JPS60143080A

JPS60143080A - 映像信号の記録再生装置

Info

Publication number: JPS60143080A
Application number: JP58251270A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Ide; 井手　章文
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1985-07-29
Also published as: JPH0528034B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は映像信号の記録再生装置に関する・従来例の構
成とその問題点映像信号の伝送や処理に際し、伝送路や信号処理過程で
種々の信号劣化が発生する。従って、従来からこの様な
信号劣化を軽減する方策が色々と検討されてきた。その
一つの方策が、信号源をディジタル化する方法である。

情報源のディジタル化やディジタル情報処理は、急速な
テンポで発展している半導体集積技術にともなって、近
年著しい技術進歩が続いている。

ところで、映像信号を扱う分野でもその用途に応じて映
像信号の伝送や信号処理をディジタルの形で実行するよ
うになってきた。

そこで、ディジタル化された映像信号を、アナログの場
合と比較してみる。ＮＴＳＣ方式の映像信号を例に挙げ
ると、映像信号自身の有する周波数帯域が約４　ｋＩＨ
ｚであるから、標本化周波数は８ｋｖ’ｆＨｚ以上（実
際には、ＬＰＦの設計や色副搬送波周波数との関係など
から、１０．７ＭＨｚ　にすることが多い）必要である
。一方、量子化については１画素当り８ｂｉｔ以上が必
要とされており、全データ速度は、約８６　Ｍｂｉ　ｔ
　／ＳｅＣ（ただし、標本化周波数を１０　、７ｋｌＨ
ｚ　、量子化ｂｉｔ数を８　ｂｉｔとした場合）にも達
する。この場合、０”と１＃との最大くり返し周波数は
約４３ＭＨｚＫなり、元のアナログＮＴＳＣ映像信号の
約１０倍にも達する〇この様に、映像信号をディジタル
化することによって、信号劣化を顕しく改善出来るが、
一方では伝送に必要な帯域が著しく増大してしまう結果
となる。

この様な点から、映像信号をディジタル化して伝送する
場合、いかにして必要周波数帯域幅を狭くするかが重大
な問題である。この必要周波数帯域幅を狭くする方法と
しては、大別して２つのアプローチがある。その１つは
ディジタル変調方式（°°コーディング″とも呼ばれて
いる）の改良で、もう一つは帯域圧縮の改良である。前
者のディジタル変調方式とは伝送すべきデータ列を変形
してその周波数スペクトラムを変換する手法であり、後
者の帯域圧縮とは伝送すべきデータの内、本当に必要な
データと不必要（又は、それ程必要性のない）データと
を分離して、データ速度を変換する方法と言える。勿論
、通常はこの両者を使用して、伝送路の有効利用をはか
っている。

後者の帯域圧縮については、これまで色々と研究開発さ
れており、大別して予測符号化方式と直交変換方式の三
方式がある。これらは共に、映像信号の性質を利用して
冗長データを排除するものである。この内、予測符号化
方式は、隣接する画素間の相関性を利用する方式であり
、伝送すべき画素に対して、その近接画素で予皿１値を
作成しこの子副値と真の直との差、すなわち、予測誤差
を伝送するものである。予測誤差は、雰近傍に集中する
為、これを量子化してデータ量の削減をはか、っている
。予測器を作成する方法により予測誤差の性質が左右さ
れ、帯域圧縮画は予測方法に大きく依存する。

予測方法としては、前値予測、平面子測、フィ−ルド間
予徂１．フレーム間予測などがある。フィールド間予測
及びフレーム間予測の場合は三次元予測符号化方式とも
呼ばれるのて、以下、三次元手ｉ１１＋１符号化方式と
記す。

そこで、三次元予測符号化方式を採用した映像信号記録
再生装置の一従来例を第１図〜第４図と共に説明する。

第１図は三次元予測符号化方式を採用した映像信号記録
再生装置の一従来ト１１を示すブロックダイヤグラムで
ある。第１図に於いて、１は入力端子、２は減算器、３
は量子化器、４は第１の加最器、６は第１の予測器、６
は予測誤差、７は局部信号、８は第１０予′６１．ｌ＋
倍信号９はワード変換器、１０はテープ・ヘッド系、１
１はワード逆変換器、１２は第２の加算器、１３は第２
の予測器、１４は出力端子、１６は伸長信号、１６は第
２の予測信号である。

記録されるべき映像信号はアナログ・ディジタル、変換
器（第１図中には図示していない。）でディジタル化さ
れた後、入力端子１を介して減算器２に入力される。減
算器２では入力端子１を介して入力された映像信号から
第１の予測信号８が差し引かれ、予測誤差６が作成され
る。予測誤差６は量子化器３で量子化される。通常、１
画素に割当てるビット数は８ビツトであり、並列８ビツ
トのデータ列が入力端子１に印加されている。しかしな
がら、予徂１誤差６は零近傍に集中した信号となってお
り、これを量子化して、帯域圧Ｆｆ４を実施している。

ここでは、量子化器３で１６個の代表髄に量子化するも
のとする。従って、量子化器３は入力された予測誤差６
を並列８ビツト構成の１６個の代表値の何れかに変換す
る。量子化器３の出力は第１の加算器４に於いて、第１
の予測信号８と加算され局部信号７となって第１の予測
器６に導びかれる。第１の予測器５は入力された局部信
号７を基にして第１の予測信号８を作成し、減算器２、
及び第１の加Ｓ器４に第１の予測信号８を供給する。

一方、量子化器３の出力はワード変換器９にも供給され
ている。ワード変換器９では入力された並列８ビツト構
成のワードを並列４ビツト構成のワードに変換する。量
子化器３の出力は並列８ビツト構成ではあるが、１６個
の代表値の何れかであり、４ビツト（２’＝１６）に変
換することが可能である。ワード変換器９の出力はテー
プ・ヘッド系１０ｆ：通り、記録再生される。テープ・
ヘッド系１０から１叉シ出された再生情報はワード逆変
換器１１に印加される。ワード逆変換器１１はワード逆
換器９と逆の操作をするものであり、並列４ビツト構成
のワードを並列８ビツト構成の代表値に逆変換する。従
って、ワード逆変換器１１の出力とワード変換器９の入
力とｄ、等しくなる。ワード逆変換器１１の出力は第２
の加算器１２で第２の予測信号１６と加算されて、伸長
信号１６となる。伸長信号１６は第２の予測器１３に入
力され、第２の予測信号１６となる。出力端子１４を介
して伸長信号１５が取り出されディジタル・アナロク変
換（第１図には図示していない。）され、沖生映像信号
に復元される。

なお、テープ・ヘッド系の前後には、変調器。

復調器、パラレル、シリアル変換器、シリアル・パラレ
ル変換器、誤り訂正符号器、誤り訂正復号器などが必要
であるが、説明の簡略化の為、これらは省略しである。

次に、第１の予測器６及び第２の予測器１３について、
第２図と共に説明する。

第２図は第１の予測器６及び第２の予測器１３を説明す
る為の画素図である。第２図に於いて、１７は第（ｋ−
１）番目のフレーム、１８は第２番目のライン、１９は
第に番目のフレーム、２０は第（９，−１）番目のライ
ン、２１は第２番目のライン、２２は第ｎ番目の画素、
２３は画素２２の直前の画素、２４は画素２２の頂度１
ライン前の画素、２６は画素２２の頂度１フレーム前の
画素である。第１の予測器６及び第２の予測器１３は全
く同一である。三次元の序測方法は、その予測画素のと
シ方で色々ガ方法があるが、ここでは同一フレーム内の
前画素と１ライン前の画素、それに１フレーム前の画素
の計３画素を使用するものを例示する。

第１の予測５（第２の予測器１３も同様）では、第ｎ番
目の画素２２の予測値Ｐを、直前の画素２３．１ライン
前の画素２４及び１フレーム前の画素２６の値を夫々ａ
、ｂ、ｃとしてでめる。画素２３１画素２４及び画素２５は空間的に画
素２２に隣接しており、相関性が非常に高いので優れた
予測特性が得られる。

次に、第１図に示した従来例での特殊再生について以下
に説明する。

通常の４Ｔｊ生では、磁気テープ上に記録されているト
ラック上を磁気ヘッドかトレースするのて、記録されて
いる情報がそのまま再生される。ところが、特殊再生で
は、色々な問題が発生する。特殊再生とは、ステイル門
生、スロー再生、リバース再生、早送り再生などを総称
したものであり、正常の再生以外のものを示している。

そこで、特殊再生の一例として、リバース再生の場合を
第３図及び第４図と共に説明する。

第３図はヘリカルスキャン方式の映像信号記録再生装置
でリバース１倍速再生時の磁気テープ上のトラックと磁
気ヘッドのトレースの様子全示している。第３図に於い
て、２６は磁気テープ、２８は記録時の磁気テープ走行
方向、２７は磁気ヘッドのスキャン方向、２９〜３１は
記録トラック、３２及び３３はガートバンド、３４はリ
バース１倍速再生時の磁気ヘッドのトレース軌跡である
。

記録の時は、磁気テープ２６は矢印２８方向に走行して
おり、この状態で磁気ヘッドをスキャンし、トラック２
９〜３１の順に記録される。正常な再生の場合は、記録
時と全く同様にして、トラック２９〜３１の順に磁気へ
ノドがトレースすることは言うまでもない。ところが、
リバース１倍速再生、すなわち、記録時とテープ送りの
早さが同一でその方向が矢印２８と逆の場合は、磁気ヘ
ッドは破線で示しだ３４上をトレースすることになる。

結局、磁気テープの走行が正常でない為に再生時の磁気
ヘッドは、複数のトラックを横断してトレースしてしま
う。

仮に、トラック２９〜３１．ハ夫々１フレーム分の情報
を記録しているものとすると、破線３４の様なトレース
では３個のフィールドの情報を夫々一部づつつなぎ合せ
たものになる。

この様なリバース１倍速再生での再生゛画面の様子を第
４図に示す。第４図に於いて、３６は再生画面、３９は
磁気ヘッドがトラック３１がらトラック３０へ移る時点
、４０は磁気ヘッドがトラック３０からトラック２９へ
移る時点、３６はトランク３１から得られる画像、３７
はトラック３０から得られる画像、３日１ｌ−ｊニドラ
ック２９がら得られる画像である。

リバース１倍速再生では第３図に示す通り、記録したト
ラックを横切りながら反対方向に再生している。ところ
で、三次元予測符号化方式の場合、予測誤差情報を順次
積分して元の信号を可塑するものであるから、予測誤差
情報の順序が異なったシ、一部抜けたりすると、正常な
信号にもどせなくなる。従って、第３図の破線の様なト
レースでは、再生画像が著しく劣化することになる。

第４図に再生画面の様子を示しだが、再生画面は劣化か
は−げしく、殆んど使用に耐えない画面とな−。

なお、特殊再生として、リバース１倍速再生を例示した
が、これ以外のｉ殊再生でも同様に正常−な再生画が得
られない。

この様に、三次元予測符号化方式を採用した映像信号記
録再生装置では優れた帯域圧縮が達成出来る反面、上述
のごとく特殊再生が出来ないことが重大な問題点である
。さらに、誤りが発生すると、それが伝搬する特徴があ
り、これも大きな問題点である。

発明の目的そこで、本発明は特殊再生を可能とする三次元予測符号
化方式の映像信号記録再生装置を提供するもので、さら
に、誤り伝搬を軽減することを可能とし、その上、正常
な編集も可能とするものである。

発明の構成本発明は記録系として、入力される映像データから第１
の予測信号を減算して予測誤差を作成する減算器と、こ
の予測誤差を量子化する量子化器と、この量子化器の出
力と上記第１の予測信号とを加算して局部信号を作成す
る第１の加算器と、この局部信号を入力し上記第１の予
測信号を作成する第１の予測器と、上記量子化器の出力
をワード変換するワード変換器と、このワード変換器の
出力を時間軸変換する第１の時間軸変換器と、上記局部
信号を時間軸変換する第２の時間軸変換器と、この第２
の時間軸変換器の出力と上記第１の時間軸変換器の出力
とを切りかえる第１のスイッチと、上記局部信号を伝送
しているのか上記予測誤差を伝送しているのかの識別及
び画面上のどのあたりの情報を伝送しているのかの識別
の為のインデックス信号を作成するＩＤ発生器と、この
インデックス信号と上記第１のスイッチの出力とを合成
して合成信号を作成する合成器と、上記第１の時間軸変
換器と上記第２の時間軸変換器と、上記第１のスイッチ
と上記ＩＤ発生器を制御する第１の制御器とを具備し、
所定フレーム毎又は所定フィールド毎に上記予測誤差の
代りに上記局部信号を挿入し上記合成信号を記録する様
に成し、再生系として、再生された上記合成信号から上
記インデックス信号を分離するＩＤ分離器と、この再生
された合成信号を上記予測誤差と上記局部信号とに分割
する第２のスイーツチと、この第２のスイッチで取り出
された上記予測誤差信号を時間軸変換する第３の時間軸
変換器と、この第３の時間軸変換器の出力をワード逆変
換するワード逆変換器と、このワード逆変換器の出力と
第２の予測信号とを加算して伸長信号を作成する第２の
加算器と、上記第２のスイッチで取り出された上記局部
信号を時間軸変換する第４の時間軸変換器と、この第４
の時間軸変換器の出力と上記伸長信号と上記第２の予測
信号の内から何れか１つを選択する第３のスイッチと、
この第３のスイッチの出力を入力して上記第２の予測信
号を作成する第２の予測器と、特殊再生であるか否かを
示す特殊再生指令信号と上記ＩＤ分離器の出力とを基に
して上記第２のスイッチと上記第３の時間軸変換器と上
記第４の時間軸変換器と上記第３のスイッチとを制御す
る第２の制御器とを具備し、上記第３のスイッチの出力
を再生映像データとして取り出し、上記ＩＤ分離器に於
いて局部信号が再生されていると判断している時は上記
第２のスイッチは上記第４の時間軸変換器側に閉じそれ
以外は上記第３の時間軸変換器側に閉じる様に制御され
、上記第３のスイッチは上記第４の時間軸変換器から局
部信号が出力されている期間はこの第４の時間軸変換器
側に閉じこの第４の時間軸変換器から局部信号が出力さ
れていない期間（（ついては正常再生時は上記第２の加
算器側に閉じ特殊再生時は上記第２の予測器側に閉じる
様に制御されていることを特徴とする三次元予測符号化
方式を使用した映像１言号の記録再生装置である。

実施例の説明それでは、本発明の一実施例を以下に説明する。

第５図は本発明の一実施例の記録側を示すブロックダイ
ヤグラムである。第５図に於いて、１は入力端子、２は
減算器、３は量子化器、４は第１の加算器、５は第１の
予測器、６は予測誤差、７は局部信号、８は第１の予測
信号、９はワード変換器、４１は第１の時間軸変換器（
第５図では”１ｓＴ　ＴＢ−ＣＯＮＶ″′　と記す）、
４２は第２の時間軸変換器（第５図では’２ｎｄ　ＴＢ
−ＣＯＮＶ”と記す）、４３は第１のスイッチ、４４は
第１の制御器、４５はＩＤ発生器、４６は合成器、４７
は出力端子である。１〜９については、第１図中の１〜
９と同様であるから、これらの説明は省略する。

第１の加算器４から出力される局部信号は第２の時間軸
変換器４２で所定の時間軸変換が施こされる。一方、ワ
ード変換器９の出力は第１の時間軸変換器４１で所定の
時間軸変換が施こされる。第１のスイッチ４３は第１の
時間軸変換器４１の出力又は第２の時間軸変換器４２の
出方の何れか一方を選択して合成器４６に印加する。合
成器４６では第１のスイッチ４３の出力にＩＤ発生器４
６で作成したＩＤ情報を合成し、出方端子４７にその出
力を導出する。父、第１の時間軸変換器４１、第２の時
間軸変換器４２、第１のスイッチ４３及びＩＤ発生器４
５は第１の制御器４４で制御されている。

この実施例では入力端）１には、画素当り８ビツトで入
力され、ワード変換器９の出力は画素当り４ビツトにビ
ット数を削減しているものとする。

１画素当り４ビツトで出力されるデータ列を第１の時間
軸変換器４１で時間軸圧縮する。一方、１画素当り８ビ
ツト構成である局部信号７を１フレ一ム分だけ第２の時
間軸変換器４２で時間軸伸長する。第１の時間軸変換器
４１の出力に第２の時間軸変換器４２の出力を第１のス
イッチ４３で挿入する。

第５図の各部の様子を第７図にタイミング図で示す。第
７図に於いて、５６はフレームタイミング、６７は予測
誤差、５８は°時間軸変換後のフレームタイミング、５
９は時間軸変換後の予測誤差、６０＆よ局部信号、６１
は時間軸変換後の局部信号、６２は脅威信号である。記
録されるべき信号のフレームを−−−−・・１．　ｎ、
　２．ｎ、　３．ｎ、　４．ｎ、　１．（ｎ＋１）、）
２．（ｎ＋１）、３．（ｎ＋１）、４．（ｎ＋１）・・
・・・・とする。

５７は第１の時間軸変換器４１の入力、５９は第１の時
間軸変換器４１の出力、６ｏは第２の時間軸変換器４２
の入力、６１は第２の時間軸変換器４２の出力、６２は
合成器４６の出力となる。ワード変換器９の出力でもあ
る５°γは・・・・・・Ｄｌ、ｎ、Ｄ２．ｎ　′　Ｄ３
．ｎ　゛　Ｄ４．ｎ　−Ｄｌ、（ｎ＋１）　・　Ｄ２．
（ｎ＋１）・・・・・・の順に現われる。これらは５６
の・・・・・・１．ｎ１２、ｎ１３．ｎ、　４．ｎ、　
１　、（ｎ＋１　）、２　、　（ｎ＋１　）、３．（ｎ
＋１）・・・・・・のフレームに夫々対応するデータ列
である。

これらのデータの内・・・・・・Ｄ　、Ｄｌ　、ｎ　２
．ｎ　ゝＤ３．ｎ１Ｄ１．（ｎ＋１）１Ｄ２．（ｎ＋１）１Ｄ３
．（ｎ＋１）・・・・・・は第１の時間軸変換器４１で
時間軸圧縮されなる。一方、局部信号７は６ｏに示す通
り、・・・・・・１、ｎ、２．ｎ、３．ｎ１４．ｎ、１
．（ｎ＋１）、２．（ｎ＋１）、３、（ｎ＋１）・・・
・・・に夫々対応して・印・ＧＧｌ、ｎｌ　２．ｎ３、ｎ　、Ｇ４．ｎ　、Ｇ１．（ｎ＋１　）、Ｇ２．（
ｎ＋１　、ＳＧ３．（ｎ＋１）・・呻となっており、こ
れらのデータの内”’　”’　％・（・−１）・Ｇ４．
・・Ｇ・、（。９、）・・・・・・だけが第２の時間軸
変換器４２で時間軸伸長され・・・・・・となる。６１
のＧ４．ｎが頂度５９のＤ３．ｎとＤＩ　、　（ｎ＋１
　）との間のブランク期間と等しくなっており、第１の
スイッチ４３で６９と６１が切り換えられ、６２が第１
のスイッチ４３の出力となる。

この実施例では、予測符号化により、画素当りのビット
数を８ビツトから４ビツトに削減するものであり、４フ
レームを１ブロツクとし、この１ブロツク中の３フレ一
ム分の予測誤差と残り１フレ一ム分の局部信号を伝送す
る場合を例に挙げている。

なお、第５図の第１の制御器４４からは第１の時間軸変
換器４１、第２の時間軸変換器４２、第１のスイッチ４
３及びＩＤ発生器４５を制御する信号を作成する。

又、ＩＤ発生器４５では予測誤差か局部信号かを識別す
るＩＤ信号（識別信号）やライン番号を示す信号を発生
するものである。

次に、本発明の一実施例の再生側について、以下に説明
する。

第６図は本発明の一実施例の再生側を示すブロックダイ
ヤグラムである。第６図に於いて、４８は再生情報入力
端子、６ＱはＪＤ分離器、５１は第２の制御器、５２は
第２のスイッチ、５３ｉｄ第３の時間軸変換器（第６図
では”３　ｒ　ｄ　ＴＥ−ＣＯＮＶ″″と記す）、１１
はワード逆変換器、１２は第２の加算器、５４は第４の
時間軸変換器（第６図では”４ｔｈ　ＴＢ−ＣＯＮＶ”
と記す）、６５は第３のスイッチ、１３は第２の予測器
、１４は出力端子、１６は伸長信号、１６は第２の予測
信号、４９は特殊再生指令信号入力端子である。

再生された情報は再生情報入力端子４８を介して第２の
スイッチ５２及びＩＤ分離器５０に印ＩＪｎされる。第
２のスイッチ５２は第２の制御器６１で制御されており
、予測誤差データを第３の時間軸変換器６３に、局部信
号データを第４の時間軸変換器６４に夫々振り分ける様
に動作する。第３の時間軸変換器５３は入力された予測
誤差データ（第７図の６９に対応）を時間軸伸長してワ
ード逆変換器１１に印加する。第４の時間軸変換器５４
は入力された局部信号データ（第７図の６１に対応）を
時間軸圧縮してその結果を第３のスイッチ５５に加える
。第３のスイッチ５６は第２の制御器！５１で制御され
ており、次の動作を実行する。

正常な再生時は、予測誤差データがワード逆変換器１１
から出力されている期間は第２の加算器１２の出力を、
局部信号が第４の時間軸変換器５４から出力されている
期間は第４の時間軸変換器５４の出力を夫々選択する。

一方、特殊再生時は、局部信号が第４の時間軸変換器５
４から出力されている期間（は第４の時間軸変換器６４
からの出力を、それ以外の期間は第２の予測器１３の出
力を夫々選択する。第３のスイッチ５６で選択されたデ
ータは出力端子１４を介して取り出されると同時に第２
の予測器１３に入力される。第２の予測器１３で予測値
が作成され、第３のスイッチ６５及び第２の加算器１２
に入力される。

ところで、ワード逆変換器１１は第６図のワード変換器
９と逆の操作をするものであり、入力されだ４ビツト構
成のワードを本来の８ビツト構成の代表値に逆変換する
。第２の予ｆＡＩＩ器１３は〔第５図〕の第１の予測器
５と全く等しい予測特性であることは言うまでもない。

正常再生で予測誤差が再生されている期間は、第３のス
イッチ５５で第２の加算器１２の出力が選択されるので
、ワード逆変換器１１から出力されている予測誤差が第
２の予測器１３の出力と第２の加算器１２で加算され、
その結果が第２の予測器１３にフィードバックされてい
る。従って、通常の予測符号化の逆変換と全く等しい。

局部信号が再生されている期間は、第４の時間軸変換器
５４の出力が第３のスイッチ６５で選択されているので
、記録系の局部信号（第６図の局部信号７に等しい）そ
のものが出力端子１４を介して出力され、同時に第２の
予測器１３にも入力される。

その結果、第２の予測器１３内には局部信号が記憶され
る。その結果、予測符号化方式での重大欠点である誤り
伝搬が阻止されることとなる。

一方、特殊再生の場合は、局部信号が再生されている期
間だけ、その局部信号を第２の予測器１３に記憶させる
ので、第２の予測器１３での記憶内容は局部信号が再生
される毎にその最新局部信号だけが記憶しなおされる。

この第２の予測器１３の出力がループになってくり返し
出力端子１４に導びかれることになる。

次に、第６図の正常再生時の各部の昧子ｒクイζン、γ
図で第８図に示す。第８図に於いて、６３は第６図の再
生情報入力端子４８に入力される再生情報のフレームタ
イミング、６４は再生情報入力端子４８に入力される再
生データ列、６５は正規のフレームタイミング、６６は
第３の時間軸変換器５３の出力、６７は第４の時間軸変
換器６４の出力、６８は第３のスイッチ６６の出力、６
９は出力端子１４からの出力である。又、６３．６４及
び６６は第７図の５８．６２及び５６に対応している。

再生情卒１σ６４は第２のスイッチ５２で振り分けられ
”””　Ｄｌ　ｅ　ｎ　”　２　＠　ｎ　’　３　＃　
ｎ　’　１　＋　（””　）Ｄ２．、（、＋１）、３．
（ｎ＋１）”””は第３の時間軸り変換器５３に、”””Ｇ４．ｎ　、Ｇ４．（ｎ＋１）”
””は第４の時間軸変換器６４［夫々人力される。第３
の時間軸変換器５３では入力された・・・・・・Ｄｌ、
ｎ１Ｄ２．ｎ、Ｄ３．ｎ、Ｄｌ、（ｎ＋１　）、Ｄ２．
（ｎ＋１　、。

Ｄ３．（ｎ＋’ｌ）・・・・・・を時間軸伸長し６６を
得る。第４の時間軸変換器５４では入力された・・・・
・・Ｇ４．ｎ、Ｇ４．（ｎ＋１）・・・・・・を時間軸
圧縮して６７を得る。

、哨４のスイッチ！３ｊ°よ！ｊ１３の時間軸変換器６
３の出力６６をワード逆変換したデータと第４の時間変
換器５４の出力６７を切り換えて６８を得る。

第３のスイッチ５５の出力６８が第２の予測器１３にフ
ィードバックされ６９を得る。６９に示した一−−゛−
Ｇ１．ｎ　、Ｇ２．ｎ、Ｇ３．ｎ、Ｇ、ｎ、Ｇ、（ｎ＋
１）。

Ｇ２．（ｎ＋１）Ｓ　３．（ｎ＋１）’　４．（ｎ＋１
）””””Ｇ　Ｇ夫々第６図の局部信号７になっている。

次に、第６図及び第６図に示した本発明の実施例におい
て、特殊再生をした場合について、第９図及び第１０図
と共に説明する。

第９図は特殊再生時の磁気ヘッドのトレース及び再生さ
れる情報について図示しである。同図は特殊再生の一例
として、リバース１倍速の場合を示しており、７０は磁
気テープ、７２は磁気ヘットのスキャン方向、７１は記
録時の磁気テープの走行方向、７３はトラック、７４は
ガートバンド、′°Ｄ　′″　〜　”Ｄ３．４’″は夫
々のトラック上に記２．１課されているデータ、８０〜８７は再生されるデータ、
８８〜９２は再生されたデータ中の局部信号、７５〜７
９は再生時の磁気ヘットのトレース軌跡を夫々示してい
る。

第５図に示した記録系により、第７図の６２に示したデ
ータが記録される。そのデータを・・・・・・Ｄ２，４
、Ｄ３，４・・・・とすると、第９図に示した様に、各
トラックに・・・・Ｄ　−Ｄ　が順次記録２．１　３．
４される。なお、ここでは、説明を簡単化する為に時間軸
変換されだ１フレ一ム分を１つのトラック上に記録する
ものとしている。

ところが、リバース１倍速再生なので、磁気テープ７４
は矢印７１と逆方向に走行している為、磁気ヘッドのト
レース方向は矢印７２と同一だが７５→７６→７７→７
８→７９の順序でｌｌｄ気テープ７０上をトレーストる
。７５〜７９中の斜線は局部信号部を示している。この
時の６トレースで再生される局部信号の様子は８０〜８
７に示されており、８０，８２，８４．８６は局部信号
の前　゛半フレーム分、８１．８３，８５．８７は局部
信号の後半フレーム分、８０及び８１は軌跡７５から、
８２及び８３は軌跡７６から、８４及び８５は軌跡７７
から、８６及び８７は軌跡７８からの再生である。−例
えば、軌跡７８で・冑られる局部信号は７８中の斜線部
である。これは、右側のＧ４，１れ、右側のＧ４，１は
局部信号の前半フレーム、左側のＧ４，１は後半フレー
ムである）の終りの方の一部と、左側の０４，１の中央
部の一部を再生Ｉ７ていることになる。従って、局部信
号前半フレーム８６の終りの方の一部９１と局部信号後
半フレーム８７の中央部の一部９２とが再生される。以
下、軌跡７５〜７７についても同様にして８０〜８６と
なる。

第９図と第６図との対応をもう少し説明すると、軌跡７
８の場合を例にとると、トレース後しばらくして一１左
側のＧ４．１９２にさしかかり、この時、局部信号が再
生されていること、及びフレーム中のどの位置（たとえ
ば何ライン目か）の局部信号かをＩＤ分離器５ｏで判定
する。その結果に従って第２の制御器６１が第２のスイ
ッチ５２、第４の時間軸変換器５４を制御する。干なわ
ち、第２のスイッチ５２は第４の時間軸変換器６４へ再
生情報を導く。第３のスイッチ５５は、特殊再生指令信
号が特殊再生指令信号入力端子４９を介して第２の制御
器６１に入力されているので、６４．１を再生している
間は第４の時間軸変換器舛の出力を選択する。この様に
して、第２の予測器１３には新しい局部信号Ｇ４，１が
入力される。勿論、局部信号のトラック以外をトレース
している時は、ＩＤ分離器６０で局部信号ではないと判
定し、第２のスイッチ６２は第３の時間軸変換器５３の
出力側に閉じ、第３のスイッチ５５は第２の予測器１３
の出力を選択する。

この様にして７５〜了了上をトレースする場合も同様の
操作が実効され、８０〜８５の斜線部が新しく再生され
た局部信号となる。

第１０図は第９図の８０〜８７を整理したものである。

９３〜９６は第２の予測器１３中のフレームメモリの内
部状態を示しており、斜線部９７〜１０１は第４の時間
軸変換器５４の出力により新しく記憶しなおした局部信
号である。９３〜９６は夫々、左から右へ行くに従って
、第１番目のラインから、第５２５番目のラインの順に
なっているものとする。９３〜９６は夫々、第９図の７
５〜７８に対応中る。９７〜１０１は第９図の８８〜９
２に対応する。例えば、９６では８６及び８７に示した
通り、フレーム前半部の終り刊近９１、フレーム後半部
の中央部の一部９２が夫々９６中の１００及び１０１と
なる。以下９７〜９９は同様にして、８８〜９０に対応
する。９３〜９６の空白部はそれ以前に再生された局部
信号である。

この様にして、特殊再生時には、新しく再生された局部
信号とそれ以前に再生された局部信号が合成されて、リ
バース１倍速でも高品質の再生画が得られる。

次に、第５図〜第６図に示した４つの時間軸変換器４１
．４２，５３．５４について、第１１図に示すブロック
ダイヤグラムと共に説明する。

第１１図に於いて、１０２はデータ入力端子１０３はメ
モリ、１０４はデータ出力端子、１０５はアドレス信号
合成器（第１１図では’ＡＤＲ３ＭＩＸ″″と記ず）、
１０６は書き込みアドレスカウンタ（第１１図では’　
Ｗ−ＡＤＲ３”　と記ｆ　）、１０７ｄ、読み出しアド
レスカウンタ（第１１図では’Ｒ−ＡＤＲ３’″と記す
）、１０８及び１１１はプリセット信号入力端子、１０
９及び１１０（はクロック信号入力端子である。時間軸
変換されるべき・清報は、データ入力端子１０２を介し
てメモリ１０３に印加される。メモリ１０３から読み出
された情報はデータ出力端子１０４を介して外部へ送出
される。一方、嘗き込みアドレスカウンタ１０６はクロ
ック信号入力端子１０９を介して印加されるクロック信
号とプリセット信号入力端子１０Ｂを介して印加された
プリセット信号で制御されながら書き込みアドレス信号
を作成する。読出アドレスカウンタ１．０７も同様にし
て、クロック信号入力端子１１０を介して印加されるク
ロック信号とプリナツト信号入力端子１１１を介して印
加されるプリセット信号で制御されながら読み出しアド
レス信号を作成する。アドレス信号合成器１０５では、
書き込みアドレスカウンタ１０６の出力である書き込み
アドレス信号と読み出しアドレスカウンタ１０７の出力
である読み出しアドレス信号を合成して、メモリ１０３
を制御する。

第１１図に示す時間軸変換器を第６図中の第１の時間軸
変換器４１及び第２の時間軸変換器４２に使用した場合
の様子を第１２図にタイミング図で示す。第１２図に於
いて、６６はフレームタイミング、６８は時間軸変換後
のフレームタイミング、６７は予測誤差、６９は第１の
時間軸変換器４１の出力、６０は局部信号、１１２及び
１１３は第１１図に示した時間軸変換器を第１の時間軸
変換器４１として使用した場合の書き込みアドレス信号
及び読み出しアドレス信号、１１６及び１１６は、第１
１図に示した時間軸変換器を第２の時間軸変換器４２と
して使用した場合の書き込みアドレス信号及び読み出し
アドレス信号、１１４及び１１７はアドレス位置を夫々
示している。５６〜６１については、第７図の６６〜６
１と同じであり、説明は省略する。第１の時間軸変換器
４１では書き込みアドレスカウンタ１０８はプリセット
信号端子１０８を介して、フレームタイミング６６でプ
リセットされて第１番目のアドレスに設定される。その
後、クロック信号入力端子１０９を介して印加されるク
ロック信号で矢印１１４の方向に順次アドレスか変化す
る。矢印１１４はその方向に第１番目のアドレスから最
後のアドレス捷でを示すものとする。一方、読み出しア
ドレスカウンタ１０７はプリセット信号入力端子１１１
を介して時間軸変換後のフレームタイミング６８でプリ
セットされ第１番目のアドレスに設定される。

その後、クロック信号入力端子１１０を介して入力され
たクロック信号に従って順次アドレスが変化する。その
結果、アドレス信号合成器１０５に入力される書き込み
アドレス及び読み出しアドレスは夫々１１２及び１１３
となる。５７がデータ入力端子１０２　ｆ：介してメモ
リ１０３に入力されているので、メモリ１０３の出力は
６９となる。

この場合、画素当り８ビツトの映像信号を予測符号化に
より画素当り４ビツトに帯域圧縮し、かつ３フレームに
１回の割合いで局部信号（画素当り８ビツト構成）を送
っている。従って、メモリ１０３に書き込まれる早さと
読み出される早さの比ば４：５、すなわち、書き込みア
ドレスカウンタ１０６を駆動するクロック信号の周波数
と、読み出しアドレスカウンタ１０７を駆動するクロッ
ク信号の周波数の比は４：６に設定しておく。

同様にして、第２の時間軸変換器４２については、書き
込みアドレスカウンタ１０６はフレームタイミング６６
でプリセットされ、読み出しアドレスカウンタ１０７は
５９中のＤ３．ｎ＋１（ｋは・・・・・・−２，−１，
０，１，２・・・・・・）が終了するタイミングでプリ
セットされる。書き込みアドレスカウンタ１０６のクロ
ック周波数は第１の時間軸変換器４１の場合と同一であ
るが、読み出しアドレスカウンタ１０了のクロック信号
の周波数は、第１の時間軸変換器４１の場合の半分にす
る。従って、第２の時間軸変換器４２の書き込みアドレ
スカウンタ１０６を駆動するクロック信号の周波数と、
読み出しアドレスカウンタ１０６を、駆動するクロック
信号の周波数の比は、４：Σ−８＝５に設定する。当然
のことながら、メモリ１０３の容量は第１の時間軸変換
器４１の場合は、１フレ一ム分のワード数で１ワードが
４ビツト構成、第２の時間軸変換器４２の場合は、１フ
レ一ム分のワード数で１ワードが８ビツト構成でよい。

又、プリセット信号入力端子１０８，１１１を介して入
力されるプリセット信号やクロック信号入力端子１０９
゜１１０を介して入力されるクロック信号は、第６図の
第１の制御器５で作成される。

次に、第１１基に示した時間軸変換器を、第６図の第３
の時間軸変換器６３及び第４の時間軸変換器６４に使用
した場合の様子を〔第１３図〕にタイミング図で示す。

第１３図に於いて、６３は再生信号のフレームタイミン
グ、６４は第２のスイッチ５２に入力されるデータ、６
６は正規のフレームタイミング、６６は第３の時間軸変
換器６３の出力、６７は第４の時間軸変換器６４の出力
、６９は第３のスイッチ６６の出力、１１８及び１１９
は第３の時間軸変換器６３の第１１図に示した薔き込み
アドレスカウンタ１０６のアドレス及び読み出しアドレ
スカウンタ１０７のアドレス、１２１及び１２２は第４
の時間軸変換器５４の第１１図に示した書き込みアドレ
スカウンタ１０６のアドレス及び読み出しアドレスカウ
ンタ１０７のアドレス、１２゜及び１２３はアドレス位
置を夫々示している。６３〜６９は夫々第８図の６３〜
６９と同様なので説明は省略する。１１８〜１２３につ
いても第１２図の１１２−１１７から類推出来るので簡
単な説明にとどめる。第３の時間軸変換器６３では、７
レームタイミング６３でプリセット信号がプリセット信
号入力端子１０８を介して書き込みアドレスカウンタ１
０６をプリセットし、クロック信号入力端子１０９を介
して入力されたクロック信号で書ｅ込みアドレスカウン
タ１０６は駆動されも第４の時間軸変換器６４について
は、６４中の０４、ｋ（ｋ＝・・・・・・−２１’ｊｏ
ｌ’１２１・・・・・・）が開始するタイミングで書き
込みアドレスカウンタ１０６（ｚプリセットし、第３の
時間軸補正器６３からＤ　が出力された直後に読み出し
アドレ３　、　ｋ　！、〜スカウンタ１０７′！ｉ＝プリセットする。この様にし
て、第３の時間軸変換器６３ではアドレス信号合成器１
０５に入力される書き込みアドレス及び読み出しアドレ
スは１１８及び１１９に、第４の時間軸変換器６４では
アドレス信号合成器１０５に入力される書き込みアドレ
ス及び読み出しアドレ□スは夫々１２１及び１２２にな
る。その結果、第３の時間軸変換器５３内のメモリ１０
３からは６６が、第４の時間軸変換器６４内のメモリ１
０３からは６７が夫々読み出される。この様にして、第
３のスイッチ６６からは６９に示した映像データが送出
される。

以上、本発明の詳細な説明したが、勿論三次元予測符号
化方式としては、第２図に示した予測に限定するもので
はなく、フィールド間予測符号化方式でも本発明は適用
出来る。又、第６図や第６図では説明を簡略化する為に
、コーディング、誤シ訂正符号化、直並列変換などは省
略しである。

さらに、局部信号を挿入する頻度は３フレームに１回と
したが、これは必要に応じて適当な頻度に設定すればよ
く、予測符号化による帯域圧縮の結果は画素当り４ビツ
トに限定する必要もない。当然の事な′がら、帯域圧縮
の度合いと局部信号を挿入する頻度によシ、第１１図中
に印加する再クロック信号の比が決定されることになる
。

さらに、第１１図に示した時間軸変換器を、第６図に使
用した場合、特殊再生時には、第１０図の斜線部９７〜
１０１のとき、第６図のＩＤ分分離器６０で分離されるインデックス信号を共にして第２の
制御器６１で局部信号が再生されていると判断し、同時
にその局部信号が画面のどの部分かを判断される。この
結果に従い、第１１図の書き込みアドレスカウンタ１０
６のプリセット信号入力端子１０８に正しいプリセント
信号が印加される。この様にして、メモリ１０３には第
１０図に示したごとく正しい装置に再生された局部信号
が記憶される。

又、特殊再生として、リバース１倍速再生を例に挙けた
が、その他の特殊再生にも本発明は同様の効果を発揮す
ることは言うまでもない。

発明の効果以上の説明でも明白な通り、本発明を適用することによ
り、三次元予測符号化方式を採用した映像信号の記録再
生装置に於いて、（１）高画質の特殊再生画ケ得る、（
１１）誤り伝搬を５目止する、ことを可能とするもので
、さらに（ｉｉｉ）　正常な編集機能も得られる。（１
１）については、既に説明した通り、三次元の予測符号
化方式の場合、誤りが発生するとフレーム内は勿論のこ
と、フレーム間にもその誤りが伝搬する。しかし、本発
明では、定期的に再生側の予測器の内容を局部信号に置
きかえているので、これ以降は誤シが伝搬しなくなる。

０１１）については、三次元予測符号化方式で帯域圧縮
して記録した磁気テープ上に、さらに編集記録すると、
その再生画は編集点以降に編集点直前の画面が残像して
しまい、正常な編集が不可能であった。しかし、本発明
を適用した装置では、既に記録されている磁気テープ上
に、あらたに別の映像信号を編集記録する際、はじめに
局部信号を記録し、その後予測誤差を記録してやれば、
正常な編集画が得られることは明らかである。

この様にして、本発明は三次元予測符号化方式の重大欠
点である（１）〜（ｉｉｉ）を解決するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は三次元予測符号化方式を採用した映像信号の記
録再生装置の従来例を示すブロックダイヤグラム、第２
図は第１図の説明に使用する為の画素図、第３図は第１
図に示す従来例での特殊再生を説明する為のパターン図
、第４図は第１図に示す従来例で特殊再生した場合の画
面の図、第６図は本発明の一実施例における映像信号の
記録再生装置の記録側を示すブロックダイヤグラム、第
６図は同装置の再生側金示すブロックダイヤグラム、第
７図は第６図の各部の様子を示すタイミング図、第８図
は第６図の各部の様子を示すタイミング図、第９図は本
発明の実施例に於ける特殊再生の様子を説明する為のパ
ターン図、第１ｏ図は本発明の実施例に於ける特殊再生
時の第２の予測器の内部状態を示す図、第１１図は第５
図及び第６図に於ける時間軸変換器の一実施例を示すプ
ロックダイヤグラーム、第１２図は第１１図に示す時間
軸変換器を第６図に使用した場合の各部の様子を示すタ
イミング図、第１３図は第１１図に示す時間軸変換器を
第６図に使用した場合の各部の様子を示すタイミング図
である。２・・・・・・減算器、３・・・・・・量子化器、４・
・・・・・第１の加算器、５・・・・・・第１の予測器
、６・・・・・・予測誤差、７・・・・・・局部信号、
８・・・・・・第１の予測信号、９・・・・・・ワード
逆変換器、４１・・・・・・第１の時間軸変換器、４２
・・・・・・第２の時間軸変換器、４３・・・・・・第
１のスイッチ、４４・・・・・・第１の制御器、４６・
・・・・・ＩＤ発生器、４６・・・・・・合成器、６０
・・・・・・ＩＤ分離器、５１・・・・・・第２の制御
器、６２・・・・・・第２のスイッチ、５３・・・・・
・第３の時間軸変換器、５４・・・・・・第４の時間軸
変換器、１１・・・・・・ワード逆変換器、１２・・・
・・・第２の加算器、１３・・・・・・第２の予測器、
１６・・・・・・第、２−の予測信号、５６・・・・・
・第３のスイッチ。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名□第
２図１７第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

記録系として、入力される映像データから第１の予１１
１ｊ信号を減算して予測誤差を作成する減算器と、この
予測誤差を量子化する量子化器と、この量子化器の出力
と上記第１の予迎１信号とを加算して局部信号を作成す
る第１の加算器と、この局部信号を入力し上記第１の予
測信号を作成する第１の予測器と、上記量子化器の出力
をワード変換するワード変換器と、このワード変換器の
出力を時間軸変換する第１の時間軸変換器と、上記局部
信号を時間軸変換する第２の時間軸変換器と、この棺２
の時間軸変換器の出力と上記第１の時間軸変換器の出力
とを切りかえる第１のスイッチと、上記局部信号を伝送
しているのか上記予測誤差を伝送しているのかの識別及
び画面上のどのあたりの情報を伝送しているのかの識別
の為のインデックス信号を作成するＩＤ発生器と、この
インデックス信号と上記第１のスイッチの出力とを合成
して合成信号を作成する合成器と、上記第１の時間軸変
換器と上記第２の時間軸変換器と上記第１のスイッチと
上記ＩＤ発生器を制御する第１の制御器とを具備し、所
定フレーム毎又は所定フィールド毎に上記予測誤差の代
りに上記局部信号を挿入し上記合成信号を記録する様に
成し、再生系として、再生された上記合成信号から上記
インデックス信号を分離するＩＤ分離器と、この再生さ
れた合成信号を上記予測誤差と上記局部信号とに分割す
る第２のスイッチと、この第２のスイッチで取り出され
た上記予測誤差信号を時間軸変換する第３の時間軸変換
器と、この第３の時間軸変換器の出力をワード逆変換す
るワード逆変換器と、このワード逆変換器の出力と第２
の予測信号とを加算して伸長信号を作成する第２の加算
器と、上記第２のスイッチで取り出された上記局部信号
を時間軸変換する第４の時間軸変換器と、この第４の時
間軸変換器の出力と上記伸長信号と上記第２の予測信号
の円から何れか１つを選択する第３のスイノチと、この
第３のスイッチの出力を入力して上記第２の予測信号を
作成する第２の予測器と、特殊再生であるか否かを示す
特殊再生指令信号と上記ＩＤ分離器の出力とを基にして
上記第２のスイッチと上記第３の時間軸変換器と上記第
４の時間軸変換器と上記第３のスイッチとを制御する第
２の制！卸器とを具備し、上記第３のスイッチの出力を
再生映像データとして取り出し、上記ＩＤ分離器に於い
て局部信号が再生されていると判断している時は上記第
２のスイッチは上記第４の時間軸変換器側に閉じそれ以
外は上記第３の時間軸変換器側に閉じる様に制御され、
上記第３のスイッチは」二記第４の時間軸変換器から局
部信号が出力されている期間はこの第４の時間軸変換器
側に閉じこの第４の時間軸変換器から局部信号が出力さ
れていない期間については正常再生時は上記第２の加算
器側に閉じ特殊再生時は上記第２の予測器側に閉じる様
に制御されていることを特徴とする三次元予測符号方式
を使用した映像信号の記録再生装置。