JPS628693A - 画像信号記録装置 - Google Patents

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〉 本発明は圧縮情報信号記録システム、特に所定量の情報
を含むデータグループ毎に決定された圧縮率で情報を圧
縮記録するシステムに関するものである。

く開示の概要〉 本明細書及び図面は所定量の情報を含むデータグループ
毎に決定された圧縮率で情報を圧縮記録するシステムに
於いて、全てのデータグループの予め定められた基本デ
ータより第１の情報信号を形成すると共に、一部のデー
タグループの前記基本データ以外のデータを含む第２の
情報信号を形成し、これらを同一トラックの異なる領域
に記録することによって少なくとも基本データの復元は
Ｓ／Ｎ比の悪い記録再生系に於いても可能となり、復元
情報の劣化を最小限に抑え、最大限に良好な復元情報を
得ることができる如く記録を行うシステムを提供する技
術について開示を行うものである。

〈従来の技術〉 この種の情報圧縮の一例について、既に発表されている
時間軸変換帯域圧縮方式（以下ＴＡＴ；Ｔｉｍｅ　　Ａ
　　ｉｓ　　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍと称す）を例にとり簡
単に説明しておく。

第２図は従来よりある情報圧縮について説明するための
図である。原信号は点線にて示す如く所定の情報量毎に
分割され分割されたグループ毎に情報が粗であるか密で
あるかを判別する。そして密と判断されたグループに於
いては原信号をサンプリングして得たデータの全てを伝
送データとして伝送し、粗と判断されたグループに於い
ては全てのデータ中一部のみを伝送データとし、他を間
引データとして伝送しないものとする。

これによって単位時間当りに伝送されるデータ数は減少
し、伝送信号の帯域圧縮が行えたことになる。この様に
して情報圧縮が行われる。

また、伝送後のデータは復号系に供給され、復号系にて
間引データを伝送データを用いて近似的に復元し補間デ
ータを得る。この補間データは情報が粗な部分に対応し
ているので、間引データに極めて近似されたデータとな
り、全てのデータを伝送した場合に比べて実質的な情報
量は変化せず、伝送帯域については大幅に圧縮されたも
のとなる。

この時各グループに於いて全てのデータを伝送するか、
データの一部を伝送するかの判定は原信号の詳細さを調
べて行い、この判定情報も、伝送モード情報として同時
に伝送する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで上述の如き情報圧縮の効果的な利用決方として
情報圧縮された情報を磁気記録等により記録再生するこ
とが考えられる。しかしながら記録再生系に於いて前述
のモード判定信号に誤りが生じたり、ドロップアウト等
により消去してしまった場合等に於いては、原情報が復
元できない、また、その上、それ以後の情報についても
次に何らかの手段を講じてモード判定信号と圧縮情報信
号との同期をとらない限り情報を復元することはできな
い、更に、この様な同期手段を講じた場合に於いても同
期がとられるまでの間復元情報が全て無効となってしま
うため、頻繁にモード判定信号に誤りが発生する場合に
は情報の記録そのものが無意味に帰してしまうものであ
った。

本発明は上述に代表される問題点に鑑みてなされ、ＳＮ
比の悪い記録再生系に対しても、所定量の情報を含むグ
ループ毎に異なる圧縮率で情報を圧縮記録する際、最大
限に良好な復元情報を得ることができる如く記録するこ
とのできる圧縮情報信号記録システムを提供することを
目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上述の如き目的下に於いて本発明に於いては全てのデー
タグループの予め定められた基本データより第１の情報
信号を形成すると共に、一部のデータグループの前記基
本データより第１の情報信号を形成すると共に、一部の
データグループの前記基本データ以外のデータを含む第
２の情報信号を形成し、これらを同一記録トラックの異
なる領域に記録する様にしている。

く作　用〉 上述の様に構成することによって少なくとも前記基本デ
ータの復元は可能となり、ＳＮ比の悪い記録再生系に於
いても復元情報の劣化を最小限に抑えることが可能とな
った。

〈実施例〉 以下、本発明をテレビジョン信号の記録再生システムに
適用した場合の一実施例について詳細に説明する。

第１図は本実施例のシステムに於ける記録系の概略構成
を示す図である。入力されたテレビジョン信号は帯域圧
縮に適した信号形態に信号変換回路１で変換され、更に
帯域圧縮に適したデータ配列に配列変換回路２で配列変
換される。配列変換された画素データは帯域圧縮回路３
へ供給される。

第３図は一画面を多数に分割して得た画素ブロックに於
ける帯域圧縮を説明するための図で、図中Ｏは伝送デー
タ、×は間引データを夫々示す。図中Ｅは帯域圧縮を行
わないデータ伝送モード、Ｃは帯域圧縮を行うデータ伝
送モードに於ける、画素ブロックの伝送データ及び間引
きデータを示している。以下これらを単にＥモード、Ｃ
モードと称する０図より明らかな如くＣモードはＥモー
ドに対して１／４の圧縮率で伝送されることが分る。こ
の・様に各画素ブロックに於いて画面の垂直方向及び水
平方向の間引きを行う場合には各画素ブロック及びその
隣接する画素ブロックに相関性を持たせておく必要があ
る。

これに従って第１図に於ける信号変換回路１及び配列変
換回路２は例えば以下の如き処理を行う。即ち入力され
たテレビジョン信号は、各水平走査期間中の前半の１１
５の部分に線順次色差信号（ＣＮ及びＣｗ）が配され、
後半の４７５の部分に輝度信号が配れる様に信号変換さ
れる。この信号を再生画面として模式的に表現した図が
第４図（Ｂ）である、そして更に配列変換回路２ではフ
レームメモリ等を用いてＣＮ、ＣＷについても垂直方向
に相関性を持つ位置に配される如くデータを読み出す、
こうして得た信号を第４図（Ａ）を用いて模式的に表現
しておく。

第５図は第１図に於ける信号変換回路１の一具体例を示
す図である。テレビジョン信号としてのＮＴＳＣ信号は
まずＹ−Ｃ分離回路２１に供給され輝度信号（Ｙ）とク
ロマ信号（Ｃ）とに分離される。クロマ信号は更に周知
の復調回路２２にて２種類の色差信号（ＣＮ、ＣＷ）に
変換される。ＣＮ、Ｃｗは夫々アナログ−ディジタル変
換器（Ａ／Ｄ）２３．２４を介して垂直フィルタ２５．
２６に供給される。フィルタ２５．２８は線順次化の為
画面の垂直方向についての帯域制限を行っており、スイ
ッチ２７を水平走査期間毎に切換えることによって、こ
れらのフィルタ２５．２６の出力を線順次化している。

線順次色差信号は１７５時間軸圧縮器３ｏで１１５に時
間軸圧縮され、他方輝度信号はＡ／Ｄ　２８を介して４
１５時間軸圧縮器２タで４１５に時間軸圧縮される０時
間軸圧縮された輝度信号及び線順次色差信号はスイッチ
３１にて択一的に出力され、第４図（Ｂ）に示す如き形
態のビデオ信号を得ている。

従って・配列変換回路２では、２ｉ−１番目のラインの
ＣＮをｉ番目のラインに２１番目のラインのＣｗを（ｊ
＋ｉ）ラインに配置する様フレームメモリ内の位置が変
換される。ここでｉは１〜ｊの整数である。

こうして得たビデオ信号は次に、以下の如き帯域圧縮処
理が行われる。配列変換回路２より出力されるデータは
メモリ４．Ｃモードデータ発生回路５．モード判定回路
６に供給される。

Ｃモードデータ発生回路５ではデータが入力されると同
時に第３図に対応する間引きが行われ、１フイ一ルド分
の伝送データがメモリ３６に蓄えられる。これと同時に
メモリ４では１フイ一ルド分の全画素データがフレーム
メモリ内に蓄えられる。

一方、Ｃモードのデータにより、間引データに対応する
補間データも補間回路３５にて演算され、モード判定回
路６に出力される。モード判定回路６では実際の画素デ
ータと補間データとの差を演算し、各画素ブロック毎に
これらの差（歪値）がどの程度あるかを演算し、これも
１フイ一ルド分メモリ３７に蓄えておく。

そして次のフィールドのデータが、入力されるまでの間
に、全ての画素ブロックの歪値の分布を求める。１フイ
一ルド分のビデオ信号の伝送時間を等しくするため、Ｃ
モードで伝送する画素ブロック数とＥモードで伝送する
画素ブロック数との比を一定にしておく必要がある０例
えばＣモードを２／３．Ｅモードをｌ／３の割合とすれ
ば全体の帯域圧縮率は（２／３Ｘ１／４＋ＩＸ１／３＝
）１／２となる。そこで画素ブロックの歪値の分布によ
り、どの程度の歪値を境にＣモード、Ｅモードの分配を
行うかを決定するための全閾値を求めておく。

そして次のフィールドのビデオ信号が出力されるタイミ
ングで蓄えられた歪値を順次読出し、全閾値と比較して
伝送モードを決定する。

ここで読出された歪値と全閾値が一致した場合には所定
の割合にてＣモードとＥモードによる伝送が行われる様
、伝送モードが決定される。

スイッチ７は各フィールドの前半はＣ側、後半はＥ側に
接続されるスイッチである。即ち一画面上の全てのＣモ
ードデータが各フィールド期間の前半にメモリ３６より
読出され、スイッチ７より出力される。この時全体の帯
域圧縮率が１／２で、Ｃモードの帯線率が１／４である
ので、各データを同一間隔にて伝送することを考えれば
画面全体のＣモードデータは１フイールドの１／２の期
間で全て読出されることになる。

次にＥモードに指定された画素ブロックの残りのデータ
が、メモリ４より読出され、スイッチ７より各フィール
ドの後半の１７２の期間で読出される。この時残りのデ
ータのみ伝送すれば帯域率が３７４　、Ｅモード画素ブ
ロックの頻度が１／３であるのでこれも１フイールドの
１／２の期間で全て読出されるものである。

この読出方法としてはメモリ３７に格納されている１フ
イ一ルド分のモード判定データを用い、これを読出すこ
とによってアドレス制御回路３８を駆動して、メモリ３
７の読出アドレスを指定してやることによって行う。

スイッチ７の出力データはディジタル−アナログ変換器
（Ｄ／Ａ）８で再度アナログ信号とサレ、ローパルスフ
ィルタ（Ｉ、ＰＦ）９で帯域制限されて後ＦＭ変調回路
１０に供給される。。

他方、前述のモード判定信号はディジタル変調回路１２
でディジタル変調、例えば周知のＭＦＭＢＰＭ等が施さ
れ、乗算器１３へ供給される０乗算器１３ではディジタ
ル変調されたモード判定信号が、搬送波発生回路１４の
出力搬送波を変調する。今画素数を一画面につき９００
Ｘ２４０とし、画素ブロック上の画素数を４×４とする
と、一画面中の画素ブロック数は２２５Ｘ６０となり、
モード判別信号の周波数は（２２５Ｘ６０Ｘ６０＝）９
１０ＫＨ２となる。これに従いＦＭ変調回路１０の搬送
波周波数を２〜３ＭＨｚ程度とし、バイパスフィルタ（
ＨＰＦ）１１のカットオフ周波数を１．５ＭＨｚ程度と
すれば、乗算器１３より出力される被変調モード判定信
号′とＨＰＦＩＩより出力される被ＦＭ変調ビデオ信号
とは加算器１５にて周波数多重することが可能となった
。

加算器１５の出力信号は、アンプ１６を介して回転磁気
ヘッド１７に供給され、磁気テープ１８上に記録される
ことになる。第６図は磁気テープ上の記録フォーマット
を示す図であり、図示の如〈従来よりの家庭用ビデオテ
ープレコーダと同様にヘリカルトラック１９上に記録さ
れる０図中１９ＡはＣモードデータ、即ち基本画素の記
録領域、１９ＢはＥモードに指定された画素ブロックの
残りのデータ（追加画素）の記録領域を示す。

第７図は本実施例のシステムに於ける再生系の概略構成
を示す図である。ヘッド１７の再生信号は再生アンプ４
１で増幅され、ＨＰＦ４２及びＬＰＦ４７に供給される
。ＨＰＦ４２では被ＦＭ変調ビデオ信号が分離され、Ｆ
Ｍ復調回路４３でＦＭ復調された後、Ａ／Ｄ４４でディ
ジタル信号に戻される。Ａ／Ｄ４４の出力はＣモード補
間回路４５に供給され、全画面に於けるＣモードの伝送
データを用いて第３図ＣのＸに対応する非伝送データの
近似補間データが演算される。

一方、被変調モード判定信号はＬＰＦ４７で分離され、
アナログ復調回路４８．ディジタル復調回路４９を介し
てアドレス及びタイミング制御回路に供給されると共に
スイッチ４日を制御する。Ｃモード補間回路４５中のメ
モリからは１フイ一ルド分のビデオ信号に対応する全Ｃ
モードデータ及び補間データが逐次読出され、このデー
タのみでも全画素データが得られることになり復元ビデ
オ信号を得ることができる。

一方、Ｅモードに指定された残りの画素はＥモードに指
定された基本画素データと共にメモリ５２内に格納して
おく、この時のアドレスは制御回路５３によって制御さ
れる。そしてＣモード補間回路４５より出力される全画
素データとメモリ５２内に格納されているＥモードデー
タとを可能な限り置換する。また再生モード判定信号の
誤りが多いと判断した場合には、スイッチ４６を常にＣ
側に接続される。

これによって、一画面分の画素データは配列変換回路５
０中のメモリに第４図（Ａ）に準拠して格納されていく
、配列変換回路５０に於いては、第４図（Ａ）に準拠す
る順序で入力されたデータを第４図（Ｂ）に準拠する順
序で出力する様メモリが制御されている。更にこの配列
変換回路５０より出力されるデータは信号変換回路５１
に供給され、ＮＴＳＣ信号に戻されて出力される。

第８図は第７図に於ける信号変換回路５１の一具体例を
示す図である。配列変換回路５０の出力データ中、輝度
信号データは５／４倍時間軸伸長回路６２へ、線順次色
差信号データは５倍時間軸伸長回路６３へ夫々スイッチ
６１を介して供給される。これら時間軸伸長回路６２゜
６３は同一水平走査線については同じタイミングで出力
される。

５倍時間軸伸長回路６３より出力される線順次色差信号
データ中ＣＮ　、Ｃｗに対応するデータはスイッチ６４
にて振り分けられ、夫々垂直方向補間回路６５．６６に
供給される。垂直方向補間回路６５．６６は夫々ＣＮ、
ＣＷが存在しないライン分のデータを発生する。

Ｄ／Ａ６７、Ｄ／Ａ６８及びＤ／Ａ　６９は夫々ＣＮ、
ＣＷ、Ｙのデータをアナログ信号として出力する。こう
して復元されたＣＮ、ＣＷは変調回路７０に供給され、
該回路７０で元のクロマ信号とされ、混合回路７１で復
元された輝度信号と混合され、ＮＴＳＣ信号とされる。

上述の如き実施例の装置に於いては、モード判定信号が
再生できなかった場合、もしくは誤りが極めて多く発生
した場合に於いても、Ｃモードデータ即ち基本画素デー
タだけは少なくとも復元でき、これを用いて補間も可能
であるので再生復元画質が極端に劣化することがないも
のである。

尚、上述の実施例に於いてはモード数が２つの場合につ
いて説明したが３つ以上設定することも可能である。

また、モード判定信号については圧縮ビデオ信号と周波
数多重して記録しているが、ビデオ信号と１童別の領域
に記録する等他の記録態様をとることも可能である。

く効果の説明〉 以上説明した様に１本発明によればＳＮ比の悪い記録再
生系に対しても、所定量の情報を含むデータグループ毎
に異なる圧縮率で情報を圧縮記録する際、最大限に良好
な復元情報を得ることができる如く記録することのでき
る圧縮情報信号記録システムを得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのシステムの記録系を
示す図、第２図は従来よりの情報圧縮について説明する
ための図、第３図は第１図に示す実施例に係る帯域圧縮
について説明するための図、第４図（Ａ）、（Ｂ）は本
実施例システムに於ける処理信号形態を模式的に示す図
、第５図は第１図に於ける信号変換回路の一具体例を示
す図、第６図は本実施例による記録媒体上の記録フォー
マットを示す図、第７図は本発明の一実施例としてのシ
ステムの再生系を示す図、第８図は第７図に於ける信号
変換回路の一具体例を示す図である。 Ｅは帯域圧縮を行うモードに於ける画素データ、Ｃは帯
域圧縮を行うモードに於ける画素データ、４はメモリ、
５はＣモードデータ発生回路、６はモード判定回路、７
はスイッチ、１７は磁気ヘッド、１８は磁気テープ、３
７はメモリ、３８はアドレス制御回路、４５はＣモード
補間回路、５２はメモリ、５３、はアドレス及びタイミ
ング制御回路である。 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定量の情報を含むデータグループ毎に決定された圧縮
   率で情報圧縮して記録媒体上に記録するシステムであっ
   て、全てのデータグループの予め定められた基本データ
   より第１の情報信号を形成すると共に、一部のデータグ
   ループの前記基本データ以外のデータを含む第２の情報
   信号を形成し、これらを同一記録トラックの異なる領域
   に記録する圧縮情報信号記録システム。