JPS628694A - 圧縮情報信号記録システム - 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
を含むグループ毎に異なる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
、各グループの圧縮率を示す副情報信号を圧縮された主
情報信号と周波数多重して記録することにより、主情報
信号と副情報信号との記録媒体上の位置関係が所定の位
置関係となり、記録密度が更に向上する上に、再生系に
於いて良好に原情報を復元可能と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１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
報鼠は変化せず、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。

〈発明の解決しようとする問題点〉 ところでこの様な情報圧縮技術の有効な利用法として磁
気記録再生等の記録媒体への記録再生への応用が考えら
れる。しかしながらこの場合、原信号をサンプリングし
て得たデータ（主情報）を記録すると同時に前述のモー
ド情報を主情報と対応した位置に記録しなければならな
い、そのため記録媒体上に主情報の記録用領域、副情報
記録用領域を設ける必要があり、これらの相互の記録再
生タイミングについても極めて正確に制御してやらねば
ならない、ところが各記録再生装置間に於ける記録再生
ヘッド取付は精度の問題等から、これらを実現し、良好
に原信号を復元することが困難であるのが実状であった
。

本発明は上述に代表される如き問題点に鑑みてなされた
ものであって、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、良好に原情報を復元可
能な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〉 上述の目的に対し、本発明に於いては所定量の情報を含
むグループ毎に複数の互いに異なる圧縮率で情報圧縮し
て得た主情報信号を前記各グループの圧縮率を示す副情
報信号と周波数多重して記録する様に構成している。

く作用〉 上述の構成により、機械的な精度に係りなく、工情報信
号と副情報信号との記録媒体上の位置関係が所定の位置
関係となり、記録密度が更に向上する上に、再生系に於
いて良好に原情報を復元す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一詳細に説明する。

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４８号変換回路ｌ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０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１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４１５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ｌ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２５．２６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を水モ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１１５時間軸圧縮器３ｏで１１５に時
間軸圧縮され、他方輝度信号はＡ１０２８を介して４１
５時間軸圧縮器２θで４１５に時間軸圧縮される。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３
１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、２１−１番目のラインのｃ
Ｎ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ｌ−ｊの整数である。

こうして得たビデオ信号は帯域圧縮回路３に供給され、
以下の如き処理が行われる。配列変換回路２より出力さ
れるデータはＥモードデータ発生回路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に蓄えられる。これと同時にＥモ
ードデータ発生回路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モードの伝送データにより１間引データに対応
する補間データも演算され、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ｌフィール１
分メモリに蓄えておく。

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。ｌフィー
ル１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
素ブロック数とを等しくしておく必要がある。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
体に帯域圧縮率は（２／３Ｘｌ／４＋ＩＸｉ／３＝）１
／２となる。そこで画素ブロックの歪値分布より、どの
程度のを歪値を境にＣモード、Ｅモードの分配を行うか
を決定するための全闇値を求めておく。

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闇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。

上述の如くして得たモード判定信号はスイッチ７へ供給
されＥモードデータ発生回路４中のメモリと、Ｃモード
データ発生回路５中のメモリから択一的にデータが読出
される様になる。

従ってスイッチ７より出力されるデータは１／２に帯域
圧縮されていることになる。

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され、ローパルスフ
ィルタ（ＬＰＦ）９で帯域制限されて後ＦＭ変調回路ｌ
Ｏ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１例えば周知のＭＦＭ、ＢＰＭ等が施
され、乗算器１３へ供給される。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９
００Ｘ２４０とし、画素ブロック玉の画素数を４×４と
すると、−画９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
＝）９１０ＫＨｚとなる。

これに従いＦＭ変調回路１０の搬送波周波数を２〜３　
Ｍ　Ｈｚ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ＨＰＦＩ　
ｌ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」−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。

第７図は木実流側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／Ｄ　４４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、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
てスイッチ４６を制御する。ディジタル復調回路４９の
出力がＥモードを示す時は、スイッチ４６はＥ側に接続
され、Ｃモードを示す時はＣ側に接続される。これによ
ってＥモードによる伝送データ、Ｃモードによる伝送デ
ータ及び補間データは配列変換回路５０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５
０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、ＮＴ
ＳＣ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／Ａ６９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同一のヘッドで圧縮
ビデオ信号とモード判定信号とが同一のヘッドで記録再
生しており、記録時と再生時に於いて相互の時間ズレが
生じないため、復元信号に破綻をきたすことがない。ま
たモード判定信号を記録するための特別な領域を記録媒
体りに設ける心安もないものである。

尚、上述の実施例に於いてはモート数が２つの場合につ
いて説明したがモード数は３つ以上設定することも可能
である。但しこの場合には、モード判定信号の記録周波
数が高くなることになるため記録フォーマットを変更す
る必要がある。

また、本発明の適用は磁気記録に限られるものではない
。

〈発明の効果〉 以−ヒ説明した様に、本発明によれば、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
、良好に原情報を復元可能な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ｌ、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は帯域圧縮を行わない画素ブロックに於ける画素配置
、Ｃは帯域圧縮を行う画素ブロックに於ける画素配置、
６はモード判定回路、１０はＦＭ変調回路、１３は乗算
器、１５は加算器、１７は磁気ヘッド、１８は磁気テー
プである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定量の情報を含むグループ毎に決定された圧縮
   率で情報圧縮して得た主情報信号を、前記各グループの
   圧縮率を示す副情報信号と周波数多重して記録する圧縮
   情報信号記録システム。
2. （２）前記主情報信号は角度変調されており、前記副情
   報信号は該被角度変調主情報信号の低域側に配される如
   く周波数多重されることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の圧縮情報信号記録システム。