JPS629564A - 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Ｉ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情報信号を記録する
システムに於いて、前記各グループの圧縮率を示すモー
ド信号を周波数多重した圧縮情報信号と、該モード信号
の多重されていない圧縮情報信号とを順次記録すること
により、モード信号の記録領域を抑え圧縮情報信号の高
密度な記録を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
ｘｉｓ　　Ｔｒａｎｓｆ。

ｒｍ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り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が、
これは高密度記録化を利用目的とする場合その妨げとな
るという矛盾を生じる。

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、圧縮情報信号の高密度記録を可能とした
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
むグループ毎に決定された圧縮率で情報圧縮して得た情
報信号に前記各グループの圧縮率を示すモード信号を周
波数多重した信号と、該モード信号の多重されていない
前記情報信号とを順次記録する様にしている。

く作用〉 上述の構成により、モード信号の記録領域についても最
小限に抑えられ、高密度の圧縮情報信号の記録が実現で
きる様になった。

〈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、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。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２５．２６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１／・５に
時間軸圧縮され、他方輝度信号はＡ／Ｄ　２８を介して
４１５時間軸圧縮器２クで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、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Ｎ　＋
　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、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１フイ一ルド
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。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
ードで伝送する画り数と計等しく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１／３の割合と・
すれば全体に帯域圧縮率は（２／３Ｘ　ｌ／４＋ｌｘｌ
／３＝）１／２となる。そこで画素ブロックの歪値の分
布より、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歪量値を求めてト＜。

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、歪量値と比較して
伝送モードを決定する。

ここで読出された歪値と歪量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。

但し本実施例側に於いては２フイールド同一のモード判
定信号を用いる様にする。これはモード判定回路６内の
メモリを用いて容易に実現できる。

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ｖｋＦＭ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ＭＦＭ、ＢＰＭ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１画素数を一画面につき９
００Ｘ２４０とし、画素ブロック上の画素数を４Ｘ４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＝
）９１０ＫＨｚとなる。

さて、上述の被ＦＭ変調ビデオ信号の搬送波周波数を２
〜３　Ｍ　Ｈｚ程度とすれば、従来よりある家庭用ＶＴ
Ｒに於ける所謂アジマス重ね書きにより記録できる。他
方ＩＫＨｚ未満の信号はアジマス損失が少なく再生時に
於いて隣接トラック間のクロストークが問題となってく
る。

そこで本実施例に於いては全てのトラックにモード判定
信号を周波数多重するのではなく、に構成する・。

今、ＦＭ変調回路１０の搬送波周波数を２〜３　Ｍ　Ｈ
ｚ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とすれば１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周波数多重可能となる。

フィールド同期発生回路３５は入力テレビジョン信号の
垂直同期信号に基いてフィールド同期信号を形成する。

フィールド同期信号はフリップフロップ（ＦＦ）３６で
１フイ一ルド期間毎に反転する矩形波信号とされ、スイ
ッチ３７を制御する。ここで１トラックに１フイ一ルド
分の圧縮ビデオ信号を記録するものとすれば、スイッチ
３７は１トラック記録毎にオンオフを°繰り返す、スイ
ッチ３７の出力とＨＰＦＩＩの・出力とは加算１１５で
周波数多重され、アンプ１６を介して回転磁気ヘッドに
供給され、磁気テープ１８上に記録される。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
如くモード判定信号が多重されていないヘリカルトラッ
ク１９と多重されているヘリカルトラック２０とが交互
に配列される。尚、モード判定信号はこの場合記録され
ないフィールドも存在するが、後述する様に時間軸方向
のビデオ信号の相関性を用いれば問題とならない。

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
ｔ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。

−士　被を道モーＶ判宇信醤ｌ±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
してモード判定信号補間回路５２に供給される。

モード判定信号は例えば記−録系に於いて常に第１　（
奇数）フィールドのビデオ信号に基いて形成されていた
とすれば、第１フイールドの圧縮ビデオ信号に周波数多
重されている。従ってこの判定信号をモード判定信号補
間回路５２内のメモリを用いて、第１フイールドの圧縮
ビデオ信号再生時にも、第２フイールドの圧縮ビデオ信
号再生時にも読み出される様にしている。

こうして全フィールドの圧縮ビデオ信号のモード判定信
号が得られ、これによってスイッチ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Ｃ！ｌＪ、Ｃｗは変調回路７
．０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、ＮＴ
ＳＣ信号とされる。

上述の如き実施例によればモード判定信号及び圧縮ビデ
オ信号とを極めて効率よく高密度記録することが可能で
ある。

尚、上述の実施例に於いてはモード判定信号を多重した
トラックと多重しないトラックとを交互に配列している
が、１トラックを複数の領域に分割し、隣接トラックに
於いてモード判定信号が同一位置に記録されない様、モ
ード判定信号を市松状に多重する様に構成することも可
能である。第９図はこの場合の磁気テープ１８上の記録
パターンを示す図である０図中斜線部はモード判定信号
が周波数多重した領域を示し゛ている。

、また、上述の実施例に於いては記録再生両系統に於い
て２フイールドのビデオ信号については１フイールドの
モード判定信号を代表して利用する様構成しているが、
２フイ一ルド分のモード判定信号を１フイ一ルド分の圧
縮ビデオ信号に周波数多重して記録する様構成すること
も可能である。

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１本発明の適用は磁気記録に限られるものではな
い。

く効果の説明〉 以上説明した様に、本発明によれば圧縮情報信号の高密
度記録することが可能となり、かつ良好に原情報を復元
可能な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。 ′　第９図は本発明による記録媒体上の記録フォーマッ
トの他の例を示す図である。 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。 ３５はフィールド同期信号発生回路、３６はフリップフ
ロップ、３７はスイッチである。 第ＬＩ−図（Ａ） 第ＬＬ図ＣＢ）

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情報信号を記録するシステムであ
   って、前記各グループの圧縮率を示すモード信号を周波
   数多重した前記情報信号と該モード信号の多重されてい
   ない前記情報信号とを順次記録する圧縮情報信号記録シ
   ステム。
2. （２）記録媒体上に多重の記録トラックを形成し、隣接
   する２トラックの同一位置に前記モード信号が共に記録
   されることのない様記録する特許請求の範囲第（１）項
   記載の記録システム。