JPH03209671A - 静止画像信号記録再生装置 - 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 本発明は光学式ディスク等の記録媒体にハイビジョン静
止画像信号をディジタルで記録し、それを再生する静止
画像信号記録再生装置に関するものである。

従来の技術 近年、コンピュータ等の周辺記憶装置として大容量かつ
コンパクトな光ディスクを用いたファイリングシステム
が相次いで発表９発売されており、文書のみならず画像
も扱える光デイスクファイリングシステムの開発も進め
られている。また、テレビジョン技術においては従来の
ＮＴＳＣ方式に比べて２倍以上の走査線と、よりワイド
なアスペクト比を有するハイビジョン（高品位テレビジ
ョン）が次世代の新しいテレビジョンシステムとして脚
光を浴びており、ハイビジョン信号を扱うＶＴＲ，ビデ
オディスク等様々な方面の機器開発が展開されている。

上記背景から、高記録密度とランダムアクセス機能によ
る亮速検索性を有する光ディスクを用いて、高精細で臨
場怒あふれるハイビジョン静止画像信号を記録再生する
ハイビジジン光デイスクファイリングシステムの開発が
進められており、その例としてアナログ方式のものは「
ハイビジョン光ディスク画像ファイシソステム」　（例
えば森本他：テレビ学技報ＶＲ８Ｂ−３７）、ディジタ
ル方式のものは「ハイビジョンテレビフォトシステムの
開発」（例えば村上他：テレビ学技報ＶＲ８８３８）や
「ディジタルハイビジョンデイスタンステム」　（例え
ば高欄：テレビ学技報ＶＲ８８３）等により報告されて
いる。

以下に、従来の静止画像信号記録再生装置について図面
を参照しながら発明する。第２図はハイビジョン静止画
像をディジタルで記録／再生する静止画像信号記録再生
装置の一例である。

まず、信号の記録について説明する。ハイビジョンカメ
ラから送られるハイビジョン信号を、入力端子１を介し
てＡ／Ｄ変換器２でｍビットに量子化することでディジ
タル化し、さらにフレームメモリ３でフリーズを行うこ
とで動画像中から１フレ一ム分の静止画像を抽出する。

フレームメモリ３に蓄積された画像信号は画像処理部４
で帯域圧縮等の所望の信号処理が行なわれ、−旦ハンフ
ァメモリ５に格納される。バッファメモリ５から出力さ
れた画像信号は、記録処理部７にて画像信号を光ディス
クに記録する際に必要な諸処の制御信号や誤り訂正符号
等が付加され、パラレル信号からシリアル信号に変換さ
れた後、ディジタル変調が施され、記録／再生部８で光
ディスク等の記録媒体に画像データが記録される。

一方、再生時には記録媒体に予め記録された画像データ
が記録／再生部８で再生され、再生処理部９にて記録時
とは逆にディジタル復調が施された後、シリアル信号か
らパラレル信号に変換され所望の誤り訂正処理等が施さ
れ一旦ハンファメモリ５に蓄積される。バッファメモリ
５から出力される再生信号は画像処理部４にて記録時に
施されたものとは逆の信号処理が施され、前述のフレー
ムメモリ３に書き戻す。フレームメモリ３に書き込まれ
た画像信号はＤ／Ａ変換器１２でアナログ信号に変換さ
れ、出力端子１３を介してハイビジョンデイスプレィ等
に表示される。

通常、画像信号をディジタル信号として扱う場合、Ａ／
Ｄ変換器で量子化する量子化ビット数ｍは８であり、デ
ィジタルの信号処理系は８ビツトを基本単位としたパラ
レル処理を行なっている。

ハイビジョン信号は輝度成分を示す輝度信号（Ｙ信号）
と２種類の色差成分を示す色差信号（Ｐ８信号およびＰ
Ｒ倍信号から構成されており、ここで記述している従来
例もカメラ、デイスプレィ等と入出力インタフェース部
分からフレームメモリ３まではＹ信号８ビット、ＰＢ倍
信号Ｐ、信号各８ビツトをパラレルに処理しており、記
録時のフレームメモリ３の出力から記録処理部７の入力
まで、あるいは再生時の再生処理部９の出力からフレー
ムメモリ３まではＹ信号、Ｐ８信号、ＰＲ信号を面順次
で処理するものの、処理の単位はやはり８ビツトパラレ
ルである。−力先ディスクへの記録は８ビツトのパラレ
ル信号に並直列変換を施してシリアル信号で行ない、再
生はシリアル信号直並列変換を施して８ビツトのパラレ
ル信号としている。

発明が解決しようとする課題 以上の例では、ディジタル信号処理部の画像信轟 号を量子化ビット数の８を基本単位にしてパラレルに処
理しているため、画像信号の再生を行なう場合、光ディ
スクから信号を直並列変換して読み出す都合上、連続す
る８個の信号がすべて読み出されるまで１画素を構成す
ることが不可能である。

以上のことから情報量が非常に多いハイビジョン信号を
扱う本装置において検索処理を行なうような場合、動画
像の再生処理でしばしば用いられるサーチに相当する連
続の高速再生を行なおうとすると、画面の切り替えを行
なう際にかなりの時間を必要とするという課題を有して
いた。

本発明はかかる点に鑑み、検索処理等での画像信号の連
続再生を行なう場合にもハイビジョン信号の再生が高速
に行なえる装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明によれば、記録媒体に信号を記録する際に、画像
信号の１画素を構成する８ビツトの信号の上位ビット部
分を残して下位ビット部分を除去、あるいは下位ビット
部分を残して上位ビット部分を除去するビット数分割回
路と、記録媒体からの再生を行なう際に、分割して記録
された１画素を構成するディジタル信号の上位ビット部
分と下位ビット部分を識別してバッファメモリの所定の
位置に信号を配置して元の信号に復元する信号配置回路
と、前記ビット数分割回路と信号配置回路の動作を制御
する制御回路とを少なくとも備えることを特徴とする。

作用 本発明は前述した構成により、１画素を構成するディジ
タル信号をその上位ビット部分と下位ビット部分に分割
して記録することで、通常再生を行なう場合は分割され
た信号の両方を再生し、それらにより画素を構成するこ
とでハイビジョンの持つ高精細性を損なうことなく１フ
レームの静止画像の再生が可能である。また、連続の高
速再生を行なう場合には１画素を構成するディジタル信
号の上位ビット部分のみで画素を構成することにより、
従来方法より少ない情報量の信号を再生することで１フ
レームの静止画像を構成することができ、したがって短
い間隔で連続に静止画像を再生することが可能になる。

実施例 以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明における静止画像信号記録再生
装置の概略ブロックを示しｋものである。なお、従来例
と略々同等の機能を持つ部分に付いては、従来例と同じ
番号を付して説明す記録時においては、ハイビジョンカ
メラから送られるハイビジョン信号が入力端子ｌを介し
てＡ／Ｄ変換器２でｍビットに量子化された後、バッフ
ァメモリ５に蓄積されるまでは従来技術の説明箇所で説
明した処理と同様であるのでここでは省略する。

バッファメモリ５の出力信号は輝度成分を示すＹ信号と
２種類の色差成分を示すＰ８信号およびＰＲ信号が面順
次（フレーム順次）でビット数分割回路６に入力される
。ビット数分割回路６では、先ずバッファメモリ５に格
納されている１画素当たりｍビ・２トで構成される信号
のうち下位（ｍ　−ｎ）ビットを除去した上位ｎビット
の信号のみを輝度信号３色差信号の順に記録処理部７に
導く。

上位ｎビットの転送が終了した後に、再びバッファメモ
リ５から前回とは逆に上位ｎビットを除去した下位（ｍ
−ｎ）ビットの信号のみを輝度信号。

色差信号の順に記録処理部７に導く。ここでは２種類の
色差信号（ＰＢ倍信号よびＰ、信号）の記録順序につい
ては特に言及しない。以上説明した下位ビット、上位ビ
ンｔ−の除去や輝度信号２色差信号の順序づけ等の制御
は制御回路１１からの制御信号にて行なわれる。

ビット数分割回路６でビット数が減じられた信号は記録
処理部７で従来例と同様の処理が施され、記録／再生部
８で光ディスク等の記録媒体に画像データが記録される
。

第３図に画像信号を記録する際の記録順序を従来例のも
のと比較して記載する。第３図ａに示すものが本発明で
の信号の記録順序であり、同図すに示すものが従来例で
の信号の記録順序である。

一方、再生時には記録媒体に予め記録された画像データ
が記録／再生部８で再生され、再生処理部９にて記録時
とは逆にディジタル復調が施された後、シリアル信号か
らパラレル信号に変換され所望の誤り訂正等が施され信
号配置回路１０に入力される。記録時に上位ビット部分
の輝度信号色差信号、続いて下位ビット部分の輝度信号
３色差信号の順に記録されているので再生時には記録時
に記録された順序で信号の再生を行なう。

通常の再生の場合は再生される順序に従って、信号配置
回路１０にて信号がバッファメモリ５内の所定の位置に
配置されるように切り換えられ、すべての信号がバッフ
ァメモリの所定の位置に格納された時点をもって記録／
再生部８での信号読み出し手続きの完了とする。

一方、通常時よりも高速に再生が必要な場合は上位ビッ
ト部分の輝度信号及び色差信号がバッファメモリ５内の
所定の位置に格納された時点で、記録／再生部８での信
号読み出し手続きを完了する。従って、この場合は、通
常再生の場合の０７ｍの時間で再生が完了することにな
る。また、高速再生の第２の実施例として、先の実施例
より更に高速に再生が必要な場合は、画像表示がモノク
ロになることを許せば、上位ビット部分の輝度信号のみ
が、バッファメモリ５内の所定の位置に格納された時点
で、信号読み出し手続きの完了とみなせば、記録媒体か
らの信号の読み出し時間が短縮され、高速カラー再生の
場合の１／２の時間になる。高速再生の場合は通常の信
号読み出しの途中で、記録媒体からの信号の読み出しを
中断するため、中断された時点以降は信号が、バッファ
メモリ５には書き込まれないこととなり、ノ＼ツファメ
モリ５には過去の処理時に書き込まれた内容が残ってい
る可能性がある。従って、高速再生を行なう場合は予め
バッファメモリ５の内容を一定の値（例えばＯ）にして
おく必要があることは明らかである。以上説明した信号
選択回路１０の動作の制御は制御回路１１からの制御信
号にて行なわれる。

バッファメモリ５に蓄積された信号は１画素の構成がｍ
ビットからなる通常の画像信号とみなされ、以降、従来
の装置と同様の処理が施されＤ／Ａ変換器１２でアナロ
グ信号に変換され、出力端子１３を介してハイビジョン
デイスプレィ等に表示される。

ハードウェアの具体構成としては例えばｍを８、ｎを４
とし、１画素を構成する画像信号を上位４ビツト、下位
４ビ・７トに分割するのが適当である。

なばならば画像信号のディジタル化は通常８ビツトに量
子化される場合が多く、上位ビット部分と下位ビット部
分が同数に分割されることからビット除去・ビット合成
の信号処理等も簡単にすることができる。もちろんその
他の組合せで上位ビ。

ト部分と下位ビット部分を分割することも可能であるこ
とは明らかである。

実際には、ハイビジョン信号をディジタル信号で扱う場
合の有効画素数は、水平１９２０サンプル（輝度信号）
；９６０サンプル（色差信号）。

垂直１０３５ライン、量子化８ビツトであるので、各信
号が構成される情報量は、次のようになる。

輝度信号（Ｙ信号） １９２０　Ｘ　１０３５　Ｘ　８　＝　１５８９７６０
０ビット色差信号（Ｐ８信号） ９６０　ｘ１０３５ｘ　８　＝７９４８８００ビット色
差信号（ＰＲ信号） ９６０　ｘ１０３５ｘ　８　＝７９４８８００ビット合
計　３１７９５２００ビット・・・約３．８メガバイト
本発明を用いた高速再生の第１の実施例では上位４ビッ
ト分の信号を記録／再生部８から読み出せばよいので、 輝度信号（Ｙ信号） １９２０　ｘ　１０３５　ｘ　４　＝　７９４８８００
ビツト色差信号（ＰＢ倍信号 ９６０　ｘ１０３５ｘ　４　＝３９７４４００３９７４
４００ビツト信号） ９６０　ｘ１０３５ｘ　４　＝３９７４４００３９７４
４００ビツト７６００ビツト・・・約１．９メガバイト
と、情報量が通常再生の半分になる。

また、高速再生の第２の実施例では輝度信号の上位４ビ
ット分の信号のみを記録／再生部８から読み出せばよい
ので、 輝度信号（Ｙ信号） １９２０ｘ１０３５ｘ　４−７９４８８００ビツト・・
・約０．９５メガバイト となり、情報量は高速再生の第１の実施例の更に半分に
なる。

上述の方法に加えて、画像処理部で信号に情報圧縮処理
を施せば再生に必要な実時間は更に短縮される。第４図
に上記の説明を図に示して表現する。第４図ａに示すも
のが通常再生の場合の記録／再生部８からの画像信号の
読み出し範囲であり、同図すに示すものがカラー高速再
生の場合の読み出し範囲、同図Ｃに示すものがモノクロ
高速再生の場合の読み出し範囲である。

一方、画質劣化の面から考えると、上位４ビツトの信号
のみで１画素を構成する信号に置き換えること、すなわ
ち上位４ビットはそのままにして下位４ビツトはＯ〜１
５のうちの一定の値（例えば０）に固定することは明ら
かに画質劣化が生じる。しだがって、通常再生をこのよ
うな形式の信号で行なうことについては問題があるが、
使用条件を限定して、例えば本装置を画像データベース
のファイル装置のような使い方をする場合、検索時の連
続高速画像サーチ等の特殊再往に用いれば画質劣化をも
たらすという欠点よりも従来よりも更なる高速再生が可
能になるという利点の方がはるかに大きく、本発明によ
る高速再生方法は非常に有効である。

発明の効果 本発明による装！は、通常再生の場合は１西素を構成す
るディジタル信号の全部を用いて画質劣化のないハイビ
ジョン静止画像を再生し、高速再生、特に連続の高速再
生の場合は１画素を構成するディジタル信号の上位ビッ
ト部分のみを用いて多少画質の劣化はあるものの従来の
半分以下の時間でハイビジョン静止画像を再生すること
ができるようになり、以上総合してその実用的効果は大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における本装置の全体の概略ブ
ロック図、第２図は従来の装置の概略ブロック図、第３
図は記録／再生部での画像信号の記録順序を本発明と従
来例について比較した説明図、第４図は各種再生方法の
記録媒体からの信号読み出し範囲を示した説明図である
。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・Ａ／Ｄ変換器
、３・・・・・・フレームメモリ、４・・・・・・画像
処理部、５・・・・・・バッファメモリ、６・・・・・
・ビット数分割回路、７・・・・・・記録処理部、８・
・・・・・記録／再生部、９・・・・・・再生処理部、
１０・・・・・・信号配置回路、１１・・・・・・制御
回路、１２・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、１３・・・・・
・出力端子。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学式ディスク等の記録媒体にハイビジョン静止
   画像信号をディジタルで記録する静止画像信号記録装置
   であって、ｍビットに量子化された画像信号を上位ｎビ
   ットの信号成分と下位（ｍ−ｎ）ビットの信号成分に分
   割するビット数分割回路と前記ビット数分割回路での信
   号の分割手順を制御する制御回路とを少なくとも備え、
   画像信号の上位ｎビット部分と下位ビット（ｍ−ｎ）部
   分を分離して記録し、前記手段で分割して記録された画
   像信号を信号配置回路で再構成して再生することを特徴
   とする静止画像信号記録再生装置。
2. （２）光学式ディスク等の記録媒体に記録するハイビジ
   ョン静止画像信号の記録方法として、ｍビットに量子化
   された画像信号を上位ｎビットの信号成分と下位（ｍ−
   ｎ）ビットの信号成分に分離し、さらに輝度信号成分と
   色差信号成分とに分離して各々の信号部分を分割して記
   録し、前記手段で記録された画像信号を再構成して再生
   することを特徴とする請求項（１）記載の静止画像信号
   記録再生装置。
3. （３）光学式ディスク等の記録媒体にディジタルで記録
   されたハイビジョン静止画像信号の再生装置であって、
   ｍビットに量子化された画像信号を上位ｎビットの信号
   成分と下位（ｍ−ｎ）ビットの信号成分に分離して記録
   された画像信号を合成して元のｍビットの信号に配置す
   る信号配置回路と、信号配置時の手順を制御する制御回
   路とを少なくとも備えることを特徴とする静止画像信号
   再生装置。
4. （４）光学式ディスク等の記録媒体にディジタルで記録
   されたハイビジョン静止画像信号の再生装置であって、
   画像再生時に、分離して記録された画像信号の輝度成分
   および色差成分の各上位ｎビットの信号部分のみを再生
   することを特徴とする請求項（３）記載の静止画像信号
   再生装置。
5. （５）光学式ディスク等の記録媒体にディジタルで記録
   されたハイビジョン静止画像信号を再生する静止画像信
   号再生装置であって、画像再生時に、分割して記録され
   た画像信号成分のうち輝度成分の上位ｎビットの信号部
   分のみを再生することを特徴とする請求項（３）記載の
   静止画像信号再生装置。