JPH0456577A - ディジタル映像信号記録及び再生装置 - 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 本発明はディジタルＶＴＲなど、ディジタル映像信号を
高能率符号化して媒体記録あるいは再生するディジタル
映像信号記録装置及び再生装置に関するものである。

従来の技術 従来のディジタル映像信号記録及び再生装置としては、
例えば高能率符号化（帯域圧ｖＭ）をせずに画素データ
を直接記録する回転ヘッド型デイジタルＶＴＲをあげる
。

第５図はこの従来のディジタル映像信号記録及び再生装
置のブロック図を示すものであり、１は第１誤り訂正符
号化器、２はシャフリングメモリ、３は第２誤り訂正符
号化器、４は磁気テープ、５は第２誤り訂正器、６はデ
シャフリングメモリ、７は第１誤り訂正器である。

以上のように構成された従来のディジタル映像信号記録
及び再生装置においては、記録時にはディジタル映像信
号は第１誤り訂正符号化器１に入力され、誤り訂正の符
号が付加されてシャフリングメモリ２に書き込まれる。

シャフリングメモリ２の読みだしにおいては、ディジタ
ル映像信号の順序が画素単位でバラバラに入れ換えられ
て読みだされ、読みだされた信号は第２誤り訂正符号化
器３で組替えられた画素順に基づいてもう一度誤り訂正
の符号が付加されて、磁気テープ４に記録される。再生
時には、検出された信号は第２誤り訂正器５により、誤
り訂正が行なわれデシャフリングメモリ６に書き込まれ
る。デシャフリングメモリ６では、記録時におけるシャ
フリングメモリ２における画素並べ替えとは逆の画素並
べ替えを行なって画素順序をもとに戻す。しかるのち再
生信号は第１誤り訂正器７で再生誤り訂正を受けてディ
ジタル映像信号として出力される。

ここでシャフリングにより画素順序を並べかえる理由は
誤り訂正の効率の問題だけでなく、ディジタルＶＴＲの
高速再生の映像を見やすくするためである。ディジタル
ＶＴＲの高速再生においては、第６図に示すようにテー
プ上に記録されたトラックに対して回転ドラムのヘッド
は斜めに横切ることになる。このため検出できる信号は
記録パターンに対してとびとびの場所になる。ディジタ
ルＶＴＲでは検出できた画素だけを用いて高速再生画面
を構成するが、シャフリングがかかっていると検出した
画素が画面全体にばらまかれ、画面に不自然な切れ目が
できずに済むという効果がある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら高能率符号化を用いたディジタルＶＴＲを
考えたとき、第４図に示すように画面上の画素を矩形と
なるように区切り、その矩形単位を直交変換した後に可
変長符号化し、一定価数の矩形単位の情報を集めて固定
長のブロックを形成するといった方法で情報量の圧縮が
行なわれる。

ところがこの矩形単位をシャフリングしてディジタル記
録した場合、画素単位でのシャフリングとは異なり、高
速再生時の画像はモザイク状になり、たいへん見ずらく
なる。だからといって矩形単位の画像情報をシャフリソ
ゲせずにそのままの順序で記録すると、各固定長ブロッ
ク内の矩形単位は互いに画面上で隣接する位置にあるこ
とになり、情報量の偏りが生じて高能率符号化の効率が
上がらないという問題点を有してみた。

本発明はかかる点に鑑み、高速再生時の映像の見やすさ
と、高能率符号化の効率とを両立させたディジタル映像
信号記録及び再生装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明のディジタル映像信号記録装置はディジタル映像
信号の画面上の画素集合を矩形に区切った矩形単位で信
号の順序を並べ替える並べ替え手段と、矩形単位の信号
を可変長符号化する可変長符号化手段と、複数の矩形単
位を一定個数集めて固定長のブロックを構成するブロッ
ク化手段と、ブロック化された信号を複数チャンネルを
用いて並列に同時に媒体上に記録する記録手段とを備え
、前記並べ替え手段は、一つのブロック内に於ては相互
に画面上で離れた位置の複数の矩形単位で構成されるが
、前記記録手段の複数チャンネルで並列に同時に記録す
る複数のブロックに含まれる矩形単位は互いに画面上で
隣接するような並べ替え手段であることを特徴とするも
のであり、また本発明のディジタル映像信号再生装置は
前記ディジタル映像信号記録装置により媒体に複数チャ
ンネルで並列に同時に記録されたディジタル信号を検出
する検出手段と、前記ブロック化された信号における可
変長符号を復号する復号手段と、復号された前記矩形単
位の信号の順序を並べ替える並べ替え手段とを備え、前
記並べ替え手段は、前記並列に同時に記録された複数チ
ャンネルより得られる複数のブロックに含まれる矩形単
位は互いに画面上で隣接するように構成されるが、一つ
のブロック内に於いては相互に画面上で離れた位置の矩
形単位で構成されていることを特徴とするものである。

作用 本発明は前記した構成により、ディジタル映像信号の並
べ替えに工夫をし、固定長ブロック内に於ける複数の矩
形単位は互いに画面上で離れた位置にあるようにして高
能率符号化の効率を確保し、なおかつ記録媒体上に並列
の同時に記録される複数チャンネルにおける複数のブロ
ックに含まれる矩形単位は互いに画面上で隣接する位置
にあるようにして、ディジタルＶＴＲの高速再生時にも
画面がモザイク状にならず常に広い画面領域を同時に再
生して見やすくすることが出来る。

実施例 第１図は本発明の実施例に於けるディジタル映像信号記
録及び再生装置のブロック図を示すものである。本実施
例は、画面を矩形単位に区切って高能率符号化し、磁気
テープに２チャンネル同時に記録する回転ヘッド型ディ
ジタルＶＴＲである。

第１図に於いて、１１はフォーマツタ、１２は並べ替え
メモリ、１３は直交変換器、１４は可変長符号化器、１
５はブロック化器、１６は誤り訂正符号化器、１７は磁
気テープ、１８は誤り訂正器、１９は可変長符号復号器
、２０は逆直交変換器、２１は並べ替えメモリ、２２は
デフオーマツタである。また２３は記録ヘッド、２４は
再生ヘッドであって、それぞれ２チャンネル分を並列に
同時に記録および再生するようになっている。

以上のように構成された本実施例のディジタル映像信号
記録及び再生装置について、以下その動作を説明する。

記録時にはディジタル映像信号は、フォーマツタ１１に
より画素データは画面上で矩形単位にフォーマットされ
、並べ替えメモリ１２に入力される。

第２図は画面上での矩形単位の分は方を示した図であり
、全体の長方形が１画面を表す。本実施例では第２図に
示すように、画面を６領域に分割してそれぞれをＡ、Ｂ
、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆと呼ぶことにする。そして各領域はさ
らに矩形単位に分けられ、各領域内の矩形単位に対して
図のようにＡＲｌ、ＡＬＩ、ＡＲ２，ＡＬ２．　　・・
・というように番号付けをする。並べ替えメモリ１２で
は映像信号を矩形単位で、ＡＰＩ、ＢＲＩ、ＣＲＩ、Ｄ
Ｒｌ、ＥＲＩ、ＦＲＩ、また、ＡＬＬ、ＢＬＩ、ＣＬｌ
、ＤＬＩ、ＥＬＬ、ＦＬＩ、さらに、ＡＲ２゜ＢＲ２，
・・・というように各領域から１個ずつ順々に取り出す
ように並べ替える。各矩形単位の映像信号は直交変換器
１３に入力され、ここでアダマール変換あるいはコサイ
ン変換の手法を用いて直交変換符号化された後、可変長
符号化器１４において各々の矩形単位の情報量に応じて
可変長符号化される。可変長符号化に於いては、矩形単
位の情報量の大小に応じてそのデータ量を決め、全体と
してデータ量を削減することにより高能率符号化を行う
。直交変換はそのための手段である。各々の矩形単位の
情報の符号長は可変であるが、ブロック化器１５では複
数の矩形単位の情報を集めて固定長のブロックを形成す
る。本実施例では、ＡＲｌ、ＢＲＩ、ＣＲＩ、ＤＲＩ、
ＥＲＩ、ＦＲＩの６個の矩形単位で一つの固定長ブロッ
クとし、またＡＬＬ、ＢＬＩ、ＣＬＩ、ＤＬＩ、ＥＬＬ
。

ＦＬＩ、の６個の矩形単位でまた一つの固定長ブロック
を形成するという方法をとる。ここでＲおよびＬは、２
チヤンネルずつある記録ヘッド及び再生ヘッドに対する
チャンネルの識別を表しており、各数字は各チャンネル
毎に記録されるブロックの番号を表すものである。

以上に様にすることにより、ひとつのブロック内の各々
の矩形単位の画面上での位置は互いに離れているが、テ
ープ上に並列に同時に記録されるチャンネル間のブロッ
ク間では、互いに対応する矩形単位は互いに画面上でも
隣接することになる。

従って、各々の固定長ブロックについては情報量に偏り
が生じにくいため可変長符号化の効率を向上させること
ができる。また２チヤンネルの固定長ブロック間で画面
上での位置の連続を保つことが高速再生における画面の
見やすさを確保させることになる点については後に説明
する。

ブロック化されたデータは誤り訂正符号化器１６によっ
て誤り訂正符号が付加され、磁気テープ１７にディジタ
ル記録される。この時、２個の記録ヘッド２３により２
個の固定長ブロック（前記Ｒ及びＬで識別したブロック
）に相当するデータが並列に同時に記録される。

再生時には、磁気テープ１７から２個の再生へンド２４
を用いて並列に同時にディジタル信号を検出し、誤り訂
正器１８によりテープ・ヘッド系で生した誤りを訂正す
る。記録信号は可変長符号化されているので、可変長符
号復号器１９で圧縮された符号を元に戻す。復号された
信号は逆直交変換器２０によりディジタル映像信号に戻
される。この時点では信号は矩形単位で並べ替えられて
いるので、並べ替えメモリ２１によって記録側とは逆の
データの並べ替えになるようメモリの入出力アドレスを
制御する。並べ替えられた信号はデフオーマツタ２２に
より、ビデオ信号と同じライン順序で再生ディジタル信
号が出力される。

本実施例のような２チャンネル同時記録のディジタルＶ
ＴＲにおける高速再生においては、第３図に示すように
テープ上に記録されたトランクに対して、回転ドラムの
２個の再生ヘッド２４は複数のトランクを同時ムこ斜め
に横切ることになる。ここで、記録時に２個の記録ヘッ
ド２３により同時に記録される２個のトラック（例えば
同図のＲとＬ）には画面上で隣接する矩形単位どうしで
構成されるブロックが記録されているので、再生ヘッド
２４が２個のトラック（ＲとＬ）を横切るときは常に前
記画面上で隣接する矩形単位どうしで構成されるブロッ
クが同時に検出・再生される。よって、本実施例によれ
ば高速再生時においても画面領域を広く連続して再生で
き、矩形単位での画面のモザイク化を避けることができ
る。

以上のように本実施例によれば、一つの固定長ブロック
内に含まれる複数の矩形単位は画面上で互いに離れた位
置にあるため、矩形単位を可変長符号化したときに各固
定長ブロックの情報量に偏りが生じにくく圧縮の効率が
良くなる。さらに並列に同時に記録・再生されるふたつ
のトラック上にあるブロック間には、常に画面上で隣接
する矩形単位が含まれているので高速再往時においても
画面の連続性が確保でき、視覚的に見やすい高速再生画
面を得ることが出来る。

なお、本実施例において２チャンネル同時記録・再生の
構成を示したが、チャンネル数が多ければ多いほど高速
再生時の画面の連続性を増すことになり効果的である。

また、第２図の画面分割説明図の客矩形単位のブロック
番号にあるように、同一チャンネル、つまりテープ上の
同一トラック内においても前記ブロック番号順に連続し
て固定長ブロックを記録することにより画面の連続性を
増すことになるのでさらに効果的である。

また、本実施例では、圧縮手段として直交変換を用いた
が、画面を矩形単位で符号化する手段なら他の方法でも
よい。また記録方法として回転ヘッド型ディジタルＶＴ
Ｒを用いたが、ディスク形態のものであってもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、映像信号の高能率
符号化の効率と、記録媒体からの高速再生における画質
とを両立させることができ、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例のディジタル映像信号
記録及び再生装置のブロック図、第２図は同実施例にお
ける画面分割説明図、第３図は同実施例における高速再
生時のテープパターン図、第４図は矩形単位を説明する
だめの画面図、第５図は従来のディジタル映像信号記録
及び再生装置のブロック図、第６図は従来の高速再生に
おけるテープパターン図である。 １１・・・・・・フォーマツタ、１２．２１・・・・・
・並べ替えメモリ、１３・・・・・・直交変換器、１４
・・・・・・可変長符号化器、１５・・・・・・ブロッ
ク化器、１６・・・・・・誤り訂正符号化器、１７・・
・・・・磁気テープ、１８・・・・・・誤り訂正器、１
９・・・・・・可変長符号復号器、２０・・・・・・逆
直交変換器、２２・・・・・・デフオーマツタ、２３・
・・・・・記録ヘッド、２４・・・・・・再生へド。 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル映像信号の画面上の画素集合を矩形に
   区切った矩形単位で信号の順序を並べ替える並べ替え手
   段と、前記矩形単位の信号を可変長符号化する可変長符
   号化手段と、複数の前記矩形単位を一定個数集めて固定
   長のブロックを構成するブロック化手段と、前記ブロッ
   ク化された信号を複数チャンネルを用いて並列に同時に
   媒体上に記録する記録手段とを備え、前記並べ替え手段
   は、一つのブロック内に於ては相互に画面上で離れた位
   置の複数の矩形単位で構成されるが、前記記録手段の複
   数チャンネルで並列に同時に記録する複数のブロックに
   含まれる矩形単位は互いに画面上で隣接するような並べ
   替え手段であることを特徴とするディジタル映像信号記
   録装置。
2. （２）請求項１記載の装置により媒体に複数チャンネル
   で並列に同時に記録されたディジタル信号を検出する検
   出手段と、前記ブロック化された信号における可変長符
   号を復号する復号手段と、復号された前記矩形単位の信
   号の順序を並べ変える並べ替え手段とを備え、前記並べ
   替え手段は、前記並列に同時に記録された複数チャンネ
   ルより得られる複数のブロックに含まれる矩形単位は互
   いに画面上で隣接するように構成されるが、一つのブロ
   ック内に於いては相互に画面上で離れた位置の矩形単位
   で構成されていることを特徴とするディジタル映像信号
   再生装置。