JPH06319112A

JPH06319112A - 量子化コントロール回路

Info

Publication number: JPH06319112A
Application number: JP12783393A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kitamura; 卓也北村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-15
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JP3264043B2

Abstract

(57)【要約】【目的】前回の量子化情報を受け取ることができない
ようなダビング時でも、ＤＣＴ係数データから前回の量
子化情報を決定することができ、画質の劣化を防止でき
る。【構成】バイナリーサーチで決定された量子化インデ
ックスが絶対値化回路４１を介してｎ個の乗算器４２に
供給される。各乗算器にシフト回路４３が接続される。
乗算器４２およびシフト回路４３は、量子化器を構成
し、量子化インデックスとそれに＋１、＋２、・・・、
＋ｎした量子化インデックスとによって、入力係数デー
タをそれぞれ除算する。除算結果の小数部が絶対値化回
路４４を介して累算器４５にそれぞれ供給される。最大
値検出・最小値検出セレクタ４６は、累算器４５からの
値の中の最大値を出力し、また、その中の最小値と対応
する量子化インデックスを選択的に出力する。この出力
される量子化インデックスを前回の量子化インデックス
と決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルビデオ信
号記録装置において、ディジタルビデオ信号のビットレ
ートを低減するビットリダクションと関連する量子化コ
ントロール回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルビデオ信号を例えば回転ヘッ
ドにより磁気テープに記録するディジタルＶＴＲが知ら
れている。ディジタルビデオ信号の情報量が多いので、
その伝送データ量を圧縮するための高能率符号化が採用
されることが多い。種々の高能率符号化の中でも、ＤＣ
Ｔ(Discrete Cosine Transform) の実用化が進んでい
る。

【０００３】ＤＣＴは、１フレームの画像を例えば（４
×４）のブロック構造に変換し、このブロックを直交変
換の一種であるコサイン変換処理するものである。その
結果、（４×４）の係数データが発生する。このような
係数データは、ランレングス符号、ハフマン符号等の可
変長符号化の処理を受けてから記録される。記録時に
は、再生側でのデータ処理を容易とするために、符号化
出力であるコード信号を一定長のシンクブロックのデー
タエリア内に挿入し、コード信号に対して同期信号、Ｉ
Ｄ信号が付加されたシンクブロックを構成するフレーム
化がなされる。

【０００４】磁気テープを使用するディジタルＶＴＲ、
ディスク状記録媒体を使用するディスク記録装置等で
は、１フィールドあるいは１フレームのビデオデータが
複数個のトラックに記録されるのが普通である。しかし
ながら、上述のＤＣＴのように、可変長出力が形成され
る時には、これらの所定期間のデータ量が変動する。こ
のため、所定期間のデータ量を目標値以下とするための
等長化処理（バッファリングとも称される）が必要とさ
れる。

【０００５】等長化処理の一例として、１フィールドあ
るいは１フレームより短い所定期間（等長化単位と称す
る）例えば一つのシンクブロックのデータ量を制御し、
１フィールドあるいは１フレーム期間の全体でも、デー
タ量を目標値以下とする等長化処理が提案されている。
等長化処理は、伝送データ量を目標値以下に抑える処理
である。

【０００６】上述の等長化処理を行うディジタルＶＴＲ
の一例について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、ＤＣＴを用いたビットリダクションによるディ
ジタルＶＴＲの記録系の構成を全体的に示す。図１は、
ディジタルビデオ信号の処理とＰＣＭオーディオ信号の
処理とを含む。

【０００７】ビデオ信号系の構成を説明すると、入力ビ
デオ信号がブロック化、シャフリング回路１によって、
ブロック化とシャフリングの処理がなされる。ブロック
化によって、ラスター走査の順序のビデオデータが例え
ば（４×４）のＤＣＴブロックの構造のデータに変換さ
れる。シャフリングは、テープの傷、ヘッドのクロッグ
等のために、エラーが集中し、修整が不可能となり、そ
の結果、画質の劣化が目立つことを防止するように、例
えば１フレーム内でＤＣＴブロックを単位として、配列
を変更するものである。

【０００８】ブロック化、シャフリング回路１の出力が
ＤＣＴ（離散コサイン変換）回路２に供給され、ＤＣＴ
により直交変換される。ＤＣＴ回路２からは、各ＤＣＴ
ブロックに関して一つの直流分データ、１５個の交流分
データを含むＤＣＴ係数データが発生する。このＤＣＴ
係数データを等長化単位に分割し、その各等長化単位の
最適な量子化インデックス１２を量子化コントロール回
路３で決定する。量子化器４では、コントロール回路３
で決定された量子化インデックス１２に基づいてＤＣＴ
係数データを量子化する。すなわち、適切な量子化レベ
ルによって交流分の係数データが割算され、その商が整
数化される。一例として、量子化コントロール回路３
は、輝度信号Ｙの１０個のブロックの符号化出力と、色
差信号Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙのそれぞれの５個のブロックの符
号化出力とをテープ上に記録するブロック（この単位を
シンクブロックと呼ぶ）に入るように、量子化インデッ
クス１２を決定する。

【０００９】量子化コントロール回路３の出力が量子化
回路４に供給され、量子化インデックス１２で決定され
る量子化レベルによってＤＣＴ係数を割ることにより量
子化を行なう。量子化回路４の出力が可変長符号化器５
に供給され、量子化されたＤＣＴ係数をエントロピー符
号を利用した可変長符号化で圧縮する。圧縮されたＤＣ
Ｔ係数はシンクブロックごとにバッファリング回路６で
まとめられて、外符号符号化回路７において誤り訂正の
ための外符号パリティが付加される。

【００１０】入力として与えられたオーディオ信号は再
生時の修正を容易にするためシャフリング回路８でシャ
フリングされ、外符号符号化回路９で誤り訂正のための
外符号が付加される。加算器で、外符号のパリティが付
加されたビデオ、オーディオ信号が混合され、内符号符
号化回路１０で誤り訂正のための内符号のパリティが付
加される。そして、チャネル符号化回路１１で、チャネ
ルコーディングされた後にテープＴ上に記録される。

【００１１】ここで、量子化レベルと量子化インデック
スの関係について説明しておくと、量子化レベルは実際
に量子化器や逆量子化器で割ったり、掛けたりするのに
使われるものである。量子化レベルは、所定の関係で変
化する複数の値が設定されている。この複数の量子化レ
ベルを識別するための番号が量子化インデックスであ
る。量子化レベル自体を記録／再生しても良いが、量子
化インデックスの方がよりビット数を少なくできるの
で、量子化インデックスがテープ上に記録される。但
し、量子化レベルのビット数が比較的少ない時には、以
下の説明における量子化インデックスの代わりに、量子
化レベル自体を扱うこともできる。

【００１２】次に、再生系の構成を図２を参照して説明
すると、テープＴから再生した信号をチャネル復号回路
２１でチャネル符号化を復号し、内符号復号回路２２で
内符号を使用した誤り訂正を行う。次に、ビデオデータ
とオーディオデータに分割し、オーディオデータは外符
号復号回路２３で外符号を使用した誤り訂正をし、デシ
ャフリング回路２４でデシャフルを行う。デシャフリン
グ回路２４から再生オーディオ出力が得られる。

【００１３】内符号復号回路２２からのビデオデータ
は、外符号復号回路２５で外符号を使用した誤り訂正を
行う。その後、可変長符号復号回路２６で可変長符号を
復号する。復号回路２６の出力が逆量子化回路２７に供
給される。逆量子化回路２７では、記録されていた量子
化インデックスで決定される量子化レベルをそのデータ
に掛ける。次に、逆ＤＣＴ回路２８で、このデータに逆
ＤＣＴを施し、ブロック化、デシャフリング回路２９で
デシャフリングをして、入力画像データと同じフォーマ
ットにする。誤り訂正符号によっては訂正できなかった
データは、修正回路３０で修正される。

【００１４】図１の量子化回路４でなされる量子化にお
いては、各等長化単位に最適な量子化レベルを使用する
ことが必要である。量子化レベルは、値が大きいほどよ
り強力なデータ圧縮ができるが、その反面、画質が劣化
する。従って、ビットレートが許す範囲で量子化レベル
の値を最小にする必要がある。そして、ディジタルＶＴ
Ｒが例えばビデオカメラからの原画像信号をＤＣＴによ
り符号化してテープ上に記録し、この第１世代テープか
らの再生データを復号して第１世代画像を得るプロセス
では、記録／再生データ中の量子化レベルを示す量子化
インデックスを参照することで、符号化と復号との間で
同一の量子化レベルを使用することができる。

【００１５】しかしながら、再生ＶＴＲからの第１世代
画像をインターフェイスを介して記録ＶＴＲに伝送し、
記録ＶＴＲによって第２世代テープを作成するダビング
時においては、原画像から第１世代画像を作る時に使用
した量子化レベルと同一のものを用いる必要がある。第
１世代画像をスイッチャ、特殊効果発生装置を介して処
理し、処理された画像を記録する場合も同様である。そ
の理由は、量子化レベルがこの値より大きくても小さく
ても画質が第１世代画像と比較して劣化してしまうため
である。

【００１６】家庭用ＶＴＲや通信系においてはこの量子
化レベルを別途に伝送することもできるが、ＣＣＩＲ６
０１等のディジタルインターフェースが一般化されてい
る業務用・放送用ＶＴＲでは、そのフォーマットの点か
らこの量子化レベルあるいは量子化インデックスを伝送
することは困難であるため、最適な量子化レベルを記録
ＶＴＲ側で決定する必要がある。

【００１７】量子化コントロール回路３は、最適な量子
化レベルを決定し、ダビング時には、もとの量子化レベ
ルをサーチするために設けられている。すなわち、量子
化コントロール回路３は、下記の点を満足する量子化レ
ベル（量子化インデックス）を決定する必要がある。第
１に、通常記録時には、データが等長化単位例えばシン
クブロック内に入るような最小の量子化レベルであるこ
と第２に、ダビング時には、量子化インデックスは前回
採用したものと同じであること

【００１８】第１の要請に関しては、バイナリーサーチ
という手法を本願出願人が提案している。バイナリーサ
ーチとは、量子化レベルと可変長符号化した後の総符号
長が単調減少の関係、すなわち、量子化レベルが増加す
るにつれて総符号長が減少するという関係を利用して、
最適な量子化レベルの値を決定する。より具体的には、
バイナリーサーチは、量子化レベルのとる幅を１／２づ
つに追い込んでいくことにより、log₂（量子化レベルの
幅）で決定するものである。

【００１９】一例として、量子化インデックスと総符号
長の関係が図３に示すようなものであったとする。等長
化単位例えば１シンクブロックの総符号長を５であると
すると、この場合の最適な量子化レベルは、総符号長が
５以下になるような最小値を求めることになる。

【００２０】バイナリーサーチは、次のステップで行わ
れる。ステップ１：量子化インデックスを７とする。この時の
総符号長は４．９であるので、最適な量子化インデック
スは０以上７以下の範囲にある。ステップ２：量子化インデックスを３とする。この時の
総符号長は１１．０であるので、最適な量子化インデッ
クスは４以上７以下の範囲にある。ステップ３：量子化インデックスを５とする。この時の
総符号長は７．４であるので、最適な量子化インデック
スは６以上７以下の範囲にある。ステップ４：量子化インデックスを６とする。この時の
総符号長は６．０であるので、最適な量子化インデック
スは７と決定される。上述のようにlog₂（１６）＝４回のステップで最適な量
子化インデックスが求められる。

【００２１】ダビング時において、上述のバイナリーサ
ーチによって、量子化インデックスを決定すると前回の
ものより小さくなってしまう。実際の例を図４に示す。
図４は量子化インデックスと総符号長の関係をオリジナ
ル（一度もダビングしていないもの）とダビング（量子
化インデックス６２で記録・再生した後のデータ）につ
いてプロットしたものである。実線１４がオリジナルの
関係を示し、破線１５がダビングの関係を示す。目標の
総符号長は、水平の破線ＴＱによって表されている。

【００２２】図４から分かるように、オリジナルは、量
子化インデックス６２が目標の符号長に入る最小値であ
ったのに対し、ダビングは、量子化インデックス５９が
最小値となっている。すなわち、バイナリーサーチの結
果をそのまま利用すると、量子化が以前の量子化インデ
ックスと不一致の５９になってしまい、画質が劣化して
しまう。ダビングを繰り返すと画質の劣化が増大する。
これに対処する方法として、本願出願人は、先にバック
サーチという手法を提案している。

【００２３】バックサーチとは、ダビングの場合、一度
記録・再生された画像に対して発生するＤＣＴ後のデー
タは、以前の量子化レベルの倍数の形になっていること
を利用したものである。量子化・逆量子化という操作
は、「割って、丸めて、掛ける」という操作であり、こ
の「掛ける」という操作のため、ダビング時のＤＣＴ処
理後のデータは、以前の記録・再生時の量子化レベルの
倍数の形となる。

【００２４】この点に着目して、先の出願では、バイナ
リーサーチで決定された量子化インデックスとそれより
大きなファクタ数個について量子化インデックスの剰余
の総和を求める。その中で極端に値が小さいものは、Ｄ
ＣＴ処理後のデータが前回の量子化レベルの倍数関係に
あるので、その最小剰余をあたえる量子化インデックス
が前回の量子化レベルである。極端に小さいものがなけ
れば以前に記録・再生された画像ではない、すなわちオ
リジナルの画像なので、バイナリーサーチで決まった量
子化インデックスをそのまま採用する。

【００２５】具体例を示すと、図４と同じデータに対し
て、量子化インデックスと量子化レベルでの剰余の総和
との関係をオリジナルとダビングのそれぞれについてプ
ロットしたものを図５に示す。実線１６がダビングであ
り、破線１７がオリジナルである。この図５から分かる
ように、ダビングでは、量子化インデックスが６２のと
ころで総剰余が小さくなっている。また、オリジナルの
方はバイナリーサーチの値をそのまま量子化レベルとし
て採用するのに対し、ダビングの方はバックサーチのと
き明らかな極小点が見つかるので、バックサーチの値を
量子化インデックスとして採用することになる。

【００２６】このようにバックサーチは、ダビング時に
は非常に有効な手法であり、その回路構成は図６に示す
ようなものとなる。図６では、ＤＣＴ係数データが入力
されるｎ個のセクションが並列的に設けられている。各
セクションには、量子化器３１、逆量子化器３２、減算
器３３、絶対値化回路３４および累算器３５が設けられ
ている。

【００２７】まず、量子化器３１で変換符号化後の入力
データは、ある量子化インデックスによって決まる量子
化レベルで量子化される。次に逆量子化器３２で、その
量子化レベルで逆量子化される。減算器３で、量子化・
逆量子化されたデータと入力データとの差を求める。こ
の差が量子化レベルで割った時の剰余となる。次に絶対
値化回路３４で、この差を絶対値にし、それを累算器３
５で、シンクブロック単位で積算する。

【００２８】このような処理をバイナリーサーチで決定
した量子化インデックスとそれより大きな数点（すなわ
ち、入力量子化インデックスに対して、＋１、＋２、・
・・、＋ｎした量子化インデックス）について、各セク
ションが並列に行なう。最小値検出セレクタ３６は、並
列に求められた各量子化インデックスに対する剰余のう
ち明らかに他より小さいものがあった場合、この入力デ
ータはその量子化レベルの倍数関係にあると考えられる
ので、その量子化インデックスを出力する。もし明らか
に小さいものが存在しなければバイナリーサーチで決定
した量子化インデックスをそのまま出力する。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この先
に提案されている回路構成は、量子化器、逆量子化器を
多数必要とする。量子化器あるいは逆量子化器は通常、
乗算器とシフト回路で構成されるために、回路規模が大
きくなってしまい、ＩＣ等で実現するのは非常に困難で
ある。

【００３０】従って、この発明の目的は、剰余それ自身
を求めるのではなく、それに代わるものとして、小数部
を求めることにより、小さなハードウエアの規模で同等
の性能を実現することができる量子化コントロール回路
を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明は、ディジタル
ビデオ信号を直交変換および可変長付号化するととに
も、等長化単位の符号化出力のデータ量を目標値以下に
制御し、この制御されたディジタル信号を記録媒体上に
複数のトラックとして記録するようにしたディジタルビ
デオ信号記録装置における量子化コントロール回路であ
って、直交変換で発生した係数データが供給され、等長
化単位の符号化出力のデータ量を目標値以下とするため
の量子化情報を決定する手段と、係数データおよび量子
化情報が供給され、量子化情報と、それより大きい数個
の量子化情報によって係数データのそれぞれを除算し、
各除算結果の小数部を求め、小数部の値から以前の量子
化情報を決定する手段とからなることを特徴とする量子
化コントロール回路である。

【００３２】

【作用】データ量を目標値以下とするための最適な量子
化インデックスを受け取り、この量子化インデックスと
それより大きい数個の量子化インデックスによって、量
子化をそれぞれ行う。量子化の結果の小数部から前回の
量子化インデックスを決定することができる。従って、
逆量子化器が不要となり、構成をより簡単なものとでき
る。

【００３３】

【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。この発明は、主としてバックサーチに関するもので
あり、バイナリーサーチによって量子化インデックスを
求める処理は、上述の先の出願と同様の構成によってな
しうる。図７は、この発明において、量子化器として使
用される、乗算器とシフト回路とからなる構成を示す。
量子化器は演算として除算であるため、本来ならば除算
器を用いるところだが、除算器はハード的に大規模にな
るため、除算器とシフト回路で実現することが多い。

【００３４】図７において、３７は、ＤＣＴで発生した
係数データが供給される乗算器であり、乗算器３７の出
力が次段のシフト回路３８に供給される。乗算器３７と
関連して量子化レベル乗数テーブル３９が設けられ、シ
フト回路３８と関連して量子化レベルシフト量テーブル
４０が設けられている。これらのテーブルは、ＲＯＭに
より実現される。例えば、被乗数、乗数ともに１６ビッ
トの乗算器３７とシフト回路３８を用いて量子化器を構
成するもの想定する。この時、量子化レベル＝３だとす
ると、入力データを３で割ることを実現すればいいので
あるから、乗算器３７で４３６９１（０ＡＡＡＢｈ）を
掛けて、１８ビットシフトすることで実現できる。

【００３５】ここで通常は、このシフトした結果の小数
点以下の部分はせいぜい丸めに用いられる程度である
が、もし、入力データが量子化レベルの倍数である場合
はこの小数点以下の部分は０であり、そうでないときは
何らかの数となっている。従って、この小数点以下の部
分の総和を求めることによって、入力データの倍数関係
を判別できる。

【００３６】このことに基づいたこの発明の一実施例の
回路構成を図８に示す。まず、変換符号化後の入力デー
タは絶対値化回路４１で、すべて絶対値に変換される。
これは、倍数関係の判定には正負の情報が不要であるこ
と、絶対値にしておくと、後の計算が簡単になることを
考慮したものである。次に、乗算器４２で、ある量子化
インデックスで量子化されるときと同様に乗算が施され
る。上述の３で割るという量子化の例でいえば４３９６
１を掛けることに相当する。この結果を小数点を揃える
ようにシフト回路４３でシフトして小数点以下だけを取
り出す。図８では、省略されているが、図７における量
子化レベル乗数テーブルおよび量子化レベルシフト量テ
ーブルが乗算器４２とシフト回路４３とにそれぞれ関連
して設けられている。

【００３７】次の絶対値化回路４４で、この小数部に対
し一種の絶対値を求めるのに相当する次のような演算を
行なう。ｆ(x) ＝ｘ（ｘ＜０．５）ｆ(x) ＝１−ｘ（ｘ≧０．５）

【００３８】これは、例えば小数部が０．９であると
き、むしろ−０．１であったとみなして０．１とするた
めである。このようにして絶対値化された小数部を累算
器４５によりシンクブロック単位で積算する。このよう
な処理をバイナリーサーチで決定した量子化インデック
スとそれより大きな数点（量子化インデックスに＋１、
＋２、・・・、＋ｎした量子化インデックス）について
並列に行なう。

【００３９】最大値検出・最小値検出セレクタ４６で
は、並列に求められた各量子化インデックスに対する小
数積算値の最大を求める。シフト回路４７により、この
値を半分にし、これと先ほどの各量子化インデックスに
対する小数積算値を最大値検出・最小値検出セレクタ４
６に入力し、最大値検出・最小値検出セレクタ４６は、
これらの値の中で最小になるものの量子化インデックス
を出力する。

【００４０】これは、次のように、以前のデータが量子
化・再量子化したかどうかの判断をしていることに基づ
く。小数積算値の最小値が最大値の１／２以下であれ
ば、明らかに小さいとみなして、倍数関係があると判断
し、そうでなれば特定の倍数関係がないと判断する。

【００４１】この判断を簡単に行なうために、最大値の
１／２をバイナリーサーチで決定した量子化インデック
スともに、最小値検出セレクタに入れているのである。
もし、最小値が最大値の１／２以下であればその量子化
インデックスが選ばれ、そうでない時は、最大値の１／
２が最小値となるのでその量子化インデックスが選ばれ
るのである。結局、最大値検出・最小値検出セレクタ４
６の部分はすべての小数積算値のうちで最大値を求める
回路と、すべての小数積算値のうちで最小値をとるのは
何番目かを求める回路と、その番号に基づき量子化イン
デックスを出力するセレクタとの３つから構成されてい
る。

【００４２】図９は、最大値検出・最小値検出セレクタ
４６の一例である。最小値検出回路４８は、入力される
小数積算値の中の最小値を検出し、この最小値が何番目
の量子化インデックスと対応するかを示すセレクト信号
を発生する。このセレクト信号に従って、セレクタ４９
は、入力される量子化インデックスの中の所定のものを
選択的に出力する。また、小数積算値が最大値選択回路
５０に供給される。最大値選択回路５０は、小数積算値
の中の最大値を選択的に出力する。

【００４３】この発明の一実施例の理解を容易とするた
めに、以下に具体的な値を用いてその動作を説明する。
１シンクブロックが３個のデータ（−１２３４５，５７
５８，−１０２０７）からなるものと仮定する。また、
量子化インデックスと乗算器の乗数およびシフト量は表
１のようであったとする。この表１の内容は、テーブル
としてＲＯＭに格納されている。

【００４４】

【表１】

【００４５】量子化・逆量子化を経ていない、すなわ
ち、オリジナルの場合を図１０に示す。まず、絶対値化
回路４１で絶対値化することにより、（１２３４５，５
７５８，１０２０７）となる。これ以降、並列に処理は
行なわれるので、最上段についてのみ説明する。他につ
いては量子化インデックスの値が異なるだけで全く同様
である。乗算器４２では絶対値化されたデータに乗算を
施す。量子化インデックスが５０だから表１より、乗数
１４０をデータに掛ける。その結果のデータは（１７２
８３００，８０６１２０，１４２８９８０）となる。

【００４６】この乗算器４２の乗算出力がシフト回路４
３でシフトされる。量子化インデックスが５０であるか
らシフト量は１４であるが、小数以下を８ビット取り出
すため１４−８＝６だけシフトして８ビットだけとると
（１２４，５１，５５）となる。次に、絶対値化回路４
４にて、上述の式で与えられる演算を施す。小数が８ビ
ットで表されるから０．５は１２８となる。従って、１
２８以上のものは２５６から引くという演算を行なう。
この場合は１２８以上が無いので、絶対値化回路４４の
出力データは（１２４，５１，５５）である。次にこの
データ系列を累算器５でシンクブロック単位で総和が求
められる。１２４＋５１＋５５＝２３０となる。この２
３０が量子化インデックス５０に対する小数積算値であ
る。

【００４７】同様にして、量子化インデックス５１に関
する小数積算値１５４、量子化インデックス５２に関す
る１８４、量子化インデックス５３に関する小数積算値
１７０、量子化インデックス５４に関する小数積算値２
４６、並びに量子化インデックス５５に関する小数積算
値２００が並列の各セクションによってそれぞれ求めら
れる。

【００４８】最大値検出・最小値検出セレクタ４６は、
この小数積算値の中の最大値が２４６であることがわか
る。これは最小値が倍数関係にあるか否かの判断基準に
用いられる。最大値はシフト回路４７によって、２で割
られ１２３とされる。この最大値の１／２が量子化イン
デックス５０に対する小数積算値１２３として、他の小
数積算値とともに最大値検出・最小値検出セレクタ４６
に入力される。最大値検出・最小値検出セレクタ４６
は、この中で最小値をとる量子化インデックスが出力す
る。今の場合は最小値が１２３であるため、対応する５
０が量子化インデックスとして出力される。これは最大
値の１／２（＝１２３）が最小値（＝１５４）より小さ
い、すなわち、明らかに小さいものが存在しないという
ことで、バイナリーサーチの量子化インデックス５０が
選ばれたことに相当する。

【００４９】次に、入力データが量子化インデックス５
１で量子化・再量子化した場合、すなわち、ダビング時
について考える。入力データ系列は、図１１に示すよう
に、量子化・再量子化により（−１２３４９，５７４
７，−１０１４７８）となる。以下、上述と同様に、乗
算器４１、シフト回路４３、絶対値化回路４４および累
算器４５が動作する。

【００５０】その結果、最大値検出・最小値検出セレク
タ４６に対しては、量子化インデックス５０に関する小
数積算値２２３、量子化インデックス５１に関する小数
積算値２、量子化インデックス５２に関する小数積算値
２２０、量子化インデックス５３に関する小数積算値１
２５、量子化インデックス５４に関する小数積算値２２
５、量子化インデックス５５に関する小数積算値２５３
が入力される。最大値検出・最小値検出セレクタ４６
は、この中の最大値２５３を検出し、出力する。この最
大値は、シフト回路４７で１／２されて、量子化インデ
ックス５０に関する小数積算値１２６として、再び最大
値検出・最小値検出セレクタ４６に入力される。今の場
合は最小値が２であるため、対応する５１が量子化イン
デックスとして出力される。

【００５１】以上のようにしてオリジナルではバイナリ
ーサーチの決定した量子化インデックスがそのまま決定
量子化インデックスとして出力され、ダビング時には倍
数関係になるような量子化インデックスが出力される。

【００５２】

【発明の効果】この発明は、第１世代はもとより、量子
化インデックスの情報を受け取ることができないような
マルチジェネレーションにおいても、ＤＣＴ係数データ
から最適な量子化インデックスを決定することができ、
画質の劣化を防ぐことができる。

【００５３】また、この発明は、バックサーチのための
回路規模を先に提案されているものと比べて非常に小さ
いものとできる。その理由としては、下記のことを挙げ
ることができる。第１に、先に提案されている構成と比
べて、逆量子化器が不要とでき、従って、乗算器および
シフト回路の数が１／２で済む。特に、乗算器は多くの
ゲートを必要とし、乗算器を減少できることは、回路規
模を小さくするうえで効果的である。第２に、記録系と
再生系を分離してＩＣ化した場合、先に提案されている
構成は、記録系にも逆量子化用のＲＯＭを必要とした
が、この発明は、量子化のＲＯＭだけを記録系に設けれ
ば良い。第３に、先に提案されている構成は、剰余を求
めるための減算器を必要としたが、この発明は不要であ
る。第４に、先に提案されている構成では、剰余が明ら
かに小さいことを判別する回路の実現が困難であったの
に対して、この発明は、きわめて簡単である。

【００５４】一例として、バックサーチを行なう点数と
してｎ＝１０としたものをデジタルＶＴＲ用ＩＣとして
実現した。ゲート規模はおよそ３万ゲートで実現でき
た。これは、先に提案されているものに比べて１／２以
下（見積もり）のゲート規模である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用できるディジタルＶＴＲの記録
系のブロック図である。

【図２】この発明を適用できるディジタルＶＴＲの再生
系のブロック図である。

【図３】量子化インデックスと総符号長の関係の一例を
示す略線図である。

【図４】量子化インデックスと総符号長の関係をオリジ
ナルおよびダビングについてそれぞれ示す略線図であ
る。

【図５】量子化インデックスと総剰余の関係をオリジナ
ルおよびダビングについてそれぞれ示す略線図である。

【図６】先に提案されているバックサーチのための構成
を示すブロック図である。

【図７】量子化器の一例のブロック図である。

【図８】この発明が適用された量子化コントロール回路
の一例のブロック図である。

【図９】この発明の一実施例の一部のブロック図であ
る。

【図１０】この発明の一実施例の動作説明のためのブロ
ック図である。

【図１１】この発明の一実施例の動作説明のためのブロ
ック図である。

【符号の説明】

２ＤＣＴ回路３量子化コントロール回路４量子化器５可変長符号化器４１絶対値化回路４２乗算器４５累算器４６最大値検出・最小値検出セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルビデオ信号を直交変換および
可変長付号化するととにも、等長化単位の符号化出力の
データ量を目標値以下に制御し、この制御されたディジ
タル信号を記録媒体上に複数のトラックとして記録する
ようにしたディジタルビデオ信号記録装置における量子
化コントロール回路であって、上記直交変換で発生した係数データが供給され、等長化
単位の符号化出力のデータ量を目標値以下とするための
量子化情報を決定する手段と、上記係数データおよび上記量子化情報が供給され、上記
量子化情報と、それより大きい数個の量子化情報によっ
て上記係数データのそれぞれを除算し、各除算結果の小
数部を求め、上記小数部の値から以前の量子化情報を決
定する手段とからなることを特徴とする量子化コントロ
ール回路。
【請求項２】請求項１に記載の量子化コントロール回
路であって、以前の量子化情報を決定する手段は、係数データを絶対
値化する手段と、上記絶対値化手段と結合されたｎ個の
乗算手段と、上記乗算手段とそれぞれ結合されたシフト
手段と、入力された量子化情報とそれより大きい数個の
量子化情報に基づいて、上記乗算手段に対する乗数およ
び上記シフト手段に対するシフト量指示信号を発生する
手段と、上記シフト手段とそれぞれ結合された絶対値化
手段と、上記絶対値化手段とそれぞれ結合され、等長化
単位内の小数部の積算値を生成するための累算手段と、
上記累算手段の出力中の最大値を選択的に出力するとと
もに、最小値を検出し、検出された最小値と対応する量
子化情報を選択的に出力する最大値検出・最小値検出セ
レクタ手段と、上記最大値を１／２した値と上記入力量
子化情報を上記セレクタ手段に与えるための手段とから
なることを特徴とする量子化コントロール回路。