JPH0638168A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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JPH0638168A
JPH0638168A JP4190606A JP19060692A JPH0638168A JP H0638168 A JPH0638168 A JP H0638168A JP 4190606 A JP4190606 A JP 4190606A JP 19060692 A JP19060692 A JP 19060692A JP H0638168 A JPH0638168 A JP H0638168A
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JP4190606A
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Fujio Okamura
富二男 岡村
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】1フィールドの画像データを複数個のブロック
に分割し各ブロック毎に離散コサイン変換処理を行な
い、画面上横方向に連続したブロックのDC成分を1個
のデータ列として各データ列毎に差分符号化を行ない、
セグメント或いはトラックに逐次循環的に分配して記録
する。そして特殊再生時には検出し復号した直流成分デ
ータで該直流成分データを含むブロックの全てのデータ
を置き換えて出力する。更に再生されないデータ列が存
在する場合には該データを再生される上下のブロックで
のデータ列による直流成分データで補間処理する。 【効果】データ量圧縮して記録したVTRにおいて画像
内容が判別可能な特殊再生画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を時間軸方向
にサンプリング量子化してディジタル信号に変換し、該
ディジタル信号の画像データ量を圧縮して記録する磁気
記録再生装置に係り、特に記録時と異なるテープ速度で
走行する際に、良好な再生画像を得る記録方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】画像信号をディジタル信号に変換して伝
送する装置において、その1サンプル当りの量子化ビッ
ト数は、直線量子化の場合で通常7〜8ビットが必要と
されている。この直線量子化で画像信号をそのままディ
ジタル化すると、そのディジタル信号の伝送レートは、
標準テレビ方式(サンプリング周波数、輝度信号:13.5
MHz 色差信号(Cr,Cb):6.75MHz)の場合で150Mbp
s以上必要となる。この画像信号をディジタル信号で磁
気記録する装置(以下これをディジタルVTRと称す
る。)では、上記のように伝送レートが著しく高いた
め、従来のアナログVTRと比べて、テープの記録密度
が実質低下して、充分な記録時間が得られず、又取り扱
う信号も非常に広帯域となって、ディジタル信号処理回
路の動作速度も問題となり技術的にも困難が伴い、この
ディジタルVTRを家庭用としてなど広く普及させるた
めの大きな障害となっている。
【0003】こうした問題を改善するために、いわゆる
高能率符号化の検討が従来から行なわれており、1フィ
ールド、或いは1フレームの画像データ量を所定のデー
タ量に低減する手段としては、例えば特開平3−229
571号公報に記載された方式がある。この方式は、一
枚のディジタル画像を1ブロックn×n画素からなる複
数個のブロックに分割し、各ブロックごとに離散コサイ
ン変換(以下、DCTと称す)を行ない、変換して得ら
れる n×n個の変換係数にn×n個の閾値からなる量
子化マトリクスの各閾値を除算して量子化を行なう。そ
して、DCT後または量子化後の変換係数 F(u,v)
(u,v=0、1、2、…、n-1)に対し特定の変数kを設定
し、″k≦u+v″なる条件を満たす変換係数F(u,v)
の値を零とした後、変換係数F(u,v)を直流成分から高
周波成分に向けて一定の順序で一次元の数列に変換し、
この変換した数列の連続する零の個数を符号化してデー
タ圧縮を行なう。このときDCT係数のAC成分の2乗
和の累積分布を各ブロック毎に求め、この累積分布から
所望の圧縮データ量に比例換算した関数を決定し、この
関数と実際の圧縮データ量の累積値とをブロック毎に比
較し、この累積値が上記関数に追随するように変数kの
値をブロック毎に調整するように構成する。
【0004】この方式によれば、一枚のディジタル画像
データを所望のデータ量に圧縮することが可能となり、
1フィールドの画像データを所定数のトラックに記録す
るなどディジタルVTRへの記録が可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、画
像のデータ量を圧縮する方式のみでディジタルVTRへ
の記録方式等は明記されていない。従って、上記従来技
術をディジタルVTRに適応させた場合には、上記従来
技術で述べられているアルゴリズムでデータ圧縮した画
像データをそのまま記録する。
【0006】上記アルゴリズムでは、DCT後の変換係
数のうち直流成分の変換係数に関しては1個前のブロッ
クで量子化した直流成分の変換係数との差分を符号化
し、交流成分とともにブロック単位で出力すなわち記録
される。従って、再生時に記録時と異なるテープ速度で
走行させ記録トラックを横切って再生する場合には、横
切った直後のブロックでは前のブロックとの連続性が保
たれないため差分符号化された直流成分の変換係数は復
号されず、数ブロックに渡って再生画像を構築すること
が不可能となる。
【0007】更には、例えば磁気ヘッドN回の走査で1
フィールドの画像データを記録する所謂Nセグメント記
録方式でのN倍速再生のように、テープ速度により再生
されるブロックが固定され全く再生されないブロックが
存在してしまい、1枚の再生画像を構築することができ
なくなる等の問題がある。
【0008】本発明の目的は、上記した従来技術に鑑
み、1フィールドの画像を所定のデータ量に圧縮して記
録したデータを記録時と異なるテープ速度で再生する場
合においても1枚の再生画像を構築することができる磁
気記録再生装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、1フィールド、或いは1フレームのディジタ
ル画像データを、1ブロックk×k画素からなる複数個
のブロックに分割し、各ブロック毎に離散コサイン変換
を行ない、変換により得られるk×k個の変換係数を、
各々所定のk×k個の閾値からなる量子化マトリクスの
各閾値で除算して量子化する。そして、それぞれK´×
L´個で構成される1フィールド、或いは1フレーム分
の量子化した直流成分の変換係数を横方向に連続したL
´個毎に1次元のデータ列に変換し、この1次元のデー
タ列それぞれ独立に1個前の変換係数との差分を符号化
する。この符号化されたデータ列を、データ列を単位と
してセグメント数N個に逐次循環的に分配するととも
に、記録チャネル数n個に逐次循環的に分配して記録す
る。
【0010】そして、記録時と異なるテープ速度で再生
する際に、各セグメント及び各トラックに分配して記録
された直流成分の変換係数からのみ1枚の画像を構築す
るように構成する。
【0011】
【作用】上記手段において、離散コサイン変換及び量子
化処理により、各ブロックの画像データは空間周波数に
分解した成分に変換され、変換係数F(u,v)のうちu→
大、v→大となる高周波数成分の値が零となる変換係数
F(u,v)が増加する。このうちF(0,0)は直流成分の変換
係数であり各ブロックを構成するk×k個の画像データ
の平均値に相当するデータであり、該データを含むブロ
ック内のk×k個全てのデータを該データすなわち直流
成分の変換係数に置き換えて1枚の画像を構築した場合
においても画像内容を判別できる画質を得ることができ
る。この直流成分の変換係数をL´個毎にデータ列に変
換しそれぞれ独立に差分符号化することにより、磁気ヘ
ッドが記録トラックを横切って再生する場合において復
号できない変換係数はL´個以下となる。また、符号化
された数列をそれぞれセグメント数N個及び記録チャネ
ル数n個に逐次循環的に分配して記録することにより、
各トラックにはn×N個毎に数列は記録される。
【0012】これにより、記録時と異なるテープ速度で
再生する場合に磁気ヘッド1回の走査で画面の上部から
下部まで画面全体の直流成分の変換係数が得られるた
め、ヘッドn回の走査で検出できなかったデータ列すな
わち直流成分の変換係数が存在しても上下に隣接する直
流成分の変換係数から補間することが可能であり、検出
した直流成分の変換係数から1枚の画像を構築すること
が可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。図1は本発明をVTRなどの磁気記録再生装置
に適用した場合の符号化回路の1実施例を示すブロック
図であり、図2は本発明を適用したVTRなどの磁気記
録再生装置の一構成例を示すブロック図、図3は本発明
をVTRに適用した場合の復号化回路の1実施例を示す
ブロック図であり、図4は図1の直流成分符号化処理回
路の1実施例を示すブロック図であり、図5は図3の直
流成分復号化処理回路及び画像構成処理回路の1実施例
を示すブロック図であり、図6は図1の量子化回路の動
作を説明するための輝度信号の量子化マトリクスを示す
表、図7は図1の量子化回路の動作を説明するための色
差信号の量子化マトリクスを示す表、図8は図1のジグ
ザグスキャン処理回路の動作を説明するためのジグザグ
スキャンのテーブルを示す表、図9は図1の直流成分符
号化処理回路及び図3の直流成分復号化処理回路の動作
を説明するための直流成分データの画面上の位置を示す
表、図10は本発明を適用したVTRによる直流成分変
換係数で構成される各データ列群の記録位置を示すトラ
ックパターン図、図11は本発明を適用したVTRによ
る直流成分データの記録位置を示すトラックパターン
図、図12は3倍速再生時の再生エンベロープ信号を示
す波形図である。
【0014】図2において、端子250を介して供給され
る画像信号はA/D変換回路45により量子化ビット数
Mビットでディジタル信号に変換される。このディジタ
ル信号は本発明に係る符号化回路46での信号処理によ
って、後述するように適宜データ圧縮される。この符号
化回路46の出力A(以下これをデータAと略記す
る。)はディジタルプロセッサ48を介して、メモリ4
7に逐次書き込まれる。メモリ47への書き込みのとき
にデータAの所定ビット数からなるブロックごとに、必
要に応じてそのアドレスを示すアドレス符号や、符号訂
正のためのいわゆるパリティ符号などが追加されてメモ
リ47へ逐次書き込まれる。
【0015】メモリ47への書き込み終了後、引き続い
て読み取られ、読み取られたデータA及びアドレス符号
とパリティ符号は、ディジタルプロセッサ48にてブロ
ックの頭出しのための同期信号や、必要に応じて符号誤
り検出のための誤り検出符号などが追加されて出力され
る。
【0016】このディジタルプロセッサ48からの出力
データ列Bは、変調回路49によって磁気記録に適した
符号に変調されてのち、その出力は記録増幅回路50を
介して磁気ヘッド51により逐次磁気テープ52に記録
される。この時本実施例では、ヘリカルスキャン方式の
2個の回転磁気ヘッド51で磁気テープ上の2本のトラ
ックに略同時に、且つ1フィールドを順次2回の走査で
記録する場合を示しており、その結果図11に示すよう
に、1フィールドは4本のトラックで構成される。 次
に再生系において、磁気テープ52から磁気ヘッド51
により再生された信号は、再生イコライザ53で適宜再
生等化されてのち復調回路54で復調されて、上記変調
回路49に入力されたデータ列Bと同様の信号B´が出
力される。この復調回路54からの出力データ列B´
は、ディジタルプロセッサ48にてそのブロックごとに
同期符号に基づきデータの頭出しや前記誤り検出符号に
基づき符号誤り検出などが行なわれてのちメモリ47に
逐次書き込まれる。メモリ47に書き込まれたデータ
は、ディジタルプロセッサ48により上記パリティ符号
に基づいて逐次符号訂正されてから、冗長の符号は逐次
除去され、上記符号化回路46からの出力データAと同
様のデータA´が出力されて復号化回路55に供給され
る。
【0017】復号化回路55にて復号されたMビットの
ディジタル信号は、D/A変換回路56にてアナログ信
号に変換されて元の画像信号が復元されて端子230に出
力される。
【0018】次に、本発明に係る符号化回路46の動作
を図1に示す一実施例により図4の直流成分符号化回路
及び図6、7、8、9の表を用いて説明する。図1にお
いて、A/D変換回路45にてビット数Mのディジタル
信号に変換された画像信号は端子100に供給され、メモ
リ2を介して離散コサイン変換処理回路(以下DCT処
理回路と略記する)3に入力される。本実施例ではDC
T処理回路3にて、入力された画像信号の1フィールド
の画像データ毎に、水平及び垂直方向に1ブロック8×
8画素からなる複数K´×L´個のブロックに分割し、
各ブロック毎に2次元のDCTを行なう場合を示してい
る。従って本実施例では、メモリ2は例えば少なくとも
8本の水平走査線(以下ラインと称す)分の画像信号に
相当する容量のメモリを2面有し、メモリコントロール
回路6により面単位(8ライン単位)で交互にメモリへ
の読み書きが行なわれるとともに、ライン当り8サンプ
ルずつ読み出され、1ブロックを構成する8×8サンプ
ル単位でDCT処理回路3に供給される。
【0019】DCTは周波数領域における直交変換の一
種で、入力画像データをf(i,j)(i=0,〜,7、j=0,〜,
7)、DCT変換係数をF(u,v) (u=0,〜,7、v=0,
〜,7)とすると、
【0020】
【数1】
【0021】で定義される。これにより得られるDCT
変換係数F(u,v)は、1ブロック分の入力画像データを
空間周波数に分解した各成分を示す。
【0022】DCT変換係数F(u,v)において、係数F
(0,0)は入力画像データf(i,j)の8×8画素の平均値に
比例した値(直流成分、以下DC成分と称す)を示し、
u,vが大きくなるにつれて空間周波数の高い成分(交流
成分、以下AC成分と称す)を表す。また、通常画像デ
ータは低周波数にエネルギーが集中しているので、DC
T変換係数F(u,v)の高周波数成分は低い値となる。
【0023】このDCT処理回路3からの出力であるD
CT変換係数F(u,v)は、量子化回路4に供給され量子
化される。量子化回路4では、各ブロック毎にDCT変
換係数F(u,v)を例えば図6、図7に示す8×8個の閾
値からなる量子化マトリクスの各閾値で除算して量子化
する。ここで、図6は輝度信号に対する量子化マトリク
スを示し、図7は色差信号に対する量子化マトリクスを
示す。この量子化マトリクスは、u,vが大きくなる高周
波数成分のDCT変換係数F(u,v)を除算する閾値が大
きな値となっている。従って、量子化回路4からの出力
すなわち除算され量子化されたDCT変換係数は、ほと
んどの高周波数成分の値が零となる。この除算され量子
化されたDCT変換係数は、次にジグザグスキャン処理
回路3にてジグザグスキャン処理が行なわれる。
【0024】ジグザグスキャン処理回路5では、各ブロ
ック毎に変換係数を図8のジグザグスキャンのテーブル
に示す数字の順序で一次元の数列に変換して出力する。
図8のジグザグスキャンのテーブルに示す数字の順序
は、各ブロックの変換係数のうちDC成分から順次より
高い周波数の成分となるように構成されている。このジ
グザグスキャン回路5からの1フィールド分の画像デー
タは順次メモリ7に書き込まれる。ここで、本実施例で
は回転磁気ヘッド51の2回の走査で1フィールドの画
像を記録する場合、すなわち1フィールドの画像を2個
のセグメントに分割して記録する場合について示してお
り、従ってメモリ7からは、画面上の横方向に連続した
ブロック群を単位とし、1個のセグメントに画面上部か
ら画面下部に向い1ブロック群置きに読み出される。ま
た、本実施例では該ブロック群を構成する各ブロックの
全てのDC成分のDCT変換係数が先ず連続して読み出
され、それに後続してAC成分のDCT変換係数が読み
出される場合について示している。メモリ7から読み出
されたDCT変換係数はデータセレクタ回路8に供給さ
れコントローラ11からの制御信号により、AC成分の
DCT変換係数が読み出される期間はI側に、DC成分
のDCT変換係数が読み出される期間はII側に選択出力
される。このI側に選択出力されたAC成分のDCT変
換係数はAC成分符号化処理回路9にて例えば連続する
零データの個数を圧縮するランレングス符号化(ゼロラ
ンレングス符号化処理)及びハフマン符号化が行なわれ
る。これにより、AC成分のDCT変換係数はランレン
グス符号化した連続する零データの個数データと有効係
数のビット数データとで2次元のハフマン符号化され
る。ハフマン符号化は量子化した係数値そのものを使用
せず、その値を表現するのに必要なビット数をハフマン
符号化する。そしてハフマン符号とは別にそのビット数
の値を付加情報として付け加える。例えば、量子化した
変換係数の値が3(10進数)の場合、2進数では 000
0……011 と表わされるが、これを表現するのに必要な
ビット数2をハフマン符号化し、2ビットのデータ 11
を付加ビットとして付け加える。このAC成分符号化処
理回路9にて符号化されたデータは、データセレクタ1
2のI側に供給される。
【0025】また、II側に選択出力されたDC成分のD
CT変換係数は例えば図4に示すDC成分符号化処理回
路10にて差分符号化処理が行なわれる。
【0026】図4において、データセレクタ8からのD
C成分のDCT変換係数は端子150を介して供給され、
減算回路20にて遅延回路25からの1個前のブロック
のDC成分のDCT変換係数に相当するデータとの差分
が演算され、ビット数圧縮回路21に供給される。ビッ
ト数圧縮回路21では、減算回路20からの差分演算結
果をMより少ないビット数M´で符号化する。ビット数
圧縮回路21にてビット数M´に圧縮されたデータは、
データセレクタ回路26のII側に供給されるとともにビ
ット数伸長回路22に供給される。ビット数伸長回路2
2では、ビット数M´に圧縮された差分データをビット
数圧縮回路21に供給されるデータのビット数と同じビ
ット数のデータにビット数伸長が行なわれ、減算回路2
0からの差分データに相当するデータが出力される。こ
のビット数伸長回路22からの出力データは、加算回路
23にて遅延回路25からの1個前のブロックのDC成
分のDCT変換係数に相当するデータとの加算演算が行
なわれ、データセレクタ24のII側に供給される。ここ
で本実施例でのDC成分の符号化処理は、画面上の横方
向に連続したそれぞれのブロックのL´個のDC成分の
データ列それぞれ独立に差分符号化処理が行なわれる。
例えば図9に示すように、1フィールドの画面を縦K´
個、横L´個のブロックに分割し、それぞれのブロック
のDC成分のデータを DC1,1 DC1,2 … DC1,L´ DC2,
1 DC2,2 … DC2,L′ …… DCK′,L′とする。そして、
横方向の DC1,1 DC1,2 … DC1,L′ を第1データ列、
DC2,1DC2,2 … DC2,L′ を第2データ列、 DCK′-1,1
DCK′-1,2 … DCK′-1,L′を第K´−1データ列、 DC
K′,1 DCK′,2 … DCK′,L′ を第K´データ列とし、
第1データ列、第3データ列、……第K´−1データ列
を第1セグメントのデータ列、第2データ列、第4デー
タ列、……第K´データ列を第2セグメントのデータ列
とする。そして、各データ列それぞれ独立に差分符号化
処理が行なわれる、すなわち各データ列の最初のデータ
である DC1,1 DC2,1 …… DCK´,1はビット数Mのデー
タとしてそのまま符号化し、これに後続する L´−1
個のデータは1個前のデータとの差分をビット数Mより
少ないビット数M´で符号化するように構成される。ま
た本実施例では端子150からは、画面上の横方向に連続
したブロック群を単位とし、1ブロック群置きに該ブロ
ック群を構成する各ブロックのDC成分のDCT変換係
数が第1セグメントとして DC1,1 DC1,2 … DC1,L´
DC3,1 DC3,2 … DC3,L´ …… DCK´-1,1 DCK´-1,2
… DCK´-1,L´、第2セグメントとして DC2,1 DC2,2
… DC2,L´ DC4,1 DC4,2 … DC4,L´…… DCK´,1 D
CK´,2 … DCK´,L の順で供給される。従って、データ
セレクタ24及び26は各データ列の最初のデータ DC
1,1 DC3,1 …… DCK´-1,1 DC2,1 DC4,1 …… DCK
´,1 が端子150を介して供給される期間のみI側が選択
出力され、それ以外のデータが供給される期間はII側が
選択出力される。そして、データセレクタ24からの選
択出力は遅延回路25にてデータ1個分に相当する期間
だけ遅延された後、減算回路20及び加算回路23に供
給される。また、データセレクタ26からの選択出力は
端子160を介して図1のデータセレクタ12のII側に供
給される。
【0027】データセレクタ12では、データセレクタ
8の場合と同様にコントローラ11からの制御信号によ
り、AC成分のデータが供給される期間はI側が、DC
成分のデータが供給される期間はII側が選択出力され、
ラッチ回路13、14に供給される。ラッチ回路13、
14ではクロック生成回路15からの、同一周波数で位
相が互いに180度異なるクロックでラッチされ、その結
果データセレクタ12にて選択出力された符号化データ
は2チャネルに分割され、端子110及び120を介して出力
され、データAとして上記図2のディジタルプロセッサ
48を介してメモリ47に書き込まれる。
【0028】メモリ47にデータ圧縮されて書き込まれ
た画像データは上記したようにディジタルプロセッサ4
8を介して順次読み取られ、同期信号や誤り検出符号が
付加され、データBとしてディジタルプロセッサ48よ
り出力される。
【0029】このデータBは変調回路49、記録増幅回
路50を介して磁気ヘッド51により磁気テープ52に
記録される。その結果図10(a)に示すように、テー
プ上にはヘッド走査開始位置から2トラックに渡って第
1セグメントの第1データ列、第3データ列、第5デー
タ列、………が記録され、次の2トラックには第2セグ
メントの第2データ列、第4データ列、第6データ列、
………が記録される。また、図11に示すようにトラッ
ク下部の斜線で示す領域にDC成分のデータが記録さ
れ、これに後続する領域にAC成分のデータが記録され
る。
【0030】次に本発明に係る復号化回路55の一実施
例を図3を用いて説明する。再生時においては上記によ
り記録されたデータは磁気テープ52から磁気ヘッド5
1により再生されて、再生イコライザ53と復調回路5
4にて適宜再生復調されて、復調回路54からは上記の
データ出力Bと同様のデータ出力B´が得られる。
【0031】このデータ出力B´はディジタルプロセッ
サ48を介して逐次メモリ47に書き込まれる。そし
て、ディジタルプロセッサ48からは上記符号化回路4
6からの出力データAと同様の出力データA´は図3に
示す復号化回路55の端子250、260に供給される。
【0032】図3において、端子250、260より入力され
るディジタルプロセッサ48からの出力信号A´はラッ
チ回路60及び61に供給され、位相が互いに180度異
なるようにタイミング調整された後2チャネルのデータ
は1チャネル化処理回路59により、図1のデータセレ
クタ回路12からの出力信号と同じ1チャネルの信号に
変換された後データセレクタ回路62に供給される。そ
してデータセレクタ回路62ではヘッド走査開始時のD
C成分のデータが出力される期間はII側に、AC成分の
データが出力される期間はI側に選択出力され、AC成
分復号化処理回路63及びDC成分復号化処理回路64
にそれぞれ供給される。AC成分復号化処理回路63で
は、AC成分符号化処理回路9でのハフマン符号化処理
及びゼロランレングス符号化に対応するハフマン復号化
及びゼロランレングス復号化が行なわれる。また、DC
成分復号化処理回路64では、図5に示す差分復号化処
理が行なわれる。
【0033】図5において、端子200を介して供給され
るDC成分のデータは、ビット数伸長回路30及びデー
タセレクタ回路33、34それぞれのII側に入力され
る。ビット数伸長回路30では、端子200を介して供給
されるビット数圧縮されたDC成分のデータが図4のビ
ット数圧縮回路21に入力される差分データのビット数
と同じビット数のデータに変換され、ビット数圧縮回路
21に入力される差分データに相当する差分データが出
力される。ビット数伸長回路30からのビット数伸長さ
れた差分データは加算回路31に供給され、遅延回路3
2からの1個前のブロックのDC成分のDCT変換係数
に相当するデータとの加算が行なわれる。この加算回路
31からの加算出力はDC成分のDCT変換係数に相当
するデータであり、データセレクタ回路33、34それ
ぞれのI側に供給される。ここで、端子200を介して供
給されるDC成分のデータ列は、図9に示すように画面
上の横方向に連続したL´個のDC成分のデータ列それ
ぞれ独立に、且つ各データ列の最初のデータはビット数
Mでそのまま符号化する。従って、データセレクタ3
3、34ではビット数圧縮されていないビット数Mの各
データ列の最初のDC成分のデータが供給される期間の
みII側が選択出力するように制御される。そして、デー
タセレクタ回路33にて選択出力されたデータは、遅延
回路32にてデータ1サンプルに相当する期間だけ遅延
され1ブロック前のDC成分のデータとして加算回路3
1に供給される。また、データセレクタ回路34にて選
択出力されたデータは、端子220を介してメモリ65に
供給されるとともに、画像構成処理回路69に供給され
る。
【0034】このAC成分復号化処理回路63及びDC
成分復号化処理回路64からの出力信号はメモリ65に
供給され、少なくとも8ライン分のDCT変換係数に相
当するデータをメモリ65に書き込んだ後、同一ブロッ
ク内の変換係数が低周波数成分から高周波数成分に向か
って順次ブロック毎に読み出され、ジグザグスキャンデ
コード処理回路66に供給される。
【0035】ジグザグスキャンデコード処理回路66で
は、図8のジグザグスキャンのテーブルに示す数字の順
序で一次元の数列状態で供給される変換係数をジグザグ
スキャン処理回路5に供給される変換係数の順序に並び
替える、すなわち8×8個の変換係数から成る2次元の
ブロックを構成する。そして、逆量子化回路67にて1
ブロックの変換係数毎に例えば図6、図7に示す8×8
個の閾値から成る量子化マトリクスの各閾値を乗算して
逆量子化処理を行ない、更に逆離散コサイン変換処理回
路(IDCT)68において、下式で定義される逆離散
コサイン変換を行なう。
【0036】
【数2】
【0037】この逆離散コサイン変換処理回路(IDC
T)68により、各ブロックごとにメモリ70に書き込
まれる。そしてメモリ70より第1ラインから順次読み
出され、図1の端子100を介して供給される元の画像デ
ータに対応する画像データが復元され、データセレクタ
71のII側に供給され通常再生時はそのまま端子270を
介して出力される。
【0038】これに対し記録時と異なったテープ速度で
走行させる所謂特殊再生時では、データセレクタ回路7
1のI側に供給された画像構成処理回路69からの画像
信号が選択出力され端子270を介して出力される。例え
ば、図11のトラックパターン図上の点線矢印で示すヘ
ッド走査方向となるテープ速度が正方向の3倍速となる
場合には、再生信号のエンベロープ波形は図12に示す
ようになる。図11、12において斜線で示す領域はD
C成分のデータが記録されている領域を示す。このよう
に全てのデータが再生されない場合には、斜線で示すD
C成分のデータからのみ画像信号を構成する。
【0039】すなわち、DC成分復号化回路64にて復
号されたDC成分のDCT変換係数は図5の下部で構成
される画像構成処理回路69のメモリ35及びメモリコ
ントロール回路38に供給される。メモリ35は少なく
とも1/64フィールド分以上の容量を有しており、1
フィールド分のDC成分のDCT変換係数が書き込まれ
た後、メモリコントロール38により書き込み時の1/
8の周波数のクロックで読み出されるとともに、同一ラ
インを8回連続して読み出すことにより1フィールドの
画像信号を構成する。このメモリ35から読み出された
画像信号はデータセレクタ回路40のI側及び加算回路
36、ラインメモリ39に供給される。この時、本実施
例では画像信号を2セグメントに分割して記録している
ため、テープ速度が2×m倍(mは任意の整数)の場合
には常に一方のセグメントのトラックのみが再生され
る。そこでメモリ35からの出力信号は加算回路36に
て、ラインメモリ39にて1ラインに相当する期間遅延
された信号との加算処理が行なわれた後、除算回路37
にて1/2化されデータセレクタ40のII側に供給され
る。そして、テープ速度に応じて、すなわち再生されな
いラインを出力する期間はII側を、それ以外はI側を選
択出力し端子210を介してデータセレクタ71のI側に
供給され、特殊再生時に選択出力され、端子270を介し
て出力される。
【0040】以上の実施例は2セグメント分割2チャネ
ル記録したVTRに本発明を適用した場合を示したが、
本発明はこれに限るものではなく、任意のセグメント分
割、任意のチャネル記録VTRのすべての場合に適用で
きることは言うまでもない。
【0041】又、以上の実施例はDC成分符号化処理回
路10として差分符号化処理のみを行なった場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、差分符号化処理し
たデータに対してハフマン符号化処理する場合において
も適用可能であり本発明の趣旨をそれるものではない。
【0042】又、以上の実施例では直交変換処理として
離散コサイン変換処理を適用した場合について述べたが
本発明はこれに限るものではなく、アダマール変換処理
などの他の直交変換処理を用いる場合においても本発明
が適用可能であることは言うまでもない。
【0043】又、以上の実施例は画面上の横方向に連続
したDC成分のDCT変換係数のデータ列を差分符号化
する場合を述べたが本発明はこれに限らず、縦方向に連
続したDC成分のDCT変換係数のデータ列を差分符号
化する場合においても、図9(c)に示すように DC1,1
DC2,1 …… DCk´,1 を第1データ列、 DC1,L´ DC
2,L´ …… DCk´,L´ を第L´データ列とし、DC1,1
…… DC1,L´ をそのままのビット数Mで符号化し、他
のデータをビット数M´(M´<M)で符号化すること
により本発明は適用可能である。
【0044】又、以上の実施例は1フィールドの入力画
像を8×8画素からなる複数個のブロックに分割した場
合について述べたが本発明はこれに限らず、n×m 画
素(n、mは任意の整数)からなる複数個のブロックに
分割する場合においても本発明が適用可能であることは
言うまでもない。
【0045】又、以上の実施例は図10(a)に示すよ
うに各セグメントにDC成分データ列を分配し、且つ同
じデータ列のDCデータを2チャネル(2トラック)に
分配して記録する場合を述べたが本発明はこれに限ら
ず、図10(b)に示すように各セグメントにDC成分
データ列を分配し、且つ分配されたDC成分データ列を
一方のチャネル(トラック)に記録する場合において
も、又図10(c)に示すように各セグメントのチャネ
ル(トラック)にDC成分データ列を逐次循環的に分配
して記録する場合においても本発明は適用可能である。
【0046】又、以上の実施例はDC成分のデータをヘ
ッド走査開始位置に記録する場合を述べたが本発明はこ
れに限らず、トラック中央部或いはヘッド走査終了位
置、更にはトラックの任意の位置に記録する場合におい
ても適用可能である。更には、DC成分のDCT変換係
数を符号化した各データ列を各セグメントに逐次循環的
に分配して記録する際に、各トラックに分配された各D
Cデータ列を連続して記録せず、各DCデータ列の間に
符号化したACデータ群を挿入して記録する場合におい
ても本発明は適用可能である。
【0047】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、画面
上の横方向に連続したDC成分のDCT変換係数を差分
符号化し1個の独立したデータ列とする。そして、該デ
ータ列を各セグメントに逐次循環的に分配して記録する
ことにより特殊再生時においてDC成分データを抽出し
復号化することが可能となり、復号したDC成分のDC
T変換係数を含むブロック全てのデータを該DC成分の
DCT変換係数とすることにより画像内容が判別可能な
特殊再生画像を得ることができる。更には、テープ速度
により常に同じセグメントのトラックをヘッドが走査す
る場合においても、再生されないDC成分のDCT変換
係数の上下のブロックのDC成分のDCT変換係数は再
生されるので、補間するなどにより特殊再生画像を得る
ことができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をVTRに適用した場合の符号化回路の
1実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明を適用したVTRの一構成例を示すブロ
ック図である。
【図3】本発明をVTRに適用した場合の復号化回路の
1実施例を示すブロック図である。
【図4】図1の直流成分符号化処理回路の1実施例を示
すブロック図である。
【図5】図3の直流成分復号化処理回路及び画像構成処
理回路の1実施例を示すブロック図である。
【図6】図1の量子化回路の動作を説明するための輝度
信号の量子化マトリクスを示す図である。
【図7】図1の量子化回路の動作を説明するための色差
信号の量子化マトリクスを示す図である。
【図8】図1のジグザグスキャン回路の動作を説明する
ためのジグザグスキャンのテーブルを示す図である。
【図9】図1及び図3直流成分符号化、復号化処理回路
の動作を説明するための直流成分データの画面上の位置
を示す図である。
【図10】本発明を適用したVTRによる直流成分で構
成される各データ列群の記録位置を示すトラックパター
ン図である。
【図11】本発明を適用したVTRによる直流成分デー
タの記録位置を示すトラックパターン図である。
【図12】3倍速再生時の再生エンベロープ信号を示す
波形図である。
【符号の説明】
3…離散コサイン変換処理回路、 4…量子化回路、 5…ジグザグスキャン処理回路、 7、35、65、70…メモリ、 9…交流成分符号化処理回路、 10…直流成分符号化処理回路、 63…交流成分復号化処理回路、 64…直流成分復号化処理回路、 66…ジグザグスキャンデコード処理回路、 67…逆量子化回路、 68…逆離散コサイン変換処理回路、 69…画像構成処理回路。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像信号をサンプリング量子化してディジ
    タル信号に変換し、該ディジタル信号を略n倍(nは1
    以上の整数)に時間軸伸長してnチャネルに分割し、ヘ
    リカルスキャン方式のn個の回転磁気ヘッドで磁気テー
    プ上のn本のトラックに略同時に、且つ1フィールドを
    順次N回(Nは1以上の整数)の走査で記録することに
    より、1フィールドをN個のセグメントに分割し、該セ
    グメントをn本の異なるトラックに分割記録するディジ
    タル記録方式の磁気記録再生装置において、 ディジタル信号に変換された1フィールドの画像データ
    を、1ブロックK×L画素(K、Lは任意の整数)から
    なる複数個 K´×L´個(K´、L´は任意の整数)
    のブロックに分割し、各ブロック毎に直交変換処理を行
    なう手段と、 上記変換処理により得られる変換係数をそれぞれ所定の
    K×L個の閾値からなる量子化マトリクスの各閾値で除
    算して量子化する手段と、 上記量子化手段により得られる1フィールド分の各ブロ
    ックの直流成分の変換係数の所定個数から成る直流成分
    のデータ群を生成する手段と、 上記生成手段により生成された直流成分のデータ群を各
    トラックの所定の位置に記録する手段と、 記録時と異なるテープ速度で再生する際に、再生された
    上記直流成分のデータ群からのみ画像信号を構築する手
    段と、により構成したことを特徴とする磁気記録再生装
    置。
  2. 【請求項2】上記直流成分のデータ群を生成する手段
    は、 1フィールドの画像データを分割した上記ブロックのう
    ち横方向に連続したL´個のブロックの直流成分の変換
    係数毎に1フィールド分の上記各ブロックの直流成分の
    変換係数をK´個に分割する手段と、 K´個に分割された上記直流成分の変換係数をそれぞれ
    1次元のデータ列に変換する手段と、 変換されたK´個の上記1次元のデータ列それぞれ独立
    に、1個前の上記直流成分の変換係数との差分を符号化
    する差分符号化処理する手段と、 差分符号化処理された上記データ列を略 n×N 個のデ
    ータ列群に分割する手段と、により構成されることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】上記直流成分のデータ群を生成する手段
    は、 1フィールドの画像データを分割した上記ブロックのう
    ち縦方向に連続したK´個のブロックの直流成分の変換
    係数毎に1フィールド分の上記各ブロックの直流成分の
    変換係数をL´個に分割する手段と、 L´個に分割された上記直流成分の変換係数をそれぞれ
    1次元のデータ列に変換する手段と、 変換されたL´個の上記1次元のデータ列それぞれ独立
    に、1個前の上記直流成分の変換係数との差分を符号化
    する差分符号化処理する手段と、 差分符号化処理された上記データ列を略 n×N 個のデ
    ータ列群に分割する手段と、により構成されることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録再生装置。
  4. 【請求項4】差分符号化処理された上記データ列を略
    n×N 個のデータ列群に分割する手段は、 1フィールド分の差分符号化処理された上記データ列
    を、データ列を単位として上記セグメント数N個に逐次
    循環的に分配する手段と、 N個に分配された上記データ列を、更に上記データ列を
    構成する所定ビット数を単位として各セグメントを構成
    するトラック数n個に逐次循環的に分配する手段と、に
    より構成されることを特徴とする請求項1、2又は3記
    載の磁気記録再生装置。
  5. 【請求項5】差分符号化処理された上記データ列を略
    n×N 個のデータ列群に分割する手段は、 1フィールド分の差分符号化処理された上記データ列
    を、データ列を単位として上記セグメント数N個に逐次
    循環的に分配する手段と、 N個に分配された上記数列を、更にデータ列を単位とし
    て各セグメントを構成するトラック数n個に逐次循環的
    に分配する手段と、により構成されることを特徴とする
    請求項1、2又は3記載の磁気記録再生装置。
  6. 【請求項6】差分符号化処理された上記データ列を略
    n×N 個のデータ列群に分割する手段は、 1フィールド分の差分符号化処理された上記データ列
    を、データ列を単位として1フィールドを構成するトラ
    ック数 n×N 個に逐次循環的に分配する手段により構
    成されることを特徴とする請求項1、2又は3記載の磁
    気記録再生装置。
  7. 【請求項7】上記直流成分のデータ群からのみ画像信号
    を構築する上記手段は、 再生された上記データ列毎に差分復号化処理する手段
    と、 所定回数の上記回転磁気ヘッドの走査により検出されな
    いデータ列による直流成分の変換係数を、該変換係数に
    隣接した差分復号化された変換係数により補間する手段
    と、 差分復号化された上記変換係数、或いは補間された上記
    変換係数を含むブロックのK×L個の全画素のレベルを
    該変換係数のレベルにする手段と、により構成されるこ
    とを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載
    の磁気記録再生装置。
  8. 【請求項8】上記各トラックの所定の位置に記録する手
    段は、 上記回転磁気ヘッドの走査開始から所定時間上記直流成
    分のデータ群を記録するように制御する手段により構成
    されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1
    項に記載の磁気記録再生装置。
  9. 【請求項9】上記直交変換処理を行なう手段は、離散コ
    サイン変換処理を行なう手段により構成されることを特
    徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の磁気
    記録再生装置。
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