JPH0638238A - 映像信号の符号化装置ならびにこれを用いた記録再生装置 - Google Patents

映像信号の符号化装置ならびにこれを用いた記録再生装置

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JPH0638238A
JPH0638238A JP4190615A JP19061592A JPH0638238A JP H0638238 A JPH0638238 A JP H0638238A JP 4190615 A JP4190615 A JP 4190615A JP 19061592 A JP19061592 A JP 19061592A JP H0638238 A JPH0638238 A JP H0638238A
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JP
Japan
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circuit
signal
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video signal
pixels
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JP4190615A
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English (en)
Inventor
Masuo Oku
万寿男 奥
Yukitoshi Tsuboi
幸利 坪井
Susumu Takahashi
将 高橋
Kenji Ichige
健志 市毛
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】映像信号の符号化装置において、色差信号の画
素密度を効果的に減じる。 【構成】色差信号の第2フィールドに相応する画素で、
画面を構成させる。 【効果】ブロック分割が、端数画素を生じることなく行
え、簡素な符号化装置が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号のディジタル
データを高能率符号化する符号化装置、ならびに磁気テ
ープ等の記録媒体に記録し、再生する記録再生装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】映像信号のディジタルデータを高能率符
号化する方法として、映像信号の画素データを8×8画
素の2次元ブロックに対して、離散コサイン変換を行
い、画素間の相関成分を除去したり、発生する画像歪の
多くを視覚的に目立ちにくい高周波領域に集中させるよ
うにして、高能率符号化する方法が一般に行われてい
る。
【0003】しかしながらこの方法は、1フレームあた
りの有効画素数が720(水平)×480(垂直)画素
や720×576画素のように、前記8×8のブロック
の整数倍となっている場合には問題ないが、そうでない
場合は、余りの画素に対して付加的な処理が要求され
る。これは、高能率符号化装置において、圧縮率を効果
的に向上させるために、いわゆる4:2:2方式と呼ば
れている映像信号を入力として、色差信号の画素密度を
さらに半分に減らそうとする時に問題となる。つまりこ
の場合色差信号の有効画素数は、180×480画素と
なり、水平方向で4画素分の余り画素がでる。
【0004】上記課題に対する一提案が、特開平4−7
9696になされている。該提案では、有効画素が18
0×480画素の画面に対して、余りの4×8画素を画
面上の上下で合わせて8×8画素のブロックを作ろうと
するものである。従って該提案によれば、1フレームの
画面を整数個のブロックに分割することが出来るように
なるが、上記付加処理されたブロックに対しては、画素
間の相関の現れ方が通常のブロックとは異なるため、高
能率符号化にとって必ずしも好適なブロック化が行われ
ているとは言い難い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した課題および問題を解決し、映像信号の内、色差信号
の画素密度を輝度信号に対して粗にして、高能率符号化
する場合に好適な、上記課題の解決方法を提供すること
にあり、画面上いずれの位置においても均質なブロック
化が行え、さらには、前記付加的な処理をまったく必要
としない方法を提供し、また該方法をディジタル的にデ
ータを記録再生する装置に適用することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、色差信号の第2フィールド期間に相応す
る画素のみで色差信号の画面を形成する画面形成手段
と、輝度信号と色差信号の画面をそれぞれ2次元ブロッ
クに分割するブロック化手段と、該ブロックの高能率符
号化手段とを備える。
【0007】
【作用】前記画面形成手段は、色差信号の画素密度を垂
直方向に1/2に減じる。この結果360×720画素
の色差信号の画面は、360×240画素の画面とな
る。これは8×8画素の2次元ブロックに、前記ブロッ
ク化手段で分割したとき、端数の画素が生じるというこ
とがない。また色差信号の第2フィールド期間に相応す
る画素で画面を形成しているため、もとの画素密度の画
面に戻す時に、色差信号の遅延が発生することなく実行
でき、簡素な映像信号の符号化装置が実現できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付図面を
用いて説明する。
【0009】図1は、映像信号の高能率符号化装置の構
成を示す図であり、図2は、入力映像信号の画素構造を
示す図、図3は、図1の高能率符号化装置内の垂直フィ
ルタの一例を示す図、図4は、同様のライン間引き回路
の動作を説明する図、図5は、復号化装置の構成を示す
図、図6は、図5に示した復号装置内の補間フィルタの
一例を示す図、図7は、上記補間フィルタの補間動作を
説明する図、図8は、図1ならびに図5に記載の高能率
符号化装置ならびに復号化装置を用いたディジタル記録
再生装置の一例を示す図である。
【0010】図1において、1は色差信号の多重化スイ
ッチ、2は垂直フィルタ、3はライン間引き回路、4
a、4bはDCTブロック化回路、5はタイミング発生
回路、6はブロック多重化回路、7はシャフリング回
路、8は符号化回路である。
【0011】入力映像信号は、図2に示したように、1
画面(フレーム)あたり輝度信号は720(水平)×4
80(垂直)画素、色差信号は360(水平)×480
(垂直)画素を有効領域内に有する。ただし1フレーム
は、2つのフィールドで構成され、垂直方向のラインが
交互するインタレース走査している。図1の高能率符号
化装置では、該1フレーム内でDCTブロックを形成し
符号化を行う。
【0012】色差信号(Cr、Cb)は、多重化スイッ
チ1で画素毎にCrならびにCbの信号を多重化する
が、これは以降の処理のハードウェアを1系統で済ませ
るためのものである。
【0013】垂直フィルタ2は、図2に示したようにフ
ィールド遅延回路21、ライン遅延回路22、係数乗算
器23a、23b、24c、および加算器24よりな
る。フィールド遅延回路21、ライン遅延回路22は、
現フィールド(例えば第2フィールド)の現ライン上の
画素に対して、前フィールドの隣接する上下のライン上
の画素を出力し、フレーム内の垂直方向の画像内容の高
周波成分を抑圧するものである。これらの画素の値は、
係数乗算器23a、23b、23cによりα、β、γ倍
された後加算器24で加算されるが、現ライン上の画素
に対して係数(γ)を大きくする。ライン間引き回路3
では、前記タイミング発生回路5よりフィールド識別信
号を受取り、第2フィールドの期間のみの画素を有効と
する。逆に言えば、第1フィールド期間に相応する画素
は切り捨てられ、色差信号の垂直方向の画素密度を1/
2にしている。図4に上記回路動作に対応した、フィー
ルド−ラインの関係図を示している。このように色差信
号の画素密度を低減させるのは、前記符号化回路8に入
力する画素数を効果的に低減して、回路動作周波数を低
減して、消費電力を少なくすると共に、符号化歪の発生
を少なくさせるためである。また、垂直方向の画素密度
を低減させているのは、前記8×8画素のDCTブロッ
クを構成する際、端数の画素を出すことなくブロック分
割を実現するためであり、さらに第2フィールドに対応
する画素を残すのは、後で説明する復号化装置において
回路規模を低減するためである。
【0014】その後、DCTブロック化回路4aでDC
Tブロックを形成する。同様にDCTブロック化回路4
bでは輝度信号に対してDCTブロックを形成する。該
色差信号と輝度信号のDCTブロックは、多重化回路6
にて、画面の同じ位置に対応するDCTブロックがまと
まるように多重化する。この場合、輝度信号のDCTブ
ロックが4個、色差信号のDCTブロックが1個づつ、
合計6個のDCTブロックがひとまとまりとなるように
する。シャフリング回路7では該ひとまとまりの(6
個)のDCTブロックを単位として、1画面内において
並び換えを行い、符号化回路8へと供給する。
【0015】符号化回路8は、よく知られたDCT演算
回路や量子化回路、可変長符号化回路を含み、データ量
の圧縮を行う。
【0016】図5は復号化装置であって、9は色差信号
の分配スイッチ、10は補間フィルタ、11a、11b
はDCTアンブロック化回路、12はタイミング発生回
路、13は分配化回路、14はデシャフリング回路、1
5は復号化回路デある。
【0017】該復号化装置は、前記高能率符号化装置の
逆の処理により、元の映像信号の画素の復元を行う装置
である。圧縮された映像信号データは、まず復号化回路
16で、可変長復号化、逆量子化、逆DCT演算を行
い、さらにデシャフリング回路15で、前記6個のDC
Tブロック単位で並び換えられた順序を元に戻し、分配
回路14で輝度信号のDCTブロックをDCTアンブロ
ック化回路11bと色差信号とのDCTブロックをDC
Tアンブロック化回路11aに分配する。
【0018】DCTアンブロック化回路11a、11b
が前記ブロック化されている画素を元の映像信号の時系
列の順に並べ直すものである。輝度信号は、該DCTア
ンブロック化回路11bより直接出力されるが、DCT
アンブロック回路11aの色差信号の出力は、前記切り
捨てた画素の復元するために、補間フィルタ10に送ら
れる。またタイミング発生回路12は、映像信号の同期
信号等のタイミング信号を発生するものである。
【0019】補間フィルタ10の内部構成を図6に、そ
の動作説明を図7に示す。
【0020】図7において、101はライン遅延回路、
102、104は平均化回路、103はフィールドメモ
リ、105は選択器である。ぜんきアンブロック化され
た色差信号(図7ではaに対応する)は、ライン遅延回
路101により1ライン分遅延した色差信号(図7のb
に対応)と平均化回路102にて加算平均される。該加
算平均した色差信号は、フィールドメモリ103に蓄え
られる。該フィールドメモリ103からの読みだし信号
は、1フィールド遅延した信号であり、図7に示したc
とdの加算平均信号である。平均化回路104は、該c
とdの加算平均信号と前記aとbの加算平均信号のさら
なる加算平均を得るものであり、従って、第1フィール
ドの場合においては、前後のフィールドの上下の4ライ
ン上の画素から、補間されることになる。
【0021】その後選択器105では、前記タイミング
発生回路12からのフィールド識別信号を受け取り、第
1フィールドでは前記補間信号を、第2フィールドでは
入力信号を直接出力するようにして、分配スイッチ9に
出力する。分配スイッチ9では、2つの色差信号(C
r、Cb)を分配して、出力する。
【0022】本発明における特徴の一つは、前記したよ
うに1フレームの画素を同時化して高能率符号化する方
法を用い、さらに色差信号の画素密度を低減させること
において、第2フィールドに対応した画素を残している
ことがある。これは、DCT上記復号化装置の補間フィ
ルタ10で捨てられた画素の補間を前後のフィールドの
画素からする場合に、色差信号の遅延がなく達成され、
従って輝度信号の遅延のための回路が必要でなく、装置
の簡素化が達成できる。
【0023】図8は、上記説明した高能率符号化装置、
ならびに復号化装置を磁気テープ上に圧縮したデータを
記録再生する装置の例である。
【0024】図にて、16はメカニズムであり、ドラム
21、ヘッド22、ドラムモータ23、キャプスタン2
4、キャプスタンモータ25よりなり、26はテープ、
27は圧縮データの記録された記録トラックである。ま
た、17はサーボ回路であり、ドラムモータ制御回路2
8、キャプスタンモータ制御回路29、トラッキング誤
差検出回路30、タイミング発生回路31、モード設定
回路32よりなる。さらに18は記録再生回路、19は
音声符号化/復号化回路、20は画像データ圧縮伸長回
路である。該画像データ圧縮伸長回路20に、前記高能
率符号化装置ならびに復号化装置が含まれている。
【0025】記録時において、サーボ回路2では、映像
信号の同期信号(SYNC)より、タイミング発生回路
31で生成する基準に従って、ドラム制御回路28で、
前記メカニズム16のドラム21をドラムモータ23を
介して回転させる。またキャプスタン制御回路29は、
キャプスタンモータ25、キャプスタン24を介して、
テープ26を一定速度で、テープ長手方向に走行させ
る。この時モード設定回路32は、図中のRECの位置
にある。
【0026】一方、音声符号化/復号化回路19で符号
化された音声データや画像データ圧縮伸長回路20で圧
縮した映像データは、記録再生回路18を介してヘッド
22に供給されており、この結果、音声ならびに映像デ
ータの記録された記録トラック27を形成する。
【0027】再生時においては、記録が既に行われた記
録トラック27に対して、ヘッド22が同じ軌跡を描く
ように、前記サーボ回路17において、キャプスタン2
4で、テープ26の走行の制御をする必要がある。この
ためにヘッド22からの再生信号から、トラッキング誤
差検出回路30トラッキング情報を検出し、PB側に設
定したモード設定回路32を介して、キャプスタン制御
回路供給することにより、これを達成している。
【0028】ヘッド22の再生信号は、記録の時とは逆
に、記録再生回路18を経て、音声符号化/復号化回路
19で音声信号を、画像データ圧縮伸長回路20で圧縮
された映像データを伸長し、映像信号を復号化して出力
する。
【0029】本実施例では、圧縮した映像データを記録
再生するようにしており、このため記録再生の情報速度
を低下させることができ、また前記したように画像デー
タ圧縮伸長回路の回路規模の簡素化も行われているた
め、記録再生装置が、小型で、安価にできるという特徴
がある。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、高能率
符号化ならびに復号化装置が簡素に実現でき、これを応
用した記録再生装置の小型化などが達成できるという利
点がある。
【0031】
【図面の簡単な説明】
【図1】高能率符号化装置の実施例
【図2】映像信号の画素構造を示す図
【図3】垂直フィルタの例
【図4】垂直フィルタの動作を示す図
【図5】高能率復号化装置の実施例
【図6】補間フィルタの例
【図7】補間フィルタの動作を示す図
【図8】記録再生装置の実施例
【符号の説明】
2…垂直フィルタ、3…ライン間引き回路、8…符号化
回路、10…補間フィルタ、15…復号化回路、16…
メカニズム、17…サーボ回路、20…画像データ圧縮
伸長回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 9/77 8626−5C 11/04 Z 7337−5C (72)発明者 市毛 健志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】映像信号の輝度信号に対して、色差信号の
    画素密度が水平、垂直とも低い映像信号のデータを入力
    する入力手段、もしくは色差信号の画素の内、少なくと
    も垂直方向の画素密度を減じめる画素低減手段によっ
    て、1画面(フレーム)を構成する2つのフィールドの
    内、第2フィールド期間に相応する画素のみで色差信号
    の画面を形成する色差信号の画面形成手段と、輝度信
    号、および色差信号の画面を2次元ブロックに分割する
    ブロック化手段と、該ブロックのブロックの高能率符号
    化手段を有することを特徴とする映像信号の符号化装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の映像信号の符号化装置で
    あって、色差信号の画素密度が輝度信号に対し、水平、
    垂直方向ともに1/2として前記2次元ブロック化を行
    うことを特徴とする映像信号の符号化装置。
  3. 【請求項3】請求項1もしくは請求項2に記載の映像信
    号の符号化装置を備えたことを特徴とする映像信号の記
    録再生装置。
JP4190615A 1992-07-17 1992-07-17 映像信号の符号化装置ならびにこれを用いた記録再生装置 Pending JPH0638238A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100281874B1 (ko) * 1997-08-25 2001-02-15 윤종용 휘도신호의라인딜레이를제거한비디오신호처리장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100281874B1 (ko) * 1997-08-25 2001-02-15 윤종용 휘도신호의라인딜레이를제거한비디오신호처리장치

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