JPH1051808A - ディジタル画像信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動画像信号とより高精細度の静止画像信号と
を記録可能であって、しかもＹＣ画素数比が異なる静止
画像信号を記録することができるディジタル画像記録装
置を提供する。 【解決手段】 ＹＣ画素数比が２：１のＨＤＳ信号をＨ
Ｄフレームメモリ１５に格納し、読み出しアドレスを制
御して、ＨＤＳ信号の１フレームの画像データを、８分
割しダミーデータを付加して、ＳＤ信号の８フレームの
データに変換する。その際、Ｙ信号の画素数をダミーデ
ータにより増加させて、ＹＣ画素数比が４：１のＳＤ信
号に変換する。変換後の信号をＤＶＣ規格のＶＴＲ部２
に入力して、磁気テープ４１に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像信
号記録装置及び記録再生装置に関し、特に高精細度の静
止画像信号を記録／再生するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データを情報圧縮して記録を行うデ
ィジタルＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）の規格として
「ＤＶＣ」と呼ばれる規格（以下「ＤＶＣ規格」とい
う）が提案されている（例えば、National Technical R
eport Vol. 41 No.2 Apr. 1995第４８頁から第５５
頁）。このＤＶＣ規格には、現行放送レベルの通常解像
度の画像信号（ＳＤ信号）を記録するための規格と、高
精細度の画像信号（ＨＤ信号）を記録するための規格と
があるが、ＳＤ信号を記録するための規格の概要を以下
に説明する。

【０００３】映像信号は、いわゆる５２５／６０方式
（ＮＴＳＣ方式などがこれに相当する）では、（４：
１：１）で標本化される。そして、輝度（Ｙ）信号につ
いては、水平方向の有効画素数７２０画素、垂直方向の
有効ライン数はフレーム内で４８０本、色差（Ｃｂ、Ｃ
ｒ）信号については、水平方向の有効画素数１８０画
素、垂直方向の有効ライン数は輝度信号と同じ４８０本
である。

【０００４】これらの有効画素データをブロック化して
ＤＣＴ（離散コサイン変換）演算を行う。ＤＣＴ演算の
ためのブロック（以下「ＤＣＴブロック」という）は、
具体的には輝度（Ｙ）信号及び色差（Ｃｂ、Ｃｒ）信号
のそれぞれについて１フレームの画素に対して水平８画
素×垂直８画素で区切って構成される。そして、図８に
示すように、画面上の同じ位置の同じ面積に対応するＹ
信号のＤＣＴブロック４つと、Ｃｂ信号及びＣｒ信号の
ＤＣＴブロック１つずつとからなる６ＤＣＴブロックを
「マクロブロック」と呼ぶ。さらに１フレームの画面を
２７マクロブロック単位で分割し、図９に示すようにス
ーパーブロックを構成する。そして、図９の中で各列か
ら１つのスーパーブロックを選択し、それぞれのスーパ
ーブロックから１つのマクロブロックを取り出し、５個
のマクロブロックで１ビデオセグメントを構成する。圧
縮時には、ビデオセグメント単位でデータ量が所定量以
内となるように制御される。

【０００５】ＤＣＴ演算としては、フレーム単位で水平
８画素×垂直８画素で８×８のＤＣＴを行うモードと、
フィールド単位で水平８画素×垂直４画素で８×４のＤ
ＣＴを行い、２つのフィールドの各ＤＣＴ係数の和と差
をとるモードとが設けられており、符号化時に適応的に
切り換え可能とされている。ＤＣＴ演算により得られた
ＤＣＴ係数は、量子化と可変長符号化を施した後のデー
タ量が所定値以下で且つ最もその所定値に近い値となる
ように、量子化テーブルを選択して量子化される。

【０００６】量子化及び可変長符号化後のデータは、マ
クロブロック単位で図１０に示すようにフォーマティン
グされ、さらに図１１に示すようにＳＹＮＣワード、Ｉ
Ｄコード及び誤り訂正のためのパリティーワードが付加
されたシンクブロックの形で磁気テープ上に記録され
る。１フレームの画像データは、１０本のトラックに分
割されて記録される。図９のスーパーブロックの横１行
分の画像データが１本のトラックに記録される。図１２
は１トラック上のデータの配置を示す図である。

【０００７】図１０に示すようにフォーマティングされ
たデータには、復号に必要な諸パラメータ（エラー及び
コンシールの情報ＳＴＡ、選択した量子化テーブルの番
号ＱＮＯなど）も含まれる。ここで１ビデオセグメント
のデータは、５シンクブロックに格納される。このとき
直流成分のデータは図のＤＣ領域（ＤＣ０からＤＣ５）
に格納され、交流成分はＡＣ領域に格納される。交流成
分は、直流成分と同一のシンクブロック内の該当ＤＣＴ
ブロックのＡＣ領域に格納するのを基本とするが、デー
タ量が割り当てられた場所の容量よりも多くなった場合
には、同一のシンクブロック内の空いているＡＣ領域や
同一ビデオセグメント内の空いているＡＣ領域を流用す
る。

【０００８】図１１のＩＤコードには、１フレームの画
像データを構成する全１０本のトラックのうち、何本目
のトラックのシンクブロックであるかを示すトラックペ
アナンバと、１つのトラック内の何番目のシンクブロッ
クであるかを示すシンクブロックナンバとが格納されて
いる。さらに、画像データを格納しているシンクブロッ
クのＩＤコードには、この他にシーケンスナンバ（ＳＥ
Ｑ．Ｎｏ．）が格納されている。これは、連続する１２
フレームに０から１１の番号を割り当てたものである。

【０００９】図１２において、ＩＴＩはＩＴＩ（Ｉｎｓ
ｅｒｔ ａｎｄ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎ）セクタであり、主にインサート編集時のトラッキン
グ制御を容易にするための情報が記録される。ＡＵＤＩ
Ｏはオーディオセクタであり、オーディオデータを格納
した９個のシンクブロックと、アウターパリティを格納
した５個のシンクブロックからなる。ＶＩＤＥＯはビデ
オセクタであり、ビデオデータを格納した１３５個のシ
ンクブロックと、ビデオＡＵＸと呼ばれる補助データを
格納した３個のシンクブロックと、アウターパリティを
格納した１１個のシンクブロックからなる。ＳＵＢＣＯ
ＤＥはサブコードセクタであり、タイムコード情報等が
記録される領域である。また、図１２において上記以外
の部分は、ギャップと呼ばれる部分であり、セクタ単位
のインサート編集時に他のセクタを破壊しないようにす
るためのマージンとなる。

【００１０】ＨＤ信号についての規格（以下「ＨＤ−Ｄ
ＶＣ規格」という）は、基本的には、上述したＳＤ信号
についての規格と同様である。いわゆる１１２５／６０
方式では、Ｙ信号の水平方向の有効画素数が１００８画
素、垂直方向の有効ライン数がフレーム内で１０２４
本、色差信号（Ｃｂ及びＣｒ信号）についてそれぞれ水
平方向の有効画素数３３６画素、垂直方向の有効ライン
数はフレーム内で５１２本の画像信号として記録する。
この場合のマクロブロックは、図１３に示すように、画
面上の同じ位置の同じ面積に対応するＹ信号のＤＣＴブ
ロック６個と、Ｃｂ信号及びＣｒ信号のＤＣＴブロック
１個ずつとからなる８ＤＣＴブロックで構成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ＤＶＣ規格は、上述し
たようにＳＤ信号を記録再生するための規格及び高精細
度の動画像信号であるＨＤ信号を記録再生するための規
格を含むが、ＳＤ信号より高精細度の静止画像信号を記
録再生するための規格、あるいはＨＤ信号より高精細度
の静止画像信号を記録再生するための規格は定められて
いない。また、画像信号には、輝度信号の画素数と、色
差信号の画素数との比（ＹＣ画素数比）が異なるものが
存在する。代表的なものとして、ＹＣ画素数比が２：１
のものと、４：１のものとがある。

【００１２】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、動画像信号とより高精細度の静止画像信号とを記
録可能であって、しかもＹＣ画素数比が異なる静止画像
信号を記録することができるディジタル画像信号記録装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、輝度信号及び２つの色差信号
から成り、前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号
のそれぞれの画素数との比がｍ：１である（ｍは２以上
の整数）、第１の精細度の画像信号を記録するディジタ
ル画像信号記録装置において、輝度信号及び２つの色差
信号から成り、前記輝度信号の画素数と前記２つの色差
信号のそれぞれの画素数との比がｎ：１である（ｎはｎ
＜ｍである１以上の整数）、前記第１の精細度より高い
第２の精細度の静止画像信号をｓ（２以上の整数）分割
することにより前記第１の精細度の画像信号に変換し、
分割変換信号として出力する分割変換手段と、前記分割
変換信号に所定の処理を施して記録媒体に記録する記録
手段とを備え、前記記録手段は、所定画素ブロック毎に
直交変換を行うことにより画像情報を圧縮する画像情報
圧縮手段を有し、前記２つの色差信号の各１個の所定画
素ブロックと、対応するｍ個の前記輝度信号の所定画素
ブロックとから成るマクロブロックを単位として信号処
理を行い、前記分割変換手段は、前記第２の精細度の画
像信号を構成する輝度信号のｎ個の所定画素ブロック
と、２つの色差信号の各１個の所定画素ブロックとから
成るブロック組に、ダミーデータから成る（ｍ−ｎ）個
の所定画素ブロックを加えて前記マクロブロックを構成
することを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のディジタル画像信号記録装置において、前記第２の精
細度の静止画像信号の色差信号の画素を間引くことによ
り、前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号のそれ
ぞれの画素数との比をｍ：１に変換し、さらに前記第２
の精細度の静止画像信号をｔ（２以上の整数）分割する
ことにより前記第１の精細度の画像信号に変換して間引
き分割変換信号として出力する間引き分割変換手段を備
え、前記記録手段は前記分割変換信号又は前記間引き分
割変換信号を前記記録媒体に記録することを特徴とす
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のディジタル画像信号記録装置において、前記ダミーデ
ータは、少なくとも前記所定画素ブロックの範囲で同一
の値を有することを特徴とする。請求項４に記載の発明
は、輝度信号及び２つの色差信号から成り、前記輝度信
号の画素数と前記２つの色差信号のそれぞれの画素数と
の比がｍ：１である（ｍは２以上の整数）、第１の精細
度の画像信号を記録再生するディジタル画像信号記録再
生装置において、輝度信号及び２つの色差信号から成
り、前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号のそれ
ぞれの画素数との比がｎ：１である（ｎはｎ＜ｍである
１以上の整数）、前記第１の精細度より高い第２の精細
度の静止画像信号をｓ（２以上の整数）分割することに
より前記第１の精細度の画像信号に変換し、分割変換信
号として出力する分割変換手段と、前記分割変換信号に
所定の処理を施して記録媒体に記録する記録手段と、前
記記録媒体に記録された信号を再生し、所定の再生処理
を施して出力する再生手段と、該再生出力信号を前記第
２の精細度の静止画像信号に変換して出力する再生変換
手段とを備え、前記記録手段は、所定画素ブロック毎に
直交変換を行うことにより画像情報を圧縮する画像情報
圧縮手段を有し、前記２つの色差信号の各１個の所定画
素ブロックと、対応するｍ個の前記輝度信号の所定画素
ブロックとから成るマクロブロックを単位として信号処
理を行い、前記分割変換手段は、前記第２の精細度の画
像信号を構成する輝度信号のｎ個の所定画素ブロック
と、２つの色差信号の各１個の所定画素ブロックとから
成るブロック組に、ダミーデータから成る（ｍ−ｎ）個
の所定画素ブロックを加えて前記マクロブロックを構成
することを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の発明は、輝度信号及び２
つの色差信号から成り、前記輝度信号の画素数と前記２
つの色差信号のそれぞれの画素数との比がｍ：１である
（ｍは２以上の整数）、第１の精細度の画像信号を記録
するディジタル画像信号記録装置において、３つの独立
した信号から成り、１つの信号の画素数と他の２つの信
号のそれぞれの画素数との比がｎ：１である（ｎはｎ＜
ｍである１以上の整数）、前記第１の精細度より高い第
２の精細度の静止画像信号をｓ（２以上の整数）分割す
ることにより前記第１の精細度の画像信号に変換し、分
割変換信号として出力する分割変換手段と、前記分割変
換信号に所定の処理を施して記録媒体に記録する記録手
段とを備え、前記記録手段は、所定画素ブロック毎に直
交変換を行うことにより画像情報を圧縮する画像情報圧
縮手段を有し、前記他の２つの信号の各１個の所定画素
ブロックと、対応するｍ個の前記１つの信号の所定画素
ブロックとから成るマクロブロックを単位として信号処
理を行い、前記分割変換手段は、前記第２の精細度の画
像信号を構成する前記１つの信号のｎ個の所定画素ブロ
ックと、前記他の２つ信号の各１個の所定画素ブロック
とから成るブロック組に、ダミーデータから成る（ｍ−
ｎ）個の所定画素ブロックを加えて前記マクロブロック
を構成することを特徴とする。

【００１７】請求項１に記載の発明によれば、第２の精
細度の画像信号の輝度信号のｎ個の所定画素ブロック
と、２つの色差信号の各１個の所定画素ブロックとから
成るブロック組に、ダミーデータから成る（ｍ−ｎ）個
の所定画素ブロックを加えてマクロブロックを構成する
ように分割変換が行われ、該分割変換後の信号に所定の
処理が施されて、記録媒体に記録される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の実施の一形態にかか
るディジタル画像信号記録再生装置の構成を示すブロッ
ク図であり、このシステムは、画像信号切換処理部１
と、画像信号記録再生部２とから成る。

【００１９】画像信号切換処理部１は、ディジタル化さ
れたＳＤ信号が入力される入力端子１１と、デジタル化
された高精細度の静止画像信号（以下「ＨＤＳ信号」と
いう）が入力される入力端子１２と、再生されたＨＤＳ
信号が出力される出力端子１９と、再生されたＳＤ信号
が出力される出力端子２０と、ＳＤ信号とＨＤＳ信号を
切り換えるための第１及び第２のスイッチ回路１３、１
４と、ＨＤＳ信号をフレーム単位で格納する第１及び第
２のＨＤフレームメモリ１５、１６と、ダミーデータ挿
入等を行う記録処理回路１７と、ダミーデータの除去等
を行う再生処理回路１８と、第１及び第２のＨＤフレー
ムメモリ１５、１６の読み出し・書き込みアドレスを制
御するアドレス制御回路１０とを主たる構成要素とす
る。

【００２０】記録処理回路１７は、図２（ａ）に示すよ
うに、ダミーデータを付加するダミーデータ付加回路１
７ａと、色差信号の水平方向の画素を間引く色差信号水
平方向間引き回路１７ｂと、スイッチ回路１７ｃとから
なる。また再生処理回路１８は、同図（ｂ）に示すよう
に、記録時に付加したダミーデータを除去するダミーデ
ータ除去回路１８ａと、記録時に間引いた、色差信号の
水平方向の画素を補間する色差信号水平方向補間回路１
８ｂと、スイッチ回路１８ｃとからなる。

【００２１】記録処理回路１７は、１ＨＤフレームを８
分割する第１のモード（スイッチ回路１７ｃが図示の切
換位置にあるモード）と、１ＨＤフレームを４分割し、
色差信号の水平方向に画素を間引く処理を行う第２のモ
ード（スイッチ回路１７ｃが図示と反対の切換位置にあ
るモード）とに切換可能に構成されており、再生処理回
路１８もこれに対応して、第１のモード（スイッチ回路
１８ｃが図示の切換位置にあるモード）と、色差信号の
水平方向の画素を補間する処理を行う第２のモード（ス
イッチ回路１８ｃが図示と反対の切換位置にあるモー
ド）とに切換可能に構成されており、各スイッチ回路は
図示しない制御部からの制御信号で切り換えられる。

【００２２】本実施形態では、ＨＤＳ信号のＹ信号は、
水平方向の有効画素数が１２８０で、垂直方向の有効ラ
イン数はフレーム（以下ＨＤＳ信号のフレームを「ＨＤ
フレーム」といい、ＳＤ信号のフレームを「ＳＤフレー
ム」という）内で１０２４本とし、Ｃｒ、Ｃｂ信号は、
水平方向６４０画素（Ｙ信号の画素を１／２に間引いた
画素数）で、垂直方向はＹ信号と同じ１０２４本とす
る。

【００２３】入力されたＨＤＳ信号は第１のＨＤフレー
ムメモリ１５及びアドレス制御回路１０に供給され、１
ＨＤフレーム分のＨＤＳ信号が第１のＨＤフレームメモ
リ１５に格納される。アドレス制御回路１０は、後述す
るようにＨＤフレームメモリ１５の読み出しアドレスを
制御し、ＨＤＳ信号の画素の並べ替えを行い、ＨＤフレ
ームメモリ１５から読み出されたＨＤＳ信号は、記録処
理回路１７を介して第１のスイッチ回路１３に供給され
る。第１のスイッチ回路１３はＳＤ信号と画素の並べ替
えられたＨＤＳ信号とを切り換えて、画像信号記録再生
部２のブロック化回路２１に供給する。

【００２４】画像信号記録再生部２は、本実施形態では
ＤＶＣ規格のＶＴＲで構成されており、以下「ＶＴＲ部
２」という。ＶＴＲ部２の画像信号記録系は、ＤＣＴ演
算のためのブロック化を行うブロック化回路２１と、Ｄ
ＣＴ演算を行うＤＣＴ回路２２と、量子化を行う量子化
回路２３と、可変長符号化を行うＶＬＣ（Variable Len
gth Coding）回路２４と、サブコードセクタへの情報の
書き込み、ビデオＡＵＸデータの付加などを行う補助情
報書き込み回路２５と、誤り訂正のためのパリティビッ
トを付加する誤り訂正符号化回路２６と、シンクブロッ
クの合成を行うとともに、磁気テープに記録するための
変調を行うシンクブロック合成記録変調回路２７と、磁
気テープ４１への記録を行う磁気ヘッド２８とを主たる
構成要素とし、画像信号再生系は、磁気テープ４１から
の再生を行う磁気ヘッド２８と、シンクブロックの検出
及び復調を行うＳＹＮＣ検出再生復調回路２９と、パリ
ティビットの情報に基づいて誤り訂正を行う誤り訂正復
号化回路３０と、サブコードセクタのデータ、ビデオＡ
ＵＸデータ等の読み出しを行う補助情報読み出し回路３
１と、可変長復号化を行うＶＬＤ（Variable Length De
coding）回路３２と、逆量子化を行う逆量子化回路３３
と、逆ＤＣＴ演算を行う逆ＤＣＴ回路３４と、画素の並
べ替えを行う画素並べ替え回路３５とを主たる構成要素
とする。

【００２５】ＶＴＲ部２の画素並べ替え回路３５の出力
信号は、画像信号切換処理部１の第２のスイッチ１４に
入力される。第２のスイッチ回路１４により、再生信号
がＳＤ信号であるときは、ＳＤ信号出力端子２０側に出
力され、ＨＤＳ信号であるときは再生処理回路１８を介
して第２のＨＤフレームメモリ１６に出力される。ＨＤ
Ｓ信号を再生するときは、アドレス制御回路１０は、記
録時に並べ替えた画素の配置を元に戻すようにＨＤフレ
ームメモリ１６の書き込みアドレスを制御するととも
に、記録時に入力された順序で１ＨＤフレーム分のデー
タが出力されるように読み出しアドレスを制御する。

【００２６】次にＨＤＳ信号の記録時におけるＨＤフレ
ームの分割及び画素の並べ替えの方法を説明する。入力
されたＨＤＳ信号を、ＨＤフレームメモリ１５に格納
し、画面領域で８分割し、該分割した領域の画像信号が
ＳＤ信号の１フレーム（１ＳＤフレーム）の画像信号に
対応するように変換して、ＶＴＲ部２へ入力する。

【００２７】図３は、第１のモード（１ＨＤフレームを
８分割するモード）の処理におけるＹ信号の８分割の方
法を説明するための図である。１ＨＤフレームを、水平
方向に４分割し、垂直方向に２分割し、分割後の領域
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈはそれぞれ水平３２０
画素×垂直５１２画素から成る。１ＳＤフレームは、水
平７２０画素×垂直４８０画素であるので、各領域Ａ〜
Ｈはそのままでは１ＳＤフレームに対応しないので、以
下のようなダミーデータの挿入及び画素の移動を行う。

【００２８】先ず８分割した領域（水平３２０画素×垂
直５１２画素）に、図３（ｂ）に示すように、水平方向
の８画素おきにダミーデータ８画素（水平８画素×垂直
５１２画素）を挿入し、水平６４０画素×垂直５１２画
素とする。このとき、ダミーデータの値は全て「１６」
とする。なお、図３（ｂ）において水平方向の８画素の
幅は、見やすくするため拡大して示している。

【００２９】次に図３（ｃ）に示すように、水平６４０
画素×垂直５１２画素の領域の左端及び下端がそれぞれ
ＳＤフレームの左端及び下端と一致するように対応させ
る。そして、上側のはみ出し領域Ｒ１の画素（水平６４
０画素×垂直３２画素）を、ＳＤフレームの右側周辺領
域Ｒ２（水平８０画素×垂直２５６画素）に移動する。
このとき、水平８画素×垂直８画素を最小単位として、
できるだけその単位で移動する。さらにＹ信号について
は、図４に示すように水平３２画素×垂直８画素でマク
ロブロックを構成するので、できるだけこの単位で移動
する。ここでＹ信号の４個のＤＣＴブロックの内、ハッ
チングを付した２個のブロックはダミーデータのブロッ
クとなる。

【００３０】さらに、ＳＤフレーム内の右上がりのハッ
チングを付した領域Ｒ３（水平８０画素×素直２２４画
素）には、ダミーデータとしてすべて値が「１６」のデ
ータを格納する。以上の処理により、１ＳＤフレームの
Ｙ信号が構成される。また、Ｃｒ及びＣｂ信号について
もＹ信号と同様に８分割して、各領域を水平１６０画素
×垂直５１２画素とする。そして、図３（ｃ）と同様
に、分割した各領域の左端及び下端が色差信号の１ＳＤ
フレーム（水平１８０画素×垂直４８０画素）の左端及
び下端に一致するように対応させ。さら、領域Ｒ１に対
応する領域の水平１６０画素×垂直３２画素を、領域Ｒ
２に対応する右側周辺領域（水平２０画素×垂直２５６
画素）に移動させるとともに、領域Ｒ３に対応する領域
（水平２０画素×垂直２２４画素）には、ダミーデータ
として全て値が「１２８」のデータを格納する。このと
き、水平８画素×垂直８画素を最小単位として、できる
だけその単位で移動する。

【００３１】以上のようにしてＨＤＳ信号の１／８フレ
ーム分のＹ信号、Ｃｒ及びＣｂ信号の画素データを、Ｓ
Ｄ信号の１フレーム分のＹ信号、Ｃｒ及びＣｂ信号の画
素データに順次変換し、１ＨＤフレームに相当する画像
信号が８ＳＤフレームの画像信号に変換されてＶＴＲ部
２に入力される。

【００３２】ＶＴＲ部２の記録系では、前述したような
ＤＶＣ規格にしたがったＤＣＴ演算、量子化、可変長符
号化等の信号処理とともに、以下に述べるＨＤＳ信号用
の特別の処理が行われ、磁気テープ上に画像情報が記録
される。ここで、ＤＶＣ規格では１ＳＤフレームの画像
データは、１０本のトラックに分割して記録されるの
で、この１０本のトラックを１トラックフレームとい
う。

【００３３】第１のモードでは、１ＨＤフレームに相当
する８ＳＤフレームが８トラックフレーム（８０トラッ
ク）に亘って記録される。また、各トラックフレームの
補助情報記録領域であるサブコードセクタに、そのトラ
ックフレームには１ＨＤフレームを８分割した内のある
部分を記録したということを示す情報と、どの部分が記
録されているかを示す情報と、Ｙ信号及び色差信号の画
素数を示す情報と、アスペクト比等を示す情報とを記録
する。この処理は、補助情報書き込み回路２５で行われ
る。

【００３４】次にＶＴＲ部２の再生系における処理を説
明する。磁気テープに記録されたデータは、再生・復調
されてディジタルデータ列となる。このデータ列からＳ
ＹＮＣワード（図１１参照）が検出され、１シンクブロ
ックのデータが得られる。このようにして得られた再生
データに対して、シンクブロック内でインナーパリティ
を利用した誤り検出・訂正処理が行われ、ビデオデータ
等についてはさらにアウターパリティを利用した誤り検
出・訂正処理が行われる。その後、補助情報の読み出
し、可変長復号化処理（可変長符号化の逆の処理）、逆
量子化処理、逆ＤＣＴ演算が順次行われ、さらに元の画
素配置に並べなおされて、画像信号切換処理部１の第２
のスイッチ回路１４に出力される。

【００３５】以上はＳＤ信号及びＨＤＳ信号共通の処理
である。さらにＨＤＳ信号の再生時においては、補助情
報読み出し回路３１において、サブコードセクタのデー
タを読み取り、そのトラックフレームに１ＨＤフレーム
のどの部分が記録されているかを示す情報など、必要な
情報を得る。そして、そのＨＤＳ信号に関する情報を画
像信号切換処理部１へ供給する。

【００３６】画像信号切換処理部１の再生処理回路１８
では、記録時に付加したダミーデータの除去が行われ
る。アドレス制御回路１０は、ＶＴＲ部２から供給され
るＨＤＳ信号に関する情報に基づいて、再生データを第
２のＨＤフレームメモリ１６に格納する際のアドレス制
御を行う。

【００３７】同様にして８分割したすべての領域のデー
タをＨＤフレームメモリ１６に格納すると同時に１ＨＤ
フレームのデータとして、ＨＤフレームメモリ１６から
読み出す。読み出した画像のアスペクト比等は、サブコ
ードセクタに記録した情報を参照して決定する。このよ
うして、再生ＨＤＳ信号を得る。

【００３８】次に第２のモード（色差信号の水平方向の
画素を間引く処理を行うモード）における処理を説明す
る。第２のモードは、ＨＤＳ信号を４トラックフレーム
に記録するモードである。第２のモードでは、Ｙ信号は
図５に示すように、画面領域で４分割する。すなわち、
水平１２８０画素×垂直１０２４画素を水平方向及び垂
直方向にそれぞれ２分割して、４分割する。分割後の各
領域Ａ〜Ｄは、それぞれ水平６４０画素×垂直５１２画
素から成るので、これを第１のモードと同様に１ＳＤフ
レームのＹ信号の画素データに変換する。第２のモード
でも、図３（ｃ）の領域Ｒ３に相当する領域に値が全て
「１６」のダミーデータを挿入する。

【００３９】一方Ｃｒ及びＣｂ信号は、水平方向に１／
２に間引いて、水平３２０画素×垂直１０２４画素と
し、さらにＹ信号と同様に水平方向及び垂直方向に２分
割して４分割する。分割後の領域の画素数は、水平１６
０画素×垂直５１２画素となる。これを第１のモードと
同様にして１ＳＤフレームのＣｒ及びＣｂ信号の画素デ
ータに変換する。

【００４０】このようにして第２のモードでは、１ＨＤ
フレームが４分割され、４ＳＤフレームの画像データに
変換されて、ＶＴＲ部２に供給され、磁気テープに記録
される。第２のモードでは、１ＨＤフレームに相当する
４ＳＤフレームが４トラックフレーム（４０トラック）
の亘って記録される。

【００４１】また、各トラックフレームの補助情報記録
領域であるサブコードセクタに、そのトラックフレーム
には１ＨＤフレームを４分割した内のある部分を記録し
たということを示す情報と、どの部分が記録されている
かを示す情報と、Ｙ信号及び色差信号の画素数を示す情
報と、アスペクト比等を示す情報とを記録する。

【００４２】なお、本実施形態では、図１の第１のスイ
ッチ回路１３は、使用者がＳＤ信号の記録又はＨＤＳ信
号の記録を選択することにより切り換えられる。また、
記録処理回路のスイッチ回路１７ｃも、使用者が第１又
は第２のモードを選択することにより切り換えられる。
そして、ＳＤ信号記録かＨＤＳ信号記録かを示す情報及
び第１又は第２のモードかを示す情報は、図示しない制
御部に供給され、その制御部がＶＴＲ部２の記録時の各
部における切換制御を行う。また、再生時は、前記制御
部が、補助情報読み出し回路３１で読み出された補助情
報から、ＳＤ信号かＨＤＳ信号か及び第１又は第２のモ
ードかを判別し、スイッチ回路１４、１８ｃなどの切換
制御を行う。

【００４３】以上のように本実施形態の第１のモードで
は、Ｙ信号の画素数と、Ｃｒ信号またはＣｂ信号の画素
数がとの比（ＹＣ画素数比）が２：１であるＨＤＳ信号
を８分割し、Ｙ信号の水平方向８画素おきに８画素のダ
ミーデータを挿入することにより、ＹＣ画素数比が４：
１のＳＤ信号に変換するようにしたので、ＹＣ画素数比
が異なるＨＤＳ信号を記録可能な画像信号記録装置を提
供することができる。

【００４４】また、ＶＴＲ部２における処理単位である
マクロブロックが、図４に示すようにＹ信号の２個のダ
ミーデータのブロックを含んで構成され、同一値のデー
タから成るＤＣＴブロックは、ＤＣＴ演算を行うことに
より、ＡＣ係数はすべて「０」となるので、他のＤＣＴ
ブロックにビット数を割り当てることができ、ＨＤＳ信
号の画質を高品質に維持して記録、再生することが可能
となる。

【００４５】また本実施形態の第２のモードでは、色差
信号の画素を間引くことにより、ＹＣ画素数比２：１の
ＨＤＳ信号を、ＹＣ画素数比４：１のＳＤ信号に変換し
て記録、再生するので、画像信号の品質は若干劣化させ
て撮影（記録）枚数を増やすことができる。

【００４６】なお、ＨＤＳ信号の画素数は、Ｙ信号で水
平１２８０画素×垂直１０２４画素に限定されるもので
はなく、例えば水平１９２０画素×垂直１０３６画素で
あってもよい。また、１ＨＤフレームを必ずしも均等に
８又は４分割する必要はなく、例えば水平１９２０画素
×垂直１０３６画素を、１２又は６分割するようにして
もよい。

【００４７】また、１ＳＤフレームの余白部分に格納す
るダミーデータの値は「１６」又は「１２８」に限るも
のではなく、ＤＣＴ演算を行う単位となるＤＣＴブロッ
ク（水平８画素×垂直８画素）の範囲で同一の値のデー
タであればよい。また、分割は必ずしも画面領域で行う
必要はなく、例えば垂直方向の分割は、８画素単位で異
なるＳＤフレームを構成するように行ってもよい。

【００４８】また、Ｙ信号とＣｒ及びＣｂ信号とで画像
信号（ＨＤＳ信号）が構成されている必要はなく、例え
ばＧ（グリーン）信号とＲ（レッド）信号とＢ（ブル
ー）信号とで構成されていてもよい。

【００４９】（第２の実施形態）本実施形態は、ＨＤ信
号のＤＶＣ規格に準拠したＶＴＲ部２を使用して、ＨＤ
信号よりさらに高精細度の静止画像信号（以下「ＵＨＤ
Ｓ信号」という）を記録再生するようにしたものであ
る。本実施形態の画像信号記録再生装置の構成は、基本
的には図１に示す第１の実施形態と同一であるが、ＳＤ
信号入力及びＳＤ信号出力は、それぞれＨＤ信号入力及
びＨＤ信号出力となり、ＨＤ静止画像信号入力及びＨＤ
静止画像信号出力は、それぞれＵＨＤ静止画像信号入力
及びＵＨＤ静止画像信号出力となり、ＨＤフレームメモ
リは、ＵＨＤフレームメモリとなる。本実施形態におけ
る入力ＵＨＤＳ信号は、Ｇ（グリーン）信号とＲ（レッ
ド）信号とＢ（ブルー）信号とから成り、Ｇ信号の水平
方向の有効画素数２０１６画素、垂直方向の有効ライン
数はＵＨＤフレーム内で１０２４本とし、Ｒ及びＢ信号
は、それぞれ水平１００８画素×垂直５１２画素のディ
ジタル信号とする。なお以下の説明ではＵＨＤＳ信号の
１フレームを１ＵＨＤフレームといい、ＨＤ信号の１フ
レームを１ＨＤフレームという。

【００５０】本実施形態では、１ＵＨＤフレームを画面
領域で３分割して３ＨＤフレームの画像データに変換す
る。具体的には、Ｇ信号については図６（ａ）に示すよ
うに、水平方向に３分割し、分割後の各領域Ａ〜Ｃは、
水平６７２画素×垂直１０２４画素から成る。次に３分
割した各領域に、図６（ｂ）に示すように、水平方向の
１６画素おきにダミーデータ８画素（水平８画素×垂直
１０２４画素）を挿入し、水平１００８画素×垂直１０
２４画素とする。この画素データを１ＨＤフレームのＹ
信号の画素データとして扱う。このとき、ダミーデータ
の値は全て「１６」とする。なお、図６（ｂ）において
水平方向の１６画素及び８画素の幅は、見やすくするた
め拡大して示している。

【００５１】Ｒ及びＢ信号についても、同様に３分割す
ることにより、水平３３６画素×垂直５１２画素の画像
信号が得られる。これらの画素データをそれぞれ１ＨＤ
フレームのＣｒ及びＣｂ信号の画素データとして扱う。
ＨＤ信号のＤＶＣ規格は、前述したように１１２５／６
０方式では、Ｙ信号が水平１００８画素×垂直１０２４
画素、色差信号（Ｃｂ及びＣｒ信号）が水平３３６画素
×垂直５１２画素であるので、以上の分割変換により１
ＵＨＤフレームのＧ信号、Ｒ信号及びＢ信号の画素デー
タが３ＨＤフレームのＹ信号、Ｃｒ及びＣｂ信号の画素
データに変換され、これがＨＤ信号のＤＶＣ規格に準拠
したＶＴＲ部２に供給され、磁気テープに記録される。
このとき処理の単位となるマクロブロックは、図７に示
すように、Ｙ信号の６個のＤＣＴブロック（実際にはＧ
信号）と、Ｃｒ及びＣｂ信号の各１個ずつのＤＣＴブロ
ック（実際にはそれぞれＲ信号とＢ信号）で構成され、
Ｙ信号の６個のＤＣＴブロックの内、２個のブロックは
ダミーデータのブロックとなる。

【００５２】再生時は、第１の実施形態と同様に記録時
と逆の処理が行われ、再生ＵＨＤＳ信号が出力される。
以上のように本実施形態によれば、ＨＤ信号及びＨＤ信
号より高精細度の静止画像信号の記録再生が可能な画像
信号記録再生装置を提供することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、第２の精細度の画像信号の輝度信号のｎ個
の所定画素ブロックと、２つの色差信号の各１個の所定
画素ブロックとから成るブロック組に、ダミーデータか
ら成る（ｍ−ｎ）個の所定画素ブロックを加えてマクロ
ブロックを構成するように分割変換が行われ、ＹＣ画素
数比がｎ：１の画像信号が、ｍ：１の画像信号に変換さ
れ、記録媒体に記録されるので、ＹＣ画素数比が異なる
高精度の静止画像信号を記録可能な画像信号記録装置を
提供することができる。

【００５４】請求項２に記載の発明によれば、前記第２
の精細度の静止画像信号の色差信号の画素を間引くこと
により、前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号の
それぞれの画素数との比がｍ：１に変換され、さらに前
記第２の精細度の静止画像信号がｔ（２以上の整数）分
割することにより間引き分割変換信号に変換され、記録
媒体に記録されるので、記録可能な静止画の枚数を増加
させることができる。

【００５５】請求項３に記載の発明によれば、挿入され
るダミーデータは、少なくとも所定画素ブロックの範囲
で同一の値を有するので、符号化したときのデータ量を
最小限にとどめて、他の領域の記録データ量を増加させ
ることが可能となり、再生画質を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかるディジタル画像
信号記録再生装置の構成を示す図である。

【図２】図１の装置の一部の構成を詳細に示す図であ
る。

【図３】高精細度の静止画像信号を通常解像度の画像信
号に変換する手法を説明するための図である。

【図４】変換して得られる画像信号のマクロブロックの
構成を説明するための図である。

【図５】高精細度の静止画像信号を通常解像度の画像信
号に変換する手法を説明するための図である。

【図６】より高精細度の静止画像信号（ＵＨＤＳ信号）
を高精細度の画像信号（ＨＤ信号）に変換する手法を説
明するための図である。

【図７】変換により得られるＨＤ信号のマクロブロック
の構成を説明するための図である。

【図８】ＤＶＣ規格（ＳＤ信号）のマクロブロックの構
成を示す図である。

【図９】ＤＶＣ規格のスーパーブロックを説明するため
の図である。

【図１０】ＤＶＣ規格のフォーマッティング後のデータ
構造を示す図である。

【図１１】ＤＶＣ規格のシンクブロックを示す図であ
る。

【図１２】ＤＶＣ規格の磁気テープ上のデータ構造を示
す図である。

【図１３】ＤＶＣ規格（ＨＤ信号）のマクロブロックの
構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像信号切換処理部 ２ 画像信号記録再生部 １０ アドレス制御回路 １５、１６ ＨＤフレームメモリ １７ 記録処理回路 １８ 再生処理 ２１ ブロック化回路 ２２ ＤＣＴ演算回路 ２３ 量子化回路 ２４ 可変長符号化回路 ２５ 補助情報書き込み回路 ２６ 誤り訂正符号化回路 ２７ シンクブロック合成記録変調回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号及び２つの色差信号から成り、
   前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号のそれぞれ
   の画素数との比がｍ：１である（ｍは２以上の整数）、
   第１の精細度の画像信号を記録するディジタル画像信号
   記録装置において、 輝度信号及び２つの色差信号から成り、前記輝度信号の
   画素数と前記２つの色差信号のそれぞれの画素数との比
   がｎ：１である（ｎはｎ＜ｍである１以上の整数）、前
   記第１の精細度より高い第２の精細度の静止画像信号を
   ｓ（２以上の整数）分割することにより前記第１の精細
   度の画像信号に変換し、分割変換信号として出力する分
   割変換手段と、 前記分割変換信号に所定の処理を施して記録媒体に記録
   する記録手段とを備え、 前記記録手段は、所定画素ブロック毎に直交変換を行う
   ことにより画像情報を圧縮する画像情報圧縮手段を有
   し、前記２つの色差信号の各１個の所定画素ブロック
   と、対応するｍ個の前記輝度信号の所定画素ブロックと
   から成るマクロブロックを単位として信号処理を行い、 前記分割変換手段は、前記第２の精細度の画像信号を構
   成する輝度信号のｎ個の所定画素ブロックと、２つの色
   差信号の各１個の所定画素ブロックとから成るブロック
   組に、ダミーデータから成る（ｍ−ｎ）個の所定画素ブ
   ロックを加えて前記マクロブロックを構成することを特
   徴とするディジタル画像信号記録装置。
2. 【請求項２】 前記第２の精細度の静止画像信号の色差
   信号の画素を間引くことにより、前記輝度信号の画素数
   と前記２つの色差信号のそれぞれの画素数との比をｍ：
   １に変換し、さらに前記第２の精細度の静止画像信号を
   ｔ（２以上の整数）分割することにより前記第１の精細
   度の画像信号に変換して間引き分割変換信号として出力
   する間引き分割変換手段を備え、 前記記録手段は前記分割変換信号又は前記間引き分割変
   換信号を前記記録媒体に記録することを特徴とする請求
   項１に記載のディジタル画像信号記録装置。
3. 【請求項３】 前記ダミーデータは、少なくとも前記所
   定画素ブロックの範囲で同一の値を有することを特徴と
   する請求項１又は２に記載のディジタル画像信号記録装
   置。
4. 【請求項４】 輝度信号及び２つの色差信号から成り、
   前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号のそれぞれ
   の画素数との比がｍ：１である（ｍは２以上の整数）、
   第１の精細度の画像信号を記録再生するディジタル画像
   信号記録再生装置において、 輝度信号及び２つの色差信号から成り、前記輝度信号の
   画素数と前記２つの色差信号のそれぞれの画素数との比
   がｎ：１である（ｎはｎ＜ｍである１以上の整数）、前
   記第１の精細度より高い第２の精細度の静止画像信号を
   ｓ（２以上の整数）分割することにより前記第１の精細
   度の画像信号に変換し、分割変換信号として出力する分
   割変換手段と、 前記分割変換信号に所定の処理を施して記録媒体に記録
   する記録手段と、 前記記録媒体に記録された信号を再生し、所定の再生処
   理を施して出力する再生手段と、 該再生出力信号を前記第２の精細度の静止画像信号に変
   換して出力する再生変換手段とを備え、 前記記録手段は、所定画素ブロック毎に直交変換を行う
   ことにより画像情報を圧縮する画像情報圧縮手段を有
   し、前記２つの色差信号の各１個の所定画素ブロック
   と、対応するｍ個の前記輝度信号の所定画素ブロックと
   から成るマクロブロックを単位として信号処理を行い、 前記分割変換手段は、前記第２の精細度の画像信号を構
   成する輝度信号のｎ個の所定画素ブロックと、２つの色
   差信号の各１個の所定画素ブロックとから成るブロック
   組に、ダミーデータから成る（ｍ−ｎ）個の所定画素ブ
   ロックを加えて前記マクロブロックを構成することを特
   徴とするディジタル画像信号記録再生装置。
5. 【請求項５】 輝度信号及び２つの色差信号から成り、
   前記輝度信号の画素数と前記２つの色差信号のそれぞれ
   の画素数との比がｍ：１である（ｍは２以上の整数）、
   第１の精細度の画像信号を記録するディジタル画像信号
   記録装置において、 ３つの独立した信号から成り、１つの信号の画素数と他
   の２つの信号のそれぞれの画素数との比がｎ：１である
   （ｎはｎ＜ｍである１以上の整数）、前記第１の精細度
   より高い第２の精細度の静止画像信号をｓ（２以上の整
   数）分割することにより前記第１の精細度の画像信号に
   変換し、分割変換信号として出力する分割変換手段と、 前記分割変換信号に所定の処理を施して記録媒体に記録
   する記録手段とを備え、 前記記録手段は、所定画素ブロック毎に直交変換を行う
   ことにより画像情報を圧縮する画像情報圧縮手段を有
   し、前記他の２つの信号の各１個の所定画素ブロック
   と、対応するｍ個の前記１つの信号の所定画素ブロック
   とから成るマクロブロックを単位として信号処理を行
   い、 前記分割変換手段は、前記第２の精細度の画像信号を構
   成する前記１つの信号のｎ個の所定画素ブロックと、前
   記他の２つ信号の各１個の所定画素ブロックとから成る
   ブロック組に、ダミーデータから成る（ｍ−ｎ）個の所
   定画素ブロックを加えて前記マクロブロックを構成する
   ことを特徴とするディジタル画像信号記録装置。