JP2001128121A - ディジタル信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １フレームを構成する走査線数が７２０本で
フレーム周波数が３０Ｈｚ（２５Ｈｚ）であるＨＤＴＶ
方式の映像信号を記録するディジタルＶＴＲを提供す
る。 【解決手段】 変換マクロブロック形成部４は、仮想マ
クロブロック化部３から入力される１フレーム当たり７
２００個の仮想マクロブロックに３６００個（５７６０
個）のダミーマクロブロックを付加することにより５４
００個（６４８０個）の変換マクロブロックを生成し、
これを圧縮符号化部６ａ及び６ｂに振り分けて出力す
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、映像信号等を圧縮
符号化して得たディジタル信号を記録媒体に記録するデ
ィジタル信号記録装置に関する。

【0002】

【従来の技術】回転ドラムの回転面に互いに異なるアジ
マス角度の２つの回転ヘッドを相対向して取り付け、回
転ドラムの外周側面に斜めに約１８０度の範囲にわたっ
て巻回した磁気テープを一定方向に走行しつつ、映像信
号等を圧縮符号化して得られたディジタル信号を、上記
２つの回転ヘッドを交互に使用して傾斜トラックを形成
して磁気テープに記録する、ヘリカルスキャン方式の家
庭用ディジタルＶＴＲが知られている。

【0003】ＨＤディジタルＶＣＲ協議会が策定した上記の
家庭用ディジタルＶＴＲの規格「ＤＶ」には、ＮＴＳＣ
方式等の標準方式カラーテレビ規格よりも高画質のテレ
ビ規格であるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を圧縮符
号化して磁気テープに記録する仕様が定められている
（HD-Digital VCR Conference: Specification ofDigit
al VCR for Consumer-use(Jul.1993)）。

【0004】上記の規格「ＤＶ」の概要について説明する。
上記家庭用ディジタルＶＴＲで記録再生可能なＨＤＴＶ
方式の映像信号の１フレームは、インターレース走査さ
れる第１フィールドと第２フィールドの２つのフィール
ドからなり、走査線数が１１２５本でフレーム周波数が
３０Ｈｚの方式（以下、１１２５ｉ・６０システムと記
す）と、走査線数が１２５０本でフレーム周波数が２５
Ｈｚの方式（以下、１２５０ｉ・５０システムと記す）
とがある。

【0005】また、これら両方式共に、映像信号は輝度信号
（Ｙ）と２種類の色差信号（ＣＲ及びＣＢ）からなり、
色差信号のサンプリング周波数は輝度信号のそれの１／
３倍であり、また、色差信号はフィールド内で垂直方向
に１／２に間引かれる。

【0006】例えば、１１２５ｉ・６０システムの輝度信号
Ｙのサンプリング周波数は４０．５ＭＨｚであり、図６
（Ａ）に示す如き画素配置とされ、一方、色差信号ＣＲ
及びＣＢの各サンプリング周波数は１３．５ＭＨＺであ
り、図６（Ｂ）に示すように、輝度信号Ｙに対して水平
方向に１／３に間引かれた関係にあり、またフィールド
内でも垂直方向に１／２に間引かれ、色差信号ＣＲ及び
ＣＢの各画素は線順次で配置される。

【0007】輝度信号Ｙの垂直方向８画素、水平方向８画素
（即ち、８×８画素）は、図７に示すように、ＤＣＴ
（離散コサイン変換）の単位ブロック（ＤＣＴブロッ
ク）を構成する。１１２５ｉ・６０システムでは、１フ
レームの水平方向の輝度信号Ｙの画素数が１００８個で
あるので、図８（Ａ）に示すように、水平方向のＤＣＴ
ブロックは１２６（＝１００８／８）個で構成される。

【0008】また、色差信号ＣＲ及びＣＢについても同様に
ＤＣＴブロックが構成され、１１２５ｉ・６０システム
では、１フレームの色差信号ＣＲ及びＣＢの水平画素数
が各３３６個であるので、図８（Ｂ）に示すように、水
平方向のＤＣＴブロックは各４２（＝３３６／８）個で
構成される。そして、輝度信号の１フレームの垂直方向
のＤＣＴブロック数は１１２５ｉ・６０システムでは１
２８個、色差信号ＣＲ及びＣＢでは各６４個である。

【0009】更に、図９（Ａ）に示すように、画面内で水平
方向に３個、垂直方向に２個隣接する６個の輝度信号Ｙ
のＤＣＴブロックＤＣＴ０〜ＤＣＴ５と、これらのＤＣ
Ｔブロックと画面内で同一位置を成す１個の色差信号Ｃ
ＲのＤＣＴブロックＤＣＴ６、そして１個の色差信号Ｃ
ＢのＤＣＴブロックＤＣＴ７とによる全部で８個のＤＣ
Ｔブロックでマクロブロックが構成される。また、図９
（Ｂ）は１マクロブロック内での各ＤＣＴブロックの配
列を示すものである。

【0010】このようなマクロブロック処理により、１フレ
ーム当たり１６１２８（水平方向１２６×垂直方向１２
８）個の輝度信号ＹのＤＣＴブロック、２６８８（水平
方向４２×垂直方向６４）個の色差信号ＣＲのＤＣＴブ
ロック、２６８８（水平方向４２×垂直方向６４）個の
色差信号ＣＢのＤＣＴブロックで、図１０（Ａ）に示す
如く２６８８（水平方向４２×垂直方向６４）個のマク
ロブロックが形成される。

【0011】そして、この２６８８個のマクロブロックに１
２個のダミーマクロブロックが加えられた後に、図１０
（Ｂ）に示す如くマクロブロックの配列が並べ替えら
れ、この並べ替えられた１フレーム当たり、つまり１／
３０秒当たり２７００個（水平方向４５×垂直方向６４
＋ダミー１２）のマクロブロックが圧縮符号化させる。

【0012】圧縮符号化では、まず、図１１に示すように、
垂直方向３個、水平方向９個の合計２７個のマクロブロ
ックにより１つのスーパーブロックが構成される。ＤＣ
Ｔされた結果は、再量子化され、ランレングス符号化及
び可変長符号化された後記録ディジタル信号として記録
される。再量子化は、１画面を縦方向に５分割した各分
割ブロック内のスーパーブロックからマクロブロックを
１個ずつ取り出した、全部で５つのマクロブロックで構
成されるビデオセグメントを単位として、可変長符号化
後の符号量がビデオセグメントに割り当れられる符号量
にできるだけ近く、かつその割り当て符号量を越えるこ
とがないように行われる。

【0013】可変長符号化後の符号は、復号に必要なパラメ
ータ（選択した量子化テーブルの番号であるＱＮＯ、エ
ラーとコンシールの情報であるＳＴＡ等）と共に図１２
に示すように７７バイトにフォーマッティングされ、更
に、これにシンクワードやＩＤコード及び誤り訂正符号
等が付加されたデータブロック（シンクブロック）に変
換された後、磁気テープに回転ヘッドにより記録され
る。なお、上記のコンシールは、エラーがあったときに
前のフレーム等のデータを使用してデータを置き換える
ことを示す。

【0014】１ビデオセグメント（５マクロブロック）の情
報は、５シンクブロックに格納される。図１２は、１シ
ンクブロック中の符号化したデータの配置を示し、Ｙ０
〜Ｙ５は１マクロブロックを構成する６つの輝度信号Ｙ
のＤＣＴブロックのデータ領域、ＣＲ及びＣＢはそれぞ
れ１マクロブロックを構成する色差信号ＣＲ及びＣＢの
ＤＣＴブロックのデータ領域であり、ＤＣは直流成分、
ＡＣは交流成分を示す。

【0015】なお、１ＤＣＴブロックの交流成分がそれに割
り当てられた記録領域以上の符号量のときは、同一シン
クブロック内の空いているＡＣ成分記録領域を割り当
て、それでも収まりきらないときは、更に、同一ビデオ
セグメント内の別のシンクブロックの空いているＡＣ成
分記録領域に割り当てる。

【0016】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして、家
庭用ディジタルＶＴＲにおいては、１１２５ｉ・６０シ
ステムのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を圧縮符号化
して磁気テープに記録し、これを再生しているが、ＨＤ
ＴＶ方式のテレビジョン信号には１１２５ｉ・６０シス
テムあるいは１２５０ｉ・５０システムのいずれの方式
とも異なるプログレッシブ走査によるＨＤＴＶ方式が存
在する。

【0017】即ち、１フレームを構成する走査線数が７２０
本でフレーム周波数が３０Ｈｚあるいは２５Ｈｚ（以
下、７２０ｐ・３０システムあるいは７２０ｐ・２５シ
ステムと記す）であるＨＤＴＶ方式も存在するが、業務
用ディジタルＶＴＲでは、このような７２０ｐ・３０シ
ステムあるいは７２０ｐ・２５システムよりなるＨＤＴ
Ｖ方式にも対応する必要がある。

【0018】ここで、１１２５ｉ・６０システムまたは１２
５０ｉ・５０システムと７２０ｐ・３０システムあるい
は７２０ｐ・２５システムとを比較すると、１フレーム
を構成する走査線数、各走査線をサンプリングした際の
１ライン当たりの画素数に大きな違いがあり、通常、７
２０ｐ・３０システムあるいは７２０ｐ・２５システム
のＨＤＴＶ方式の信号を記録するディジタルＶＴＲで
は、家庭用ディジタルＶＴＲで使用される圧縮符号化回
路とは異なる圧縮符号化回路が必要となる。

【0019】ところが、業務用ディジタルＶＴＲは、家庭用
ディジタルＶＴＲと比較して製造台数が非常に少ないの
が一般的であり、セットを構成するＩＣの開発費用やＩ
Ｃ製造単価が高くなりがちである。従って、上記の如く
業務用ディジタルＶＴＲでは、家庭用ディジタルＶＴＲ
の回路系をできるだけ流用できる構成とすることが望ま
しい。

【0020】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、家
庭用ディジタルＶＴＲで記録できる１１２５ｉ・６０シ
ステムあるいは１２５０ｉ・５０システムのＨＤＴＶ方
式のテレビジョン信号とは異なる７２０ｐ・３０システ
ムあるいは７２０ｐ・２５システムのＨＤＴＶ方式のテ
レビジョン信号を圧縮符号化して記録し得るディジタル
信号記録装置の提供を目的とし、また、他の目的は、安
価な構成で７２０ｐ・３０システムあるいは７２０ｐ・
２５システムのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を圧縮
符号化して記録し得るディジタル信号記録装置を提供す
ることにある。

【0021】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号記録装置は、１フレームを構成する走査線数がｎ本
でフレーム周波数が３０Ｈｚ又は２９．９７Ｈｚである
第１の映像信号あるいは、１フレームを構成する走査線
数がｎ本でフレーム周波数が２５Ｈｚ又は２４Ｈｚであ
る第２の映像信号から、輝度信号に対しては水平Ｍ画素
×垂直Ｎ画素を、２種類の色差信号に対しては水平Ｐ画
素×垂直Ｑ画素を取り出して得た画素が入力され、前記
輝度信号及び２種類の色差信号に対してそれぞれフレー
ム内の水平方向ｈ画素、垂直方向ｖ画素で直交変換ブロ
ックを形成する直交変換ブロック化部と、前記直交変換
ブロック化部にてブロック化された輝度信号の直交変換
ブロックＡ個と、２種類の色差信号の直交変換ブロック
各１個とからなる合計Ａ＋２個の直交変換ブロックにて
１つの仮想マクロブロックを形成する仮想マクロブロッ
ク化部と、前記仮想マクロブロックを１つとダミーマク
ロブロックを１つ、あるいは前記仮想マクロブロックを
２つで１つの変換マクロブロックを形成する変換マクロ
ブロック形成部と、変換マクロブロック形成部にて形成
されたＢ個の変換マクロブロックよりなるビデオセグメ
ントを１つの変換単位として、前記変換単位毎の符号量
が所定の符号量を超えないように圧縮符号化を施す圧縮
符号化部と、前記圧縮符号化部で符号化した１つの変換
マクロブロックにおける各直交変換ブロックの少なくと
も直流成分と低域の交流成分とを記録媒体上で１つのシ
ンクブロック内に記録する記録部とを備えたことを特徴
とするものである。

【0022】また、本発明に係るディジタル信号記録装置の
前記圧縮符号化部は、第１の圧縮符号化部と第２の圧縮
符号化部とにより構成され、前記変換マクロブロック形
成部の出力する変換マクロブロックを少なくとも変換マ
クロブロックの単位で分配して圧縮符号化することを特
徴とするものである。

【0023】また、本発明に係るディジタル信号記録装置に
おいて、前記ｎ＝７２０、Ｍ＝１２８０、Ｎ＝７２０、
Ｐ＝６４０、Ｑ＝７２０、ｈ＝ｖ＝８、Ａ＝２、Ｂ＝５
としたことを特徴とするものである。

【0024】また、本発明に係るディジタル信号記録装置の
前記第１及び第２の圧縮符号化部は、前記第１の映像信
号を圧縮符号化する際には、１フレーム当たり２７００
個の変換マクロブロックを１秒間に各３０フレーム分あ
るいは各２９．９７フレーム分ずつ圧縮符号化する一
方、前記第２の映像信号を圧縮符号化する際には、１フ
レーム当たり３２４０個の変換マクロブロックを１秒間
に各２５フレーム分あるいは各２４フレーム分ずつ圧縮
符号化することを特徴とするものである。

【0025】また、本発明に係るディジタル信号記録装置の
前記第１及び第２の圧縮符号化部は、１フレームを構成
する走査線数が１１２５本でフレーム周波数が３０Ｈｚ
あるいは２９．９７ＨｚのＨＤＴＶ方式のテレビジョン
信号と、１フレームを構成する走査線数が１２５０本で
フレーム周波数が２５ＨｚのＨＤＴＶ方式のテレビジョ
ン信号とを圧縮符号化処理するための圧縮符号化回路で
あることを特徴とするものである。

【0026】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディジタル信
号記録装置の実施例について、図面を参照しながら説明
する。図１は、本発明に係るディジタル信号記録装置を
説明するためのブロック図であり、既に説明した１１２
５ｉ・６０システムあるいは１２５０ｉ・５０システム
よりなるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を記録するた
めの家庭用ディジタルＶＴＲで使用される圧縮符号化回
路を流用して、７２０ｐ・３０システムであるＨＤＴＶ
方式のテレビジョン信号を記録できるようにしたことを
特徴とする。

【0027】また、本発明に係るディジタル信号記録装置
は、その記録レートを、上記家庭用ディジタルＶＴＲの
記録レートの２倍である１００Ｍｂｐｓとし、輝度信号
Ｙのライン当たりの画素数１２８０、フレーム当たりの
有効ライン数７２０（いわゆる１２８０×７２０画
素）、色差信号ＣＲ及びＣＢのそれぞれのライン当たり
の画素数６４０、フレーム当たりの有効ライン数７２０
（いわゆる６４０×７２０画素）の信号を記録する。

【0028】図１に戻り説明すると、１は上記７２０ｐ・３
０システムであるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号が輝
度信号Ｙに関しては１フレーム当たり１２８０×７２０
画素にサンプリングされて入力され、色差信号ＣＲ及び
ＣＢに関しては１フレーム当たり各６４０×７２０画素
にサンプリングされて入力される画像入力部、２は画像
入力部１からの輝度信号Ｙ、そして色差信号ＣＲ及びＣ
Ｂを８×８画素よりなるＤＣＴブロックに変換するＤＣ
Ｔブロック化部２である。

【0029】そして、仮想マクロブロック化部３には、ＤＣ
Ｔブロック化部２からの各ＤＣＴブロックが入力され、
図２（Ａ）に示すように、画面内で水平方向に２個隣接
する輝度信号のＤＣＴブロックＤＣＴ０及びＤＣＴ１
と、これらのＤＣＴブロックと画面内で同一位置を成す
１個の色差信号ＣＲのＤＣＴブロックＤＣＴ２、そして
１個の色差信号ＣＢのＤＣＴブロック３とによる全部で
４個のＤＣＴブロックで仮想マクロブロックが構成され
る。

【0030】そして、このような仮想マクロブロック化処理
により１フレーム当たり７２００個（水平方向８０×垂
直方向９０）の仮想マクロブロックが形成される。ま
た、この仮想マクロブロック内においてＤＣＴ０〜ＤＣ
Ｔ３は、図２（Ｂ）の如く配列される。

【0031】このような仮想マクロブロック化処理が１フレ
ーム分の映像信号に対して行われると、次に変換マクロ
ブロック形成部４にてマクロブロックの変換が行われ
る。ここで、仮想マクロブロック化部３で形成される仮
想マクロブロックと図９で示した家庭用ディジタルＶＴ
Ｒの内部で形成されるマクロブロックとを比較すると、
仮想マクロブロック化部３では全部で４つのＤＣＴブロ
ックで仮想マクロブロックを構成しているのに対し、家
庭用ディジタルＶＴＲの内部では全部で８つのＤＣＴブ
ロックでマクロブロックを構成している。

【0032】従って、変換マクロブロック形成部４では、仮
想マクロブロック化部３から出力された２つの仮想マク
ロブロックを１つの変換マクロブロックに組み替えた
り、仮想マクロブロックにダミーマクロブロックを適宜
付加しながら変換マクロブロックを出力する。

【0033】なお、ここでダミーマクロブロックとはダミー
ブロックを４個集めたものである。また、ダミーブロッ
クとは、ＤＣＴブロック内の画素データが全て同一の値
をもつデータよりなるブロックであり、ＤＣＴした際に
直流成分のみが発生し、交流成分は０となるようなデー
タブロックである。図３は、変換マクロブロック形成部
４で生成される変換マクロブロックを示す図であり、同
図（Ａ）はタイプ１の変換、同図（Ｂ）はタイプ２の変
換を示している。

【0034】このように、変換マクロブロック形成部４は、
２つの仮想マクロブロックで１つの変換マクロブロック
を形成するタイプ１の変換、あるいは１つの仮想マクロ
ブロックに１つのダミーマクロブロックを加えて１つの
変換マクロブロックを形成するタイプ２の変換の何れか
一方の変換を行う。

【0035】なお、ここで、本発明に係るディジタル信号記
録装置は、その記録レートを、家庭用ディジタルＶＴＲ
の記録レートの２倍である１００Ｍｂｐｓとしてあるた
め、１フレーム、つまり１／３０秒当たり５４００個の
マクロブロックを記録することが可能である。

【0036】従って、変換マクロブロック形成部４では、タ
イプ１の変換による変換マクロブロックを１フレーム当
たり１８００個生成すると共に、タイプ２の変換による
変換マクロブロックを１フレーム当たり３６００個生成
して、７２００個の仮想マクロブロックにより構成され
る１フレーム分の映像信号を５４００個の変換マクロブ
ロックとして記録することを可能にする。

【0037】そして、その後変換マクロブロック並べ替え部
５は、変換マクロブロック形成部４から出力される５４
００個の変換マクロブロックの配列を並べ替えたうえ
で、これを２分割し、タイプ１の変換による変換マクロ
ブロック９００個とタイプ２の変換による変換マクロブ
ロック１８００個との２７００個の変換マクロブロック
を圧縮符号化部６ａに出力すると共に、残り２７００個
の変換マクロブロックを圧縮符号化部６ｂに出力する。

【0038】圧縮符号化部６ａ及び６ｂは、家庭用ディジタ
ルＶＴＲで使用される圧縮符号化回路をそれぞれ１つず
つ使用し、その動作モードを１１２５ｉ・６０システム
のテレビジョン信号の圧縮処理時と同一のモードとす
る。そして、圧縮符号化部６ａ及び６ｂでは、水平方向
４５×垂直方向６０（＝２７００）の変換マクロブロッ
クに対して１秒間に各３０フレーム分ずつ圧縮符号化を
することができる。

【0039】この圧縮符号化では、図１１を用いて説明した
方法と同様に、垂直方向３個、水平方向９個の合計２７
個の変換マクロブロックにより１つのスーパーブロック
が構成され、１画面を縦方向に５分割した各分割ブロッ
ク内のスーパーブロックから変換マクロブロックが１個
ずつ取り出された後に、全部で５つの変換マクロブロッ
クで構成される圧縮符号化後の１ビデオセグメントの情
報量がほぼ一定となるよう再量子化され、その後のラン
レングス符号化及び可変長符号化の処理が施される。

【0040】なお、変換マクロブロック形成部４でのダミー
マクロブロックの挿入時及び変換マクロブロック並べ替
え部５における並べ替えにおいて、図１１に示すスーパ
ーブロック（Ｓ０，０）、（Ｓ０，１）．．．（Ｓ６，
２）の合計３３個のスーパーブロック内の全ての変換マ
クロブロックとスーパーブロック（Ｓ６，３）内の９個
の変換マクロブロックとがタイプ１による変換マクロブ
ロックとなり、スーパーブロック（Ｓ６，３）内の１８
個の変換マクロブロックとスーパーブロック（Ｓ６，
４）、（Ｓ７，０）．．．（Ｓ１９，４）の合計６６個
のスーパーブロック内の全ての変換マクロブロックとが
タイプ２による変換マクロブロックとなるようダミーマ
クロブロックの挿入及び変換マクロブロックの並べ替え
が行われている。

【0041】このようなダミーマクロブロックの挿入及び変
換マクロブロックの並べ替えにより、タイプ２による変
換マクロブロック、即ちダミーマクロブロックを含む変
換マクロブロックの数が各ビデオセグメント内でほぼ同
数（３個あるいは４個）となり、画面全域にわたって均
一に高画質化が図れる。

【0042】例えば、図４に示す如くタイプ１による変換マ
クロブロック１個と、タイプ２による変換マクロブック
４個とが１ビデオセグメント内に存在する場合、タイプ
２による変換マクロブロック内のダミーブロックでは画
素データが全て同一の値をもつ。

【0043】従って、ダミーブロックではＤＣＴの際に交流
成分が０となり、ランレングス符号化及び可変長符号化
により情報量を非常に小さく抑えることができる。この
ように、ダミーマクロブロック部分の情報量が非常に小
さいため、ビデオセグメント内の他のＤＣＴブロックの
再量子化テーブルとしてより高画質な量子化テーブルを
選択でき、その結果、より高域の交流成分までもビデオ
セグメント内に格納することが可能となる。

【0044】以上のような圧縮符号化処理は、圧縮符号化部
６ａ及び６ｂで行われ、圧縮符号化された各映像信号
は、所定の誤り訂正符号が付されると共に、同期信号や
ＩＤなどが付加され、トラック生成部７ａ及び７ｂにて
磁気テープ上に映像信号を記録する際のトラック単位の
記録信号が生成される。そして、トラック生成部７ａ及
び７ｂからの記録信号は、所定の記録処理が施された後
に記録部８で磁気テープに記録される。

【0045】ここで、圧縮符号化した各変換マクロブロック
のデータは、図１２に示すようなデータフォーマットに
て５個のシンクブロックに格納されるが、各ＤＣＴブロ
ックの交流成分で、そのＤＣＴブロックに割り当てられ
た記録領域以上の符号量となるデータが存在する場合
は、そのデータは、同一シンクブロック内の空いている
ＡＣ成分記録領域に割り当てられ、それでも収まりきら
ないデータがある時には、更に、同一ビデオセグメント
内の別のシンクブロックの空いているＡＣ成分記録領域
に割り当てられる。

【0046】以上の記録処理により、家庭用ディジタルＶＴ
Ｒで使用される圧縮符号化回路を２つ使用することによ
り、７２０ｐ・３０システムであるＨＤＴＶ方式のテレ
ビジョン信号を圧縮符号化し、このテレビジョン信号を
１００Ｍｂｐｓの記録レートの信号として磁気テープに
記録することが可能となる。

【0047】なお、１ビデオセグメントを成す５シンクブロ
ックにおいて、タイプ１による変換マクロブロックを格
納するシンクブロックには、図３で示した２つの仮想マ
クロブロックをＤＣＴした際の少なくとも直流成分及び
低域の交流成分が記録され、タイプ２による変換マクロ
ブロックを格納するシンクブロックには、１つの仮想マ
クロブロックとダミーマクロブロックとをＤＣＴした際
の少なくとも直流成分及び交流成分が記録されるため、
変速再生を行う場合においても、各ＤＣＴブロックの直
流成分及び低域の交流成分を再生することにより、良好
な変速再生映像を得ることができる。

【0048】また、以上の実施例では、ＤＣＴブロック化部
２にてＤＣＴブロックを形成した後にマクロブロックを
構成した例を示したが、一般的に知られているように、
ＤＣＴブロック化の処理は圧縮符号化を行うまでの任意
の処理工程にて行えることは言うまでもない。

【0049】次に、本発明の他の実施例に係るディジタル信
号記録装置について説明する。本発明の他の実施例に係
るディジタル信号記録装置では、上記圧縮符号化回路を
流用して、７２０ｐ・２５システムであるＨＤＴＶ方式
のテレビジョン信号を記録できるようにしたことを特徴
とする。

【0050】なお、本実施例に係るディジタル信号記録装置
では、輝度信号Ｙのライン当たりの画素数１２８０、フ
レーム当たりの有効ライン数７２０（いわゆる１２８０
×７２０画素）、色差信号ＣＲ及びＣＢのそれぞれのラ
イン当たりの画素数６４０、フレーム当たりの有効ライ
ン数７２０（いわゆる６４０×７２０画素）の信号を記
録する。

【0051】即ち、７２０ｐ・２５システムのテレビジョン
信号の記録時と７２０ｐ・３０システムのテレビジョン
信号の記録時とでは、フレーム周波数が異なるだけであ
り、他のパラメータ、つまり輝度信号Ｙと色差信号ＣＲ
及びＣＢのライン当たりの画素数、フレーム当たりの有
効ライン数に関しては同一である。

【0052】また、本実施例に係るディジタル信号記録装置
の構成は、図１で示した構成と同一であるが、変換マク
ロブロック形成部４における変換マクロブロックの形成
方法、変換マクロブロック並べ替え部５における変換マ
クロブロックの並べ替え方法、その他、圧縮符号化部６
ａ及び６ｂの圧縮動作モード等相違するため、以下に説
明する。

【0053】まず、画像入力部１には、１フレーム当たり１
２８０×７２０画素にサンプリングされた輝度信号Ｙ
と、１フレーム当たり６４０×７２０画素にサンプリン
グされた色差信号ＣＲ及びＣＢとが２５Ｈｚのフレーム
周波数で入力され、その後ＤＣＴブロック化部２で、Ｄ
ＣＴブロックに変換する。

【0054】そして、仮想マクロブロック化部３では、図２
に示した如く仮想マクロブロックを生成し、これにより
１フレーム当たり７２００個の仮想マクロブロックを形
成する。そして、変換マクロブロック形成部４では、１
フレーム当たり７２００個ある仮想マクロブロックにダ
ミーマクロブロックを５７６０個付加して、図３（Ａ）
で示すタイプ１の変換による変換マクロブロック７２０
個とタイプ２の変換による変換マクロブロック５７６０
個とを１フレーム、つまり１／２５秒毎に出力する。

【0055】このように、変換マクロブロック形成部４で
は、タイプ１の変換による変換マクロブロックを１フレ
ーム当たり７２０個生成すると共に、タイプ２の変換に
よる変換マクロブロックを１フレーム当たり５７６０個
生成して、７２００個の仮想マクロブロックにより構成
される１フレーム分の映像信号を６４８０個の変換マク
ロブロックとして記録することを可能にする。

【0056】そして、その後変換マクロブロック並べ替え部
５は、変換マクロブロック形成部４から出力される６４
８０個の変換マクロブロックの配列を並べ替えたうえ
で、これを２分割し、タイプ１の変換による変換マクロ
ブロック３６０個とタイプ２の変換による変換マクロブ
ロック２８８０個との３２４０個の変換マクロブロック
を圧縮符号化部６ａに出力すると共に、残り３２４０個
の変換マクロブロックを圧縮符号化部６ｂに出力する。

【0057】圧縮符号化部６ａ及び６ｂは、家庭用ディジタ
ルＶＴＲで使用される圧縮符号化回路をそれぞれ１つず
つ使用しており、その動作モードを１２５０ｉ・５０シ
ステムのテレビジョン信号の圧縮処理時と同一のモード
とする。そして、圧縮符号化部６ａ及び６ｂでは、水平
方向４５×垂直方向６０（＝２７００）の変換マクロブ
ロックに対して１秒間に各３０フレームずつ圧縮符号化
をすることができるため、１／２５秒の期間には、各３
２４０（＝２７００×３０／２５）個の変換マクロブロ
ックを圧縮符号化することができ、変換マクロブロック
並べ替え部５からの変換マクロブロックを全て圧縮符号
化することが可能となる。

【0058】この圧縮符号化では、図５で示すように、垂直
方向３個、水平方向９個の合計２７個の変換マクロブロ
ックにより１つのスーパーブロックが構成され、１画面
を縦方向に５分割した各分割ブロック内のスーパーブロ
ックから変換マクロブロックが１個ずつ取り出された後
に、全部で５つの変換マクロブロックで構成される圧縮
符号化後の１ビデオセグメントの情報量がほぼ一定とな
るよう再量子化され、その後のランレングス符号化及び
可変長符号化の処理が施される。

【0059】なお、変換マクロブロック形成部４でのダミー
マクロブロックの挿入時及び変換マクロブロック並べ替
え部５における並べ替えにおいて、図５に示すスーパー
ブロック（Ｓ０，０）、（Ｓ１，０）．．．（Ｓ１２，
０）の合計１３個のスーパーブロック内の全ての変換マ
クロブロックとスーパーブロック（Ｓ１３，０）内の９
個の変換マクロブロックとがタイプ１による変換マクロ
ブロックとなり、スーパーブロック（Ｓ１３，０）内の
１８個の変換マクロブロックとスーパーブロック（Ｓ１
４，０）、（Ｓ１５，０）．．．（Ｓ２３，４）の合計
１０６個のスーパーブロック内の全ての変換マクロブロ
ックとがタイプ２による変換マクロブロックとなるよう
ダミーマクロブロックの挿入及び変換マクロブロックの
並べ替えが行われている。

【0060】このようなダミーマクロブロックの挿入及び変
換マクロブロックの並べ替えにより、タイプ２による変
換マクロブロック、即ちダミーマクロブロックを含む変
換マクロブロックの数が各ビデオセグメント内でほぼ同
数（４個あるいは５個）となり、画面全域にわたって均
一に高画質化が図れる

【0061】そして、図４を用いて説明したと同一の理由
で、より高画質な量子化テーブルを選択でき、より高域
の交流成分までも含んだビデオセグメント毎の映像信号
はトラック生成部６ａ及び６ｂで所定の誤り訂正符号が
付されると共に、同期信号やＩＤなどが付加され、トラ
ック生成部７ａ及び７ｂは、磁気テープ上に映像信号を
記録する際のトラック単位の記録信号を生成する。そし
て、トラック生成部７ａ及び７ｂからの記録信号は、所
定の記録処理が施された後に記録部８で磁気テープに記
録される。

【0062】なお、以上の説明では家庭用ディジタルＶＴＲ
で使用する圧縮符号化回路では、１１２５ｉ・６０シス
テムのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号及び１２５０ｉ
・５０システムのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を圧
縮処理できると説明したが、圧縮符号化回路に入力され
るクロックをわずかに変化させることにより、１フレー
ムを構成する走査線数が１１２５本でフレーム周波数が
２９．９７ＨｚであるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号
の圧縮処理も可能となっている。

【0063】従って、このような手法を用いることにより、
本発明に係るディジタル信号記録装置にて、１フレーム
を構成する走査線数が７２０本でフレーム周波数が２
９．９７ＨｚであるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を
記録することも可能となる。

【0064】また、同様の手法を用いることにより、本発明
に係るディジタル信号記録装置にて、１フレームを構成
する走査線数が７２０本でフレーム周波数が２４Ｈｚで
あるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を記録することも
可能となる。

【0065】また、更なる変形例としては、変換マクロブロ
ック形成部４において、１フレーム毎に付加するダミー
マクロブロックの数を６３００個とすることにより、１
フレームを構成する走査線数が７２０本でフレーム周波
数が２４ＨｚであるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を
記録することも可能である。

【0066】

【発明の効果】本発明に係るディジタル信号記録装置に
よれば、１つの仮想マクロブロックと１つのダミーマク
ロブロック、あるいは２つの仮想マクロブロックにより
変換マクロブロックを形成しているため、仮想マクロブ
ロック内のＤＣＴブロックが異なる変換マクロブロック
内に分散されて圧縮処理されることがないため、変換マ
クロブロック内のＤＣＴブロック数と仮想マクロブロッ
ク内のＤＣＴブロック数が異なるにも拘わらず、良好な
圧縮符号化処理を行うことができる。

【0067】また、各ビデオセグメント内には、ダミーマク
ロブロックを含む変換マクロブロックがほぼ同数格納さ
れているため、画面全域にわたり均一に高画質な映像を
得ることができる。

【0068】また、入力映像信号のフレーム周波数が３０Ｈ
ｚの場合と２５Ｈｚの場合とで、同一の圧縮符号化回路
とすることができ、更に走査線数１１２５本、フレーム
周波数３０ＨｚのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号、そ
して走査線数１２５０本、フレーム周波数２５ＨｚのＨ
ＤＴＶ方式のテレビジョン信号を記録するディジタル信
号記録装置とも圧縮符号化回路を共用できるため、ＩＣ
の開発費用や製造単価を非常に低く抑えることができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル信号記録装置を説明す
るためのブロック図である。

【図２】本発明に係るディジタル信号記録装置における
仮想マクロブロック化を説明するための図である。

【図３】本発明に係るディジタル信号記録装置における
仮想マクロブロックから変換マクロブロックへの変換を
示す図である。

【図４】１ビデオセグメント内のタイプ１及びタイプ２
による変換マクロブロックの一例を示す図である。

【図５】フレーム周波数２５Ｈｚ時のスーパーブロック
と変換マクロブロックとの関係を示す図である。

【図６】家庭用ディジタルＶＴＲにおける輝度信号と色
差信号との画素配置を示す図である。

【図７】家庭用ディジタルＶＴＲにおけるＤＣＴブロッ
クと画素配置を示す図である。

【図８】家庭用ディジタルＶＴＲにおける輝度信号と色
差信号とのＤＣＴブロックの説明図である。

【図９】家庭用ディジタルＶＴＲにおけるマクロブロッ
ク化を説明するための図である。

【図１０】家庭用ディジタルＶＴＲにおけるマクロブロ
ックの並べ替えを示す図である。

【図１１】フレーム周波数３０Ｈｚ時のスーパーブロッ
クとマクロブロックとの関係を示す図である。

【図１２】記録されるデータのフォーマットの一例を示
す図である。

【符号の説明】

１…画像入力部 ２…ＤＣＴブロック化部 ３…仮想マクロブロック化部 ４…変換マクロブロック形成部 ５…変換マクロブロック並べ替え部 ６ａ、６ｂ…圧縮符号化部 ７ａ、７ｂ…トラック生成部 ８…記録部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA17 FA21 GB07 GB22 GB26 JA21 JA26 5C059 KK07 LC03 MA23 MA27 ME05 PP04 RC02 RC14 RC35 RF05 SS11 SS21 UA02 UA05 UA39 5D044 AB07 BC01 BC04 CC03 DE04 DE96 EF10 GK07 5J064 BA15 BA16 BC02 BD03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】１フレームを構成する走査線数がｎ本でフ
   レーム周波数が３０Ｈｚ又は２９．９７Ｈｚである第１
   の映像信号あるいは、１フレームを構成する走査線数が
   ｎ本でフレーム周波数が２５Ｈｚ又は２４Ｈｚである第
   ２の映像信号から、輝度信号に対しては水平Ｍ画素×垂
   直Ｎ画素を、２種類の色差信号に対しては水平Ｐ画素×
   垂直Ｑ画素を取り出して得た画素が入力され、前記輝度
   信号及び２種類の色差信号に対してそれぞれフレーム内
   の水平方向ｈ画素、垂直方向ｖ画素で直交変換ブロック
   を形成する直交変換ブロック化部と、 前記直交変換ブロック化部にてブロック化された輝度信
   号の直交変換ブロックＡ個と、２種類の色差信号の直交
   変換ブロック各１個とからなる合計Ａ＋２個の直交変換
   ブロックにて１つの仮想マクロブロックを形成する仮想
   マクロブロック化部と、 前記仮想マクロブロックを１つとダミーマクロブロック
   を１つ、あるいは前記仮想マクロブロックを２つで１つ
   の変換マクロブロックを形成する変換マクロブロック形
   成部と、 変換マクロブロック形成部にて形成されたＢ個の変換マ
   クロブロックよりなるビデオセグメントを１つの変換単
   位として、前記変換単位毎の符号量が所定の符号量を超
   えないように圧縮符号化を施す圧縮符号化部と、 前記圧縮符号化部で符号化した１つの変換マクロブロッ
   クにおける各直交変換ブロックの少なくとも直流成分と
   低域の交流成分とを記録媒体上で１つのシンクブロック
   内に記録する記録部とを備えたことを特徴とするディジ
   タル信号記録装置。
2. 【請求項2】前記圧縮符号化部は、第１の圧縮符号化部
   と第２の圧縮符号化部とにより構成され、前記変換マク
   ロブロック形成部の出力する変換マクロブロックを少な
   くとも変換マクロブロックの単位で分配して圧縮符号化
   することを特徴とする請求項１記載のディジタル信号記
   録装置。
3. 【請求項3】前記ｎ＝７２０、Ｍ＝１２８０、Ｎ＝７２
   ０、Ｐ＝６４０、Ｑ＝７２０、ｈ＝ｖ＝８、Ａ＝２、Ｂ
   ＝５であることを特徴とする請求項１又は２記載のディ
   ジタル信号記録装置。
4. 【請求項4】前記第１及び第２の圧縮符号化部は、前記
   第１の映像信号を圧縮符号化する際には、１フレーム当
   たり２７００個の変換マクロブロックを１秒間に各３０
   フレーム分あるいは各２９．９７フレーム分ずつ圧縮符
   号化する一方、前記第２の映像信号を圧縮符号化する際
   には、１フレーム当たり３２４０個の変換マクロブロッ
   クを１秒間に各２５フレーム分あるいは各２４フレーム
   分ずつ圧縮符号化することを特徴とする請求項２又は３
   記載のディジタル信号記録装置。
5. 【請求項5】前記第１及び第２の圧縮符号化部は、１フ
   レームを構成する走査線数が１１２５本でフレーム周波
   数が３０Ｈｚあるいは２９．９７ＨｚのＨＤＴＶ方式の
   テレビジョン信号と、１フレームを構成する走査線数が
   １２５０本でフレーム周波数が２５ＨｚのＨＤＴＶ方式
   のテレビジョン信号とを圧縮符号化処理するための圧縮
   符号化回路であることを特徴とする請求項２乃至４のい
   ずれか１項記載のディジタル信号記録装置。