JP3458398B2 - ディジタル画像信号の伝送装置 - Google Patents
ディジタル画像信号の伝送装置Info
- Publication number
- JP3458398B2 JP3458398B2 JP35758192A JP35758192A JP3458398B2 JP 3458398 B2 JP3458398 B2 JP 3458398B2 JP 35758192 A JP35758192 A JP 35758192A JP 35758192 A JP35758192 A JP 35758192A JP 3458398 B2 JP3458398 B2 JP 3458398B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- quantization
- variable
- sync block
- buffering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高能率符号化として
例えばＤＣＴを使用するディジタル画像信号の伝送装
置、特に、伝送データのデータ量の制御に関する。 【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（８
×８）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、（８×８）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伝送される。伝送時に
は、一定長のデータ毎にブロック同期信号が付加された
シンクブロックの構成とされるのが普通である。 【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
１本あるいは２本以上の整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、１フレームのデー
タ量が変動する。このため、１フレームのデータ量を目
標値以下とするためのバッファリング処理が必要とされ
る。バッファリング処理としては、１フレーム期間に発
生するデータ量を制御する方法が考えられるが、その場
合には、制御の対象としてのデータ量が大きくなり、メ
モリ容量の増大その他のハードウエアの規模が増大す
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この点を考慮して、１
フレームより短い所定期間（バッファリング単位と称す
る）のデータ量を制御し、１フレーム期間の全体でも、
結果的にデータ量を目標値以下とするバッファリング処
理が好ましい。この方法では、異なるバッファリング単
位のデータが同じシンクブロック内に含まれ、その結
果、伝送データの冗長度が増大する問題が生じる。 【０００６】図８は、バッファリング処理を受けた従来
のシンクブロックを示す。バイトの連続の構成を有する
シンクブロックの先頭にブロック同期信号ＳＹＮＣが位
置し、その後に、バッファリングのために使用された量
子化ステップを識別するための量子化番号を含む付加情
報ＡＩＮ０、ＡＩＮ１が位置し、付加情報ＡＩＮ１の後
のデータエリアに可変長符号化された係数データ（ＤＣ
Ｔコードと称する）およびシンクブロックのデータ毎に
付加されたエラー訂正符号のパリティＰＴが位置する。 【０００７】図８の例では、データエリアにビデオグル
ープ０およびビデオグループ１の両者が含まれている。
ビデオグループとは、同じバッファリング単位のＤＣＴ
コード、すなわち、同じ量子化ステップで量子化された
ＤＣＴコードのグループを意味する。付加情報ＡＩＮ０
は、ビデオグループ０に関連するものであり、付加情報
ＡＩＮ１は、ビデオグループ１に関連するものである。
このように、異なるバッファリング単位のＤＣＴコード
が同じシンクブロック内に含まれるために、付加情報の
量が多くなり、冗長度が増大する。 【０００８】また、バッファリング処理を受けたデータ
量が１シンクブロックのデータエリア長と比較して短い
時には、図９に示すように、１シンクブロック内に含ま
れるビデオグループの個数が一定しない。１シンクブロ
ック内に含まれうる最大数（図９の例では、３個）のビ
デオグループの量子化番号を示すために、３個の付加情
報ＡＩＮ０、ＡＩＮ１、ＡＩＮ２が必要とされる。従っ
て、２個以下のビデオグループが含まれるシンクブロッ
クの場合には、無駄なで、無意味な付加情報が存在す
る。このことも冗長度を増大させる。 【０００９】さらに、３個のビデオグループが含まれる
時には、図１０に示すように、各バッファリング単位で
生じた空きのエリアａ、直前のシンクブロックから続く
可変長コードの区切りの一部のビットｂ、直後のシンク
ブロックに続く可変長コードの区切りの一部のビットｃ
とが含まれる。記録時のものに比してテープ速度を異な
らせる変速再生時には、テープ上のトラックと再生時の
走査軌跡とが不一致となり、再生データが断片的とな
る。この変速再生時には、シンクブロック毎に有効／無
効が判定される。従って、図１０に示すように、１シン
クブロック内に無駄な部分を多く含むことは、再現でき
るデータ量の減少を生じさせる。 【００１０】従って、この発明の目的は、冗長度が低
く、変速再生時の再現可能なデータ数を増大できるディ
ジタル画像信号の伝送装置を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、可変
長符号化出力を発生する符号化によりフレームが連続す
る入力ディジタル画像信号を圧縮し、可変長符号化出力
を伝送するようにしたディジタル画像信号の伝送装置に
おいて、１フレーム期間に比して短いｎ個（ｎは２以上
の正の整数）のマクロブロックの可変長符号化出力の発
生データ量を見積もり、発生データ量を目標値以下で目
標値に近い値とする量子化ステップを決定し、量子化ス
テップで再量子化を行うバッファリング回路（５、６）
と、バッファリング回路（５、６）でデータ量が制御さ
れたｎ個のマクロブロックの可変長符号化出力をＮ個
（Ｎは１以上の正の整数）のシンクブロックのデータエ
リアに配置する回路（８）と、シンクブロックの構成の
データを伝送する装置とを備え、シンクブロックは、同
期信号、付加情報がデータエリアに対して付加された構
成とされ、 量子化ステップあるいは量子化ステップを識
別するためのコード信号がシンクブロックのそれぞれに
付加情報として挿入されたことを特徴とするディジタル
画像信号の伝送装置である。 【００１２】 【作用】各シンクブロックには、異なるビデオグループ
のＤＣＴコードが含まれず、従って、一つの量子化番号
をシンクブロックに挿入すれば足りる。この結果、冗長
度の増大を防げる。また、シンクブロック内の無駄なエ
リアが減少し、変速再生時の再現可能なデータ数を増大
できる。 【００１３】 【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明によるディジタルＶ
ＴＲの記録側に設けられるビデオデータの処理回路の構
成を示す。１で示す入力端子には、ディジタル化された
ビデオデータが供給される。このビデオデータがブロッ
ク化回路２に供給される。ブロック化回路２では、ラス
ター走査の順序のビデオデータが例えば（８×８）の２
次元ブロックの構造のデータに変換される。 【００１４】ブロック化回路２の出力がＤＣＴ（コサイ
ン変換）回路３に供給される。ＤＣＴ回路３で発生した
（８×８）の係数データ（一つの直流分のデータと６３
個の交流分のデータとからなる）が遅延回路４を介して
量子化回路５に供給される。１ブロックで６４個の係数
データＤＴは、一例として直流分を先頭にして、ジグザ
ク走査の順で次数が低い交流分からこれが高いものに向
かって順に伝送される。また、この係数データが見積り
器６にも供給される。遅延回路４は、見積り器６で適切
な量子化ステップが決定されるのに必要な時間と対応す
る遅延量を有している。 【００１５】量子化回路５では、係数データ内の直流分
は、再量子化されず、交流分が再量子化される。すなわ
ち、適切な量子化ステップで交流分の定数データが割算
され、その商が整数化される。この量子化ステップが見
積り器６からの量子化番号によって決定される。ディジ
タルＶＴＲの場合では、編集等の処理がフレーム単位で
なされるので、１フレーム当りの発生データ量が目標値
以下となる必要がある。ＤＣＴおよび可変長符号化で発
生するデータ量は、符号化の対象の絵柄によって変化す
るので、１フレーム期間より短いバッファリング単位の
発生データ量を目標値以下とするためのバッファリング
処理がなされる。バッファリング単位を１フレーム期間
より短くするのは、バッファリングのためのメモリ容量
を低減するなど、バッファリング回路の簡略化のためで
ある。この例では、１５マクロブロックがバッファリン
グ単位とされている。 【００１６】量子化回路５の出力が可変長符号化回路７
に供給され、ランレングス符号化、ハフマン符号化等が
なされる。可変長符号化回路７からのＤＣＴコードがパ
ッキング回路８に供給され、バイト幅でシンクブロック
のデータエリア長に区切られたＤＣＴコードがパッキン
グ回路８によって形成される。パッキング回路８の出力
がパリティ発生回路９に供給され、エラー訂正符号のパ
リティが形成される。パリティ発生回路９の出力がマル
チプレクサ１０に供給される。 【００１７】マルチプレクサ１０には、パリティ発生回
路１１の出力が供給される。上述の見積り器６からの量
子化番号ＱＮＯが付加情報（ＡＩＮ）発生回路１２に供
給され、量子化番号ＱＮＯを含む付加情報ＡＩＮが生成
される。これがパリティ発生回路１１でエラー訂正符号
化されてから、マルチプレクサ１０に供給される。マル
チプレクサ１０には、ブロック同期信号ＳＹＮＣも供給
される。マルチプレクサ１０は、パリティ発生回路９お
よび１１の出力とブロック同期信号ＳＹＮＣを時分割多
重し、出力端子１３に伝送データを発生する。図示せず
も、この伝送データは、チャンネル符号化回路、記録ア
ンプを介して２個の回転ヘッドに供給され、磁気テープ
上に記録される。 【００１８】見積り器６は、バッファリング単位の発生
データ量を目標値以下とすることができ、且つなるべく
小さい値の量子化ステップを決定する。図２は、見積り
器６の一例を示す。ｎ個の量子化回路２０1 、２０2 、
・・・、２０n に対して、ＤＣＴ回路３からの係数デー
タが供給される。但し、直流分のデータは、バッファリ
ングの対象から除外される。これらの量子化回路２０1
〜２０n には、量子化ステップ発生回路２１から互いに
異なる量子化ステップΔ１、Δ２、・・・、Δｎが供給
される。 【００１９】各量子化ステップで割算され、整数化され
た出力が可変長符号化回路２２1 〜２２n にそれぞれ供
給される。これらの可変長符号化回路２２1 〜２２
n は、実際の可変長コードを発生する可変長符号化回路
７と異なり、可変長符号化出力のコード長のデータを発
生する。このコード長のデータが累算回路２３1 〜２３
nにそれぞれ供給される。累算回路２３1 〜２３n に
は、端子２４からリセットパルスが供給される。累算回
路２３1 〜２３n は、バッファリングリング単位で発生
したＤＣＴコードの量を求めるもので、この例では、１
５マクロブロック毎にリセットパルスが発生する。累算
回路２３1 〜２３n の累算出力が判定回路２５に供給さ
れる。 【００２０】判定回路２５には、端子２６から目標値Ａ
ｍが供給される。累算回路２３1 〜２３n の出力と目標
値Ａｍとが比較され、目標値Ａｍを超えない範囲で、最
も目標値Ａｍと近い累算出力、すなわち、最適な累算出
力が判定される。この判定出力により量子化番号ＱＮＯ
が決定され、出力端子２７に取り出される。この量子化
番号ＱＮＯが量子化回路５に供給される。量子化回路５
には、量子化番号ＱＮＯを量子化ステップに変換するＲ
ＯＭが備えられている。 【００２１】見積り器６としては、図２に示す構成に限
られず、異なる量子化ステップで順次量子化を行う方式
等、種々の構成のものを採用できる。また、全ての次数
の交流分の係数データに対して、共通の量子化ステップ
を適用するのに限らず、その次数に応じた量子化ステッ
プを使用しても良い。つまり、交流分の係数データを次
数に応じて、複数のグループに分割し、量子化ステップ
として、複数のグループのそれぞれに対するものを用意
する。そして、量子化ステップを異ならせる場合、複数
のグループに対する量子化ステップの組を複数個準備
し、複数の量子化ステップの組で量子化を行い、その結
果を参照して最適な量子化ステップが決定される。 【００２２】図３は、マルチプレクサ１０で形成された
１シンクブロック（ＳＢ）を示す。バイトの連続の構成
を有するシンクブロックの先頭にブロック同期信号ＳＹ
ＮＣが位置し、その後に、バッファリングのために使用
された量子化ステップを識別するための量子化番号ＱＮ
Ｏを含む付加情報ＡＩＮが位置し、付加情報ＡＩＮの後
のデータエリア内には、バッファリングによりデータ量
が制御されたＤＣＴコードおよびシンクブロックのデー
タ毎に付加されたエラー訂正符号のパリティＰＴが位置
する。付加情報内には、付加情報に対するエラー訂正符
号のパリティが含まれ、また、必要に応じてマクロブロ
ックのアドレス、シンク番号、データの種類を示すＩＤ
等が挿入される。再生側では、可変長符号の復号の後
で、量子化番号と対応する量子化ステップが乗算され、
係数データが復元される。 【００２３】エラー訂正符号として、積符号が使用さ
れ、その水平方向および垂直方向のデータに対して、リ
ード・ソロモン符号の符号化がそれぞれなされる。水平
方向のエラー訂正符号が内符号と称され、垂直方向のエ
ラー訂正符号が外符号と称される。内符号は、１シンク
ブロックのデータエリアに含まれるデータに対してなさ
れ、水平パリティＰＴが生成される。垂直パリティのみ
を含むシンクブロックもありうる。変速再生時では、シ
ンクブロックとして切り出されたデータが有効として扱
われ、内符号を使用したエラー訂正がなされる。 【００２４】この例では、図４に示すように、１５シン
クブロックＳＢ１〜ＳＢ１５のデータエリア（斜線領
域）内に、１５マクロブロックのＤＣＴコードが配置さ
れるように、バッファリングがなされる。言い換えれ
ば、バッファリング単位（１５マクロブロック）のデー
タ量が１５個のシンクブロックＳＢ１〜ＳＢ１５のデー
タエリア内に収まるように制御される。各シンクブロッ
クのデータエリアの具体的な長さは、かかる点を考慮し
て規定されている。１５の数値は一例であって、要する
に整数個のシンクブロックのデータエリア内にバッファ
リング単位のデータが収まるバッファリングがなされ
る。例えばより少ないメモリ容量でバッファリング処理
する場合、バッファリング単位を５マクロブロックと
し、５個のマクロブロックＭＢ１〜ＭＢ５のデータを５
個のシンクブロックＳＢ１〜ＳＢ５のデータエリア内に
収まるように制御することもできる。この際、マクロブ
ロックＭＢ１〜ＭＢ５をバッファリング単位内でシャフ
リングし、図５のように配列することも可能である。 【００２５】マクロブロックは、１ブロック当りの（８
×８）の係数データを複数ブロック集めたものである。
例えばコンポーネント方式の（Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：１：
１）のビデオデータの場合には、１フレーム内の同一位
置の、４個のＹブロックと１個のＵブロックと１個のＶ
ブロックとの計６ブロックが１マクロブロックを構成す
る。サンプリング周波数が４ｆsc（ｆsc：カラーサブキ
ャリア周波数）の場合では、１フレームの画像が（９１
０サンプル×５２５ライン）であり、その内の有効デー
タが（７２０サンプル×４８０ライン）とされる。上述
のコンポーネント方式の場合には、１フレームの全ブロ
ック数は、（７２０×６／４）×４８０÷（８×８）＝
８１００として求められる。従って、８１００÷６＝１
３５０が１フレーム内のマクロブロックの個数である。 【００２６】さらに、図６に示すように、磁気テープ上
には、２本のトラックが二つの近接して配された回転ヘ
ッドによって同時に形成され、１０本のトラックＴ０〜
Ｔ９に１フレームのデータが分割して記録される。な
お、ＰＣＭオーディオ信号は、エラー訂正符号化され、
ビデオデータと混在して記録されるか、あるいは１トラ
ック内に設けられたオーディオデータ記録区間に記録さ
れる。 【００２７】１フレームが１３５０個のマクロブロック
であるので、１トラック当りで、１３５マクロブロック
が記録される。バッファリング単位を１５マクロブロッ
クとしているので、１トラックには、トラックＴ０に関
して示すように、９個のバッファリング単位（ビデオグ
ループ０〜ビデオグループ８）が記録される。上述のよ
うに、各ビデオグループのデータ量が目標値Ａｍと等し
いか、それよりやや少ないものに制御されるので、一定
の長さの各トラックに１３５マクロブロックのデータを
記録することができる。変速再生時、例えば記録時に比
してテープ速度が４倍の速度とされる時には、図６にお
いて破線で示す走査軌跡を二つの回転ヘッドが描き、斜
線で示すように、アジマスが一致するトラックからデー
タが再生される。 【００２８】なお、この発明は、ディジタルＶＴＲに限
らず、ディスク記録／再生装置、ディジタル画像信号を
通信路を介して伝送する場合等にも適用できる。 【００２９】 【発明の効果】この発明によれば、１フレーム期間に比
して短いｎ個（ｎは２以上の正の整数）のマクロブロッ
クがバッファリング単位とされ、このバッファリング単
位がＮ個（Ｎは１以上の正の整数）のシンクブロックの
データエリアに収まるように、バッファリングがなされ
る。従って、各シンクブロックに関する付加情報は、一
つのビデオグループの量子化ステップの情報を含めば足
り、付加情報によって冗長度が高くなることを防ぐこと
ができる。然も、再生時に、付加情報とビデオグループ
との対応付けを行う必要がなく、付加情報の再生時の処
理を簡略とできる。また、図７に示すように、この発明
では、直前のシンクブロックから続く可変長コードの区
切りの一部のビットｂ、直後のシンクブロックに続く可
変長コードの区切りの一部のビットｃとが含まれるが、
バッファリングの結果生じる空きエリアは、各バッファ
リング単位で一つのシンクブロックにしか生ぜず、従っ
て、変速再生時に再現できるデータ量を多くできる。さ
らに、可変長符号化では、エラーが伝搬する問題がある
が、この発明では、バッファリング単位がシンクブロッ
クの整数個である点を利用して、リフレッシュを行うこ
とができる。
例えばＤＣＴを使用するディジタル画像信号の伝送装
置、特に、伝送データのデータ量の制御に関する。 【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（８
×８）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、（８×８）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伝送される。伝送時に
は、一定長のデータ毎にブロック同期信号が付加された
シンクブロックの構成とされるのが普通である。 【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
１本あるいは２本以上の整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、１フレームのデー
タ量が変動する。このため、１フレームのデータ量を目
標値以下とするためのバッファリング処理が必要とされ
る。バッファリング処理としては、１フレーム期間に発
生するデータ量を制御する方法が考えられるが、その場
合には、制御の対象としてのデータ量が大きくなり、メ
モリ容量の増大その他のハードウエアの規模が増大す
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この点を考慮して、１
フレームより短い所定期間（バッファリング単位と称す
る）のデータ量を制御し、１フレーム期間の全体でも、
結果的にデータ量を目標値以下とするバッファリング処
理が好ましい。この方法では、異なるバッファリング単
位のデータが同じシンクブロック内に含まれ、その結
果、伝送データの冗長度が増大する問題が生じる。 【０００６】図８は、バッファリング処理を受けた従来
のシンクブロックを示す。バイトの連続の構成を有する
シンクブロックの先頭にブロック同期信号ＳＹＮＣが位
置し、その後に、バッファリングのために使用された量
子化ステップを識別するための量子化番号を含む付加情
報ＡＩＮ０、ＡＩＮ１が位置し、付加情報ＡＩＮ１の後
のデータエリアに可変長符号化された係数データ（ＤＣ
Ｔコードと称する）およびシンクブロックのデータ毎に
付加されたエラー訂正符号のパリティＰＴが位置する。 【０００７】図８の例では、データエリアにビデオグル
ープ０およびビデオグループ１の両者が含まれている。
ビデオグループとは、同じバッファリング単位のＤＣＴ
コード、すなわち、同じ量子化ステップで量子化された
ＤＣＴコードのグループを意味する。付加情報ＡＩＮ０
は、ビデオグループ０に関連するものであり、付加情報
ＡＩＮ１は、ビデオグループ１に関連するものである。
このように、異なるバッファリング単位のＤＣＴコード
が同じシンクブロック内に含まれるために、付加情報の
量が多くなり、冗長度が増大する。 【０００８】また、バッファリング処理を受けたデータ
量が１シンクブロックのデータエリア長と比較して短い
時には、図９に示すように、１シンクブロック内に含ま
れるビデオグループの個数が一定しない。１シンクブロ
ック内に含まれうる最大数（図９の例では、３個）のビ
デオグループの量子化番号を示すために、３個の付加情
報ＡＩＮ０、ＡＩＮ１、ＡＩＮ２が必要とされる。従っ
て、２個以下のビデオグループが含まれるシンクブロッ
クの場合には、無駄なで、無意味な付加情報が存在す
る。このことも冗長度を増大させる。 【０００９】さらに、３個のビデオグループが含まれる
時には、図１０に示すように、各バッファリング単位で
生じた空きのエリアａ、直前のシンクブロックから続く
可変長コードの区切りの一部のビットｂ、直後のシンク
ブロックに続く可変長コードの区切りの一部のビットｃ
とが含まれる。記録時のものに比してテープ速度を異な
らせる変速再生時には、テープ上のトラックと再生時の
走査軌跡とが不一致となり、再生データが断片的とな
る。この変速再生時には、シンクブロック毎に有効／無
効が判定される。従って、図１０に示すように、１シン
クブロック内に無駄な部分を多く含むことは、再現でき
るデータ量の減少を生じさせる。 【００１０】従って、この発明の目的は、冗長度が低
く、変速再生時の再現可能なデータ数を増大できるディ
ジタル画像信号の伝送装置を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、可変
長符号化出力を発生する符号化によりフレームが連続す
る入力ディジタル画像信号を圧縮し、可変長符号化出力
を伝送するようにしたディジタル画像信号の伝送装置に
おいて、１フレーム期間に比して短いｎ個（ｎは２以上
の正の整数）のマクロブロックの可変長符号化出力の発
生データ量を見積もり、発生データ量を目標値以下で目
標値に近い値とする量子化ステップを決定し、量子化ス
テップで再量子化を行うバッファリング回路（５、６）
と、バッファリング回路（５、６）でデータ量が制御さ
れたｎ個のマクロブロックの可変長符号化出力をＮ個
（Ｎは１以上の正の整数）のシンクブロックのデータエ
リアに配置する回路（８）と、シンクブロックの構成の
データを伝送する装置とを備え、シンクブロックは、同
期信号、付加情報がデータエリアに対して付加された構
成とされ、 量子化ステップあるいは量子化ステップを識
別するためのコード信号がシンクブロックのそれぞれに
付加情報として挿入されたことを特徴とするディジタル
画像信号の伝送装置である。 【００１２】 【作用】各シンクブロックには、異なるビデオグループ
のＤＣＴコードが含まれず、従って、一つの量子化番号
をシンクブロックに挿入すれば足りる。この結果、冗長
度の増大を防げる。また、シンクブロック内の無駄なエ
リアが減少し、変速再生時の再現可能なデータ数を増大
できる。 【００１３】 【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明によるディジタルＶ
ＴＲの記録側に設けられるビデオデータの処理回路の構
成を示す。１で示す入力端子には、ディジタル化された
ビデオデータが供給される。このビデオデータがブロッ
ク化回路２に供給される。ブロック化回路２では、ラス
ター走査の順序のビデオデータが例えば（８×８）の２
次元ブロックの構造のデータに変換される。 【００１４】ブロック化回路２の出力がＤＣＴ（コサイ
ン変換）回路３に供給される。ＤＣＴ回路３で発生した
（８×８）の係数データ（一つの直流分のデータと６３
個の交流分のデータとからなる）が遅延回路４を介して
量子化回路５に供給される。１ブロックで６４個の係数
データＤＴは、一例として直流分を先頭にして、ジグザ
ク走査の順で次数が低い交流分からこれが高いものに向
かって順に伝送される。また、この係数データが見積り
器６にも供給される。遅延回路４は、見積り器６で適切
な量子化ステップが決定されるのに必要な時間と対応す
る遅延量を有している。 【００１５】量子化回路５では、係数データ内の直流分
は、再量子化されず、交流分が再量子化される。すなわ
ち、適切な量子化ステップで交流分の定数データが割算
され、その商が整数化される。この量子化ステップが見
積り器６からの量子化番号によって決定される。ディジ
タルＶＴＲの場合では、編集等の処理がフレーム単位で
なされるので、１フレーム当りの発生データ量が目標値
以下となる必要がある。ＤＣＴおよび可変長符号化で発
生するデータ量は、符号化の対象の絵柄によって変化す
るので、１フレーム期間より短いバッファリング単位の
発生データ量を目標値以下とするためのバッファリング
処理がなされる。バッファリング単位を１フレーム期間
より短くするのは、バッファリングのためのメモリ容量
を低減するなど、バッファリング回路の簡略化のためで
ある。この例では、１５マクロブロックがバッファリン
グ単位とされている。 【００１６】量子化回路５の出力が可変長符号化回路７
に供給され、ランレングス符号化、ハフマン符号化等が
なされる。可変長符号化回路７からのＤＣＴコードがパ
ッキング回路８に供給され、バイト幅でシンクブロック
のデータエリア長に区切られたＤＣＴコードがパッキン
グ回路８によって形成される。パッキング回路８の出力
がパリティ発生回路９に供給され、エラー訂正符号のパ
リティが形成される。パリティ発生回路９の出力がマル
チプレクサ１０に供給される。 【００１７】マルチプレクサ１０には、パリティ発生回
路１１の出力が供給される。上述の見積り器６からの量
子化番号ＱＮＯが付加情報（ＡＩＮ）発生回路１２に供
給され、量子化番号ＱＮＯを含む付加情報ＡＩＮが生成
される。これがパリティ発生回路１１でエラー訂正符号
化されてから、マルチプレクサ１０に供給される。マル
チプレクサ１０には、ブロック同期信号ＳＹＮＣも供給
される。マルチプレクサ１０は、パリティ発生回路９お
よび１１の出力とブロック同期信号ＳＹＮＣを時分割多
重し、出力端子１３に伝送データを発生する。図示せず
も、この伝送データは、チャンネル符号化回路、記録ア
ンプを介して２個の回転ヘッドに供給され、磁気テープ
上に記録される。 【００１８】見積り器６は、バッファリング単位の発生
データ量を目標値以下とすることができ、且つなるべく
小さい値の量子化ステップを決定する。図２は、見積り
器６の一例を示す。ｎ個の量子化回路２０1 、２０2 、
・・・、２０n に対して、ＤＣＴ回路３からの係数デー
タが供給される。但し、直流分のデータは、バッファリ
ングの対象から除外される。これらの量子化回路２０1
〜２０n には、量子化ステップ発生回路２１から互いに
異なる量子化ステップΔ１、Δ２、・・・、Δｎが供給
される。 【００１９】各量子化ステップで割算され、整数化され
た出力が可変長符号化回路２２1 〜２２n にそれぞれ供
給される。これらの可変長符号化回路２２1 〜２２
n は、実際の可変長コードを発生する可変長符号化回路
７と異なり、可変長符号化出力のコード長のデータを発
生する。このコード長のデータが累算回路２３1 〜２３
nにそれぞれ供給される。累算回路２３1 〜２３n に
は、端子２４からリセットパルスが供給される。累算回
路２３1 〜２３n は、バッファリングリング単位で発生
したＤＣＴコードの量を求めるもので、この例では、１
５マクロブロック毎にリセットパルスが発生する。累算
回路２３1 〜２３n の累算出力が判定回路２５に供給さ
れる。 【００２０】判定回路２５には、端子２６から目標値Ａ
ｍが供給される。累算回路２３1 〜２３n の出力と目標
値Ａｍとが比較され、目標値Ａｍを超えない範囲で、最
も目標値Ａｍと近い累算出力、すなわち、最適な累算出
力が判定される。この判定出力により量子化番号ＱＮＯ
が決定され、出力端子２７に取り出される。この量子化
番号ＱＮＯが量子化回路５に供給される。量子化回路５
には、量子化番号ＱＮＯを量子化ステップに変換するＲ
ＯＭが備えられている。 【００２１】見積り器６としては、図２に示す構成に限
られず、異なる量子化ステップで順次量子化を行う方式
等、種々の構成のものを採用できる。また、全ての次数
の交流分の係数データに対して、共通の量子化ステップ
を適用するのに限らず、その次数に応じた量子化ステッ
プを使用しても良い。つまり、交流分の係数データを次
数に応じて、複数のグループに分割し、量子化ステップ
として、複数のグループのそれぞれに対するものを用意
する。そして、量子化ステップを異ならせる場合、複数
のグループに対する量子化ステップの組を複数個準備
し、複数の量子化ステップの組で量子化を行い、その結
果を参照して最適な量子化ステップが決定される。 【００２２】図３は、マルチプレクサ１０で形成された
１シンクブロック（ＳＢ）を示す。バイトの連続の構成
を有するシンクブロックの先頭にブロック同期信号ＳＹ
ＮＣが位置し、その後に、バッファリングのために使用
された量子化ステップを識別するための量子化番号ＱＮ
Ｏを含む付加情報ＡＩＮが位置し、付加情報ＡＩＮの後
のデータエリア内には、バッファリングによりデータ量
が制御されたＤＣＴコードおよびシンクブロックのデー
タ毎に付加されたエラー訂正符号のパリティＰＴが位置
する。付加情報内には、付加情報に対するエラー訂正符
号のパリティが含まれ、また、必要に応じてマクロブロ
ックのアドレス、シンク番号、データの種類を示すＩＤ
等が挿入される。再生側では、可変長符号の復号の後
で、量子化番号と対応する量子化ステップが乗算され、
係数データが復元される。 【００２３】エラー訂正符号として、積符号が使用さ
れ、その水平方向および垂直方向のデータに対して、リ
ード・ソロモン符号の符号化がそれぞれなされる。水平
方向のエラー訂正符号が内符号と称され、垂直方向のエ
ラー訂正符号が外符号と称される。内符号は、１シンク
ブロックのデータエリアに含まれるデータに対してなさ
れ、水平パリティＰＴが生成される。垂直パリティのみ
を含むシンクブロックもありうる。変速再生時では、シ
ンクブロックとして切り出されたデータが有効として扱
われ、内符号を使用したエラー訂正がなされる。 【００２４】この例では、図４に示すように、１５シン
クブロックＳＢ１〜ＳＢ１５のデータエリア（斜線領
域）内に、１５マクロブロックのＤＣＴコードが配置さ
れるように、バッファリングがなされる。言い換えれ
ば、バッファリング単位（１５マクロブロック）のデー
タ量が１５個のシンクブロックＳＢ１〜ＳＢ１５のデー
タエリア内に収まるように制御される。各シンクブロッ
クのデータエリアの具体的な長さは、かかる点を考慮し
て規定されている。１５の数値は一例であって、要する
に整数個のシンクブロックのデータエリア内にバッファ
リング単位のデータが収まるバッファリングがなされ
る。例えばより少ないメモリ容量でバッファリング処理
する場合、バッファリング単位を５マクロブロックと
し、５個のマクロブロックＭＢ１〜ＭＢ５のデータを５
個のシンクブロックＳＢ１〜ＳＢ５のデータエリア内に
収まるように制御することもできる。この際、マクロブ
ロックＭＢ１〜ＭＢ５をバッファリング単位内でシャフ
リングし、図５のように配列することも可能である。 【００２５】マクロブロックは、１ブロック当りの（８
×８）の係数データを複数ブロック集めたものである。
例えばコンポーネント方式の（Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：１：
１）のビデオデータの場合には、１フレーム内の同一位
置の、４個のＹブロックと１個のＵブロックと１個のＶ
ブロックとの計６ブロックが１マクロブロックを構成す
る。サンプリング周波数が４ｆsc（ｆsc：カラーサブキ
ャリア周波数）の場合では、１フレームの画像が（９１
０サンプル×５２５ライン）であり、その内の有効デー
タが（７２０サンプル×４８０ライン）とされる。上述
のコンポーネント方式の場合には、１フレームの全ブロ
ック数は、（７２０×６／４）×４８０÷（８×８）＝
８１００として求められる。従って、８１００÷６＝１
３５０が１フレーム内のマクロブロックの個数である。 【００２６】さらに、図６に示すように、磁気テープ上
には、２本のトラックが二つの近接して配された回転ヘ
ッドによって同時に形成され、１０本のトラックＴ０〜
Ｔ９に１フレームのデータが分割して記録される。な
お、ＰＣＭオーディオ信号は、エラー訂正符号化され、
ビデオデータと混在して記録されるか、あるいは１トラ
ック内に設けられたオーディオデータ記録区間に記録さ
れる。 【００２７】１フレームが１３５０個のマクロブロック
であるので、１トラック当りで、１３５マクロブロック
が記録される。バッファリング単位を１５マクロブロッ
クとしているので、１トラックには、トラックＴ０に関
して示すように、９個のバッファリング単位（ビデオグ
ループ０〜ビデオグループ８）が記録される。上述のよ
うに、各ビデオグループのデータ量が目標値Ａｍと等し
いか、それよりやや少ないものに制御されるので、一定
の長さの各トラックに１３５マクロブロックのデータを
記録することができる。変速再生時、例えば記録時に比
してテープ速度が４倍の速度とされる時には、図６にお
いて破線で示す走査軌跡を二つの回転ヘッドが描き、斜
線で示すように、アジマスが一致するトラックからデー
タが再生される。 【００２８】なお、この発明は、ディジタルＶＴＲに限
らず、ディスク記録／再生装置、ディジタル画像信号を
通信路を介して伝送する場合等にも適用できる。 【００２９】 【発明の効果】この発明によれば、１フレーム期間に比
して短いｎ個（ｎは２以上の正の整数）のマクロブロッ
クがバッファリング単位とされ、このバッファリング単
位がＮ個（Ｎは１以上の正の整数）のシンクブロックの
データエリアに収まるように、バッファリングがなされ
る。従って、各シンクブロックに関する付加情報は、一
つのビデオグループの量子化ステップの情報を含めば足
り、付加情報によって冗長度が高くなることを防ぐこと
ができる。然も、再生時に、付加情報とビデオグループ
との対応付けを行う必要がなく、付加情報の再生時の処
理を簡略とできる。また、図７に示すように、この発明
では、直前のシンクブロックから続く可変長コードの区
切りの一部のビットｂ、直後のシンクブロックに続く可
変長コードの区切りの一部のビットｃとが含まれるが、
バッファリングの結果生じる空きエリアは、各バッファ
リング単位で一つのシンクブロックにしか生ぜず、従っ
て、変速再生時に再現できるデータ量を多くできる。さ
らに、可変長符号化では、エラーが伝搬する問題がある
が、この発明では、バッファリング単位がシンクブロッ
クの整数個である点を利用して、リフレッシュを行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の全体的な構成を示すブロ
ック図である。 【図２】バッファリングの構成の一例のブロック図であ
る。 【図３】伝送データのシンクブロックの配列の説明のた
めの略線図である。 【図４】バッファリング単位とシンクブロックの関係の
一例を示す略線図である。 【図５】バッファリング単位とシンクブロックの関係の
他の例を示す略線図である。 【図６】この発明の一実施例のトラックパターンの略線
図である。 【図７】シンクブロック内に生じる無駄なエリアを示す
略線図である。 【図８】従来の問題点を説明するための略線図である。 【図９】従来の問題点を説明するための略線図である。 【図１０】従来の問題点を説明するための略線図であ
る。 【符号の説明】 ３ ＤＣＴ回路 ５ 量子化回路 ６ 見積り器 １２ 付加情報発生回路
ック図である。 【図２】バッファリングの構成の一例のブロック図であ
る。 【図３】伝送データのシンクブロックの配列の説明のた
めの略線図である。 【図４】バッファリング単位とシンクブロックの関係の
一例を示す略線図である。 【図５】バッファリング単位とシンクブロックの関係の
他の例を示す略線図である。 【図６】この発明の一実施例のトラックパターンの略線
図である。 【図７】シンクブロック内に生じる無駄なエリアを示す
略線図である。 【図８】従来の問題点を説明するための略線図である。 【図９】従来の問題点を説明するための略線図である。 【図１０】従来の問題点を説明するための略線図であ
る。 【符号の説明】 ３ ＤＣＴ回路 ５ 量子化回路 ６ 見積り器 １２ 付加情報発生回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 20/12
G11B 20/10
H04N 5/92
H04N 7/13
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 可変長符号化出力を発生する符号化によ
りフレームが連続する入力ディジタル画像信号を圧縮
し、上記可変長符号化出力を伝送するようにしたディジ
タル画像信号の伝送装置において、１フレーム期間に比して短いｎ個（ｎは２以上の正の整
数）のマクロブロックの可変長符号化出力の発生データ
量を見積もり、上記発生データ量 を目標値以下で上記目
標値に近い値とする量子化ステップを決定し、上記量子
化ステップで再量子化を行うバッファリング手段と、 上記バッファリング手段でデータ量が制御された上記ｎ
個のマクロブロックの可変長符号化出力をＮ個（Ｎは１
以上の正の整数）のシンクブロックのデータエリアに配
置する手段と、 上記シンクブロックの構成のデータを伝送する手段とを
備え、上記シンクブロックは、同期信号、付加情報が上記デー
タエリアに対して付加された構成とされ、 上記量子化ステップあるいは上記量子化ステップを識別
するためのコード信号が上記シンクブロックのそれぞれ
に上記付加情報として挿入された ことを特徴とするディ
ジタル画像信号の伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35758192A JP3458398B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-12-24 | ディジタル画像信号の伝送装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-24487 | 1992-01-14 | ||
| JP2448792 | 1992-01-14 | ||
| JP35758192A JP3458398B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-12-24 | ディジタル画像信号の伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05274809A JPH05274809A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3458398B2 true JP3458398B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=29404479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35758192A Expired - Fee Related JP3458398B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-12-24 | ディジタル画像信号の伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458398B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP35758192A patent/JP3458398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 石川 雅朗，ＤＣＴ符号量の制御，画像電子学会全国大会予稿，日本，画像電子学会全国大会，１８，２５−２８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05274809A (ja) | 1993-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0533947B1 (en) | Encoder and decoder | |
| EP0540350B1 (en) | Method and apparatus for variable length coding | |
| JP3125451B2 (ja) | 信号処理方法 | |
| JPH05284487A (ja) | ディジタル画像信号の伝送装置およびフレーム化方法 | |
| EP0553650B1 (en) | Apparatus and methods for transmitting compressed digital image signals | |
| JP3385623B2 (ja) | ディジタル情報信号の伝送装置 | |
| US5680266A (en) | Bit-stream allocating and restoring method for digital VCR and data compressing/decompressing apparatus using the same | |
| KR100302027B1 (ko) | 최소하나의테이프헤드를가진디지탈비디오레코더및이레코더를이용한화상데이타기록방법 | |
| JPH06284374A (ja) | 動画像信号記録装置及び動画像信号再生装置 | |
| JP3089475B2 (ja) | ディジタル画像信号の符号化装置 | |
| JPH05344162A (ja) | データ伝送装置 | |
| JP2522261B2 (ja) | ディジタル画像信号の符号化装置及び符号化方法 | |
| JP3458398B2 (ja) | ディジタル画像信号の伝送装置 | |
| JP3458388B2 (ja) | ディジタル画像信号の伝送装置 | |
| JPH066757A (ja) | 画像データ記録装置及び画像データ再生装置 | |
| JP3158603B2 (ja) | ディジタル画像信号の伝送装置 | |
| JPH0621830A (ja) | ２次元ハフマン符号化方法 | |
| JP3446240B2 (ja) | 符号化方法および符号化装置 | |
| JP3353317B2 (ja) | ディジタル画像信号の記録装置 | |
| JP3125471B2 (ja) | ディジタルビデオ信号記録装置におけるフレーム化装置 | |
| US6993072B1 (en) | Digital signal coding apparatus | |
| JPH0614314A (ja) | 高能率符号化装置 | |
| JP2697290B2 (ja) | 映像信号の録画装置および再生装置および録画方法および処理装置 | |
| JP3902032B2 (ja) | ブロック変換符号化データの伝送装置 | |
| JPH0974535A (ja) | 映像データ記録装置、および、映像データ再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |