JP3814837B2 - 画像データの符号化方法及び画像データ符号化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像データの符号化方法及び画像データ符号化装置に関し、ディジタルビデオテープレコーダ等において、ブロック単位で直交変換して得られる係数データについて、複数の係数データに１符号を割り当てて符号化する際に、複数のブロックで順次循環して、かつ低次の係数データに対応する符号化データより高次の係数データに対応する符号化データが続くように、前記符号化データを配列することにより、簡易な構成で画像データの画質劣化を低減する画像データの符号化方法及び画像データ符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディジタルビデオテープレコーダにおいては、順次入力される画像データをディスクリートコサイン変換処理し、その結果得られる係数データを規定の配列で記録するようになされている。
【０００３】
すなわち従来のディジタルビデオテープレコーダでは、順次入力される画像データに、必要に応じて動き補償等の処理を実行した後、８×８画素のＤＣＴブロックを単位にしてディスクリートコサイン変換処理し、これによりこの８×８画素の画像データに対応する６４個（＝８×８）の係数データを生成する。
【０００４】
ディジタルビデオテープレコーダは、この係数データをジグザグスキャンすることにより、低次の係数データより順次量子化器に入力し、ここで係数データを量子化する。さらにディジタルビデオテープレコーダは、この係数データを順次メモリに格納すると共に規定の順序で出力することにより、係数データを並び替えて出力する。
【０００５】
すなわち図１０において４つのＤＣＴブロックの係数データをそれぞれ記号Ａ〜Ｄに数字の添字を付して示すように（図１０（Ａ）〜（Ｄ））、ディジタルビデオテープレコーダは、４つのＤＣＴブロックについて、順次循環的に、低次の係数データＡ０、Ｂ０、Ｃ０、……より高次の係数データが連続するように、係数データの配列を並び替えて出力する（図１０（Ｅ））。なお実際上、この並び替えの処理は、マクロブロックを単位にして実行されるが、ここでは４つのＤＣＴブロックを単位にして並べ替えるものとして説明を簡略化する。
【０００６】
これによりディジタルビデオテープレコーダでは、これらＤＣＴブロックにおいて、画質に最も影響を与える低次の係数データより係数データを配列すると共に、この配列した係数データに誤り訂正符号等を付加し、これら係数データを規定のデータ構造に変換する。さらにディジタルビデオテープレコーダは、続いてインターリーブ等の処理を実行した後、磁気テープの記録に適した変調処理を実行し、その結果得られる変調信号により磁気ヘッドを駆動する。
【０００７】
これによりディジタルビデオテープレコーダでは、画質に最も影響を与える低次の係数データを優先して記録するように形成され、画質劣化を低減し得るようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種の画像データの伝送方法でなるＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）においては、係数データに応じて、複数又は１つの係数データに可変長の１符号を割り当てるようになされており、これによりディスクリートコサイン変換して得られる係数データ間の相関を有効に利用して画像データの伝送効率を向上するようになされている。
【０００９】
すなわちＭＰＥＧでは、値０の係数データについては、続く値０以外の係数データ（以下非ゼロの係数データと呼ぶ）までまとめて１符号を割り当て、さらにこの１符号として係数データの発生頻度に対応した可変長符号が割り当てられるようになされており、これにより係数データ間の相関を有効に利用して効率良くデータ伝送するようになされている。
【００１０】
ディジタルビデオテープレコーダにおいても、このようにディスクリートコサイン変換して得られる係数データ間の相関を有効に利用して、係数データに応じて、複数又は１つの係数データに可変長の１符号を割り当てるようにすれば、一段と記録密度を向上することができると考えられる。
【００１１】
さらにこのような可変長符号化したデータを時系列で記録再生する場合、１箇所でもビット誤りが発生するとエラー伝搬することにより、従来のディジタルビデオテープレコーダと同様に、複数のＤＣＴブロックを単位にして低次の係数データより連続するように可変長符号化すれば、エラー伝搬した場合でも画質劣化を低減できると考えられる。
【００１２】
ところが図１１において、このように可変長符号化処理して得られる符号化データＫＡ０、ＫＡ１、……と、対応する係数データの係数位置を示すように、複数又は１つの係数データに可変長の１符号を割り当てる場合、符号化データＫＡ０、ＫＡ１、……においては、並び替えの対象となるＤＣＴブロック間で、係数位置が対応しなくなる。具体的には、例えば第１のＤＣＴブロックの符号化データＫＡ３においては、このＤＣＴブロック内で４番目の係数データでなるにも関わらず、第３及び第４のＤＣＴブロックにおいては、それぞれ対応する係数位置に第２番目の符号化データＫＣ１及びＫＤ１が配置されるようになる。
【００１３】
このため従来のディジタルビデオテープレコーダのように、複数のＤＣＴブロックを単位にして低次の係数データより連続するように並び替える場合、図１１においては、ＫＡ０、ＫＢ０、ＫＣ０、ＫＤ０、ＫＣ１、ＫＡ１、ＫＢ１、ＫＤ１、ＫＡ２、ＫＢ２、ＫＢ３、ＫＡ３、ＫＣ２、ＫＤ２、……の順に符号化処理することになる。このため図１２に示すように、この場合ディジタルビデオテープレコーダでは、符号化の単位となる複数符号又は１符号について、ＤＣＴブロック間で係数位置を確認する処理が必要になり、その分全体構成が煩雑になる問題がある。
【００１４】
すなわちこの場合、ディジタルビデオテープレコーダにおいては、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、符号化の単位となる全てのＤＣＴブロックについて、符号化を終了したか否か判断し、否定結果が得られると、ステップＳＰ３に移る。ここでディジタルビデオテープレコーダは、符号化の対象に設定された現在のＤＣＴブロックについて、係数データの符号化を終了したか否か判断し、否定結果が得られると、ステップＳＰ４に移る。
【００１５】
ここでディジタルビデオテープレコーダは、例えば図１１について上述した符号化データＫＡ３の係数データに対する符号化データＫＣ１又はＫＤ１の係数データのように、現在のＤＣＴブロックにおける係数データの係数位置より少ない係数位置で、かつ符号化されていないＤＣＴブロックを検出し、続くステップＳＰ５においてこのようなＤＣＴブロックが存在するか否か判断する。
【００１６】
ここでこのようなＤＣＴブロックが存在しない場合、ディジタルビデオテープレコーダは、ステップＳＰ６に移り、この係数データに応じて、複数符号又は１符号の係数データを符号化回路に出力して可変長符号化処理した後、ステップＳＰ７に移って次のＤＣＴブロックに移る。これに対してこのようなＤＣＴブロックが存在する場合、直接ステップＳＰ７に移って次のＤＣＴブロックに移り、ステップＳＰ２に戻る。
【００１７】
これによりディジタルビデオテープレコーダでは、ステップＳＰ２−ＳＰ３−ＳＰ４−ＳＰ５−ＳＰ７−ＳＰ２の処理手順、又はステップＳＰ２−ＳＰ３−ＳＰ４−ＳＰ５−ＳＰ６−ＳＰ７−ＳＰ２の処理手順を繰り返し、全ての係数データについて符号化の完了したＤＣＴブロックが発生すると、ステップＳＰ３において肯定結果が得られることにより、このＤＣＴブロックについてはステップＳＰ２−ＳＰ３−ＳＰ７−ＳＰ２の処理手順を繰り返す。また全てのＤＣＴブロックについて符号化処理を完了するとステップＳＰ２において肯定結果が得られることにより、ディジタルビデオテープレコーダは、ステップＳＰ８に移ってこの処理手順を完了する。
【００１８】
これにより複数のＤＣＴブロックを単位にして低次の係数データより連続するように可変長符号化する場合、ステップＳＰ４について上述したように、符号化の単位となる複数符号又は１符号の符号化データについて、ＤＣＴブロック間で係数位置を確認する処理がいちいち必要になり、その分全体構成が煩雑になることがわかる。
【００１９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ブロック単位で直交変換して得られる係数データについて、複数の係数データに１符号を割り当てて符号化する際に、簡易な構成で、画像データの画質劣化を低減することができる画像データの符号化方法及び画像データ伝送装置を提案しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、画像データを規定のブロック単位で直交変換し、該直交変換して得られる係数データに応じて該係数データの複数符号又は１符号に１符号を割り当てて前記画像データを符号化データに変換する画像データの符号化方法において、前記係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出する値０係数データ検出工程と、前記検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントするゼロラン長カウント工程と、前記カウントされたゼロラン長に応じて、係数データを表現するビット数で表される数値の内の係数データが値を取り得ない領域を用いて予め規定された数値を中間符号として生成する中間符号生成工程と、前記入力した係数データが値０の係数データのとき前記中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に前記中間符号を介挿する選択工程と、前記入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に前記中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化する符号化工程とを有することを特徴とする。
【００２１】
またこのとき、符号化データが、可変長符号でなるようにする。
【００２２】
さらに本発明は、画像データを符号化データに変換して規定の伝送路に送出する画像データ符号化装置において、前記画像データを規定のブロック単位で直交変換して係数データを出力する直交変換手段と、前記係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出する値０係数データ検出手段と、前記検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントするゼロラン長カウント手段と、前記カウントされたゼロラン長に応じて、係数データを表現するビット数で表される数値の内の係数データが値を取り得ない領域を用いて予め規定された数値を中間符号として生成する中間符号生成手段と、前記入力した係数データが値０の係数データのとき前記中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に前記中間符号を介挿する選択手段と、前記入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に前記中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
さらにこのとき、先の符号化データは、可変長符号でなるようにする。
【００２８】
【作用】
直交変換して得られる係数データに応じて、該係数データの複数符号又は１符号に１符号を割り当てて画像データを符号化データに変換する画像データの符号化方法において、係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出し、検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントし、カウントされたゼロラン長に応じて予め規定された数値を中間符号として生成し、入力した係数データが値０の係数データのとき中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に中間符号を介挿し、入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化すれば、複数のブロックにおいて各ブロックに対応する符号化データが順次循環し、かつ各ブロックの符号化データにおいて低次の係数データに対応する符号化データより高次の係数データに対応する符号化データが続くように符号化データを配列することができる。
【００２９】
またこのとき、符号化データが、可変長符号でなるような場合に適用して、簡易に符号化データを配列することができる。
【００３０】
従って、画像データ伝送装置に適用して、簡易に符号化データを配列することができる。
【００３１】
またこれらの場合に、伝送路が、規定の記録媒体でなるようにすれば、ディジタルビデオテープレコーダ等の記録装置に適用することができる。
【００３２】
また、係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出し、検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントし、カウントされたゼロラン長に応じて予め規定された数値を中間符号として生成し、入力した係数データが値０の係数データのとき中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に中間符号を介挿し、入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化すれば、複数のブロックにおいて各ブロックに対応する符号化データが順次循環し、かつ各ブロックの符号化データにおいて低次の係数データに対応する符号化データより高次の係数データに対応する符号化データが続くように符号化データを配列することができ、画像データを符号化データに変換して規定の伝送路に送出する画像データ伝送装置の送信側に適用することができる。
また、規定の伝送路を介して入力された、係数データの値０の係数データに対応する位置に、該値０の係数データのゼロラン長に応じて予め規定された数値が中間符号として介挿されてできた係数データ配列としての符号化データを逆直交変換する構成を設ければ、画像データ伝送装置の受信側に適用して、簡易に復号することができる。
【００３３】
またこのとき、符号化データが、可変長符号でなる場合に適用して、簡易に復号することができる。
【００３４】
またこれらの場合に、伝送路が、規定の記録媒体でなるようにすれば、ディジタルビデオテープレコーダ等の再生装置に適用することができる。
【００３５】
【実施例】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【００３６】
（１）記録系の全体構成
図１は、本発明の一実施例に係るディジタルビデオテープレコーダを示し、このディジタルビデオテープレコーダ１は、順次入力されるディジタルビデオ信号を磁気テープ２に記録し、またこの磁気テープ２に記録したディジタルビデオ信号を再生して出力する。
【００３７】
このディジタルビデオ信号の記録の際、ディジタルビデオテープレコーダ１では、規定周期でフレーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理を繰り返し、これによりディジタルビデオ信号により形成される画像データを効率良く磁気テープ２に記録する。さらにディジタルビデオテープレコーダ１は、ＭＰＥＧに規定された符号化制御と同様の手法により、いわゆる４：２：２の色差フォーマットに従って符号化処理し、またＰピクチャ（Predictive Picture）、Ｂピクチャ（Bidirectionally predictive Picture）の符号化処理を選択的に適用してフレーム間符号化処理する。
【００３８】
このためディジタルビデオテープレコーダ１では、予め規定の信号処理回路において、ディジタルビデオ信号をディジタル信号処理することにより、順次入力されるディジタルビデオ信号を４：２：２の色差フォーマットに変換した後、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの符号化に対応する規定の順序で、かつ８×８画素のＤＣＴブロック単位で、このディジタルビデオ信号を形成する画像データＤＶを動き検出回路３及び減算回路４に入力する。なおここでこのディジタルビデオ信号は、ＣＣＩＲ（International Radio Consultative Committee）ＲＰ−６０１勧告に従ったディジタルビデオ信号で、この実施例ではこのディジタルビデオ信号を形成する画像データＤＶが８ビットで表現されるようになされている。
【００３９】
動き検出回路３は、フレーム間符号化処理の際、加算回路９より入力される１フレーム前の画像データを基準にして、いわゆるブロックマッチングの手法により動きベクトルＶを検出する。これに対してフレーム内符号化処理において、動き検出回路３は、動作を停止する。
【００４０】
フレームメモリ（ＦＭ）Ｍは、加算回路９より入力される１フレーム前の画像データを順次格納し、フレーム間符号化処理において、この格納した画像データを出力する。このときフレームメモリＭは、動き検出回路３において検出された動きベクトルＶに従って、画像データの読み出しアドレスを切り換え、これにより規定の動きベクトル検出範囲の中で、減算回路４に入力される画像データに対して最も相関の高い画像データを出力する。
【００４１】
減算回路４は、フレーム内符号化処理において、順次入力される画像データＤＶをそのまま出力するのに対し、フレーム間符号化処理において、順次入力される画像データＤＶからフレームメモリＭの出力データを減算し、その結果得られる差分データＤＳを出力する。これにより減算回路４は、フレーム間符号化処理において、動き検出回路３、フレームメモリＭと共に、順次入力される画像データＤＶを動き補償する。
【００４２】
ディスクリートコサイン変換回路（ＤＣＴ）５は、減算回路４の出力データＤＶ、ＤＳをＤＣＴブロック単位（すなわち８×８画素の単位でなる）でディスクリートコサイン変換処理し、その結果得られる係数データＤＫを量子化器（Ｑ）６に出力する。量子化器６は、規定の量子化テーブルを用いて係数データＤＫを量子化し、１５ビットで表してなる係数データＤＫＫを出力する。このとき量子化器６は、データ圧縮率に応じて量子化テーブルを切り換えることにより、量子化処理のステップサイズ等を切り換える。
【００４３】
逆量子化器（ＩＱ）７は、この係数データＤＫＫを量子化器６とは逆に量子化し、これにより量子化器６に入力される係数データＤＫを再現する。逆ディスクリートコサイン変換回路（ＩＤＣＴ）８は、ディスクリートコサイン変換回路５とは逆に、この再現された係数データＤＫを逆ディスクリートコサイン変換し、これにより減算回路４の出力データＤＶ、ＤＳを再現する。
【００４４】
加算回路９は、この逆ディスクリートコサイン変換回路８の出力データが、フレーム内符号化処理されている場合（すなわち逆ディスクリートコサイン変換回路８において画像データＤＶが再現された場合でなる）、この出力データＤＶをそのままフレームメモリＭ及び動き検出回路３に出力する。これに対して加算回路９は、逆ディスクリートコサイン変換回路８の出力データが、フレーム間符号化処理されている場合（すなわち逆ディスクリートコサイン変換回路８において差分データＤＳが再現された場合でなる）、この出力データＤＳにフレームメモリＭの出力データを加算し、加算結果をフレームメモリＭ及び動き検出回路３に出力する。
【００４５】
これにより加算回路９においては、減算回路４の入力データＤＶを再現してフレームメモリＭに格納し、この画像データを続くフレームの符号化処理に使用できるようになされている。これによりディジタルビデオテープレコーダ１では、一旦量子化した係数データＤＫＫを復号して減算回路４の入力データを再現し、量子化誤差等を補正して連続する画像データを符号化処理するようになされている。
【００４６】
可変長符号化回路（ＶＬＣ）１０は、順次入力される係数データＤＫＫをＭＰＥＧに規定された可変長符号化テーブルにより符号化処理する。これにより可変長符号化回路１０は、係数データＤＫＫの値に応じて、複数符号又は１符号の係数データＤＫＫに可変長符号の１符号を割り当て、係数データＤＫＫを符号化データＤＦに符号化する。
【００４７】
すなわち可変長符号化回路１０は、値０の係数データＤＫＫについては、連続する値０の係数データＤＫＫと、続く非ゼロの係数データＤＫＫとをひとまとめにして１の可変長符号を割り当てて符号化処理する。また可変長符号化回路１０は、残りの、値０の係数データＤＫＫが直前に存在しない非ゼロの係数データＤＫＫについては、１の可変長符号を割り当てて符号化処理する。さらに可変長符号化回路１０は、このとき各係数データの発生頻度に応じてこの可変長符号の符号長が予め規定され、これにより全体としてデータ量が最も小さくなるように、係数データＤＫＫを符号化データＤＦに符号化処理する。
【００４８】
さらに可変長符号化回路１０は、マクロブロック毎に図２の処理手順を実行することにより、マクロブロックを構成する８個のＤＣＴブロックを単位にして符号化処理を実行し、さらにこの８個のＤＣＴブロックにおいて、各ＤＣＴブロックに対応する符号化データＤＦが順次循環し、かつ各ＤＣＴブロックの対応する符号化データにおいて、低次の係数データに対応する符号化データより高次の係数データに対応する符号化データが続くように符号化データＤＦを配列する。
【００４９】
すなわち可変長符号化回路１０は、ステップＳＰ１０からステップＳＰ１１に移り、符号化の単位となる８個のＤＣＴブロックについて、符号化を終了したか否か判断し、否定結果が得られると、ステップＳＰ１２に移る。ここで可変長符号化回路１０は、符号化の対象に設定された現在のＤＣＴブロックについて、係数データの符号化を終了したか否か判断し、否定結果が得られると、ステップＳＰ１３に移る。
【００５０】
ここで可変長符号化回路１０は、対象となる係数データが非ゼロ係数の場合、この係数データに１の可変長符号を割り当てて符号化データに変換するのに対し、この係数データが値０の場合、この値０の係数データから続く非ゼロ係数までの複数符号に１の可変長符号を割り当てて符号化データに変換する。
【００５１】
このように１の符号化データを生成すると、可変長符号化回路１０は、続いてステップＳＰ１４において、次のＤＣＴブロックに移った後、ステップＳＰ１１に戻る。これにより可変長符号化回路１０は、ステップＳＰ１１−ＳＰ１２−ＳＰ１３−ＳＰ１４−ＳＰ１１の処理手順を繰り返し、図１１について上述したように係数データＤＫＫが連続する場合は、符号化データＫＡ０、ＫＢ０、ＫＣ０、ＫＤ０、ＫＡ１、ＫＢ１、ＫＣ１、ＫＤ１、ＫＡ２、ＫＢ２、ＫＣ２、ＫＤ２、……の順序で、順次循環的に符号化データＤＦを出力する。なお実際上８個のＤＣＴブロックによりマクロブロックが形成されていることにより、この実施例において符号化データＤＦは、この繰り返しの２倍の周期で順次循環的に符号化処理されることになる。
【００５２】
このような処理を繰り返して何れかのＤＣＴブロックで係数データＤＫＫの符号化処理が完了すると、可変長符号化回路１０は、ステップＳＰ１２において肯定結果が得られることにより、直接ステップＳＰ１４に移り、これにより残りのＤＣＴブロックについて順次循環的に符号化処理を実行する。
【００５３】
これに対して全てのＤＣＴブロックで符号化処理を完了すると、可変長符号化回路１０は、ステップＳＰ１１において肯定結果が得られることにより、ステップＳＰ１５に移り、この８個のＤＣＴブロックについての符号化処理を完了し、続くマクロブロックについて、再びステップＳＰ１０から順次循環的に符号化処理を開始する。
【００５４】
これにより可変長符号化回路１０においては、対応する係数位置の確認処理等を省略して、単に低次の係数データ側から順次循環的に符号化処理を繰り返すだけで符号化データＤＦを配列することができ、その分全体構成を簡略化することができる。また符号化データＤＦにおいては、対応する係数データについて、低次の係数データより連続するように配列されたことにより、ビット誤りによるエラー伝搬が発生した場合でも、視覚的に重要な低次の係数データについては優先的に再現することができる。これにより可変長符号により画像データを磁気テープ２に記録する場合でも、ＤＣＴブロックの欠落を有効に回避し得、その分画質劣化を低減することができる。
【００５５】
特にこのように低次の係数データより連続するように符号化データを配列すれば、ディジタルビデオテープレコーダ１においては、早送り再生等の場合、この低次の係数データを高次の係数データより優先して再生して、ＤＣＴブロックの欠落を有効に回避することができる。従ってディジタルビデオテープレコーダ１では、再生位置を確認しながら早送り等の作業を実行でき、編集作業等の効率を向上することができる。
【００５６】
記録系１２（図１）は、このようにして出力される符号化データＤＦを内蔵のメモリに一旦格納して処理することにより、６個のマクロブロックについて、符号化データＤＦを同時並列的に処理する。記録系１２は、この符号化データＤＦをメモリに格納する際、符号化データＤＦのデータ量を監視し、必要に応じて量子化器６の量子化テーブルを切り換え、これにより順次入力される符号化データＤＦのデータ量が、６個のマクロブロックを単位にして規定のデータ量以下になるように、量子化器５の量子化サイズを制御する。
【００５７】
さらに図３に示すように、このようにしてメモリに格納した６つのマクロブロックＭＢ１〜ＭＢ６について、符号化データを同時並列的に処理する際に（図３（Ａ））、記録系１２は、それぞれ連続する符号化データＤＦを低次側から読み出す（図３（Ｂ））。このとき記録系１２は、規定のデータ量を越えるデータ量の多いマクロブロックＭＢ１、ＭＢ４、ＭＢ６よりこの規定のデータ量を越える符号化データを高次側より切り出し、この切り出した符号化データをデータ量の少ないマクロブロックＭＢ２、ＭＢ３、ＭＢ５の高次側に付け足して処理し、さらに必要に応じてスタッフビットを付け足して処理する。これにより記録系１２は、各マクロブロックに対応する記録単位Ｋ１〜Ｋ６において、データ量が規定のデータ量になるように設定する。
【００５８】
記録系１２は、このようにして得られる記録単位Ｋ１〜Ｋ６に対して、それぞれ誤り訂正符号等を付加した後、動きベクトルのデータ、符号化方式のデータ、量子化のデータ等と共にシャフリング処理し、さらに同期データ、アドレスデータ等を付加して規定のデータ構造に変換する。さらに記録系１２は、各記録単位Ｋ１〜Ｋ６を磁気テープの記録に適した変調方式により変調し、その結果得られる変調信号により対応する磁気ヘッド１３を駆動する。
【００５９】
これによりディジタルビデオテープレコーダ１では、６つの記録トラックを同時並列的に形成してディジタルビデオ信号を記録するように形成されている。
【００６０】
（２）可変長符号化回路
ところでこのように値０の係数データについて、続く非ゼロの係数データまでまとめて１符号を割り当てて符号化処理する際に、値０の係数データの連続する長さ（すなわちゼロラン長でなる）を予め検出し、この検出結果を利用して符号化処理すれば、簡易な構成で効率良く符号化処理することができる。
【００６１】
ところがこのようにすると、この実施例の場合、非ゼロの係数データとゼロラン長検出結果を一旦格納するメモリが必要になる。このメモリは、係数データＤＫＫが全て非ゼロの場合にも対応する必要があることにより、量子化器６より出力される係数データＤＫＫに対応する容量と、ゼロラン長検出結果を格納するための容量が必要になる。このメモリの容量を低減することができれば、その分全体構成を簡略化することができると考えられる。
【００６２】
さらにこの場合、係数データＤＫＫとゼロラン長検出結果とをそれぞれ伝送するためのデータバスも必要になり、書き込み、読み出し等の制御信号の配線も２系統必要になることにより、これらの構成を簡略化できれば、その分さらに全体構成を簡略化できると考えられる。
【００６３】
このためこの実施例では、図４に示す可変長符号化回路１０により、係数データＤＫＫの一部を中間符号に変換した後、符号化データＤＦに符号化する。
【００６４】
すなわち図５に示すように、可変長符号化回路１０は、非ゼロの係数データ（記号Ｘに数字の添字を付して示す）と、値０の係数データ（数字０で表す）とが連続してなる係数データＤＫＫ（図５（Ａ））を遅延回路（Ｄ）２０に入力する。ここで遅延回路２０は、Ｄ−フリップフロップ回路で形成され、順次入力される係数データＤＫＫを１クロック周期だけ遅延させて選択回路（ＭＰＸ）２１に出力する。
【００６５】
ゼロ検出回路２２は、値０の比較基準と、順次入力される係数データＤＫＫとを比較する比較回路で形成され、値０の係数データＤＫＫが入力されると、比較結果を立ち上げる。
【００６６】
ゼロランカウンタ２３は、ゼロ検出回路２２の比較結果が立ち下がると、カウント値を値０にリセットし、ゼロ検出回路２２の比較結果が立ち上がると、カウント値をアップカウントする。これによりゼロランカウンタ２３は、順次入力される係数データＤＫＫが値０のとき、この値０の係数データに応じてカウント値ＲＵＮ（図５（Ｂ））をアップカウントし、カウント結果をランエンコーダ２４に出力する。
【００６７】
ランエンコーダ２４は、カウント値ＲＵＮに対応して中間符号でなる規定のゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥを出力する。ここでこのゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥは、１５ビットで表される係数データＤＫＫにおいて、このＣＣＩＲ−ＲＰ６０１の勧告には何ら拘束されない値に設定されるようになされている。
【００６８】
すなわちＣＣＩＲ−ＰＲ６０１の勧告では、８ビットのレベル０〜２５５のうち、１〜２５４のレベルをビデオ信号に使用するように規定され、レベル０及び２５５は同期信号以外に使用してはいけない旨規定されている。
【００６９】
フレーム内符号化処理においては、このレベル１〜２５４の範囲に保持された８ビット、６４個（８×８）のデータをディスクリートコサイン変換することになる。これに対してフレーム間符号化処理においては、差分データＤＳをディスクリートコサイン変換することにより、レベル−２５４〜２５４の範囲に保持された９ビット、６４個（８×８）のデータをディスクリートコサイン変換することになる。
【００７０】
ここでレベル１以上、レベル２５５以下の、８ビット、６４個（８×８）のデータをディスクリートコサイン変換すると、その結果得られる６４個の係数データは、１４ビットで表現すると、正規化のための定数倍（この場合、直流成分の２／（８×８）倍と交流成分の２×２^1/2 ／（８×８）倍、４／（８×８）倍でなる）を除いて、直流成分が６４（＝１×６４）以上、１６３２０（＝２５５×６４）以下の範囲で表され、交流成分が−８１６０（＝−（２５５／２）×６４）以上、８１６０（＝（２５５／２）×６４）以下の範囲で表される。従ってこの場合直流成分及び交流成分共に、１２７個の数値が未使用の数値として残ることになる。
【００７１】
これに対してレベル−２５４以上、２５４以下の、９ビット、６４個（８×８）のデータをディスクリートコサイン変換すると、その結果得られる６４個の係数データは、直流成分及び交流成分共に、−１６２５６（＝−２５４×６４）以上、１６２５６以下の範囲で表される。従ってこの実施例のように係数データＤＫＫとして１５ビットを割り当てると、１５ビットでは−１６３８４〜１６３８３の値を表すことができることにより、フレーム間符号化処理による係数データＤＫＫにおいては、−１６３８４以上、−１６２５７以下の範囲、及び１６２５７以上、１６３８３以下の範囲、２５５個の数値が未使用の数値として残る。
【００７２】
これに対して、係数データＤＫＫにおけるゼロラン長は、０以上６４以下の範囲である。従ってこの実施例においては、ＣＣＩＲ−ＲＰ６０１の勧告には何ら拘束されない値として２５５個の未使用の数値が残り、この２５５個の未使用の数値のうち、規定の数値を用いてゼロラン長を表現する。このようにすれば、値の違いにより、非ゼロの係数データとゼロラン長とを区別できることがわかる。これによりランエンコーダ２４は、１〜６４までのゼロランカウンタ２３のカウント値ＲＵＮに対応して、この２５５個の数値の中で予め規定された数値を、中間符号でなるゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥとして選択回路２１に出力する（図５（Ｃ））。
【００７３】
遅延回路（Ｄ）２５は、Ｄ−フリップフロップ回路で形成され、ゼロ検出回路２２の比較結果を１クロック周期遅延させる。これにより遅延回路２５は、対応するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥに対して、ゼロ検出回路２２の比較結果をタイミング調整して選択信号ＥＱ０を生成し（図５（Ｄ））、この選択信号ＥＱ０を選択回路２１に出力する。
【００７４】
選択回路２１は、この選択信号ＥＱ０を基準にして接点を切り換え、これにより非ゼロの係数データＸ１、Ｘ２、……を出力すると共に、この非ゼロの係数データＸ１、Ｘ２、……間の対応する位置にゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥ（ｒｕｎ１、ｒｕｎ２、……）を介挿して出力する（図５（Ｅ））。これにより可変長符号化回路１０においては、続く並べ替えメモリ２６に対して、非ゼロの係数データＸ１、Ｘ２、……と共通のデータバスを用いて、ゼロラン長の検出結果を入力することができ、その分全体構成を簡略化できるようになされている。
【００７５】
ナンド回路２７は、遅延回路２５より出力される選択信号ＥＱ０の反転信号とゼロ検出回路２２より出力される比較結果の反転信号との論理積信号を得、この論理積信号を並べ替えメモリ２６の書き込み信号ＩＷＥとして出力する（図５（Ｆ））。
【００７６】
並べ替えメモリ２６は、メモリ制御回路２８から出力される書き込みアドレスにて指定される領域に、この書き込み信号ＩＷＥを基準にして選択回路２１の出力データＤＩを選択的に格納し、これにより非ゼロの係数データＸ１、Ｘ２、……と、各非ゼロの係数データＸ１、Ｘ２、……の直前のゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥ（ｒｕｎ１、ｒｕｎ２、……）とを、係数データＤＫＫの配列順に格納する。
【００７７】
かくして並べ替えメモリ２６は、係数データＤＫＫが値を取り得ない領域を用いてゼロラン長を表現し、さらに非ゼロの係数データ間の対応する位置に介挿してゼロラン長を伝送することにより、非ゼロの係数データとゼロラン長の検出結果とを個別に伝送して記録する場合に比して、容量を低減することができ、その分全体構成を簡略化することができる。実際上、並べ替えメモリ２６は、全ての係数データが非ゼロの場合の容量を確保すれば、このように一体に伝送される非ゼロの係数データとゼロラン長の検出結果とを格納することができる。
【００７８】
また可変長符号化回路１０においては、このように非ゼロの係数データとゼロラン長の検出結果とを一体に伝送して、メモリの書き込み、読み出しの制御、アドレス制御を簡略化することができ、その分ディジタルビデオテープレコーダ１の全体構成を簡略化することができる。
【００７９】
かくして並べ替えメモリ２６は、このように格納した各非ゼロの係数データＸ１、Ｘ２、ゼロラン値ｒｕｎ１、ｒｕｎ２、……とを、１マクロブロック分格納すると、図２について上述した並べ替えの順序に従って送出する。このとき並べ替えメモリ２６は、メモリ制御回路２８により制御されて、ゼロラン値ｒｕｎ１、ｒｕｎ２、……を送出すると、続いて対応する非ゼロの係数データを出力した後、続くゼロラン値又は非ゼロの係数データを出力する。
【００８０】
エンコーダ３０は、並べ替えメモリ２６の出力データを可変長符号でなる符号化データＤＦに変換して出力する。すなわち図６に示すように、エンコーダ３０は、ＭＰＥＧに規定された符号化テーブル３１を有し、遅延回路３２及び３３の直列回路に並べ替えメモリ２６の出力データを供給すると共に、各遅延回路３２及び３３の出力データを符号化テーブル３１に出力する。
【００８１】
これによりエンコーダ３０は、並べ替えメモリ２６の出力データについて、連続する２つのデータにより符号化テーブル３１をアクセスするように形成されている。符号化テーブル３１は、遅延回路３２及び３３からそれぞれゼロラン値ｒｕｎ及び非ゼロの係数データＤＫＫが入力されると、対応する符号化データＤＦを出力するようにテーブルが形成される。
【００８２】
また符号化テーブル３１は、遅延回路３２及び３３から共に非ゼロの係数データＤＫＫが入力されると、遅延回路３２より入力される非ゼロの係数データＤＫＫに対応する符号化データＤＦを出力するように、さらに遅延回路３２及び３３からそれぞれ非ゼロの係数データＤＫＫ及びゼロラン値ｒｕｎが入力されると、何ら意味を成さないデータを出力するように、テーブルが形成されるようになされている。かくするにつき、続く記録系１２においては、この意味を成さないデータについては、無視してデータ処理することになる。
【００８３】
これによりエンコーダ３０では、いちいちゼロラン長検出結果か否か判断することなく、簡易な構成で符号化処理を実行するようになされ、８個のＤＣＴブロックについて、順次循環的に、かつ低次より高次のデータが配列されてなる符号化データＤＦを、続く記録系１２に出力する。
【００８４】
（３）再生系の全体構成
図７は、このディジタルビデオテープレコーダ１の再生系を示すブロック図である。このディジタルビデオテープレコーダ１において、再生信号処理回路４１は、磁気ヘッド１３に対応する複数系統の信号処理回路で形成され、各信号処理回路において、対応する磁気ヘッド１３より得られる再生信号ＰＢを処理する。すなわち再生信号処理回路４１においては、再生信号ＰＢに対して増幅、波形等価等の処理を実行した後、再生クロックを検出し、この再生クロックを基準にして再生信号ＰＢより再生データを検出する。
【００８５】
さらに再生信号処理回路４１は、この再生データをデインターリーブ処理すると共に、誤り訂正処理等の規定の処理を実行し、符号化データＤＦを復号してマクロブロック単位で出力する。ここで再生信号処理回路４１は、記録時、マクロブロックを単位にして、低次側より順次循環的に符号化データＤＦを配列し、かつ各記録単位Ｋ１〜Ｋ６（図３）でデータ量が一定になるように符号化データを配列して記録したことにより、これに対応して再生時、マクロブロック単位で、順次循環的に低次側より連続する符号化データＤＦを出力する。
【００８６】
可変長復号化回路（ＶＬＤ）４２は、この符号化データＤＦを復号して出力する。このとき可変長復号化回路４２は、記録時とは逆に、８個のＤＣＴブロックに、この符号化データＤＦを順次循環的に割り当ててるように、符号化データＤＦを並び替えて係数データＤＫＫに復号し、各ＤＣＴブロック毎に係数データＤＫＫを出力する。さらにこのとき可変長復号化回路４２は、各ＤＣＴブロックの終了端を表すＥＯＢ（End Of Block）のコードをモニタしながら復号化処理を実行し、ＥＯＢが検出されたＤＣＴブロックについては、このＤＣＴブロックを飛び越して符号化データＤＦを順次循環的に配列し、これにより簡易な構成で記録時の配列により係数データＤＫＫを出力する。
【００８７】
かくするにつきこの実施例においては、記録時、マクロブロックを単位にして、低次側より順次循環的に符号化データＤＦを配列したことにより、早送り再生、巻き戻し再生等において、一部データを再生できない場合、さらにはビット誤りが発生した場合でも、低次側の係数データについては、高次側の係数データに比して優先的に再生することができる。従ってディジタルビデオテープレコーダ１においては、早送り再生、巻き戻し再生等において、ＤＣＴブロックの欠落を有効に回避することができる。従ってその分画質劣化を低減することができ、編集作業等において使い勝手を向上することができる。
【００８８】
逆量子化器（ＩＱ）４３は、係数データＤＫＫを逆量子化し、その結果得られる係数データＤＫを出力する。このとき逆量子化器４３は、符号化データＤＦと共に記録された量子化制御のデータに従って量子化テーブルを切り換えてきめ細かな逆量子化を実現し、これにより記録時にディスクリートコサイン変換回路５（図１）により生成された係数データＤＫを再生する。
【００８９】
逆ディスクリートコサイン変換回路（ＩＤＣＴ）４４は、この係数データＤＫを逆ディスクリートコサイン変換処理し、これにより記録時、ディスクリートコサイン変換回路５に入力される差分データＤＳ、画像データＤＶを再生する。
【００９０】
加算回路４５は、符号化データＤＦ等と共に記録された制御データに応じて動作を切り換え、逆ディスクリートコサイン変換回路４４の出力データがフレーム内符号化処理された画像データＤＶのとき、この画像データＤＶをそのまま出力する。これに対して加算回路４５は、逆ディスクリートコサイン変換回路４４の出力データがフレーム間符号化処理された差分データＤＳのとき、フレームメモリ（ＦＭ）４６に格納された１フレーム前の画像データと加算して出力する。
【００９１】
かくするにつきフレームメモリ４６は、この加算回路４５の出力データを格納すると共に、符号化データＤＦと共に記録された動きベクトルのデータに応じて画像データを出力し、これにより加算回路４５と共に、動き補償された画像データＤＶを復号するようになされている。
【００９２】
ディジタルビデオテープレコーダ１は、このようにして加算回路４５より得られる画像データＤＶを記録時の符号化制御に従って、フレーム単位で配列を切り換え、さらに規定のディジタルビデオ信号フォーマットに変換して出力する。
【００９３】
（４）可変長復号化回路
図８は、可変長復号化回路４２を示すブロック図であり、この可変長復号化回路４２においても、可変長符号ＤＦを復号する際に、符号化データＤＦを一旦中間符号でなるゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥに変換した後、係数データＤＫＫに変換する。
【００９４】
すなわち可変長復号化回路４２においては、順次再生信号処理回路４１より得られる符号化データＤＦを復号化テーブル５１に与え、ここで符号化データＤＦを非ゼロの係数データ及びゼロラン値Ｒ−ＲＵＮに変換する。並べ替えメモリ５２は、メモリ制御回路５３の発行するアドレスに従って、復号化テーブル５１の出力データを順次格納すると共に、規定の順序で出力する。
【００９５】
この出力の際、並べ替えメモリ５２は、マクロブロックを単位にして、低次側より連続するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥ及び非ゼロの係数データを、８個のＤＣＴブロックに順次循環的に割り当てるように、ゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥ及び非ゼロの係数データの配列を並び替えて出力する。これにより可変長復号化回路４２は、この並べ替えメモリ５２より、ＤＣＴブロック単位で、低次側から高次側に連続するように、ゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥ及び非ゼロの係数データを出力する。
【００９６】
さらにこのとき並べ替えメモリ５２は、カウンタ５４より出力される読み出し信号ＲＤに応動して、対応するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥ及び非ゼロの係数データを１符号づつ順次出力する。これにより可変長復号化回路４２は、非ゼロの係数データ及びゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥを並べ替えメモリ５２に保持した後、各ＤＣＴブロック単位で並べ替えて読み出し、この読み出しの際、非ゼロの係数データ間に対応するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥを介挿するようになされ、この読み出しのタイミングがカウンタ５４により制御されるように形成されている。
【００９７】
これにより可変長復号化回路４２は、ゼロラン長と非ゼロの係数データとを個別に並べ替えて伝送する場合に比して並べ替えメモリ５２の容量を低減し、さらに並べ替えメモリ５２と続くデータ処理系統の制御を簡略化できるようになされている。
【００９８】
すなわち遅延回路（Ｄ）５５は、読み出し信号ＲＤを基準にして動作し、この並べ替えメモリ５２の出力データを１回の読み出し周期分だけ遅延して出力する。遅延回路（Ｄ）５６は、同様に、読み出し信号ＲＤを基準にして応動し、遅延回路５５の出力データを１回の読み出し周期分だけ遅延して出力する。
【００９９】
ランデコーダ５７は、遅延回路５６の出力データを受け、この出力データがゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥのとき、選択回路５８を介して、対応するゼロラン長の値ＲＵＮをカウンタ５４に出力する。これに対してランデコーダ５７は、遅延回路５６の出力データがゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥでないとき（すなわち非ゼロの係数データのとき）、選択回路５８の接点を切り換え制御し、ゼロラン長が０であることを表す値０の基準データをカウンタ５４にセットする。
【０１００】
カウンタ５４は、この選択回路５８より入力される値をカウント値としてセットし、このカウント値を規定のデータクロック周期でダウンカウントする。さらにカウンタ５４は、このカウント値が値０になると、並び替えメモリ５２に読み出し信号ＲＤを出力し、続くデータを並び替えメモリ５２より入力する。
【０１０１】
これにより可変長復号化回路４２は、データクロック周期でカウンタ５４を動作させ、ランデコーダ５７にゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥが入力されたとき、このゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥで表されるゼロラン長の分だけデータクロックをカウントした後、続くデータを並べ替えメモリ５２より読み出すように形成されている。これに対して可変長復号化回路４２は、ランデコーダ５７に非ゼロの係数データが入力されたとき、１データクロックだけ経過して続くデータを並べ替えメモリ５２より読み出すように形成されている。
【０１０２】
非ゼロ検出回路６０は、遅延回路５５の出力データと規定の基準値との間で比較結果を得るように形成された比較回路でなり、遅延回路５５より非ゼロの係数データＤＫＫが出力されると比較結果を立ち上げる。選択回路６１は、一方の接点に遅延回路５５の出力データを入力すると共に、他方の接点に値０のデータを入力し、この非ゼロ検出回路６０の比較結果が立ち上がると、遅延回路６２の出力データを選択出力する。
【０１０３】
これにより可変長復号化回路４２は、遅延回路５５より非ゼロの係数データが出力されると、この非ゼロの係数データを選択出力するように形成され、さらにこの非ゼロの係数データ間に、値０のデータをゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥで表される数だけ介挿するように形成され、これにより記録時に生成した係数データＤＫＫを復号するようになされている。
【０１０４】
かくするにつき可変長復号化回路４２は、非ゼロの係数データ間にゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥを介挿したことにより、小容量の並べ替えメモリ５２を用いて復号化処理を実行することができ、また並べ替えメモリ５２のアドレス制御、データバス等の配線を簡略化することができ、簡易な構成により量子化されてなる係数データＤＫＫを再生することができる。
【０１０５】
（５）実施例の動作
以上の構成において、記録時、ＣＣＩＲ ＰＲ−６０１勧告に規定されたレベルで入力されるディジタルビデオ信号は（図１）、このディジタルビデオテープレコーダ１に適用される符号化制御に従って、このディジタルビデオ信号を形成する画像データＤＶが規定の配列で減算回路４に入力される。ここでこの画像データＤＶは、フレーム内符号化処理が選択された場合、そのままディスクリートコサイン変換回路５に入力されるのに対し、フレーム間符号化処理が選択された場合、動きベクトルＶにより動き補償され、１フレーム前の画像データとの間の差分データＤＳがディスクリートコサイン変換回路５に入力される。
【０１０６】
この画像データＤＶ及び差分データＤＳは、ディスクリートコサイン変換回路５において、８×８画素単位でディスクリートコサイン変換処理された後、量子化器６にて量子化され、可変長符号化回路１０にて可変長符号化処理される。
【０１０７】
この可変長符号化処理において、量子化器６より出力される係数データＤＫＫは、ゼロ検出回路２２（図４）において、値０の係数データＤＫＫが検出され、続くゼロランカウンタ２３において、順次連続する値０の係数データＤＫＫの数が検出されることにより、ゼロラン長ＲＵＮが検出される。このゼロラン長の検出結果ＲＵＮは、ランエンコーダ２４において、非ゼロの係数データでは用いられない数値により表現されるゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥに変換されることにより、一旦中間符号に変換されて選択回路２１に出力される。
【０１０８】
このゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥは、選択回路２１において、非ゼロ係数データＤＫＫ間の対応する位置に介挿され、非ゼロの係数データと共に並び替えメモリ２６に格納される。ここでこの並び替えメモリ２６に格納された非ゼロの係数データＤＫＫ及び対応するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥは、８個のＤＣＴブロックを単位にして、順次循環的に読み出され、このとき各ＤＣＴブロックでは低次側から高次側に並ぶように並び替えられてエンコーダ３０に入力される。
【０１０９】
このエンコーダ３０において、非ゼロの係数データＤＫＫは（図６）、遅延回路３２及び３３を介して、対応するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥが存在する場合は、このゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥと共に符号化テーブル３１に入力され、ここで可変長符号でなる符号化データＤＦに変換される。
【０１１０】
この符号化データＤＦは、６つのマクロブロックを単位にして、低次側から規定のデータ量の記録単位Ｋ１〜Ｋ６に変換された後、誤り訂正符号等が付加されて規定のデータ構造に変換され、磁気テープ２に記録される。
【０１１１】
これに対して再生時、磁気ヘッド１３を介して入力される再生信号ＰＢ（図７）は、再生信号処理回路４１において、再生データに変換された後、誤り訂正等の処理が実行され、符号化データＤＦに変換される。この符号化データＤＦは、再生信号処理回路４１より出力される際、マクロブロック単位で出力され、続く可変長復号化回路４２の復号化テーブル５１（図８）において、非ゼロの係数データＤＫＫと中間符号でなるゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥに変換される。
【０１１２】
この非ゼロの係数データＤＫＫ及びゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥは、並べ替えメモリ５２に一旦格納されて配列が並べ替えられ、ＤＣＴブロック単位で、係数データＤＫＫと対応するゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥとがカウンタ５４より制御されて１符号づつ出力される。
【０１１３】
この並べ替えメモリ５２の出力データは、遅延回路５５及び５６を介してランデコーダ５７に入力され、ここでこの出力データがゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥの場合、このゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥが対応するゼロランの数に変換され、このゼロランの数がカウンタ５４にセットされるのに対し、この出力データが非ゼロの係数データの場合、ゼロラン値０を表す値０の基準データがカウンタ５４にセットされる。カウンタ５４において、このカウント値は、データクロック周期でダウンカウントされ、このカウント値が０になると、並べ替えメモリ５２により、続くデータが出力される。
【０１１４】
これにより並べ替えメモリ５２の出力データは、ゼロラン値Ｒ−ＣＯＤＥに対応するデータクロック周期だけ、非ゼロの係数データ間にインターバルが形成されて出力される。さらにこの出力データは、非ゼロ検出回路６０において非ゼロの係数データが検出され、この検出結果により選択回路６１の接点が切り換えられることにより、非ゼロの係数データが選択的に出力されると共に、この非ゼロの係数データ間に値０の係数データがゼロラン値に対応する数だけ介挿されて出力される。
【０１１５】
このようにして係数データＤＫＫが得られると、この係数データＤＫＫは、逆量子化器４３（図７）において、逆量子化された後、逆ディスクリートコサイン変換回路４４にて逆ディスクリートコサイン変換処理され、その結果得られる差分データＤＳにおいては、加算回路４５を介して、フレームメモリ４６に格納された１フレーム前の画像データと加算された後、またフレーム内符号化処理に対応する画像データＤＶにおいては、直接に、規定のデータ処理回路に出力されてディジタルビデオ信号に変換される。
【０１１６】
（６）実施例の効果
以上の構成によれば、ＤＣＴブロック単位でディスクリートコサイン変換して得られる係数データを可変長の符号化データに変換する際、マクロブロックを単位にして、順位循環的に、かつ対応する各ブロックの係数データにおいて低次の係数データに対応する符号化データより高次の係数データに対応する符号化データが続くように、符号化データを配列することにより、簡易な構成で、低次の係数データを優先して記録再生することができ、これにより早送り再生等においても、ＤＣＴブロックの欠落を有効に回避することができ、画質劣化を低減することができる。
【０１１７】
（７）他の実施例
なお上述の実施例においては、非ゼロの係数データ間にゼロラン長の検出結果を介挿して並べ替える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、値０の係数データ、ゼロラン値を併せて並べ替えメモリに格納した後、必要なデータだけ選択して並べ替えるようにしてもよい。またこれに代えてメモリに余裕のある場合等にあっては、非ゼロの係数データとゼロランとを別々に伝送して並べ替えてもよく、また予め符号化データに変換した後、並べ替えるようにしてもよい。
【０１１８】
さらに上述の実施例においては、係数データを可変長符号に符号化処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、係数データを固定長の符号化データに符号化処理する場合にも、広く適用することができる。
【０１１９】
また上述の実施例においては、ゼロランとこのゼロランに続く非ゼロの係数データに１符号を割り当てて符号化処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は係数データに応じて複数符号又は１符号の係数データを１符号に符号化処理する場合に広く適用することができる。
【０１２０】
さらに上述の実施例においては、ディスクリートコサイン変換処理により得られる係数データを符号化処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、アダマール変換、ハール変換等、種々の直交変換により得られる係数データを符号化処理する場合に広く適用することができる。
【０１２１】
また上述の実施例においては、本発明をディジタルビデオテープレコーダに適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ディスク等の種々の記録媒体に記録する場合、さらにはパケット通信等により画像データを伝送する場合等に広く適用することができる。
【０１２２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出し、検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントし、カウントされたゼロラン長に応じて予め規定された数値を中間符号として生成し、入力した係数データが値０の係数データのとき中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に中間符号を介挿し、入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化すれば、複数のブロックにおいて各ブロックに対応する符号化データが順次循環し、かつ各ブロックの符号化データにおいて低次の係数データに対応する符号化データより高次の係数データに対応する符号化データが続くように符号化データを配列することができ、視覚的に重要な低次の係数データを優先的に伝送することができる。これにより早送り再生等の場合、またビット誤りが発生した場合でも、画像データの画質劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるディジタルビデオテープレコーダを示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルビデオテープレコーダにおける符号化処理の説明に供するフローチャートである。
【図３】図１のディジタルビデオテープレコーダの記録系におけるデータ処理の説明に供する略線図である。
【図４】図１のディジタルビデオテープレコーダの可変長符号化回路を示すブロック図である。
【図５】図４の可変長符号化回路の動作の説明に供する信号波形図である。
【図６】図４の可変長符号化回路のエンコーダを示すブロック図である。
【図７】図１のディジタルビデオテープレコーダの再生系を示すブロック図である。
【図８】図７のディジタルビデオテープレコーダの可変長復号化回路を示すブロック図である。
【図９】他の実施例による符号化処理の説明に供する信号波形図である。
【図１０】従来のディジタルビデオテープレコーダにおける係数データの並べ替えの説明に供する略線図である。
【図１１】係数データと、可変長符号化処理した符号化データとの関係を示す略線図である。
【図１２】可変長符号化により得られる符号化データを従来の係数データの配列に対応するように配列する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ディジタルビデオテープレコーダ
２ 磁気テープ
５ ディスクリートコサイン変換回路
６ 量子化器
７、４３ 逆量子化器
８、４４ 逆ディスクリートコサイン変換回路
１０ 可変長符号化回路
２１、５８、６１ 選択回路
２３ ゼロランカウンタ
２４ ランエンコーダ
２６、５２ 並べ替えメモリ
３１ 符号化テーブル
４２ 可変長復号化回路
５７ ランデコーダ

Claims (3)

1. 画像データを規定のブロック単位で直交変換し、該直交変換して得られる係数データに応じて該係数データの複数符号又は１符号に１符号を割り当てて前記画像データを符号化データに変換する画像データの符号化方法において、
   前記係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出する値０係数データ検出工程と、
   前記検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントするゼロラン長カウント工程と、
   前記カウントされたゼロラン長に応じて、係数データを表現するビット数で表される数値の内の係数データが値を取り得ない領域を用いて予め規定された数値を中間符号として生成する中間符号生成工程と、
   前記入力した係数データが値０の係数データのとき前記中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に前記中間符号を介挿する選択工程と、
   前記入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に前記中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化する符号化工程と
   を有することを特徴とする画像データの符号化方法。
2. 前記符号化データは、可変長符号でなることを特徴とする請求項１記載の画像データの符号化方法。
3. 画像データを符号化データに変換して規定の伝送路に送出する画像データ符号化装置において、
   前記画像データを規定のブロック単位で直交変換して係数データを出力する直交変換手段と、
   前記係数データを入力し該係数データの値０の係数データを検出する値０係数データ検出手段と、
   前記検出した値０の係数データのゼロラン長をカウントするゼロラン長カウント手段と、
   前記カウントされたゼロラン長に応じて、係数データを表現するビット数で表される数値の内の係数データが値を取り得ない領域を用いて予め規定された数値を中間符号として生成する中間符号生成手段と、
   前記入力した係数データが値０の係数データのとき前記中間符号を選択し、入力した係数データにおける該値０の係数データに対応する位置に前記中間符号を介挿する選択手段と、
   前記入力した係数データの値０の係数データに対応する位置に前記中間符号が介挿されてできた係数データ配列における連続した値０の係数データと該連続した値０の係数データに続く非ゼロの係数データとに対して１つの符号を割り当てて符号化する符号化手段と
   を備えることを特徴とする画像データ符号化装置。

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