JPH03254588A - Variable-length encoding system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To execute the recording and reproducing of data at high accuracy with a simple constitution by changing the assigning method of the number of encoding bits corresponding to the kind of analog signals and recording on a tape as a superimposed code. CONSTITUTION:A picture signal inputted from an input terminal 5 is converted into a digital signal by an analog/digital converter 7 through a low-pass filter 6, after DCT is executed at a compression circuit 8, the assigning method of the number of encoding bits is changed in the subblock of brightness signals (Y1 and Y2) and in the subblock of color signals (R-Y and B-Y) in an encoding circuit 9 and encoding is executed. At actual recording on a tape, information equivalent to a bit map is recorded with being superimposed on the part of an error correcting code. The existence of a superimposed code C3 is discriminated with an ID number and when it does not exist, the error correcting 8 is executed by a code C1.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、テレビジョン信号等のアナログ信号をディ
ジタル信号に変換する際にサンプルが持つ情報量に応じ
て異なる量子化ビット数を割り当てる可変長符号化方式
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention is a variable-length digital signal that allocates a different number of quantization bits depending on the amount of information contained in a sample when converting an analog signal such as a television signal into a digital signal. This relates to encoding methods.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、各社で開発か進んでいる家庭用ディジタルビデオ
テープレコーダ（以下ＤＶＴＲと記す）においては、８
ｍ０１幅のテープの使用が有力となっている。In recent years, home digital video tape recorders (hereinafter referred to as DVTR), which are being developed by various companies, are 8
The use of tape with a width of m01 is becoming popular.

第６図は現在の磁気記録技術から考えられる家庭用ＤＶ
ＴＲの記録フォーマットを示す模式図である。例えば、
ビデオトラック（２１）のトラック長を約６２．４ｍｍ
、トラック幅６ｃｍ、面記録密度２．２０ｍ２７ｂｉｔ
とすると、記録ヘッド４個、ドラム回転数３６００ｒｐ
ｍで記録すると、記録とットレートは約４１．２７Ｍｂ
ｐｓとなる。Figure 6 shows a home-use DV that can be considered based on current magnetic recording technology.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a recording format of a TR. for example,
The track length of the video track (21) is approximately 62.4 mm.
, track width 6cm, areal recording density 2.20m27bit
Then, 4 recording heads, drum rotation speed 3600 rpm
When recording in m, the recording rate is approximately 41.27Mb
It becomes ps.

これに対し、例えばデイシタルビチオ信号の形態を４：
２：２コンポ一ネント信号とすれば、その記録ビットレ
ートは約２１６Ｍｂｐｓとなり、８ｍｍテープ上にリア
ルタイムでそのまま記録するのは非常に困難である。こ
のため、信号の圧縮が必要となってくる。On the other hand, for example, the format of the digital bitio signal is 4:
If it is a 2:2 component signal, the recording bit rate is approximately 216 Mbps, and it is extremely difficult to record it as is in real time on an 8 mm tape. For this reason, signal compression becomes necessary.

信号圧縮の方法の１つとして、可変長符号化方式がある
。すなわち、アナログ信号をディジタル信号に変換する
際に、各サンプルの持つ情報量によって、情報量が多け
れば大きい符号化ビット数、少なければ小さい符号化ビ
ット数という様に異なる符号化ビット数を割り当てる方
式である。One of the methods of signal compression is variable length coding. In other words, when converting an analog signal into a digital signal, a method that assigns different numbers of encoding bits depending on the amount of information each sample has, such as a larger number of encoding bits if the amount of information is large, and a smaller number of encoding bits if there is less information. It is.

例えば、ＩＥＲＥ　Ｐｒｏｃｊｔｈ　Ｉｎｔ、Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｖｉｄｅｏ、Ａｕｄｉｏ、ａｎｄ
　Ｄａｔａ　ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　　（１９８８年　３
月）に、ｒＯＮ　ＡＤＡＰＴＩＶＥ　Ｄ［：Ｔ　Ｃ０Ｄ
ＩＮＧ　ＴＥＱｕＮＩ（：Ｓ　ＦＯＲＤＩＧＩＴＡＬ　
ＶＩＤＥＯＲＥＣＯＲＤＩＮＧ　］（Ｐ、Ｈ，Ｎ、ＤＥ
　ＷＩＴＨａｎｄＳ、Ｍ、Ｃ，ＢＯＲＧＥＲ５，Ｐｈ１
ｌｉｐｓ　）という論文が発表されており、この中で可
変長符号化の一例が述べられている。For example, IERE Procjth Int, Conf
erence on Video, Audio, and
Data recording (1988 3)
month), rON ADAPTIVE D[:T C0D
ING TEQuNI(:S FORDIGITAL
VIDEO RECORDING] (P, H, N, DE
WITHandS, M, C, BORGER5, Ph1
Lips) has been published, in which an example of variable length coding is described.

今、８×８のサイズのサンプルデータのブロックを考え
る。このブロックのデータをコサイン変換後、係数をＦ
　（ｕ、ｖ　）　　（０≦ｕ、ｖ≦７）と示す。Now consider a block of sample data of size 8x8. After cosine transforming the data of this block, the coefficient is F
(u, v) (0≦u, v≦7).

係数は第７図に示す様な関数５１で走査し、係数の絶対
アドレスＲを５１によって決まる順位としてＲ＝Ｓ、　
　（ｕ、ｖ　）　　（０≦Ｒ≦６３）と定義する。The coefficients are scanned using a function 51 as shown in FIG.
(u, v) (0≦R≦63) is defined.

ここで、振幅がＯでない係数は１個（かつＲ２Ｏ）と仮
定する。また、係数はその振幅下とアドレスＲ（走査後
の順位）により一意的に決まる。Here, it is assumed that there is one coefficient whose amplitude is not O (and R2O). Further, the coefficient is uniquely determined by its amplitude and address R (rank after scanning).

Ｒｈｏとなる係数を選択し、振幅スタックの中に並べる
。ｋ番目に選ばれた係数Ｆｋに対し、次式が成り立つ。Select the coefficients that will be Rho and arrange them in the amplitude stack. The following equation holds true for the kth selected coefficient Fk.

Ｆｋ　（Ｒｋ）　ｌ≧ｌ　Ｆｋ、ｌ　（Ｒｋ、ｌ）　ｌ
・・、１Ｆｋ（Ｒｋ）ｌ＞０゜１≦に≦立 対応するアドレスＲはアト゛レススタックに並へる。も
し、 Ｆｊ　（Ｒｊ）　ｌ　＝　ｌ　Ｆｋ　（Ｒｋ）　ｌでＲ
ｊ＜Ｒｋならばｊ＜ｋである。Fk (Rk) l≧l Fk,l (Rk,l) l
. . , 1Fk (Rk) The addresses R corresponding to l>0°1≦≦ are arranged in the address stack. If Fj (Rj) l = l Fk (Rk) l then R
If j<Rk, then j<k.

次に、次式で定義される振幅差Ｄｋ（Ｒ）を計算する。Next, the amplitude difference Dk(R) defined by the following equation is calculated.

Ｄｋ（Ｒｋ）−ｌＦｋ−＋（Ｒｋ−ｔ）ｌ−ｌＦｋ（Ｒ
ｋ）１．２≦に≦ＬＤ＋（Ｒ＋）−ｌＦ＋（Ｒ＋）１．
　　ｋ　＝　＋この差信号Ｄｋは、各ブロックに対し非
負の列となる。また、元の振幅の符号ｓｇｎ（Ｆｋ）は
別に符号化される。続いて、次式に従ってアドレスＴｋ
を計算する。Dk(Rk)-lFk-+(Rk-t)l-lFk(R
k) 1.2≦≦LD+(R+)−lF+(R+)1.
k = +This difference signal Dk is a non-negative column for each block. Further, the original amplitude code sgn(Fk) is encoded separately. Then, the address Tk is determined according to the following formula.
Calculate.

Ｔｋ−Ｒｋ−Ｎｋ（１，Ｒｋ）　、Ｄｋ＞０Ｔｋ−Ｒｋ
−Ｒｋ−、−Ｎｋ（Ｒｋ−、、Ｒｋ）、　Ｄｋ−０ただ
しＮｋ（Ｒ＋、Ｒ２）はそれまでに符号化された係数Ｆ
ｊ　（１≦ｊ≦に−１）でＲ１≦Ｒ、＜　Ｒ２どなるも
のの数である。Tk-Rk-Nk(1,Rk), Dk>0Tk-Rk
-Rk-, -Nk(Rk-,,Rk), Dk-0 where Nk(R+, R2) is the coefficient F encoded so far
j (−1 for 1≦j≦), R1≦R, < R2 is the number of things that are yelled at.

この後、列Ｄｋと対応するアドレスＴｋ　（１≦に≦立
）の符号化が、可変長符号テーブルを用いて実行され、
伝送符号ＶＬＣＤ　（Ｄｋ）とＶＬＣＴ（Ｔｋ）となる
。さらにＤＣの係数Ｆ（０）は常に伝送され、また、各
係数Ｆｋの符号もまた伝送される。After this, the encoding of the address Tk (1≦≦standing) corresponding to the column Dk is performed using a variable length code table,
The transmission codes are VLCD (Dk) and VLCT (Tk). Furthermore, the DC coefficient F(0) is always transmitted, and the sign of each coefficient Fk is also transmitted.

表１にハフマン符号語の、符ｊテーブルを示す。Table 1 shows the sign j table for Huffman codewords.

表１：ハフマン符号語 符号テーブル ＤＣ係数Ｆ　（０）はある符号語Ｃに符号化される。ま
た、符号化される係数の数はブロックにより異なるので
、ブロックの最後はＥＯＢ　（Ｅｎｄ　ｏｆＢｌｏｃｋ
）という符号語で終わる。Table 1: Huffman codeword code table DC coefficient F (0) is encoded into a certain codeword C. Also, since the number of encoded coefficients differs depending on the block, the end of the block is EOB (End of Block).
) ends with the codeword.

なお、１Ｆｋｌ−１となる最初の係数のみを符号化し、
等しい値の係数はランレングス符号（ＲＬＣ）を用いて
省略することができる。Note that only the first coefficient that is 1Fkl-1 is encoded,
Equal value coefficients can be omitted using run-length codes (RLC).

〔発明が解決しようとするＢ題〕[Problem B that the invention attempts to solve]

従来の可変長符号化方式は以上の様に構成されているた
め、例えばあるブロック内に情報量の多いサンプルまた
は少ないサンプルが集中している場合にも、使用してい
る方式に従ってどんどん符号化されてしまうため、記録
媒体の容量に対してデータ量が一定せず、データの切り
捨てを行なう等して何らかのデータ量の操作が必要とな
り、データの再生時に劣化が起こってしまうなどの問題
があった。Conventional variable-length encoding systems are structured as described above, so even if samples with a large amount of information or a small amount of information are concentrated in a certain block, for example, they will be encoded one after another according to the method used. As a result, the amount of data is not constant relative to the capacity of the recording medium, and some manipulation of the amount of data is required, such as truncating data, resulting in problems such as deterioration when playing back the data. .

この発明は上記の様な問題点を解消する為になされたも
ので、ブロック毎のサンプルの情報量にかたよりかある
場合でも、符号化した後には各ブロックの情報量がなる
べく平均化するようにし、再生時のデータの劣化を防ぐ
ことのできる可変長符号化方式を得ることを目的とする
。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if the amount of information in the samples in each block is uneven, the amount of information in each block is averaged as much as possible after encoding. The purpose of this invention is to obtain a variable length encoding method that can prevent data deterioration during playback.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る可変長符号化方式は、予め符号化ビット
数の割り当て方法を何通りか設定してこれらに関する情
報を重畳符号として記録しておき、元のアナログ信号が
持つ情報量等の傾向に従って最適のビット数割り当て方
法を判断して使用する様にしたものである。In the variable length encoding method according to the present invention, several methods of allocating the number of encoding bits are set in advance and information regarding these is recorded as a superimposed code, and according to the tendency of the amount of information etc. of the original analog signal. The optimum bit number allocation method is determined and used.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、アナログ信号の傾向により最適の
符号化ビット数割り当て方法に関する情報を重畳符号と
して記録しておき、用いることにより、簡単な構成で符
号化を行なった後のデータ量を平均化し、データの劣化
の少ない記録及び再生を可能にする。かつ、このために
誤り訂正能力が低下したり伝送ビットレートが増加する
ことがない。In this invention, information regarding the optimal encoding bit number allocation method is recorded as a superposition code according to the trend of analog signals, and by using this, the amount of data after encoding is averaged with a simple configuration, To enable recording and reproduction with little data deterioration. Moreover, this does not cause a decrease in error correction capability or an increase in the transmission bit rate.

（発明の実施例） 以下、この発明の一実施例を図について説明する。本実
施例においてはＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号をディ
ジタル信号に変換してＤＶＴＲに記録する場合を考える
。なお、説明の便宜上第２図から説明する。(Embodiment of the Invention) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case will be considered in which an NTSC television signal is converted into a digital signal and recorded on a DVTR. Note that for convenience of explanation, the explanation will be given starting from FIG.

第２図（ａ）は本実施例における符号化の単位であるマ
クロブロック（ＭＢ）の構成を示す模式図である。ここ
では、輝度（Ｙ）信号と色（Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙ）信号の
８サンプル×８ラインを１個のサブブロックとし、Ｙの
サブブロック２個とＲ−Ｙ′ＥＬびＢ−Ｙのサブブロッ
ク各１個をひとまとめにして１個のＭＢとしている。な
お、図に示す様に、Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙのサブブロックは
物理的にＹのサブブロック２個分と同じ大きさである。FIG. 2(a) is a schematic diagram showing the structure of a macroblock (MB) which is a unit of encoding in this embodiment. Here, 8 samples x 8 lines of the luminance (Y) signal and color (R-Y and B-Y) signals are taken as one sub-block, and two sub-blocks of Y, R-Y′EL and B-Y Each sub-block is grouped into one MB. Note that, as shown in the figure, the R-Y and BY sub-blocks are physically the same size as two Y sub-blocks.

第２図（ｂ）は本実施例における画像信号のフィールド
構成を示す概念図である。ここでは、７２０サンプル×
２４０ラインを１フイールドとし、１フイールドを１３
５０ＭＢで構成している。FIG. 2(b) is a conceptual diagram showing the field structure of the image signal in this embodiment. Here, 720 samples x
240 lines are 1 field, 1 field is 13
It consists of 50MB.

符号化の際には、周知の方法であるＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒ
ｅｔｅ　（：ｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　：離散
コサイン変換）方式で信号を圧縮した後、第７図に示し
たと同様の関数ＳＬにより各サブブロックを走査する。When encoding, the well-known method DCT (Discr
After compressing the signal using the ete (discrete cosine transform) method, each sub-block is scanned using a function SL similar to that shown in FIG.

この時、ＤＣ係数は一律８ビットで量子化し、他の係数
についてはランレン・ゲス符号化を行なって、振幅が０
である係数の連続した数をＲ１係数の振幅の値の絶対値
をＳとしてＲとＳにより決まる定のビット数を割り当て
る方法をとる。例えば、関数３１による走査の際、振幅
Ｏの係数が２個連続し、その後に振幅１の係数Ａが存在
するとすれば、係数ＡはＲ＝２、Ｓ＝１という情報を持
つことになる。At this time, the DC coefficients are uniformly quantized with 8 bits, and the other coefficients are subjected to Lenglen-Guess encoding, so that the amplitude becomes 0.
A method is used in which a fixed number of bits determined by R and S are assigned to the consecutive number of coefficients, where S is the absolute value of the amplitude value of the R1 coefficient. For example, when scanning by the function 31, if there are two consecutive coefficients with an amplitude of O, and then there is a coefficient A with an amplitude of 1, the coefficient A will have the information that R=2 and S=1.

本実施例では、輝度信号（Ｙ　１、Ｙ２　）のサブブロ
ックと色信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）のサブブロックとで符
号化ビット数の割り当て方法を変えて符号化を行ない、
従来行なわれていた様な１つの方法のみですべての信号
を符号化した場合と、情報の楓少の度合を比較してみる
。In this embodiment, encoding is performed by changing the method of allocating the number of encoding bits between sub-blocks of luminance signals (Y1, Y2) and sub-blocks of color signals (RY, B-Y),
Let's compare the degree of information distortion with a case where all signals are encoded using only one method, as has been done in the past.

第３図（ａ）は輝度信号の符号化ビット数割り当てに使
用するビットマツプである。画像により、ＤＣＴを８ビ
ツトまたは９ビツトで行なうため、多少ビット数が変動
する。また、Ｔａｂｌｅ　Ｙの部分に相当するマツプを
第３図（ｂ）に示す。このマツプを使用すると、例えば
、前出の係数ＡはＲ＝２、Ｓ＝１であるから符号化ビッ
ト数は６ビツトが割り当てられる。FIG. 3(a) is a bitmap used for allocating the number of coding bits for a luminance signal. Since DCT is performed with 8 or 9 bits depending on the image, the number of bits varies somewhat. Further, a map corresponding to the portion of Table Y is shown in FIG. 3(b). When this map is used, for example, since R=2 and S=1 for the coefficient A mentioned above, 6 bits are assigned as the number of encoding bits.

第４図（ａ）は同様に色信号用のビットマツプであり、
Ｔａｂｌｅ　Ｃの部分に相当するマツプを第４図（ｂ）
に示す。Similarly, FIG. 4(a) is a bitmap for color signals,
The map corresponding to the part of Table C is shown in Figure 4(b).
Shown below.

なお、実際のテープ上への記録時には、ビットマツプに
相当する情報を誤り訂正符号の部分に重畳して記録する
ことができる。Note that during actual recording on the tape, information corresponding to the bitmap can be recorded superimposed on the error correction code portion.

重畳符号については、例えば、文献“Ｎｅｗ　ｃｌａｓ
ｓｅｓ　ｏｆ　ｂｉｎａｒｙ　ｃｏｄｅｓ　ｃｏｎｓｔ
ｒａｃｔｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓｏｆ　ｃｏｎ
ｃａｔｅｎａｔｅｄ　ｃｏｄｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕ
ｃｔ　ｃｏｄｅｓ（Ｍ、ＫＡＳＡＨＡＲＡ、ｅｔ、ａｌ
、ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　ＩＴ、ＩＴ−２２，Ｎ
Ｏ，４（１９７６））等で述べられている。Regarding superposition codes, for example, see the document “New class
ses of binary codes const
racted on the basis of con
catenated codes and products
ct codes (M, KASAHARA, et, al
, IEEE Trans on IT, IT-22,N
O, 4 (1976)) etc.

例えば、圧縮後の画像の記録ビットレートを約２５Ｍｂ
ｐｓとし、２トラツクで１フイールドを構成するとすれ
ば１トラツクあたりの情報量は約２７，０００バイトに
なる。第５図（ａ）はトラック内の符号構成の一例を示
す概念図である。１トラツクを２ブロツクに分け、１ブ
ロツクを（２４１゜２２５．１７）Ｒ５符号（ｃｉ符号
）と、（６４，６０，５）Ｒ５符号（Ｃ２符号との積符
号で構成している。また、第５図（ｂ）及び（Ｃ）は重
畳した時の符号構成を示し、第５図（ａ）の構成に加え
、さらに（６４，４８゜１７）Ｒ３符号を４符号語構成
し、それをＣ１符号のチエツクコード部分に重畳する。For example, the recording bit rate of the compressed image is approximately 25 Mb.
ps, and if two tracks constitute one field, the amount of information per track will be approximately 27,000 bytes. FIG. 5(a) is a conceptual diagram showing an example of a code structure within a track. One track is divided into two blocks, and one block is composed of a product code of (241°225.17) R5 code (ci code) and (64,60,5) R5 code (C2 code). Figures 5 (b) and (C) show the code structure when superimposed, and in addition to the structure of Figure 5 (a), the (64, 48° 17) R3 code is further configured with 4 code words, and It is superimposed on the check code part of the C1 code.

Ｃ１、Ｃ３符号はＬ　Ｄ　Ｃ（Ｌｏｎｇ　Ｄｉｓｔａｎ
ｃｅ　Ｃｏｄｅ）とも呼ばれ、光デイスク装置等に用い
られており、誤り訂正用のＬＳＩも開発されている。C1 and C3 codes are LDC (Long Distan
It is also called CE Code) and is used in optical disk devices, etc., and LSIs for error correction have also been developed.

データの伝送はＣ１符号方向に行ない、さらに１トラツ
ク内の２ブロツクをインターリーブすればバーストエラ
ーに対しても能力を強化することができる。Data transmission is performed in the C1 code direction, and if two blocks within one track are interleaved, the capability against burst errors can be enhanced.

重畳されたＣ３符号の有無はＩＤ番号で判別し、無い場
合はＣ１符号により８誤り訂正を実行する。重畳されて
いる場合は重畳部分をイレージヤとして、Ｃ１符号によ
り４イレージヤ６誤り訂正を実行する。ここで得られる
イレージヤ位置の誤りパターンはＣ３符号データ＋真の
誤りとなり、Ｃ３符号が分離できる。Ｃ１符号の復号に
おいて訂正不可能だった場合はその符号語にフラグをた
て、Ｃ２及びＣ３符号ではイレージヤ訂正を行なうつ。The presence or absence of the superimposed C3 code is determined based on the ID number, and if there is no superimposed C3 code, 8 error correction is performed using the C1 code. If they are superimposed, the superimposed portion is used as an erasure, and 4 erasure and 6 error correction is performed using the C1 code. The error pattern at the erasure position obtained here is C3 code data + true error, and the C3 code can be separated. If the code word cannot be corrected in decoding of the C1 code, a flag is set on that code word, and erasure correction is performed on the C2 and C3 codes.

また、高速サーチ時等はＣ１符号のみを用いて訂正を行
なう。Further, during high-speed search, only the C1 code is used for correction.

ここで、第３図（ｂ）及び第４図（ｂ）に示した様に、
ビットマツプの中で３ビツト〜１４ビツトを割り当てる
ＲとＳの組（Ｒ，Ｓ）が全部で６０個あり、その他はす
べて１８ビツトまたは２１　（２２）ビットでほとんど
一定値である。そこで、６０個の（Ｒ，Ｓ）に関する情
報を重畳して記録することを考える。Here, as shown in FIG. 3(b) and FIG. 4(b),
There are a total of 60 pairs of R and S (R,S) to which 3 to 14 bits are assigned in the bitmap, and all others are 18 bits or 21 (22) bits, which are almost constant values. Therefore, consider recording information related to 60 pieces of (R, S) in a superimposed manner.

まず、（Ｒ，Ｓ）の組に割当てビット数の少ない方から
順位づけをする。例えば第３図（ｂ）の場合ならば、１
位（０，１）、２位（０，２）、３位（１，１）、・・
・とじ順位とその（Ｒ，Ｓ）に対応する２進コートを予
めＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等に書
きこんでおく。一方（Ｒ，Ｓ）の組はＲ及びＳに各５ビ
ツトずつを割当てて１０ビツトコードとして表現する。First, the pairs (R, S) are ranked in descending order of the number of allocated bits. For example, in the case of Figure 3(b), 1
1st place (0,1), 2nd place (0,2), 3rd place (1,1), etc.
- Write the binding order and the binary code corresponding to the (R, S) in advance in a ROM (Read Only Memory) or the like. On the other hand, the set (R, S) is expressed as a 10-bit code by allocating 5 bits to each of R and S.

例えば（０，１）は“０００００００００１”となる。For example, (0,1) becomes "0000000001".

このコートは１フイ一ルド分で １０ｘ６０＝６００　（ビット）＝７５（バイト）であ
り、色信号分も考えると１フィールド当り１５０バイト
程度となる。これに対し、重畳符号のエリアは第５図（
ｂ）に示す様に ４８Ｘ４＝１９２　（バイト）となるのて、１フイ一ル
ド分の（Ｒ，Ｓ）の２進コードは十分記録可能である。One field of this code is 10x60=600 (bits) = 75 (bytes), and if color signals are also taken into account, each field is about 150 bytes. On the other hand, the area of the superimposed code is shown in Figure 5 (
As shown in b), since 48×4=192 (bytes), the binary code of (R, S) for one field can be sufficiently recorded.

第１図（ａ）は本発明を実施する為の ＤＶＴＲの記録側の構成を示すブロック図である。（１
）はテープ、（２）は回転ドラムである。入力端子（５
）から人力した画像信号はローパスフィルタ（６）を経
てアナログ／ディジタル変換器（７）でディジタル信号
に変換し、圧縮回路（８）でＤＣＴを行なった後に符号
化回路（９）において可変長符号化や誤り訂正符号化等
の処理を行ない、変調回路（１０）で変調した後記録ヘ
ッド（３Ａ）（３Ｂ）及び（４ａ）（４Ｂ）てテープ上
に記録する。FIG. 1(a) is a block diagram showing the configuration of the recording side of a DVTR for implementing the present invention. (1
) is a tape, and (2) is a rotating drum. Input terminal (5
) is converted into a digital signal by an analog/digital converter (7) through a low-pass filter (6), subjected to DCT in a compression circuit (8), and then converted into a variable length code in an encoding circuit (9). After performing processing such as encoding and error correction encoding, and modulating the data in a modulation circuit (10), the recording head (3A) (3B) and (4a) (4B) records the data on the tape.

第１図（ｂ）は、符号化回路（９）の内部の構成を示す
ブロック図である。ＤＣＴ処理後の画像信号は走査回路
（１１）において関数３１の走査を施し、ランレンクス
判定回路（１２）及びレベル判定回路（１３）において
各係数の持つＲ及びＳの値を判断し、ＲとＳの値を組合
わせた２進コードをメモリ１（１４）に人力する。メモ
リｌには予め例えばアドレス０から６０に先に述べた１
位〜６０位に対応する符号を書きこんでおく。FIG. 1(b) is a block diagram showing the internal configuration of the encoding circuit (9). The image signal after the DCT processing is scanned by a function 31 in a scanning circuit (11), and the values of R and S of each coefficient are determined in a run length determination circuit (12) and a level determination circuit (13). A binary code that combines the values of is manually entered into memory 1 (14). In the memory l, for example, the addresses 0 to 60 are set to 1 mentioned earlier.
Write down the codes corresponding to the 60th place to the 60th place.

２進コード入力に対応じてメモリ１（１４）から符号が
出力する。この時、符号は最大ビット数の２１ビツト（
または２２ビツト）となる為、有効ビット数を判別する
為にＲ及びＳの値をビット数判定回路（１５）に入力し
て、この出力により有効ビット数を判定した後符号をメ
モリ２（１６）に書きこむ。メモリ２（１６）に書きこ
んだ符号は誤り訂正符号化回路（１７）とやりとりを行
ってさらに誤り訂正符号化を行ない、変調回路（ｌＯ）
に人力する。A code is output from memory 1 (14) in response to the binary code input. At this time, the code is 21 bits (the maximum number of bits) (
or 22 bits), so in order to determine the effective number of bits, the values of R and S are input to the bit number determination circuit (15), and after determining the effective number of bits from this output, the code is stored in memory 2 (16 ). The code written in the memory 2 (16) is exchanged with the error correction coding circuit (17), further subjected to error correction coding, and then sent to the modulation circuit (lO).
to use human power.

以上述べてきた処理を標準的な画像信号に対して行ない
、伝送ビットレートを計算した結果を以降に示す。なお
、ここで用いたのはテレビジョン学会の標準静止画像で
あるＩＴＥチャートの、■天気予報、■スイスの山村、
■チューリップ・ガーデンの３種類である。The processing described above is performed on a standard image signal, and the results of calculating the transmission bit rate are shown below. The ITE chart, which is the standard still image of the Television Society, was used here for ■weather forecast, ■mountain village in Switzerland,
■There are three types: tulip garden.

まず、次の２通りの計算結果を比較してみる。First, let's compare the following two calculation results.

Ａ：輝度信号（Ｙ　ｌ　、ｙ　２　）には第３図（ａ）
のビットマツプを用い、色信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）には
第４図（ａ）のビットマツプを用いた場合 Ｂ：輝度信号、色信号共に第４図（ａ）のビットマツプ
を用いた場合 表２：Ａの場合 表３：Ｂの場合 表２と表３とを比較してみると、輝度信号の伝送ビット
レートはＢの場合に比べＡの場合かいずれも減少してお
り、従来行なわれていた様にすべての信号を一種類のビ
ットマツプにより符号化するよりも、本実施例の様に輝
度信号と色信号それぞれの傾向に合ったビットマツプを
使い分ける方がよりビットレートを低減できる。A: The luminance signal (Y l , y 2 ) is shown in Figure 3 (a).
B: When the bitmap shown in Figure 4(a) is used for both the luminance signal and color signal. Table 2: Case A Table 3: Case B Comparing Tables 2 and 3, the transmission bit rate of the luminance signal is lower in both cases than in case B. Rather than encoding all signals with one type of bitmap as described above, it is possible to reduce the bit rate more by using different bitmaps that match the tendencies of the luminance signal and color signal, as in this embodiment.

さらに、この方式を発展させ、異なったフィールドや異
なった画像毎により適応したビットマツプを作製するこ
ともできる。すなわち、ＲとＳとの組合せＰ（Ｒ，Ｓ）
を考えて、画像１フイールドにおける係数のトータル数
に対し、各Ｐ（Ｒ５Ｓ）における係数の存在確率を求め
、確率の多い順に少ない符号化ビット数を割り当ててい
けばよい。Furthermore, this method can be developed to create more adapted bitmaps for different fields and different images. That is, the combination P(R,S) of R and S
Considering the above, the probability of existence of a coefficient in each P(R5S) is determined with respect to the total number of coefficients in one field of an image, and a smaller number of encoding bits is assigned in descending order of probability.

注：■は９ビットＤＣＴ 表４：割り当てビット数 ビット数　３３４５５６６６７７７７８８８８９９９９
１図（Ｃ）に示す。第１図（ｂ）に示したと同様にラン
レングス（Ｒ）及び振幅のレベル（Ｓ）が判断されると
、カウンタ（１Ｂ）により対応するＰ　（Ｒ，Ｓ）に係
数の値が１個カウントされる。Note: ■ is 9-bit DCT Table 4: Number of allocated bits Number of bits 33455666777788889999
This is shown in Figure 1 (C). When the run length (R) and amplitude level (S) are determined in the same way as shown in Figure 1(b), the counter (1B) counts one coefficient value for the corresponding P (R, S). be done.

また、係数はいったんメモリ１（１４）に書きこむ、１
フイ一ルド分の係数をカウントし終えた後、順位付は回
路（１９）において係数の存在確率を求め、多い順に各
Ｐ　（Ｒ，Ｓ）の順位を１位から６０位までつけて、ビ
ット数判定回路（１５）により量子化ビット数を与える
と共にアドレス指定回路（２０）でメモリのアドレスを
制御し、メモリ１（１４）に書きこんだ信号を１位から
順に読み出してメモリ２（１６）に書きこむ。後の処理
は第１図（ｂ）に示した場合と同様である。In addition, the coefficient is once written to memory 1 (14), 1
After counting the coefficients for one field, the ranking circuit (19) calculates the existence probability of the coefficients, ranks each P (R, S) from 1st to 60th in descending order, and ranks the bits. The number determining circuit (15) gives the number of quantization bits, and the addressing circuit (20) controls the address of the memory, and the signals written in memory 1 (14) are read out sequentially from the 1st position to memory 2 (16). Write in. The subsequent processing is the same as that shown in FIG. 1(b).

この場合も、フィールド毎に１位から６０位までのＰ　
（Ｒ，Ｓ）を第５図（ｂ）に示す重畳部分に記録すれば
よい。記録する信号としては、前述の１０ビツト２進コ
ード等が使用できる。信号の再生時にはこの情報を得て
復号を行なえばよい。In this case as well, P from 1st to 60th place for each field.
(R, S) may be recorded in the overlapping portion shown in FIG. 5(b). As the signal to be recorded, the aforementioned 10-bit binary code or the like can be used. When reproducing a signal, it is sufficient to obtain this information and perform decoding.

上記の方式による計算結果を次表に示す。The calculation results using the above method are shown in the table below.

表５二適用型の場合 この場合は、表２に示したＡの場合と比へてさらにビッ
トレートが低減されており、従来の方式がかなり改善で
きている。In the case of the second application type in Table 5, in this case, the bit rate is further reduced compared to case A shown in Table 2, and the conventional method is considerably improved.

なお、上記実施例ではビットマツプを輝度信号と色信号
とで変える場合及びフィールド単位で最適化する場合を
示したが、ビットマツプ変更の単位はこれらに限らず、
任意である。Note that although the above embodiments show cases in which the bitmap is changed between luminance signals and color signals, and cases in which optimization is performed in units of fields, the unit of bitmap change is not limited to these.
Optional.

さらに、上記実施例では信号のサブブロック及びマクロ
ブロックが第２図（ａ）の構成であり、ｌフィールドの
構成は第２図（ｂ）に示した構成である場合について述
べたが、他の構成であってもよい。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the signal subblock and macroblock have the configuration shown in FIG. 2(a), and the L field has the configuration shown in FIG. 2(b). It may be a configuration.

また、上記実施例ではテレビジョン信号をＤＶＴＲに記
録する場合について示したが、扱う信号及び装置は他の
ものであってもよく、上記実施例と同様の効果を発揮す
る。Further, although the above embodiments have been described with reference to the case where television signals are recorded on a DVTR, other signals and devices may be used and the same effects as those of the above embodiments can be achieved.

また、上記実施例では重畳符号の構成が第５図（ｂ）に
示す構成である場合を示したが、構成はこれに限らず任
意である。Further, in the above embodiment, the configuration of the superimposition code is shown in FIG. 5(b), but the configuration is not limited to this and may be arbitrary.

（発明の効果） 以上の様に、この発明によれば、可変長符号化において
、アナログ信号の種類に応じて符号化ビット数の割り当
て方法を換える様にし、このための情報をテープ（）上
に重畳符号として記録する様にしたのて、簡単な構成で
データの記録再生を高い精度で行なうことのできる効果
がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in variable length encoding, the method of allocating the number of encoding bits is changed depending on the type of analog signal, and information for this purpose is recorded on tape (). By recording the data as a superimposed code, it is possible to record and reproduce data with high accuracy with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図（ａ）は本発明の一実施例によるＤＶＴＲの記録
側のブロック図、第１図（ｂ）及び第１図（Ｃ）は本発
明による符号化回路の構成を示すブロック図、第２図（
ａ）及び第２図（ｂ）は本発明の一実施例によるディジ
タル画像信号の構成を示す図、第３図（ａ）、第３図（
ｂ）、第４図（ａ）、第４図（ｂ）は本発明の実施例に
よるビットマツプの構成を示す図、第５図（ａ）、第５
図（ｂ）、第５図（Ｃ）は本発明による誤り訂正符号の
構成を示す図、第６図はＤＶＴＲのトラックパターンの
模式図、第７図は従来の可変長符号化方法における信号
走査のパターンの模式図である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 　　　　　　代理人　　大　岩　増　雄「 ］ 第２図 （ａ） ｌマクロゾロツノ（ＭＢ） Ｓ− 第３図 （、ｌ） （ 〕ＩＪ？ビ・７Ｆｆ）Ｃ７吋 第４図 （ａ） （ ）１よ　？ヒツトＤＣＴａ今 第４図 Ｔ″ａｂ　ｌｅ　Ｃ （ｂ） 第５図FIG. 1(a) is a block diagram of the recording side of a DVTR according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) and FIG. 1(C) are block diagrams showing the configuration of an encoding circuit according to the present invention, and FIG. Figure 2 (
a) and FIG. 2(b) are diagrams showing the structure of a digital image signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3(a) and FIG.
b), FIG. 4(a), FIG. 4(b) is a diagram showing the structure of a bitmap according to an embodiment of the present invention, FIG.
Figures (b) and 5 (C) are diagrams showing the configuration of an error correction code according to the present invention, Figure 6 is a schematic diagram of a DVTR track pattern, and Figure 7 is a signal scanning in a conventional variable length encoding method. FIG. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa " ] Figure 2 (a) l Macrozorotsuno (MB) S- Figure 3 (, l) ( ] IJ?B 7Ff) C7 吾Figure 4 (a) ( )1yo?Hit DCTa Now Figure 4 T″able C (b) Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）テレビジョン信号等のアナログ信号をディジタル
信号に変換する際に信号の各サンプルが持つ情報量に応
じて異なる量子化ビット数を割り当てる可変長符号化方
式において、予め複数の符号化ビット数割り当て方法を
設定しておき、個々の方法に関する情報をディジタル信
号に重畳して媒体上に記録することを特徴とする可変長
符号化方式。(1) In a variable length coding method that assigns a different number of quantization bits depending on the amount of information contained in each sample of the signal when converting an analog signal such as a television signal to a digital signal, multiple numbers of coded bits are preset. A variable length encoding method characterized by setting allocation methods and recording information on a digital signal on a medium by superimposing information on each method.