JPH05308610A

JPH05308610A - 帯域圧縮信号処理装置

Info

Publication number: JPH05308610A
Application number: JP11043292A
Authority: JP
Inventors: Kazuharu Niimura; 一治新村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JP3231833B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、高速再生時に良好な再生画像を容
易に得ることができる帯域圧縮信号処理装置を提供する
ことを目的としている。【構成】１画面にａ個の画像領域を形成する映像信号に
対して、フレーム内符号化処理を施したフレーム内処理
信号と、フレーム間符号化処理を施したフレーム間処理
信号とを作成し、フレーム内符号化処理の後はフレーム
間符号化処理を施し、この信号処理方式を入力映像信号
の動き評価に応じて適応的に繰り返す帯域圧縮手段と、
ｆフレームを周期とし１フレーム毎にａ個の領域のうち
ｂ個づつの画像領域の信号に周期的にフレーム内符号化
処理を施すリフレッシュ符号化処理手段とを備え、リフ
レッシュ符号化処理を施したブロックを複数個結合し、
トリックブロックを形成し、リフレッシュ符号化処理を
施さない非トリックブロックの間に配置するようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、映像信号等をデジタ
ル信号に変換し、フレーム内符号化処理とフレーム間符
号化処理とを組み合わせた帯域圧縮を行う装置に係り、
この出力信号を例えばテープにヘリカルスキャン方式で
記録しそれを再生する記録再生装置に伝送した際に、特
にその高速再生時に良好な再生画像を容易に得られるよ
うにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、映像信号をデジタル伝送
するにあたっては、可変長符号化方式を利用した伝送方
法や、フレーム内符号化処理とフレーム間符号化処理と
を組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送する方法等が検討
されている。このうち、フレーム内符号化処理とフレー
ム間符号化処理とを組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送
する技術は、例えば文献 IEEE Trans.on Broadcasting
Vol.36 NO.4 DEC 1990に記載されたWoo Paik：“Digit
al compatible HD-TV Broadcast system"に示されてい
るように帯域圧縮技術であり、以下にその特徴的な部分
を説明する。

【０００３】図３５において、入力端子１１に入力され
た映像信号は、減算回路１２と動き評価回路１３とにそ
れぞれ供給される。この減算回路１２では、後述する減
算処理が行なわれ、その出力は、ＤＣＴ（離散コサイン
変換）回路１４に入力される。ＤＣＴ回路１４は、水平
方向８画素，垂直方向８画素を単位ブロック（８×８画
素＝６４画素）として取り込み、画素配列を時間軸領域
から周波数領域へ変換した係数を出力する。そして、各
係数は、量子化回路１５で量子化される。この場合、量
子化回路１５は、１０種類あるいは３２種類の量子化テ
ーブルを持っており、選択された量子化テーブルに基づ
いて個々の係数が量子化される。なお、量子化回路１５
において、量子化テーブルを備えているのは、情報の発
生量と送出量とが一定の範囲以内に収まるようにするた
めである。

【０００４】そして、量子化回路１５から出力された係
数データは、単位ブロック毎に低域より高域へジグザグ
・スキャンされて取り出された後、可変長符号化回路１
６に入力されて、零係数の続く数（ラン・レングス）と
非零係数とを１組にして可変長符号化される。なお、符
号器は、ハフマン符号等の発生頻度により符号長の異な
る可変長符号器である。そして、可変長符号化されたデ
ータは、ＦＩＦＯ（ファースト・イン・ファースト・ア
ウト）回路１７に入力されて規定の速度で読み出された
後、出力端子１８を介して図示しない次段のマルチプレ
クサー［制御信号，音声データ，同期データ（ＳＹＮ
Ｃ），後述するＮＭＰ等を多重する］に供給され、伝送
路へ送出される。ＦＩＦＯ回路１７は、可変長符号化回
路１６の出力が可変レートであり、伝送路のレートが固
定レートであるため、この発生符号量と送出符号量の違
いを吸収するバッファの役目をしている。

【０００５】また、量子化回路１５の出力は、逆量子化
回路１９に入力されて逆量子化される。さらに、この逆
量子化回路１９の出力は、逆ＤＣＴ回路２０に入力され
て元の信号に戻される。この信号は、加算回路２１を介
してフレーム遅延回路２２に入力される。フレーム遅延
回路２２の出力は、動き補償回路２３と前記動き評価回
路１３とにそれぞれ供給されている。動き評価回路１３
は、入力端子１１からの入力信号とフレーム遅延回路２
２の出力信号とを比較し、画像の全体的な動きを検出し
て、動き補償回路２３から出力される信号の位相位置を
制御する。静止画の場合は、原画像と１フレーム前の画
像とが一致するように補償される。動き補償回路２３の
出力は、スイッチ２４を介して減算回路１２に供給され
るとともに、スイッチ２５を介して加算回路２１からフ
レーム遅延回路２２に帰還することもできる。

【０００６】次に、上記したシステムの基本的な動作を
説明する。このシステムの基本動作としては、フレーム
内符号化処理とフレーム間符号化処理とがある。フレー
ム内符号化処理は以下のように行なわれる。この処理が
行なわれるときは、スイッチ２４，２５は共にオフであ
る。入力端子１１の映像信号は、ＤＣＴ回路１４で時間
軸領域から周波数領域に変換され、量子化回路１５にお
いて量子化される。この量子化された信号は、可変長符
号化処理を受けた後、ＦＩＦＯ回路１７を介して伝送路
へ出力される。量子化された信号は、逆量子化回路１９
及び逆ＤＣＴ回路２０で元の信号に戻され、フレーム遅
延回路２２で遅延される。したがって、フレーム内符号
化処理のときは、入力映像信号の情報がそのまま可変長
符号化されているのと等価である。このフレーム内処理
は、入力映像信号のシーン・チェンジ及び所定のブロッ
ク単位で適宜な周期で行われる。周期的フレーム内処理
に関しては後述する。

【０００７】次に、フレーム間符号化処理について説明
する。フレーム間符号化処理が実行されるときは、スイ
ッチ２４，２５が共にオンされる。このため、入力映像
信号と、その１フレーム前の映像信号との差分に相当す
る信号が減算回路１２から得られる。この差分信号が、
ＤＣＴ回路１４に入力され、時間軸領域から周波数軸領
域に変換され、次に量子化回路１５で量子化されること
になる。またフレーム遅延回路２２には、差分信号と映
像信号とが加算回路２１で加算されて入力されるから、
差分信号を作成する元となった入力映像信号を予測した
予測映像信号が作成されて入力されることになる。

【０００８】図３６には、高品位テレビジョン信号のビ
デオ信号が、上記のようにフレーム内処理とフレーム間
処理とを施され、伝送路上に送出された状態のライン信
号を示している。この信号は、伝送路の信号であり、コ
ントロール信号，音声信号，同期信号（ＳＹＮＣ），シ
ステム制御信号，ＮＭＰ等が多重された状態で示してい
る。図３６（ａ）は、第１ラインの信号を示し、同図
（ｂ）は、第２ライン以降の信号を示している。この映
像信号がフレーム内処理されているものであれば、逆変
換すれば正常な映像信号が得られる。しかし、フレーム
間符号化処理を施されている映像信号の場合は、この信
号を逆変換しても差分信号が再現されるだけである。し
たがって、この差分信号に、１フレーム前に再現してい
る映像信号（または予測映像信号）を加算することによ
って、正常な映像信号が再現できることになる。

【０００９】上記のシステムによると、フレーム内処理
された信号は、全情報を可変長符号化しており、次のフ
レーム以後でフレーム間処理された信号は、差分情報を
伝送することになり、帯域圧縮を実現していることにな
る。

【００１０】次に、上記の帯域圧縮システムで処理する
画素の集合の定義を説明する。すなわち、ブロック：水平方向８画素，垂直方向８画素から構成さ
れる６４画素の領域のことである。

【００１１】スーパーブロック：輝度信号の水平方向４
ブロック，垂直方向２ブロックからなる領域のことであ
る。この領域に、色信号Ｕ、Ｖとしての１ブロックづつ
が含まれる。また、動き評価回路１３から得られる画像
動きベクトルは、スーパーブロック単位で含まれる。

【００１２】マクロブロック：水平方向の１１のスーパ
ーブロックのことである。また、符号が伝送される際に
は、ブロックのＤＣＴ係数は、零係数の連続数と、非零
係数の振幅により決められた符号とに変換され、それら
が組になって伝送され、ブロックの最後にはエンド・オ
ブ・ブロック信号が付加されている。そして、スーパー
ブロック単位で行なわれた動き補正の動きベクトルは、
マクロブロック単位で付加されて伝送される。

【００１３】図３６に示した伝送信号について、以後、
特に関連ある事項について、さらに説明を加える。第１
ラインの同期（ＳＹＮＣ）信号は、デコーダにおいてフ
レームの同期信号を示しており、１フレームにつき１つ
の同期信号を用いてデコーダの全てのタイミング信号が
作りだされる。第１ラインのＮＭＰ信号は、この信号の
終りから次のフレームのマクロブロックの初めまでのビ
デオデータ数を示している。これは、フレーム内符号化
処理とフレーム間符号化処理とを適応的に切り換えて符
号を構成しているために、１フレームの符号量がフレー
ム毎に異なることになり、符号の位置が異なってくるた
めである。そこで、１フレームに相当する符号の位置を
ＮＭＰ信号で示している。

【００１４】また、使用者がチャンネルを変えた場合の
対策として、周期的フレーム内処理が行なわれる。すな
わち、この帯域圧縮システムでは、前述したように、水
平方向の１１のスーパーブロックをマクロブロックと称
しており、１画面の水平方向には、４４スーパーブロッ
クが存在している。つまり、１フレームには、水平方向
に４マクロブロック、垂直方向に６０マクロブロックの
合計２４０マクロブロックが存在することになる。そし
て、この帯域圧縮システムでは、図３７（ａ）〜（ｈ）
及び図３８（ａ）〜（ｃ）に示すように、４つのマクロ
ブロック単位でそれぞれスーパーブロックの縦の一列毎
にリフレッシュが行なわれ、１１フレーム周期で全ての
スーパーブロックがリフレッシュされる。すなわち、リ
フレッシュされたスーパーブロックを、図３８（ｄ）に
示すように、１１フレーム分蓄積することにより全ての
領域においてフレーム内処理が行なわれることになる。
このため、例えばＶＴＲ（ビデオ・テープレコーダ）等
の通常再生時には、上記したフレーム内処理が１１フレ
ーム周期で行なわれるため、問題なく再生画像を見るこ
とができる。

【００１５】なお、上記マクロブロックの先頭には、ヘ
ッドデータが挿入されている。このヘッドデータには、
各スーパーブロックの動きベクトル，フィールド・フレ
ーム判定，ＰＣＭ／ＤＰＣＭ判定及び量子化レベル等が
まとめて挿入されている。

【００１６】ところで、上記した帯域圧縮システムは、
テレビジョン信号の帯域圧縮のためのエンコーダとして
用いられ、受信側ではそのデコーダが用いられる。ここ
で、上記の伝送信号をＶＴＲに記録することを考える。
一般的なＶＴＲは、１フィールドの映像信号を固定長符
号に変換し、一定量の情報量を発生させ、Ｘ本（Ｘは正
の整数）のトラックに記録する方式である。

【００１７】一方、上記帯域圧縮システムで得られた伝
送信号をそのまま用いてＶＴＲに記録再生しようとする
と、フレーム内処理及びフレーム間処理した符号にその
まま可変長符号を用いることになるため、周期的にフレ
ーム内処理した符号が記録される位置が固定されず、高
速再生時において、リフレッシュされないブロックが発
生することになる。

【００１８】具体的に言えば、図３９は、上記のように
可変長符号化された信号を磁気テープ２６にヘリカル記
録した場合の、トラックパターンを示している。トラッ
クパターンＴ₁〜Ｔ₁₁において、太線で示す部分がフレ
ームＦ₁〜Ｆ₁₁の切り替わり位置を示している。フレー
ムＦ₁〜Ｆ₁₁の切り替わり位置が揃っていないのは、可
変長符号により記録データが作成されているからであ
る。そして、この磁気テープ２６は、ＶＴＲで通常再生
した場合には、全てのトラックパターンＴ₁〜Ｔ₁₁が磁
気ヘッドにより順次スキャンされるため、その再生出力
をデコーダに通すことにより、何ら問題なく正常な映像
信号を再生することができる。すなわち、通常再生時に
は、磁気テープ２６に記録された、フレーム内処理した
符号とフレーム間処理した符号とを全て再生することが
できるため、全ての符号を用いて画像を構成できるから
である。

【００１９】しかしながら、ＶＴＲでは、例えば特殊再
生における倍速再生モード等のように、限られたトラッ
クのみを再生する場合がある。このとき、磁気ヘッド
は、トラックをジャンプして記録信号をピックアップす
ることになる。この場合、フレーム内符号化処理された
信号のトラックが次々と再生されれば問題ないが、フレ
ーム間符号化処理されたトラックが再生されると、差分
信号による画像しか得られないことになる。

【００２０】図４０は、２倍速再生を行なった場合の磁
気ヘッドのトレース軌跡Ｘ₁〜Ｘ₁₁を示している。図４
０において、フレームＦ₁〜Ｆ₂₄にそれぞれフレーム内
符号化処理された信号が分散されて記録されているた
め、画面内で再生されるフレーム内処理部分の位置は不
定となっている。２倍速再生時に再生することができる
フレーム内処理した信号を、図４１（ａ）〜（ｈ）及び
図４２（ａ）〜（ｃ）に示している。そして、これら１
１フレームを蓄積すると、図４２（ｄ）に示すように、
周期的にフレーム内処理を施した符号が存在していな
い、つまり、リフレッシュされたスーパーブロックが存
在しない部分があり、再生画像を構成することができな
い部分が生じることになる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
帯域圧縮システムを備えたヘリカルスキャン方式の記録
再生装置では、倍速再生等の高速再生が困難になるとい
う問題を有している。

【００２２】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、高速再生時に良好な再生画像を容易に得
ることができる極めて良好な帯域圧縮信号処理装置を提
供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る帯域圧縮
信号処理装置は、１画面の映像信号にａ個（ａは正の整
数）の画像領域を形成し、この映像信号に対して、フレ
ーム内の情報を用いてフレーム内符号化処理を施したフ
レーム内処理信号と、フレーム間の差分情報を用いてフ
レーム間符号化処理を施したフレーム間処理信号とを作
成し、フレーム内符号化処理の後はフレーム間符号化処
理を施し、この信号処理方式を入力映像信号の動き評価
に応じて適応的に繰り返す帯域圧縮手段と、ｆフレーム
（ｆはｆ≧２の整数）を周期とし１フレーム毎にａ個の
領域のうちｂ個づつの画像領域の信号に周期的にフレー
ム内符号化処理を施すリフレッシュ符号化処理手段とを
備え、該リフレッシュ符号化処理を施したブロックを複
数個結合し、トリックブロックを形成し、リフレッシュ
符号化処理を施さない非トリックブロックの間に配置す
るようにしたものである。

【００２４】

【作用】上記のような構成によれば、高速再生時にフレ
ーム内符号化処理した信号を正確に得られるので、良好
な再生画像を得ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。この実施例では、１１フレーム
で１画面２６４０個の領域にフレーム内符号化処理が施
されるため、１画面内の領域数ａ＝２６４０個、フレー
ム内符号化処理周期ｆ＝１１フレームである。また、こ
こでは、ａ＝２６４０個の領域は互いに重複していない
例を用いるが、重複していても差し支えない。さらに、
１本のトラックを１０分割し、１フレーム分の平均映像
符号を１トラックに記録する場合を説明するため、１ト
ラックの分割数ｄ＝１０個、１フレーム分の平均映像符
号を記録するトラック数ｃ＝１本とする。そこで、記録
媒体領域数ｄ×ｃ×ｆ＝１０×１×１１＝１１０個とな
る。画面領域と記録媒体領域との対応は、等配分する場
合に関して述べる。なお、この発明においては、必ずし
も等配分で入れる必要はない。そこで、１つの記録媒体
領域に入る画面の領域数ｅ＝ａ／ｄ×ｃ×ｆ＝２６４０
／１０×１×１１＝２４個となり、ｅ＝２４個づつをｄ
×ｃ×ｆ＝１１０個の領域に対応付ける場合を述べる。

【００２６】図１において、図３５と同一部分には同一
符号を付して示し、従来のシステムと異なる部分を中心
に説明することにする。また、図２には、このシステム
の動作タイミングを示している。ここで、この実施例は
説明を簡単にするためエンコーダ側のブロック図を用い
て説明するが、図３６に示した伝送データを受信するデ
コーダ側においても実現することができる。図１に関し
て説明する。入力端子２７には、入力映像信号の同期信
号ＳＹＮＣが供給される。この同期信号ＳＹＮＣは、Ｓ
ＹＮＣ信号検出回路２８に入力されて検出される。ＳＹ
ＮＣ信号検出回路２８は、同期信号ＳＹＮＣに同期した
ＳＹＮＣパルスを発生してトラック形成信号発生回路２
９に供給している。なお、デコーダにおいて実現する場
合には、図３６に示した伝送データ内の同期信号ＳＹＮ
Ｃを検出し、ＳＹＮＣ信号検出回路２８に入力すれば良
い。

【００２７】図２（ａ）は、入力映像信号を示してお
り、Ｙは輝度信号、Ｕ，Ｖは色信号を示し、枠内に記入
してある数字はフレームの番号を示している。図２
（ｂ）は、ＳＹＮＣ信号検出回路２８から得られるＳＹ
ＮＣパルスを示し、図２（ａ）に示した入力映像信号の
フレームの切り替わり点に同期して発生されている。図
２（ｃ）は、トラック形成信号発生回路２９から得られ
るトラック形成信号を示している。このトラック形成信
号に付しているＡ，Ｂは、Ａヘッド及びＢヘッドがそれ
ぞれ交互にトラックを形成する期間を指定している。Ａ
ヘッド及びＢヘッドは、図１に示すように、回転ドラム
３０に１８０°対向した位置に取り付けられている。こ
こでは、対向してヘッドを１個づつ取り付けた場合を説
明するが、１トラックで記録できる符号量が少ない場合
には、対向してｐ個（ｐは正の整数）づつのヘッドを配
置すれば良い。この実施例では、図２（ｂ）に示すＳＹ
ＮＣパルスの発生タイミングと、図２（ｃ）に示すトラ
ック形成信号の切り替わりタイミングとが同期してい
る。図２（ｄ）は、Ａヘッド及びＢヘッドにより形成さ
れるトラックを示し、枠内に記入してある数字はトラッ
クの番号を示している。

【００２８】そして、トラック形成信号発生回路２９か
ら出力されるトラック形成信号は、トラック形成制御回
路３１に供給される。このトラック形成制御回路３１
は、回転ドラム３０の回転位相を制御するとともに、Ａ
ヘッド及びＢヘッドへの記録信号供給タイミングを制御
している。なお、この実施例では、１フレームの平均符
号発生量と１トラックとが対応するため、回転ドラム３
０の回転数は９００ｒｐｍとなっている場合を説明す
る。ただし、１フレームの平均発生符号をｃ回の磁気ヘ
ッドのスキャンでｃ本（ｃは正の整数）のトラックに記
録し、回転ドラム３０の回転数を１８００ｒｐｍ等異な
る回転数にしてもよい。

【００２９】次に、ＶＴＲの高速再生を可能とするため
に、この実施例で用いた符号入れ替え方法について説明
する。まず、入力端子３２，３３に供給された色信号
Ｕ，Ｖをデシメータ３４，３５に通した各信号と、入力
端子３６に供給された輝度信号Ｙとを、マルチプレクサ
３７で結合させたものが、入力映像信号として減算回路
１２や動き評価回路１３に供給されており、可変長符号
化回路１６から帯域圧縮符号化されたビデオ符号が出力
されている。

【００３０】ここで、図３５に示した従来の帯域圧縮シ
ステムでは、映像信号を可変長符号化して伝送してお
り、図２（ｉ）に示すように、ビデオ符号のフレームの
切り替わり点はフレームによって異なっている。図２
（ｈ）に示したＮＭＰ信号は、このビデオ信号のフレー
ムの切り替わり点を示している。従来では、１フレーム
に２６４０個のスーパーブロックが存在しており、この
２６４０個のスーパーブロックが図２（ｈ）のＮＭＰ信
号で示した１フレーム期間内に入っている。

【００３１】また、従来では、１画面上に、水平方向に
４つのマクロブロックが存在しており、このマクロブロ
ックは１１スーパーブロックで構成されている。そし
て、１フレーム当たりマイクロブロック内のうち１つの
スーパーブロックは、強制的にフレーム内処理を用いて
いる。また、この強制的にフレーム内処理を用いるシー
ケンスは、図３６のシステムコントロール信号内に含ま
れている。ここで、この強制的にフレーム内処理を行な
うスーパーブロックをリフレッシュブロックと称し、さ
らに、強制的にフレーム内処理を行なわなかったスーパ
ーブロックを非リフレッシュブロックと称することにす
る。

【００３２】つまり、言葉の定義として、リフレッシュブロック：マクロブロックのうち１フレー
ム期間に１スーパーブロックづつ強制的にフレーム内処
理を行なうとき、このフレーム内処理を行なったスーパ
ーブロックをリフレッシュブロックと称する。マクロブ
ロックは、１１スーパーブロックで構成されるため、１
１フレーム周期で強制的にフレーム内処理が行なわれ
る。

【００３３】非リフレッシュブロック：上述したリフレ
ッシュブロック以外のスーパーブロックで、このスーパ
ーブロック内には画像の内容により、フレーム内処理を
行なったブロックとフレーム間処理を行なったブロック
とが存在する。例えば入力映像信号にシーンチェンジ等
が発生した場合、フレーム内処理が用いられる場合もあ
るが、これも非リフレッシュブロックとする。

【００３４】ここで、１フレーム期間には、リフレッシ
ュブロックは２４０個（＝２６４０÷１１）存在してい
る。そこで、従来では、図２（ｈ）に示す１フレーム期
間に同図（ｇ）に示すように２４０個のリフレッシュブ
ロックが存在する。そして、従来の信号をそのままＶＴ
Ｒで記録すると、リフレッシュブロックの位置が定まら
なくなり、前述したように高速再生ができなくなる。

【００３５】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれフレーム
番号Ｆ₅，Ｆ₆の映像信号を示している。同図におい
て、Ｇ₅，Ｇ₆で示した部分がリフレッシュブロックを
示し、Ｈ₅，Ｈ₆で示した部分が非リフレッシュブロッ
クを示している。そして、以後、フレーム番号，リフレ
ッシュブロック番号及び非リフレッシュブロック番号の
間において、フレーム番号Ｆ_n（ｎは整数）のフレーム
のリフレッシュブロック番号をＧ_n、非リフレッシュブ
ロック番号をＨ_nとする。

【００３６】この発明では、リフレッシュブロックと非
リフレッシュブロックとのトラック上の配置を異なった
ものにしている。

【００３７】この実施例では、１トラックを１０分割し
て記録する場合を示している。１トラックを１０分割し
た場合、高速再生としては１０倍速まで再生が可能とな
る。１１倍以上の高速再生時には、リフレッシュブロッ
クをすべて再生できなくなるため、図４２（ｄ）で示し
た図と同様に、画像を構成できない領域が発生すること
になる。もし、ＶＴＲの仕様として、２０倍速の高速再
生を実現したい場合には、１トラックを２０分割すれば
よい。さらに、速い高速再生を実現したい場合には、リ
フレッシュブロックをトラック上に等間隔に配置すれば
よい。

【００３８】図２（ｅ）は、１トラックを１０分割する
タイミングパルスを示しており、同図（ｂ），（ｃ）に
示した１トラック期間をほぼ等分に１０分割している。
そして、この分割された１期間をセクタと称する。

【００３９】つまり、言葉の定義として、セクタ：１トラック期間をほぼ等分にｄ（この場合１
０）分割した期間をいう。

【００４０】この実施例においては、図２（ｆ）に示す
ように１セクタに２４個のリフレッシュブロックを入れ
ている。このようにすれば、１トラックは１０セクタか
らなるため、１トラックで２４０個のリフレッシュブロ
ックが挿入されることになり、映像信号の１フレームの
リフレッシュブロック数と一致している。つまり、１セ
クタに入るリフレッシュブロック数ｅは、周期的にフレ
ーム内処理が行なわれるスーパーブロック数をｂとし、
ｂ個のフレーム内処理信号をｃ本のトラックに記録した
とすると、ｅ＝ｂ／ｃ×ｄ（この場合２４０／１×１０
＝２４）となっている。

【００４１】以上のような符号入れ替えを行なうことに
よって、従来ではＮＭＰ信号が示した１フレーム期間に
１フレーム分のリフレッシュブロックが配置されていた
ものを、１トラック期間に１フレーム分のリフレッシュ
ブロックが存在するように配置することができる。

【００４２】図４はトラックパターンを示している。す
なわち、磁気テープ２６上におけるトラックＴ₁〜Ｔ₁₁
の枠内に記入したＧ₁〜Ｇ₁₁は、前述したリフレッシュ
ブロック番号Ｇ_nに対応する。このリフレッシュブロッ
クとトラックＴ_nとの関係は、トラックＴ_n内に番号Ｇ
_nのリフレッシュブロックが記録されるという関係にな
っている。また、トラックＴ₁〜Ｔ₁₁の枠内に記入した
Ｈ₁〜Ｈ₁₁は、前述した非リフレッシュブロック番号Ｈ
_nに対応する。この非リフレッシュブロックの切り替わ
り点は、トラックＴ₁〜Ｔ₁₁の枠内に示した太線の部分
となっている。

【００４３】図４のトラック３８にセクタとトラックと
の関係を示している。トラック３８は１０分割されｄ＝
１０個のセクタに分割される。この１つのセクタには、
ｅ＝２４個づつのリフレッシュブロックが配置されてい
る。非リフレッシュブロックは、リフレッシュブロック
を配置した間に入れる。

【００４４】ここで、トラックＴ₅，Ｔ₆を例にとって
詳しく説明すると、トラックＴ₅にはフレームＦ₅のリ
フレッシュブロックＧ₅を記録する。また、トラックＴ
₆にはフレームＦ₆のリフレッシュブロックＧ₆を記録
する。このリフレッシュブロックを配置した空き部分に
非リフレッシュブロックを記録する。トラックＴ₅には
非リフレッシュブロックＨ₅，Ｈ₆を記録し、トラック
Ｔ₆には非リフレッシュブロックＨ₆，Ｈ₇を記録す
る。

【００４５】そこで、以上のような記録形態を実現する
ために、再び図１において、可変長符号化回路１６から
得られる帯域圧縮符号化されたビデオ符号は、符号入れ
替え回路３９に供給される。また、リフレッシュブロッ
ク制御回路４０は、前述したリフレッシュブロックの符
号位置信号を発生するもので、この符号位置信号は符号
入れ替え回路３９に供給される。この符号入れ替え回路
３９は、入力されたビデオ符号と符号位置信号とに基づ
いて、リフレッシュブロックと非リフレッシュブロック
との並べ替えを行なう。

【００４６】すなわち、１トラック内に設けた１０個の
セクタそれぞれに２４個づつのリフレッシュブロックを
挿入する処理が行なわれる。この処理を行なうために
は、一旦、符号を図示しないメモリに記憶し、該メモリ
から符号を読み出す際に、リフレッシュブロックを１セ
クタに２４個入るように読み出すことによって実現され
る。

【００４７】そして、符号入れ替え回路３９の出力は、
インデックス挿入回路４１に供給される。このインデッ
クス挿入回路４１は、非リフレッシュブロックが一部分
離されて記録されていることを再生時に検出することが
できるように、インデックス信号を各セクタの制御デー
タ部に挿入する。なお、このインデックス信号は、リフ
レッシュブロック制御回路４０からの符号位置信号が供
給されるインデックス発生回路４２により準備されてい
る。そして、このインデックス挿入回路４１の出力が、
マルチプレクサ４３を介してＡヘッド及びＢヘッドに供
給され、磁気テープ２６に記録される。

【００４８】なお、デコーダにおいて、リフレッシュブ
ロックと非リフレッシュブロックとの入れ替えを行なう
場合には、図３６に示したビデオ符号の内部のマクロブ
ロックの先頭に存在するヘッドデータのＰＣＭ／ＤＰＣ
Ｍ判定符号及びシステムコントロール信号内に含まれる
リフレッシュシーケンス符号を検出し、リフレッシュブ
ロック制御回路４０の出力信号として用いれば良い。

【００４９】図５（ａ），（ｂ）は、２倍速再生時にお
けるヘッドのトレース軌跡Ｘ₁〜Ｘ₁₁を示している。な
お、各トラックＴ₁〜Ｔ₂₂の枠内には、図４と同様にリ
フレッシュブロックＧ_n及び非リフレッシュブロックＨ
_nを示している。そして、この図５に示す２倍速再生時
のヘッドトレースにおいて、再生可能なリフレッシュブ
ロックを図６（ａ）〜（ｈ）及び図７（ａ）〜（ｃ）に
示している。この図６（ａ）〜（ｈ）及び図７（ａ）〜
（ｃ）に示すフレーム１〜１１は、図５（ｂ）に示す２
倍速再生時のヘッドトレース軌跡Ｘ₁〜Ｘ₁₁で再生可能
なリフレッシュブロックを示している。

【００５０】例えばフレーム１においては、ヘッドトレ
ースＸ₁を行なうことにより、画面の上半分にリフレッ
シュブロックＧ₁を表示し、画面の下半分にリフレッシ
ュブロックＧ₂を表示することが可能となる。同様にフ
レーム２〜１１においては、リフレッシュブロックＧ₃
〜Ｇ₂₂までを再生することが可能となる。このため、再
生可能なリフレッシュブロックをフレーム１〜１１まで
蓄積すると、図７（ｄ）に示すように、全ての画面領域
の符号を再生することができる。

【００５１】フレーム間処理した符号及び画像の内容に
応じてフレーム内処理した符号は、周期的にフレーム内
符号化処理を施した符号の間にいれる。そして、これら
の符号は、画像領域と記録媒体領域に対応関係がない。

【００５２】なお本発明においては、ａ個の画像領域と
ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域との対応付けは、１：１
に対応付けても良いし、１：２，２：１の対応付けや、
記録媒体の領域に空白を入れた対応付けなど、どのよう
な対応付けをしても良い。なお、記録媒体としては、磁
気テープ２６に限らず、ビデオディスクでも適用可能で
あり、この場合はディスクの１周がテープの１トラック
に相当する。

【００５３】ＶＴＲのトラック上の所定の領域にリフレ
ッシュブロックを入れることにより高速再生が可能にな
るが、符号量が所定の領域に記録可能な符号量を越える
ことをさける必要がある。

【００５４】所定のリフレッシュブロックの符号量が、
記録媒体の所定の領域の記録可能な符号量を越えた場合
には、越えた符号に相当する画面上の位置において、リ
フレッシュが行なわれなくなる。

【００５５】これをさけなくても、画像上のある決まっ
た位置からはリフレッシュが行なわれるため、画像の内
容を判断することは可能である可能性は高いが、より確
実に、リフレッシュを行うためにはリフレッシュブロッ
クの発生符号量のコントロールが必要である。

【００５６】本例では、リフレッシュブロックの符号を
複数に分割することにより、ＶＴＲのトラック上の所定
の領域にリフレッシュブロックの低域成分またはＭＳＢ
の符号を入れる。

【００５７】そこで、リフレッシュブロックの符号量に
関して詳しく説明する。

【００５８】まず、２次元ＤＣＴ回路に関して説明す
る。

【００５９】まず、画像を水平・垂直方向ともＮ画素か
らなる小ブロック（Ｎ×Ｎ）に分割し、おのおののブロ
ックに２次元ＤＣＴを施す。このときのＮの大きさは変
換効率から８〜１６に設定される。本実施例では、Ｎ＝
８を用いる。

【００６０】２次元ＤＣＴの変換係数は式１で、その逆
変換式は式２で与えられる。

【００６１】

【数１】ここで、Ｆ（０，０）は直流成分の係数を表し、Ｆ
（ｕ，ｖ）はｕが大きくなるほど高周波の水平周波数成
分を含み、ｖが大きくなるほど高周波の垂直周波数成分
を含む。

【００６２】先ずＦ（０，０）の直流成分の係数の性質
を述べる。Ｆ（０，０）は画像ブロック内の平均輝度値
を表わす直流成分に対応し、その平均電力は通常他の成
分に比べてかなり大きくなる。

【００６３】さらに直流成分を粗く量子化した場合に
は、視覚的に大きな画質劣化に感じられる直交変換特有
の雑音（ブロック歪）が生じる。そこで、Ｆ（０，０）
には多くのビット数（通常８ビット以上）を割り当てて
均等量子化する。

【００６４】次に直流成分を除く変換係数Ｆ（ｕ，ｖ）
の性質を述べる。Ｆ（ｕ，ｖ）の平均値は、式１より、
直流成分Ｆ（０，０）のそれを除いて“０”となる。

【００６５】効率が良い符号化を行うために、画像の小
ブロックに一定のビット数を割り当てて符号化する場
合、低周波成分の変換係数には多くの符号化ビット数を
配分し、逆に高周波成分の変換係数には少ない符号化ビ
ット数を配分して符号化することにより、画質劣化を少
なくし、かつ高圧縮率の符号化ができる。

【００６６】画像を水平方向、垂直方向とも８画素から
なる８×８＝６４画素の小ブロックに変換し、２次元Ｄ
ＣＴを施すと、変換された各周波数成分に対する係数は
図８に示すように８×８＝６４個の２次元の係数とな
る。図８では、左上がＤＣ係数（直流成分）である。そ
れ以外の６３個はＡＣ係数（交流成分）であり、右下に
いくほど空間周波数が高くなる。ＡＣ成分は２次元的な
広がりをもつために符号化、伝送に際して０〜６３の順
番で示すジグザグスキャンにより一次元に変換する。

【００６７】ここで、６４個のＤＣＴの係数をＤＣＴ_i
［ｉ＝０〜６３］で表わすこととする。

【００６８】各画素を量子化する際の量子化ビット数
は、画像信号の場合、８ビットで量子化することが多
い。

【００６９】この８ビットの画素をＤＣＴ変換した出力
のＤＣＴの係数は１２ビットで表わされる場合がある。

【００７０】次に量子化に関して説明する。

【００７１】前述した６４個のＤＣＴ係数は、各係数ご
との量子化ステップサイズを定めた量子化テーブルを用
いて、係数位置ごとに異なるステップサイズで線形量子
化される。

【００７２】量子化ステップの設定方法は２種類ある
が、基本的には同一手法である。

【００７３】第一の手法は、６４個のＤＣＴ係数ごとに
量子化ステップを定めた量子化テーブルを用い、量子化
テーブルを示すコードを伝送する手法である。

【００７４】図９に量子化テーブルの例を示す。同図に
おいてｑ＝０〜ｑ＝９は、量子化テーブルを表す量子化
テーブルコードであり、このコードを伝送することによ
り、復号器は逆量子化を行うことができる。

【００７５】また、正方形に並んだ６４個の数字は量子
化ビット数を示しており、図８に示した６４個の２次元
の係数と対応関係がある。例えば、ｑ＝０の量子化テー
ブルの左上の７は、ＤＣ成分を７ビットで量子化するこ
とを示している。

【００７６】以下、各係数に関して同様に、量子化テー
ブルに示されたビット数で量子化する。

【００７７】第二の手法は、先ず、６４個のＤＣＴ係数
に重み付け（Weighting ）マトリックスで、各係数に重
みづけをする。

【００７８】この後に量子化幅データＱＳ（Quantize-S
cale）を用い、各係数を一律に割り算した後、量子化す
る手法である。伝送する際には、量子化幅データに対応
するコードを送る。また、重み付けマトリックスはディ
フォルト値が決められている。更に、特定種類の重み付
けマトリックスを伝送することもできる。

【００７９】なお、例としてＭＰＥＧ．Ｉでは、量子化
幅データＱＳのコードに５ビットが割り当てられてお
り、３２種類指定できる。そこでこの値をＱＳ_j ［ｊ＝０〜３１］で表わす。

【００８０】ここで、量子化幅データＱＳ_jに関して定
義しておく。

【００８１】ＤＣＴの係数値を最大の量子化ビット数
で、量子化する場合をｊ＝０で表し、ＱＳ₀＝１とす
る。

【００８２】また、ＤＣＴの係数値を伝送しない場合を
ｊ＝３１で表わし、この時は後述する量子化ビット数をＱＬ₃₁＝０とする。

【００８３】ここでｊを量子化レベルと名づける。

【００８４】図１０に、ＭＰＥＧ．Ｉで用いられた、輝
度信号の重み付け（Weighting ）マトリクスのディフォ
ルト値を示す。

【００８５】同図において、８×８の６４個の数字は、
図８に示した６４個の２次元の係数と対応関係があり、
各ＤＣＴ係数に対する重み付け値を示している。

【００８６】符号器においては、ＤＣＴの各係数を対応
する重み付け値および量子化幅データＱＳで割り算す
る。

【００８７】６４個のＤＣＴの係数をＤＣＴ_i［ｉ＝０
〜６３］で表わし、重み付けマトリックスの各値をWEIGHT_i［ｉ＝０〜６
３］量子化後の各値をＱ_i［ｉ＝０〜６３］で表わすと、

【数２】で表わされる。

【００８８】また、この時の量子化ビット数は、

【数３】で表わされる。

【００８９】例を次に示す。

【００９０】ＭＰＥＧ．Ｉの輝度信号の垂直方向の第１
番目のＡＣ成分は、前述した図８のＤＣＴ₁で表わされ
る。

【００９１】また、重み付けマトリックスのＤＣＴ₁に
対応する値は、WEIGHT₁＝１６である。これは、図１０
において○印をつけた部分に対応する。また、量子化幅
データＱＳ₀＝１の場合は、

【数４】ＤＣＴ_iの係数は１２ビットで表わされるため log₂Ｄ
ＣＴ_iの最大値は１２である。この時の量子化ビット数
は、

【数５】となる。

【００９２】図１１は、ＱＳ₀＝１の場合の重み付けマ
トリックスを通した後に、必要な最大の量子化ビット数
を表わしている。この図は８×８＝６４個の量子化ビッ
ト数を表わすマトリックスとなっており、それぞれの数
字は、図８に示したＤＣＴ係数のそれぞれの位置に対応
する量子化ビット数を示している。

【００９３】図１２及び図１３は、３２種類の量子化幅
データＱＳ_jを設定した際の量子化テーブルのうち代表
的な９種類の量子化テーブルを定量的に示したものであ
る。

【００９４】量子化テーブルに関する前述した第二の手
法を用いた場合について説明するため、このテーブルは
量子化幅データＱＳに基づいている。

【００９５】ここで、ｊ＝３１はデータを全く発生させ
ない例であり、全ての係数を０ビットで量子化すること
に相当する。また、ｊ＝０は量子化幅データＱＳ₀＝１
であるため、重み付けテーブルで量子化することに相当
する。すなわち、この場合は、図１１に示した重み付け
テーブルによるビット配分になる。

【００９６】図１２及び図１３において、横軸はＤＣＴ
の６４個の各係数を示しており、図８に示したジグザグ
スキャンした際の順番と対応している。また、縦軸はＤ
ＣＴの各係数において、伝送するビット数を示してい
る。

【００９７】なお、ＤＣＴの係数を量子化する際に、Ｍ
ＳＢ（Most Significant Bit）からＬＳＢ（Least Sign
ificant Bit ）が存在している。伝送するビット数を制
限する場合、当然のことながらＭＳＢが優先して伝送さ
れる。

【００９８】なお前述したように、ＤＣ成分に関しては
量子化ビット数を削減すると、ブロック歪みなどが目立
つためＤＣ成分に関しては別に扱かい、一定の量子化ビ
ット数を割り当てる例がある。ここでは、仮に、８ビッ
トを割り当てるものとする。

【００９９】ＭＰＥＧ．Ｉの輝度信号の例の場合は、前
述したようにＡＣ成分の最大値は８ビットとなってい
る。

【０１００】図１２及び図１３に関して、量子化ビット
数と量子化幅データに関して定量的に説明する。

【０１０１】発生符号量が最大となるのはｊ＝０の場合
であり、ｊが増加するに従い発生符号量は減少し、ｊ＝
３１で０となり符号は発生しなくなる。

【０１０２】この量子化幅データをコントロールするこ
とにより発生する符号量のコントロールが可能である。

【０１０３】符号量のコントロール手法としては２種類
ある。第１の手法は、前述したように量子化レベルをコ
ントロールする手法である。この場合は、リフレッシュ
ブロックの発生符号量をおさえることになるため、リフ
レッシュブロック自体の画質は劣化することになる。し
かし、次のフレームではリフレッシュブロックのフレー
ム内処理信号と、次フレームの映像信号の差分が送られ
るため、画質は一瞬落ちるだけである。

【０１０４】第２の手法は、一度量子化した符号を２つ
に分割し、ＭＳＢまたは低周波数成分の符号量をＶＴＲ
などの記録メディアで高速再生した際に、読み出すこと
が可能な符号量におさえる方法である。

【０１０５】一方、ＶＴＲなどの記録メディアにおい
て、リフレッシュブロックを用いて特殊再生を実現する
場合は、リフレッシュブロックの符号量を所定の符号量
におさえることにより、画面のリフレッシュが一定周期
で確実に行える。

【０１０６】これに関しては、特願平３−２５０６７１
号などに記載してある。

【０１０７】ＶＴＲの特殊再生の手法により、次の２つ
の方法がある。

【０１０８】第一の方法は、ＶＴＲのサーボ方式とし
て、ＤＴＦを用いる手法である。

【０１０９】１スキャンで形成するｐ本のトラックに記
録できる最大記録符号量をαとし、１フレーム当りｃ回
のヘッドスキャンで、映像信号を記録する場合に、１フ
レームの映像の１／ｃの領域のリフレッシュブロックの
最大の符号量を前述したα以下におさえることが必要と
なる。

【０１１０】第二の方法としてはＤＴＦを用いない場合
である。

【０１１１】ＤＴＦを用いない場合、高速再生速度がｉ
の場合には１スキャンで形成したｐ本のトラックのうち
１／ｉの領域をトレースすることになる。

【０１１２】前述と同様に、１スキャンで形成するｐ本
のトラックに記録できる最大符号量をαとし、１フレー
ム当りｃ回のスキャンで、映像信号を記録する場合に、
１フレームのリフレッシュブロックの１／ｃ×ｉの領域
の最大の符号量を前述したα／ｉ以下におさえることが
必要となる。

【０１１３】なお、この場合は特殊再生用ヘッドとして
極端にヘッド幅が広いものは用いない場合を示した。

【０１１４】図１４は、本発明の一実施例を示す図であ
る。

【０１１５】本実施例はエンコーダ側の例を用いて説明
するが、デコーダにおいても実現できる。その際にはデ
コーダの可変長復号化回路の出力または内部より必要な
信号を取り出すことにより、実現できる。

【０１１６】先ず、量子化回路１５の出力信号をジグザ
グスキャン回路４４を通した後符号配置回路（符号入れ
替え回路）４５に入力する。

【０１１７】ジグザグスキャン回路４４は、図８に示し
たスキャン方法で８×８のＤＣＴの係数を並べかえる。

【０１１８】符号配置回路４５の動作の目的は、図１で
説明した符号入れ替え回路３９と同様であり、テープ上
の所定の領域に、リフレッシュブロックの信号を記録す
る様に符号を配置することである。

【０１１９】本実施例では、テープ上の所定の領域に記
録できる符号量におさまるように、リフレッシュブロッ
クの符号を分割し、低域成分またはＭＳＢ成分に相当す
る符号を、所定の領域に記録する場合を中心に述べる。

【０１２０】なお、リフレッシュブロックの符号を分割
せず、リフレッシュブロックの符号量をテープ上の所定
の領域に記録できる符号量におさえた場合は、リフレッ
シュブロックを所定の領域に記録しデコーダの回路の一
部（リフレッシュブロック分割回路７２およびリフレッ
シュブロック低域／高域符号合成回路７３）を用いるこ
となく、本発明の効果を実現できる。

【０１２１】符号配置回路４５の内部では先ず、リフレ
ッシュブロック分離回路４６にて、リフレッシュブロッ
ク選択４６ａと非リフレッシュブロック選択４６ｂを行
なう。

【０１２２】非リフレッシュブロック選択４６ｂに関し
ては、従来例と同様に、可変長符号化回路４７により可
変長符号化処理を行ないメモリ４８に一時記憶してお
く。

【０１２３】リフレッシュブロック符号分割回路４９
は、低域またはＭＳＢ抽出回路４９ａと、高域またはＬ
ＳＢ抽出回路４９ｂからなる。この出力信号は、それぞ
れ可変長符号化回路５０，５１を通し、メモリ４８に記
憶する。低域またはＭＳＢ抽出回路４９ａでは、ＶＴＲ
の特殊再生時に再生する所定の領域の符号量以内におさ
まるようにリフレッシュブロックの低域またはＭＳＢの
符号を抽出する。この抽出方法に関しては、後で詳しく
述べる。

【０１２４】メモリ４８は、リフレッシュブロックの低
域成分またはＭＳＢ成分の符号を特殊再生が可能なよう
に符号を入れ替えて、メモリから読み出す。

【０１２５】次にリフレッシュブロックの符号を分割す
る手法を示す。

【０１２６】先ず、従来例のリフレッシュブロックの特
徴をまとめておく。

【０１２７】１）リフレッシュブロックは、強制的にフ
レーム内処理を施したスーパーブロックである。

【０１２８】２）スーパーブロック内には８つの輝度信
号ブロックと、２つの色信号ブロックが含まれる。８つ
の輝度信号ブロックのＤＣ成分は、ＤＰＣＭ化し、ハフ
マン符号化する。

【０１２９】３）輝度信号のＡＣ成分および色信号は、
ジグザグスキャンし、ハフマン符号化する。

【０１３０】リフレッシュブロックを分割する手法は４
種類ある。

【０１３１】これを図１５〜図１８を用いて説明する。

【０１３２】なお、非リフレッシュブロックの符号は分
割せず、従来例と同様に処理する。

【０１３３】図１５〜図１８は図１２及び図１３と同様
に、横軸にＤＣＴ係数をジグザグスキャンにより並べた
各係数を示している。また縦軸には、量子化する際のビ
ット数を示している。

【０１３４】また、図１５（ａ），図１６（ａ），図１
７（ａ），図１８（ａ）は、符号を分割する前の量子化
ビット数を示している。ここでは、分割する前の量子化
レベルｊ＝０であった場合を示している。

【０１３５】第１の手法は、図１５に示したようにリフ
レッシュブロックのＤＣ成分とＡＣ成分を分割する手法
である。

【０１３６】すなわち、図１５（ａ）の符号をＤＣ成分
（図１５（ｂ））とＡＣ成分（図１５（ｃ））に分割す
る。そして、ＤＣ成分（図１５（ｂ））をトリックセク
タに記録する様に符号を送出する。

【０１３７】ここで、言葉の定義を行なう。

【０１３８】トリックセクタ：テープのトラックを複数
に分割した記録媒体上の領域をセクタと名づけ、特殊再
生時に、再生するセクタをトリックセクタと名づける。

【０１３９】なお、従来例の回路から最も変更が少なく
なる方法としては輝度信号のＤＣ成分のみをトリックセ
クタに記録する方法がある。

【０１４０】そして、図１５（ｃ）に示した残りの符号
は、図１５（ｂ）の符号を配置した以外の場所に記録す
る。

【０１４１】なお、従来例のＤＣ成分は、全て同一ビッ
トで量子化しているため、量子化ビット数を示す付加情
報は必要ない。

【０１４２】もし、リフレッシュブロックのＤＣ成分の
符号量が、テープ上のトリックセクタの最大記録符号量
を越える場合には、ＤＣ成分のＭＳＢ側のビットを伝送
し、量子化レベルを表わす付加情報とともに伝送する手
法もある。

【０１４３】第２の手法は、リフレッシュブロックの低
域成分（図１６（ｂ））と、高域成分（図１６（ｃ））
を分割する手法である。なお非リフレッシュブロックは
分割しない。

【０１４４】この場合、トラック上のトリックセクタに
は、図１６（ｂ）に示したようなリフレッシュブロック
のＤＣ成分および低域側のＡＣ成分を記録し、それ以外
の部分には、リフレッシュブロックの高域成分と、非リ
フレッシュブロックの符号を記録する。

【０１４５】非トリックセクタには、リフレッシュブロ
ックの高域側のＡＣ成分と、非リフレッシュブロックの
符号が記録されることになる。

【０１４６】図１６（ｂ）に示した低域のＡＣ成分は、
ジグザグスキャンを途中まで行ない、その後に、強制的
にブロックの終了点を示すＥＯＢ（End of Block）の符
号を入れ、１つのブロックの符号として伝送する。

【０１４７】図１６（ｂ）の例では、ジグザグスキャン
のＤＣ成分とＡＣ成分の１〜９番の係数の後にＥＯＢの
符号を入れることになる。

【０１４８】次に、図１６（ｃ）に示した高域側のＡＣ
成分に関して説明する。ここでは、図１６（ｂ）で伝送
した低域成分に相当する成分は、すでに伝送したため、
振幅が０となる。そこで、０の連続数を示すハフマン符
号を割り当てた後にその後は、従来例と同様に、０の連
続数と、非零係数の振幅を示してハフマン符号化する。

【０１４９】通常再生時およびスロー再生時は、トリッ
クセクタ内に記録されたリフレッシュブロックの低域成
分と、それ以外の場所に記録されたリフレッシュブロッ
クの高域成分を合成し、解像度の高い再生画を得る。

【０１５０】合成方法は、リフレッシュブロックの低域
成分および高域成分をそれぞれハフマンデコードし、逆
ジグザグスキャンを行う際に、それぞれの符号を配置
し、ＤＣＴの係数値を得る。

【０１５１】高速再生時は、トリックセクタから再生し
たリフレッシュブロックの低域成分を用いて、高速再生
画を得る。

【０１５２】高域のＡＣ成分を用いないため、解像度は
おちるが、画面の頭出しを行なう上では問題はない。

【０１５３】第３の手法は、符号のＭＳＢ側をトリック
セクタに記録する方法である。

【０１５４】従来例の量子化テーブルの決定方法は、先
ず、重みづけの係数をかけた後、更に量子化幅データを
かけている。この量子化幅データに対応した量子化レベ
ルｊを伝送している。

【０１５５】本方法においては、図１７（ａ）で示した
量子化レベルｊ＝０の符号を一度ハフマンデコードし、
ＤＣＴの変換係数を求めた後に、量子化レベル数ｊが大
きい値、すなわち、量子化する際のＭＳＢ側を伝送する
ｊを設定する。

【０１５６】ここでは図１７（ｂ）に示したように入力
の量子化レベルｊ＝０であったものをｊ＝１６の符号を
作成し、トリックセクタに記録する。また、この量子化
レベルｊ＝１６も記録する。この符号は量子化レベル数
を大きくし、画像の内容を粗く量子化したものに相当す
る。そこで、図１７（ａ）と図１７（ｂ）を比較すれば
わかるように、量子化レベルｊ＝１６の符号は、量子化
レベルｊ＝０の符号のＭＳＢ側を表わしていることにな
る。

【０１５７】また、図１７（ｃ）に示した符号は、量子
化レベルｊ＝０とｊ＝１６の差に相当する符号であり、
これはｊ＝０のＬＳＢ側を表わしている。この符号をハ
フマン符号化する。

【０１５８】図１７（ｂ）の量子化レベルｊ＝１６の符
号をトリックセクタに記録した以外の所に、図１７
（ｃ）の符号を記録する。

【０１５９】通常再生時およびスロー再生時には、トリ
ックセクタから再生した粗い量子化した図１７（ｂ）の
符号と、図１７（ｃ）の符号を合成して、図１７（ａ）
の信号を得ることにより、量子化ノイズの少ない画像を
得る。

【０１６０】また、特殊再生時には、トリックセクタか
ら再生した粗く、量子化した符号を出す。量子化ノイズ
は多く発生するが、ＶＴＲでの頭出しをすることは可能
である。

【０１６１】第４の手法は、トリックセクタに、低域で
ＭＳＢ側の符号を記録する方法である。

【０１６２】図１８（ｂ）に量子化テーブルの量子化ビ
ット数の配分を示す。高速再生用の量子化テーブルとし
て、低域は細かく量子化し、高域は粗く量子化するテー
ブルを用意する。

【０１６３】そして、トリックセクタには、高速再生用
の量子化テーブルを用いた符号（図１８（ｂ））を記録
する。

【０１６４】また、入力符号図１８（ａ）と、図１８
（ｂ）の差の符号は図１８（ｃ）となる。

【０１６５】この符号および非リフレッシュブロックの
符号を、特殊再生用の図１８（ｂ）の符号を記録した位
置以外の場所に記録する。

【０１６６】この様な量子化テーブルを用いることによ
り、発生する符号量はおさえながら、画質的には、第２
の手法より、やや良い画質を得ることができる。

【０１６７】符号化の方法は、第３の手法と同様であ
り、図１８（ｂ）に示した量子化ビット数配分で符号を
構成し、トリックセクタに記録する。更に、図１８
（ｃ）に示した符号をハフマン符号化し、図１８（ｂ）
の符号を記録した以外の場所に記録する。

【０１６８】以上説明した様に、リフレッシュブロック
の符号を低域またはＭＳＢ成分と高域またはＬＳＢ成分
に分割し、低域またはＭＳＢ成分をトリックセクタに記
録することにより、高速再生時に確実に、リフレッシュ
ブロックが行なわれることになり、特殊再生画の画質を
向上することができる。

【０１６９】図１９は本発明の他の実施例を示す図であ
る。

【０１７０】同図において従来例と同じ構成部分には、
同一番号を付してある。また、本実施例は従来例からの
違いをもっとも少なくすることを考慮しているため、最
小限の変更となっているが、本発明の主旨を変更しない
範囲で、ブロック構成を種々変更できることは言うまで
もない。

【０１７１】本発明の主旨はｆフレームを周期に画面の
全領域にフレーム内処理を施すリフレッシュブロックを
分割し、低域またはＭＳＢの符号の発生符号量をＶＣＲ
などの記録メディアから決定される所定の符号量以下に
おさえることである。

【０１７２】この主旨を実現するために、本発明では、
リフレッシュブロックの低域またはＭＳＢの符号の符号
量を独立に算出し、この値を用いて、リフレッシュブロ
ックの分割レベルを決定する。前述したように、符号の
分割方法は４種類あり、それぞれにおいて、低域または
ＭＳＢの符号量を制御することは可能であるが、ここで
は、説明を簡単にするため、図１６に示した低域と高域
の符号に分割する場合を説明する。

【０１７３】構成としては、各リフレッシュブロック符
号量検出回路５２，リフレッシュブロック低域符号量算
出回路５３，リフレッシュブロック分割レベル設定回路
５４を前述した実施例以外の主要構成として用いた。

【０１７４】先ず、各リフレッシュブロック符号量検出
回路５２では、リフレッシュブロック選択４６ａから、
リフレッシュブロックを入力し、リフレッシュブロック
の内部の各ブロックのＤＣＴ係数の０係数連続数と非零
係数の振幅を検出する。この０係数連続数と、非零係数
の振幅を図２０に示した様なテーブルを記憶するＲＯＭ
に入力し、各リフレッシュブロックの符号量を算出す
る。

【０１７５】図２０は、従来例でも用いられたものであ
るが、横軸に非零係数の振幅、縦軸に０係数の連続数を
示している。また、枠内の数字は、符号のビット数を示
している。この符号のビット数を加算することにより、
ブロック単位やスーパーブロック単位で、発生符号量を
算出することができる。

【０１７６】この算出した符号量と、各リフレッシュブ
ロックの目標低域符号量とを比較することにより、リフ
レッシュブロック分割レベル設定回路５４で分割レベル
を設定し、リフレッシュブロック符号分割回路４９に入
力する。リフレッシュブロックの目標低域符号量は、一
定の値であってもよい。

【０１７７】更に、低域符号量の制御の精度を上げるた
めにはリフレッシュブロック低域符号量算出回路５３を
用いれば良い。

【０１７８】リフレッシュブロック低域符号量算出回路
５３は、所定の期間のリフレッシュブロックの低域の符
号量を算出する。

【０１７９】ＶＴＲのサーボとして、ＤＴＦを用いず、
１フレーム当りｃ＝１回のヘッドスキャンで、映像信号
を記録し特殊再生速度としてｉ＝２倍速を実現する場合
に、１フレームの映像の１／ｃ×ｉ＝１／２の領域ごと
のリフレッシュブロックの符号量を算出する場合につい
て説明する。

【０１８０】このリフレッシュブロックの符号量が１ス
キャンで形成するｐ本のトラックに記録できる最大記録
符号量αである場合に、１フレームの１／２の領域のリ
フレッシュブロックの符号量をα／ｃ×ｉ＝α／２以下
になる様に、リフレッシュブロック分割レベル設定回路
５４で分割レベルを設定する。

【０１８１】図２１はリフレッシュブロック低域符号量
算出回路５３の出力信号により、量子化レベルを設定す
る際の設定方法を示している。この例では、ＶＴＲのヘ
ッドスキャンが１スキャンで、１フレームの映像信号の
平均符号量を記録する場合について述べる。また、特殊
再生速度は２倍速を実現する場合を述べる。実施例では
１フレーム当り２４０個のリフレッシュブロックが存在
するため、１セクタ当り１２０個のリフレッシュブロッ
クを記録する。これに関して、詳しく説明する。

【０１８２】図２２（ａ），（ｂ）は、１画面内のリフ
レッシュブロックと、さらにリフレッシュブロックを分
割した際の分割手法を示している。図２２（ａ）内に示
したＦ_nはｎ番目のフレームの画面を示している。ま
た、Ｇ_nはｎ番目のフレームにおけるリフレッシュブロ
ックを示している。このリフレッシュブロックは２４０
個存在している。さらに、画面の左側に示したＧ
_n（０）、Ｇ_n（１）は、２４０個のリフレッシュブロ
ックを上下方向に２等分したリフレッシュブロックをそ
れぞれ示している。すなわち、Ｇ_n（０）はＧ_nのリフ
レッシュブロックのうち画面の上方に存在する１２０個
のリフレッシュブロックを示している。Ｇ_n（１）は、
画面の下方の領域におけるリフレッシュブロックを示し
ており、１２０個のリフレッシュブロックが含まれる。
図２２（ｂ）には、フレーム番号Ｆ_n+1のリフレッシュ
ブロックを示しており、Ｇ_n+1（０）〜Ｇ_n+1（１）の
定義は、図２２（ａ）と同様である。

【０１８３】次に、ＶＴＲのトラックパターンについて
説明する。図２３は、磁気テープ２６上のトラックパタ
ーンを示している。Ｔ₀〜Ｔ₁₀，Ｔ_nは、回転ドラム３
０のヘッドＡ，Ｂを用いて記録したトラックを示してい
る。ここでは、１フレームの平均発生符号量を１トラッ
クに記録する場合を説明する。すなわち、前述したｃ＝
１の場合について説明する。これは、前記ｂ＝２４０個
のリフレッシュブロックを１本のトラックに記録する場
合に相当している。つまり、フレーム番号Ｆ_nのリフレ
ッシュブロックＧ_nは、トラックＴ_nに記録されること
になる。

【０１８４】この構成において、２倍速の再生を行なう
場合、再生ヘッドは２本のトラックを横切ることにな
る。そこで、１本のトラックを略等分に２分割した１／
２の領域を再生しながら、２本のトラックに跨がって再
生信号を得ることになる。ここで、２分割した１つの部
分をセクタと称すれば、１フレーム当たり１本のトラッ
クを構成しているため図２３に示すように２個のセクタ
番号Ｓ₀〜Ｓ₁を割り当てる。

【０１８５】なお、一般的には、１本のトラックを略等
分にｄ分割した領域をセクタと名付けることにする。

【０１８６】ｉ倍速の高速再生を実現するためには、ヘ
ッドは、ｉ本のトラックを跨がることになるため、１本
のトラックは１／ｉの領域を再生されることになる。そ
こで、最高の高速再生速度をｉ_maxとすると、ｉ_max≦
ｄの関係に設定する。そして、セクタ名をＳ₀〜Ｓ_d-1
で表わす。

【０１８７】次に、リフレッシュブロックとセクタの関
係を説明する。フレーム番号ｎのリフレッシュブロック
Ｇ_nを１本のトラックＴ_nに記録する際に、Ｇ_n（０）
…Ｓ₀，Ｇ_n（１）…Ｓ₁となるように記録する。

【０１８８】ここで、１セクタ内に入るリフレッシュブ
ロック数を均等に配置したとすると、１セクタに入るリ
フレッシュブロック数は以下のようになる。つまり、１
フレーム当たりのリフレッシュブロック数をｂ、ｂ個の
リフレッシュブロックを記録するトラック数をｃ、トラ
ックの分割数をｄ、１セクタ内に入るリフレッシュブロ
ック数をｅとすると、ｅ＝ｂ／ｃ×ｄとなる。すなわち
ｅ＝２４０／１×２＝１２０となる。

【０１８９】図２３において、Ｘ₀〜Ｘ₄のヘッドトレ
ースが２倍速時のヘッド軌跡を表わしている。すなわ
ち、Ｘ₀のヘッドトレースにおいては、トラックＴ₀の
セクタＳ₀（リフレッシュブロックＧ₀（０））、トラ
ックＴ₁のセクタＳ₁（リフレッシュブロックＧ
₁（１））を再生できることを示している。

【０１９０】ここで、テープ上の記録媒体のセクタ
Ｓ₀，Ｓ₁に記録できる記録容量は決まっているので、
この記録容量以内にリフレッシュブロックＧ_n（０），
Ｇ_n（１）の発生符号量をおさえなくてはならない。

【０１９１】図２１（ａ），（ｂ）において、横軸はリ
フレッシュブロック番号を示す。本実施例では、２セク
タで１フレームのリフレッシュブロックを記録するため
セクタ０のリフレッシュブロック番号とセクタ１のリフ
レッシュブロック番号を示した。また、この例では、１
２０リフレッシュブロックで１セクタの記録符号量α／
２を越えないようにする。

【０１９２】図２１の縦軸はリフレッシュブロックの符
号量を示している。最大符号量は前述したようにα／２
に設定する。ここでは仮にα／２＝２５０ｋビットとす
る。図２１（ａ）中、実線Ａはリフレッシュブロックの
目標低域符号量であり、この線を越えない様に発生符号
量をコントロールする。なお、この実線Ａは制御のため
の一例であるため、直線である必要もなく、必要である
のは１セクタ当りの発生符号量をα／２におさえること
である。

【０１９３】折れ線Ｂは、リフレッシュブロック低域符
号累積符号量の変化の例を示す線である。これはリフレ
ッシュブロック低域符号量算出回路５３の出力信号を示
している。リフレッシュブロック低域目標符号量Ａを越
えないように分割レベルを決定する。

【０１９４】リフレッシュブロック分割レベル設定回路
５４には各リフレッシュブロック符号量検出回路５２の
出力信号を入力しているため、リフレッシュブロック低
域符号蓄積符号量Ｂと比較することにより、リフレッシ
ュブロック目標符号量Ａを越えない様に、分割テーブル
を選ぶことが可能である。

【０１９５】ここで、図１６のように低域符号と高域符
号を分割する場合には、分割レベルを決めるジクザクス
キャンの係数を、順次スキャンする際に、区切る位置を
決めることになる。

【０１９６】図２１（ｂ）を用いて詳細に説明する。

【０１９７】図２１（ｂ）は、図２１（ａ）の横軸を拡
大した図である。リフレッシュブロック番号８０から８
１への分割レベルの決定の仕方を図２１（ｂ）を用いて
説明する。

【０１９８】先ず、リフレッシュブロック低域符号量算
出回路６０から、リフレッシュブロック番号８０までの
符号量は算出されており、図２１（ｂ）のＣで示される
符号量になっていたとする。また、目標符号量はリフレ
ッシュブロック番号により決まり、リフレッシュブロッ
ク番号８１では図２１（ｂ）のＤで示される符号量にな
っていたとする。

【０１９９】リフレッシュ分割レベル設定回路５４には
各リフレッシュブロック符号量検出回路５２の出力信号
としてリフレッシュブロックをＤＣＴした係数の信号が
入力されているため、発生符号量を計算することができ
る。

【０２００】リフレッシュブロック分割レベルと対応す
るジグザクスキャン番号ω＝６，７，８，９（図８）
の、低域側の符号量がそれぞれ図２１（ｂ）のＥ〜Ｈに
なったとすると、目標値Ｄを越えないＦの発生符号量の
ω＝７を選択する。

【０２０１】これにより、リフレッシュブロックの低域
符号量を、トリックセクタに入る符号量に制御できるた
め、高速再生時にも、高画質を得ることが可能となる。

【０２０２】図１９に示したようにリフレッシュブロッ
クの符号を低減成分と高域成分に分割した場合の各ブロ
ックの構成に関して、図２４を用いて説明する。

【０２０３】図２４（ａ）は１スーパーブロック内の符
号を示している。すなわち、輝度信号のブロックＹ₀〜
Ｙ₇および色信号のブロックＵ、Ｖを縦軸で示し、横軸
にジグザグスキャンした際のＤＣＴの係数を示してい
る。横軸の下に示した数字は図８のジグザグスキャンの
番号に対応している。図２４（ｂ）〜（ｅ）の横軸も同
様である。

【０２０４】ＶＣＲに記憶する際は、リフレッシュブロ
ックの低減成分と高域成分を分割して記録する。

【０２０５】ＤｉｇｉＣｉｐｈｅｒ（ディジィサイファ
ー）の場合のリフレッシュブロックの分割方法を示す。
図２４（ｂ）〜（ｅ）は、図２４（ａ）で表わされるリ
フレッシュブロックを分割した際の例を示している。

【０２０６】図２４（ｂ），（ｃ）は、色信号Ｕ、Ｖの
分割手法を示している。

【０２０７】ＤｉｇｉＣｉｐｈｅｒのリフレッシュブロ
ックの色信号図２４（ｂ）を、ＶＣＲ用に図２４（ｃ）
に示す様に、低域成分の係数Ｃ_LF（Ｕ_LF，Ｖ_LF）と高域
成分の係数Ｃ_HF（Ｕ_HF，Ｖ_HF）に分割する。

【０２０８】分割する手法は、前述した様に、低域の符
号量を所定の符号量以内におさえる様に分割する。そこ
で、ＤＣＴのジグザグスキャンの係数は、所定の符号量
におさまる様に決定される。

【０２０９】図２４（ｄ），（ｅ）は、輝度信号Ｙ₀〜
Ｙ₇の分割手法を示している。ＤｉｇｉＣｉｐｈｅｒで
は輝度信号のＤＣ成分Ｙ_DCはスーパーブロック内の８つ
の輝度信号ＤＣＴのＤＣ係数を集めて、ＤＰＣＭ化され
る。そこでＹ_DCはそのまま、低域成分側の符号とする。

【０２１０】輝度信号Ｙ₀〜Ｙ₇のブロックのＡＣ成分
Ｙ_ACは低域の符号と高域の符号に分割する。分割する手
法は、色信号と同様に低域の符号量で決定する。この結
果、低域成分の符号Ｙ_LFと高域成分の符号Ｙ_HFが得られ
る。

【０２１１】図２５（ａ），（ｂ）はマクロブロック単
位での符号の分割を表した図である。マクロブロック内
には、リフレッシュブロックと非リフレッシュブロック
が存在する。このうち、リフレッシュブロックのみ前述
した符号の分割を行い、低域成分である輝度信号のＤＣ
成分Ｙ_DCと輝度信号のＡＣ成分のうち、低域の符号Ｙ
_0LF〜Ｙ_7LFおよび、高域成分である輝度信号高域符号
Ｙ_0HF〜Ｙ_7HFを作る。

【０２１２】そして、特殊再生時にヘッドがトレースす
る低周波ブロックは、リフレッシュブロックの輝度信号
のＤＣ符号Ｙ_DCと、輝度信号低域符号Ｙ_0LF〜Ｙ_7LFお
よび色信号低域符号Ｕ_LF，Ｖ_LFからなる。

【０２１３】また、特殊再生時にはヘッドがトレースし
ない非トリックブロックは、非リフレッシュブロック
と、リフレッシュブロックの輝度信号の高域符号Ｙ_0HF
〜Ｙ_7F _Hを色信号の高域符号Ｕ_HF，Ｖ_HFからなる。

【０２１４】トリックブロックと非トリックブロックを
ビットストリームに配置する方法の例を図２６〜図２９
を用いて示す。

【０２１５】トリックブロックに関して図２６、図２７
を用いて説明する。

【０２１６】先ず、トリックブロックの定義を行なう。

【０２１７】トリックブロック：ＶＣＲなどの記録メデ
ィアにおいて、高速再生時に、ヘッドをトレースし、再
生するブロック。トリックブロックは、複数個の低域成
分のリフレッシュブロックとそのオーバーヘッドデータ
から構成される。

【０２１８】図２６にトリックブロックの例を示す。こ
の例では、５個の低周波成分のリフレッシュブロック
（低周波ブロック）をトリックブロックに入れた場合を
示した。

【０２１９】図２７に５個の低周波ブロックの配置を示
した。

【０２２０】従来例では（図２６に示した）画面の縦の
４カラムＧＯ₀、ＧＯ₁、ＧＯ₂、ＧＯ₃に含まれる２
４０個のスーパーブロックにリフレッシュを施してい
る。そこで、１フレーム当り２４０個の低周波ブロック
が存在する。

【０２２１】このうち、縦方向に隣接した５個の低周波
ブロックをまとめて、トリックブロックとした。図２
６、図２７にはこの５個の低周波ブロックの順番の例を
示すため、番号０〜４をふってある。

【０２２２】また、垂直方向のトリックブロックの位置
を示すために、垂直ＩＤ（ＶＩＤ）をオーバーヘッドデ
ータに入れた。この垂直ＩＤの画面上の位置関係は、図
２６の左端に示した。

【０２２３】さらに、後述するが、図２６に示すように
トリックブロックアドレスコードを０〜１５まで設定し
た。

【０２２４】垂直ＩＤはＶＩＤ＝０〜２の順に変わり、
この例では、５個の低周波リフレッシュブロックが３組
（ＶＩＤ＝０〜２）合わせて、１つのトリックブロック
とした。

【０２２５】トリックブロックのビットストリーム構造
を図２７に示した。

【０２２６】トリックブロックのオーバーヘッドデータ
は、垂直ＩＤ、トリックブロック符号長および、各低周
波ブロックの量子化レベル、フィールド／フレーム判別
を表わす符号からなる。

【０２２７】また、垂直ＩＤを所定数に設定した場合
は、フレームカウントの符号を選択する。

【０２２８】従来例では１フレーム当り１／１１の領域
のリフレッシュを行なうためリフレッシュの画面上の位
置を示すコードが必要であり、これがフレームカウント
である。

【０２２９】更に、５個の低周波ブロックの可変長符号
をトリックブロックに挿入する。

【０２３０】次に、非トリックブロックに関して図２８
を用いて説明する。

【０２３１】非トリックブロックの定義を行なう。

【０２３２】非トリックブロック：ＶＣＲなどの記録メ
ディアにおいて、高速再生時には、再生画を構成するこ
とには用いないブロック。

【０２３３】非トリックブロックは、１個のリフレッシ
ュブロックの高周波成分および、１０個の非リフレッシ
ュブロックおよび、そのオーバーヘッドデータから構成
される。

【０２３４】図２８に非トリックブロックの構成を示
す。

【０２３５】オーバーヘッドデータには、チャンネルＩ
Ｄ、非トリックブロック符号長、量子化レベル、フィー
ルド／フレーム判別、ＰＣＭ／ＤＰＣＭ判別、動きベク
トルが含まれる。

【０２３６】なお、従来例のマクロブロックと、非トリ
ックブロックの違いは、リフレッシュブロックが高域成
分の符号で構成されていることである。

【０２３７】図２９は、トリックブロックと非トリック
ブロックのビットストリーム構造を示す図である。

【０２３８】図２９中非トリックブロック５５は、図２
８で示した構造を有している。ここで、ＮＴＢＡ（Non
Trick Block Address ）は、非トリックブロックのアド
レスコードを示しており、ＮＴＢＡ＝１〜ｎ₁まで順次
送出することを示している。

【０２３９】非トリックブロックを送出した後は、トリ
ックブロック５６を送出する。

【０２４０】トリックブロック５６は、図２７で示した
構造を有している。ここで、ＴＢＡ（Trick Block Addr
ess ）は、画面上のトリックブロックのアドレスコード
であり、図２９ではＴＢＡ＝０〜１５までを順次送出す
ることを示している。

【０２４１】トリックブロック５６を送出した後は、Ｎ
ＴＢＡ＝ｎ₁＋１〜ｎ₂までの非トリックブロック５７
を送出する。

【０２４２】このビットストリームは、図１９の符号配
置回路４５のメモリ４８の出力信号に相当する。

【０２４３】次に、非トリックブロックとトリックブロ
ックの切り換わり点ＮＴＢＡ＝ｎ₁の設定方法に関して
図３０を用いて説明する。

【０２４４】トリックブロックを配置する際のポイント
は、トリックブロックを高速再生時に再生するトリック
セクタ内に記録することである。

【０２４５】ここでは、１フレーム当りの平均発生符号
量を、１トラックに記録し、２倍速の高速再生速度を実
現する場合を述べる。

【０２４６】図３１に、記録トラックと２倍速時の、ヘ
ッドトレース及び、トリックブロックＧ₀〜Ｇ₁₀の記録
位置を示す。トラックＴ₀のセクターＳ₀に、トリック
ブロックＧ₀を記録し、トラックＴ₁のセクターＳ₁に
トリックブロックＧ₁を記録する。

【０２４７】この場合のＶＣＲデータマルチプレクスフ
ォーマットを図３０に示す。

【０２４８】同図はフレーム１とフレーム２の伝送デー
タを示した図である。

【０２４９】横軸は、後述する１ユニットの期間と対応
し、縦軸は、１トラックに記録するユニット数と対応す
る。

【０２５０】ここでは、１フレームを１トラックに記録
する場合を述べるため、縦軸側も１フレームに対応す
る。

【０２５１】ここで、各フレームの伝送符号内に引いた
破線は、セクタの切り換わり点を示す。

【０２５２】図２９のビットストリーム構造で、ＮＴＢ
Ａ＝ｎ₁および、ＮＴＢＡ＝ｎ₂の決定方法は、トリッ
クブロックＧ₀およびＧ₁がトラックＴ₀のセクターＳ
₀およびトラックＴ₁のセクターＳ₁に入れる様にＮＴ
ＢＡを決定する。

【０２５３】前述した様に、非トリックブロックとトリ
ックブロックの符号を配置した後に、図３０に示すよう
にシンク信号、非トリック／トリックブロックポジショ
ン、非トリック／トリックブロックアドレスコード、そ
の他付加情報および、エラー訂正符号などを付加して記
録する。

【０２５４】ＶＣＲには、シリンダの回転むらによるジ
ッタ、特殊再生時のトラックジャンプなどがあるため、
所定の間隔でシンク信号を付加する必要がある。

【０２５５】ここで、このシンク信号の一期間を１ユニ
ットと名づけることにする。

【０２５６】言葉の定義ユニット：ＶＣＲへの伝送データおけるシンクの一期間この期間にはシンク、付加情報、非トリック／トリック
ブロックポジションコード（ＮＴＢＰ／ＴＢＰ）、非ト
リック／トリックブロックアドレスコード（ＮＴＢＡ／
ＴＢＡ）および、非トリックブロックまたはトリックブ
ロックの符号、エラー訂正コードなどが含まれる。

【０２５７】図３２はＶＣＲデータマルチプレクスフォ
ーマットを拡大した図である。

【０２５８】先ず、非トリック／トリックブロックエリ
アコードの例に関して説明する。このコードは、各ブロ
ックの映出位置情報を表わしている。１フレームには、
２４０個の非トリックブロックが存在する。また、トリ
ックブロックアドレスコードは図２６に示したように、
１６個存在するから、２５６個のコードを用いることに
より映出位置を表わすことができる。ここでは仮に、非
トリックブロックのエリアコードを０〜２３９トリック
ブロックのエリアコードを２４０〜２５５で示した。

【０２５９】さて、各ブロックは可変長符号で構成され
ているため、ブロックの切り換わり点は固定されない。
そこで、各ユニットに入る最初の非トリック／トリック
ブロックのアドレスコードをシンク信号の後部に配置す
る。

【０２６０】さらに、このブロックの開始点も固定され
ない。そこで、この開始点を非トリック／トリックブロ
ックポジションコードで示す。

【０２６１】図３２の例では、ユニット番号２０の非ト
リックブロックアドレス１１を非トリック／トリックブ
ロックアドレスコードとして、シンクの後に挿入し、こ
の非トリックブロックの符号の開始点５を非トリック／
トリックブロックポジションコードとして挿入し、記録
する。

【０２６２】なお、非トリックブロックの間にトリック
ブロックを配置する際には、トリックブロックポジショ
ンコードでトリックブロックの先頭ブロックの位置を必
ず示すように挿入する。

【０２６３】ユニット内には、トリックブロックや非ト
リックブロックが複数存在する場合もある。この場合、
トリックブロックポジションコードで示す位置は、最初
に現われる（非）トリックブロックの位置を示す。そこ
で、トリックブロックの先頭ブロックは、ユニット内で
最初に現われるように配置する。すなわち、図３２のＴ
ＢＡ＝０のように配置する。

【０２６４】ＶＣＲデータマルチプレクスフォーマット
は、インデックスなどの付加情報をつけるだけであり、
このフォーマット上からは映像源符号化に対する要求は
全くない。そこで、映像情報の内容をこのフォーマット
により劣化させることはない。

【０２６５】デコード時の動作説明を行なう。先ず、通
常再生の動作を説明する。

【０２６６】図３３において、入力端子５８には、ＶＣ
Ｒからの再生信号を再生波形等化、エラー訂正などを施
した信号を入力する。

【０２６７】ユニットシンク検出回路５９では、各ユニ
ットに挿入されているシンク信号を検出する。これによ
り、ＶＴＲのジッタなどの影響を除去する。更に、スロ
ー、高速再生などの特殊再生時は、このシンク信号を検
出することにより、各ユニットを把握し、ＩＤや（Non
-）Trick Block Position，（Non-）Trick Brock Addre
ss 信号を検出する。（非）トリックブロックポジショ
ン検出回路６０では、ＶＣＲ Data Multiplex Format
の（Non-）Trick Block Position信号により（非）トリ
ックブロックの開始点を把握する。

【０２６８】また、（非）トリックブロックアドレス検
出回路６１では、ＶＣＲ Data Multiplex Format の
（Non-）Trick Brock Address 信号により、（非）トリ
ックブロックの画面上での映出位置を把握する。

【０２６９】（非）トリックブロック分離回路６２に
は、ＶＣＲ Data Multiplex Formatで表される信号を
入力し、トリックブロックの符号と、非トリックブロッ
クの符号を分離して出力する。

【０２７０】この分離には、（Non-）Trick Block Posi
tion信号と、（Non-）Trick BrockAddress 信号を用い
る。

【０２７１】トリックブロックの符号は、図２７に示し
たビットストリーム構造を有している。

【０２７２】トリックブロックオーバーヘッドデータ検
出回路６３では、垂直ＩＤ、量子化レベル、フィールド
／フレーム判別信号、トリックブロック符号表、フレー
ムカウントを検出する。

【０２７３】トリックブロックメモリ６４には、図２７
に示したトリックブロックの可変長符号を記憶する。

【０２７４】このメモリ６４の書き込み時に、アドレス
発生回路６５は、Trick Brock Address 信号、垂直Ｉ
Ｄ、トリックブロック符号長フレームカウントを用いて
アドレスを発生する。

【０２７５】また、メモリ６４の読み出し時に、アドレ
ス発生回路６５は、書き込み時に使用した信号に加え
て、可変長符号復号化回路６６の信号をフィードバック
した信号を用いる。可変長符号の復号、ビットストリー
ムを順次ハフマンテーブルと比較することにより、符号
の区切り目を決定していく、そこで、可変長符号復号化
回路６６の信号をフィードバックしながら復号を行な
う。

【０２７６】可変長復号を行ったトリックブロック符号
を一度メモリ６７に記憶しておく。通常再生時にはこれ
により、非トリックブロックの符号のアドレスとの位相
合せを行なう。

【０２７７】（非）トリックブロック分離回路６２の出
力の非トリックブロックの符号を、非トリックブロック
オーバーヘッドデータ検出回路６８と非トリックブロッ
クメモリ６９に入力する。

【０２７８】非トリックブロックオーバーヘッドデータ
検出回路６８では、非トリックブロックのオーバーヘッ
ドデータ、すなわち、チャンネルＩＤ、非トリックブロ
ック符号長、量子化レベル、フィールド／フレーム判
別、ＰＣＭ／ＤＰＣＭ判別、動きベトクルの検出を行な
う。

【０２７９】非トリックブロックメモリ６９は、図２８
に示した可変長符号を記憶する。

【０２８０】このメモリ６９の書き込み時にアドレス発
生回路７０は、非Trick Block Address 信号、非トリッ
クブロック符号長、チャンネルＩＤ、また、トリックブ
ロックから再生したフレームカウントを用いてアドレス
を発生する。

【０２８１】また、メモリ６９の読み出し時には、アド
レス発生回路７０は書き込み時に使用した信号に加え
て、可変長符号復号化回路７１の信号をフィードバック
した信号も用いる。

【０２８２】可変長符号復号化回路７１の出力信号をリ
フレッシュブロック分離回路７２に入力する。

【０２８３】非トリックブロックは図２５（ｄ）の非ト
リックブロックの構成からなっている。そこでＥＯＢを
カウントすることにより、リフレッシュ高域符号と非リ
フレッシュブロックを分離する。

【０２８４】リフレッシュブロック分離回路７２の出力
のリフレッシュ高域符号と、メモリ６７の出力のリフレ
ッシュ低域符号をリフレッシュブロック低域／高域符号
合成回路７３に入力する。この動作を行なうために、メ
モリアドレス発生回路７４では、必要なアドレスを発生
する。

【０２８５】この合成は、図２４（ｃ）〜（ｂ）、
（ｅ）〜（ｄ）の動作を行なう。

【０２８６】すなわち、色信号ブロックＵ、Ｖでは、低
域符号と高域符号をジグザグスキャンの順番に従がい順
次並べる。

【０２８７】また、輝度信号ブロックＹ₀〜Ｙ₇では、
ＤＣ符号と、低域符号および高域符号をジグザグスキャ
ンの順番に従がい順次並べる。

【０２８８】これにより、リフレッシュブロックの符号
を構成する。

【０２８９】リフレッシュブロック分離回路７２で分離
された非リフレッシュブロックと、リフレッシュブロッ
ク低域／高域符号合成回路７３の出力のリフレッシュブ
ロックをマクロブロック構築回路７５で合成する。

【０２９０】この動作は図２５（ｂ）→（ａ）にする動
作である。

【０２９１】すなわち、リフレッシュブロックと非リフ
レッシュブロックを順次並べマクロブロックを構成す
る。

【０２９２】また、オーバーヘッドデータ再構成回路７
６では、トリックブロックオーバーヘッドデータ検出回
路６３出力と非トリックブロックオーバーヘッドデータ
検出回路６８の出力から、オーバーヘッドデータを再編
成する。

【０２９３】オーバーヘッドデータ再構成回路７６の出
力信号をそれぞれ図３４に示した回路に入力する。

【０２９４】逆量子化回路７７、逆ＤＣＴ回路７８、動
き補償回路７９、ＹＣ分離回路８０、フレーム遅延回路
８１の動きは、従来の動作と同様である。

【０２９５】高速再生時には、テープから読みだしたト
リックブロックの配列と、映像を出力する際のマクロブ
ロックの配列を合わす様に、メモリ６７の読み出しをメ
モリアドレス発生回路７４でコントロールする。

【０２９６】従来例のマクロブロックは、画面横方向の
１１スーパーブロックを集めている。また、トリックブ
ロックは、リフレッシュブロックで構成されるため縦方
向の１列になっているためである。

【０２９７】また、映像信号の内容を更新しない場合
は、スキップ信号をスキップ信号発生回路８２で発生さ
せ、フレーム遅延回路８１およびＹＣ分離回路８０にて
過去に蓄積しているデータをそのまま出力する。

【０２９８】この動作を行なうために、スキップ信号発
生回路８２には、メモリアドレス発生回路７４のコント
ロール信号を入力する。

【０２９９】また、オーバーヘッドデータは、トリック
ブロックオーバーヘッドデータ検出回路６３の出力信号
を、オーバーヘッドデータ再構成回路７６で、再配置し
て、送出する。

【０３００】以上の動作により、高速再生時にトリック
ブロックを再生し、再生画を構成できるようになる。

【０３０１】なお、本実施例では、図２５に示したよう
に、リフレッシュブロックを低域成分と高域成分に分割
した場合を説明したが、リフレッシュブロックの発生符
号量を記録メディアから決まる所定の値におさめた場合
には、リフレッシュブロックの分割は必要がない。

【０３０２】この場合は、図２７のトリックブロックの
低周波ブロックをリフレッシュブロックで構成し、図２
８の非トリックブロックをの高周波ブロック０を削除
し、非トリックブロックを非リフレッシュブロックで構
成する。

【０３０３】また、この場合は、図３３のデコーダにお
いて、リフレッシュブロック分離回路７２およびリフレ
ッシュブロック低域／高域符号合成回路７３を用いる必
要がなく、可変長符号復号化回路７１の出力信号および
メモリ６７の出力信号をマクロブロック構築回路７５に
入力することにより、本発明の効果を実現できる。

【０３０４】なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。

【０３０５】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
高速再生時に良好な再生画像を容易に得ることができる
極めて良好な帯域圧縮信号処理装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る帯域圧縮信号処理装置の一実施
例を示すブロック構成図。

【図２】同実施例の動作を説明するために示すタイミン
グ図。

【図３】同実施例におけるフレーム番号Ｆ₅，Ｆ₆のリ
フレッシュブロックと非リフレッシュブロックとの関係
を示す図。

【図４】同実施例におけるトラックパターンを示す図。

【図５】同実施例における２倍速再生時のヘッドトレー
ス軌跡を示す図。

【図６】同実施例におけるフレーム１〜８までの再生可
能なリフレッシュブロックを示す図。

【図７】同実施例におけるフレーム９〜１１までの再生
可能なリフレッシュブロック及び１１フレーム蓄積した
リフレッシュブロックを示す図。

【図８】ＤＣＴ係数をジグザグスキャンする際のスキャ
ン順序を示す図。

【図９】量子化テーブルの例を示す図。

【図１０】重みづけテーブルの例を示す図。

【図１１】同重みづけテーブルをビット数に変換した例
を示す図。

【図１２】量子化テーブルによる発生ビット数を示す
図。

【図１３】量子化テーブルによる発生ビット数を示す
図。

【図１４】同実施例の要部の詳細を示すブロック構成
図。

【図１５】同実施例における符号の分割を示す図。

【図１６】同実施例における符号の分割を示す図。

【図１７】同実施例における符号の分割を示す図。

【図１８】同実施例における符号の分割を示す図。

【図１９】この発明の他の実施例を示すブロック構成
図。

【図２０】同他の実施例の符号量を示す図。

【図２１】同他の実施例の動作を説明するために示す
図。

【図２２】同他の実施例のリフレッシュブロックを示す
図。

【図２３】同他の実施例のトラックパターンを示す図。

【図２４】同他の実施例のトリックブロックの符号を示
す図。

【図２５】同他の実施例のトリックブロックの符号を示
す図。

【図２６】同他の実施例のトリックブロックのアドレス
コードを示す図。

【図２７】同他の実施例のトリックブロックのビットス
トリームを示す図。

【図２８】同他の実施例の非トリックブロックのビット
ストリームを示す図。

【図２９】同他の実施例の（非）トリックブロックのビ
ットストリームを示す図。

【図３０】同他の実施例の伝送データを示す図。

【図３１】同他の実施例のトラックパターンを示す図。

【図３２】同他の実施例の伝送データの構造を示す図。

【図３３】この発明のデコーダの構成例を示すブロック
構成図。

【図３４】同デコーダのオーバーヘッドデータの処理回
路を示す図。

【図３５】従来の帯域圧縮システムを示すブロック構成
図。

【図３６】同従来システムから送出される信号のフォー
マットを示す図。

【図３７】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示す
図。

【図３８】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及び
１１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す図。

【図３９】同従来システムにおけるトラックパターンを
示す図。

【図４０】同従来システムにおける２倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡を示す図。

【図４１】同従来システムにおける２倍速再生時にフレ
ーム１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示
す図。

【図４２】同従来システムにおける２倍速再生時にフレ
ーム９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及
び１１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す
図。

【符号の説明】

１１…入力端子、１２…減算回路、１３…動き評価回
路、１４…ＤＣＴ回路、１５…量子化回路、１６…可変
長符号化回路、１７…ＦＩＦＯ回路、１８…出力端子、
１９…逆量子化回路、２０…逆ＤＣＴ回路、２１…加算
回路、２２…フレーム遅延回路、２３…動き補償回路、
２４，２５…スイッチ、２６…磁気テープ、２７…入力
端子、２８…ＳＹＮＣ信号検出回路、２９…トラック形
成信号発生回路、３０…回転ドラム、３１…トラック形
成制御回路、３２，３３…入力端子、３４，３５…デシ
メータ、３６…入力端子、３７…マルチプレクサ、３８
…トラック、３９…符号入れ替え回路、４０…リフレッ
シュブロック制御回路、４１…インデックス挿入回路、
４２…インデックス発生回路、４３…マルチプレクサ、
４４…ジグザグスキャン回路、４５…符号配置回路、４
６…リフレッシュブロック分離回路、４７…可変長符号
化回路、４８…メモリ、４９…リフレッシュブロック符
号分割回路、５０，５１…可変長符号化回路、５２…各
リフレッシュブロック符号量検出回路、５３…リフレッ
シュブロック低域符号量算出回路、５４…リフレッシュ
ブロック分割レベル設定回路、５５…非トリックブロッ
ク、５６…トリックブロック、５７…非トリックブロッ
ク、５８…入力端子、５９…ユニットシンク検出回路、
６０…（非）トリックブロックポジション検出回路、６
１…（非）トリックブロックアドレス検出回路、６２…
（非）トリックブロック分離回路、６３…トリックブロ
ックオーバーヘッドデータ検出回路、６４…トリックブ
ロックメモリ、６５…アドレス発生回路、６６…可変長
符号復号化回路、６７…メモリ、６８…非トリックブロ
ックオーバーヘッドデータ検出回路、６９…非トリック
ブロックメモリ、７０…アドレス発生回路、７１…可変
長符号復号化回路、７２…リフレッシュブロック分離回
路、７３…リフレッシュブロック低域／高域符号合成回
路、７４…メモリアドレス発生回路、７５…マクロブロ
ック構築回路、７６…オーバーヘッドデータ再構成回
路、７７…逆量子化回路、７８…逆ＤＣＴ回路、７９…
動き補償回路、８０…ＹＣ分離回路、８１…フレーム遅
延回路、８２…スキップ信号発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１画面の映像信号にａ個（ａは正の整
数）の画像領域を形成し、この映像信号に対して、フレ
ーム内の情報を用いてフレーム内符号化処理を施したフ
レーム内処理信号と、フレーム間の差分情報を用いてフ
レーム間符号化処理を施したフレーム間処理信号とを作
成し、前記フレーム内符号化処理の後は前記フレーム間
符号化処理を施し、この信号処理方式を入力映像信号の
動き評価に応じて適応的に繰り返す帯域圧縮手段と、ｆフレーム（ｆはｆ≧２の整数）を周期とし１フレーム
毎に前記ａ個の領域のうちｂ個づつの画像領域の信号に
周期的に前記フレーム内符号化処理を施すリフレッシュ
符号化処理手段とを備え、前記リフレッシュ符号化処理を施したブロックを複数個
結合し、トリックブロックを形成し、リフレッシュ符号
化処理を施さない非トリックブロックの間に配置したこ
とを特徴とする帯域圧縮信号処理装置。
【請求項２】前記トリックブロックの符号長を示すコ
ードをオーバーヘッドデータに付加したことを特徴とす
る請求項１記載の帯域圧縮信号処理装置。