JPH0566073B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はデイジタルビデオ信号記録／再生方式
及び記録媒体に係り、特にカラー静止画に関する
高精細度画像信号をデイジタルパルス変調して得
た画像データ群にヘツダー信号を付加してなるデ
イジタルビデオ信号を記録媒体に記録し、その記
録媒体からデイジタルビデオ信号を所望の伝送レ
ートで再生する記録／再生方式及びそれに使用さ
れる記録媒体に関する。 〔従来の技術〕 現行のカラーテレビジヨンシステム（NTSC方
式等）に比し、はるかに高精細度、高品質な画像
伝送ができる、所謂高品位テレビジヨンシステム
（以下、ハイビジヨンシステムともいう）が従来
より盛んに研究されている。この高品位テレビジ
ヨン信号（ハイビジヨン信号）は、例えば走査線
数1125本、フイールド周波数60Hz、輝度信号帯域
20MHzで、また色信号は帯域7.0MHzの広帯域色
信号と帯域5.5MHzの狭帯域色信号の２種類が伝
送される。 このハイビジヨン信号をコンポーネント符号化
方式で伝送する場合、スタジオ機器の伝送諸元が
規格化されており、それによると輝度信号の有効
画素数は1920、２種類の色差信号の有効画素数は
各々960に定められている。 一方、上記ハイビジヨン信号をデイスクに記録
する方式については種々提案されており、例えば
本出願人が先に特開昭62−140590号公報（特願昭
60−281615号）等で提案したものでは、輝度信号
の有効画素数は1280、２種類の色差信号の有効画
素数は各々640のものが提案されている。すなわ
ち、ハイビジヨン信号の一走査線当りの輝度信号
の画素数は、標本化周波数を49.68MHzとすると
1472（＝49.68MHz／33.75kHz）となるが、この中
には画像情報の画素の他に、水平帰線消去期間の
画素もあり、水平、垂直同期信号は再生系で付加
することができ、また再生系のメモリ容量節約の
点に鑑み、水平帰線消去期間の画素等を除くと必
要最小限の一走査線分の輝度画素数は1280個とす
ることができる。また、２種類の色差信号の有効
画素数は各々輝度画素数の半分の640に選定され
る。 また、水平走査線の各画素のうち奇数番目の画
素は奇数（又は偶数）フイールドの画素のみから
なり、偶数番目の画素は偶数（又は奇数）フイー
ルドの画素のみからなり、再生時には伝送されな
い画素をその周囲のいずれかの伝送画素で置換す
る所謂千鳥再生されるべき千鳥方式の画素の場合
は上記のフルフレームの画素の半分の時間で伝送
される。 上記本出願人の提案になるハイビジヨン信号記
録デイスクの場合、その伝送レートは１チヤンネ
ル当り1.4Mbpsで、フルフレーム画像の場合は15
秒、上記千鳥方式画像の場合7.5秒で再生でき、
民生用のデイスク再生装置でも十分実用になる再
生ができる。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のデイスクは例えば４チヤンネルあるデイ
ジタル信号伝送路のうち、１チヤンネル又は２チ
ヤンネル使用してデイジタルビデオ信号（すなわ
ち、画素データ＋ヘツダー）を伝送し、残りのチ
ヤンネルを使用してデイジタルオーデイオ信号を
伝送するデイジタルオーデイオデイスクで、カラ
ー静止画に関するハイビジヨン信号を変換して得
た上記のデイジタルビデオ信号は再生音の補助的
情報の役割を果しているにすぎなかつたが、近年
の用途などの多様化に対応するために３チヤンネ
ル又は４チヤンネルすべてによりデイジタルビデ
オ信号を伝送することができるようにすることが
望ましい。 また、上記の記録媒体がデイスクでなく、デイ
ジタル・オーデイオ・テープレコーダ（DAT）
で使用するような磁気テープの場合は、テープ走
行速度などを複数用意し、任意の走行速度で再生
できるようにしたDATと同様に、異なるテープ
走行速度のうち任意の走行速度で再生したときに
も、再生カラー静止画が良好に得られるようにす
ることが望ましい。 しかし、上記のように伝送路を増減したり、テ
ープ走行速度を可変すると伝送レートが変化する
ため、従来はこのような場合は伝送レートに対応
して別々にマスターテープを用意する必要があ
り、無駄であつた。また、伝送レートが高速にな
つた場合は、画質を向上することができるにも拘
らず、従来は伝送レートの高速化に伴つて走査線
当りの画素数等を増加して解像度を向上させると
いう考えはなかつた。 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、複
数ある伝送レートのどれが選択された場合でも共
通のマスターテープを使用できるようにしたデイ
ジタルビデオ信号記録／再生方式及び記録媒体を
提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明のデイジタルビデオ信号記録方式は、ア
ナログ映像信号をデイジタルパルス変調して第１
の画像データを生成した後、第１の画像データの
１走査線当りの画素数がα倍（ただし、αは１よ
り小なる数）に低減された第２の画像データを演
算により算出し、該第２の画像データを互いに異
なるフイールドオフセツト型配置とした第３及び
第４の画像データと、該第１の画像データと該第
２の画像データとの差の情報を含む第５の画像デ
ータとに夫々分解し、伝送レートに応じて該第３
の画像データのみ、又は該第３及び第４の画像デ
ータ、又は第３乃至第５の画像データをデイジタ
ルビデオ信号として第１の記録媒体に選択記録す
る。 また、本発明になる記録媒体は第３乃至第５の
画像データが伝送レートに関係なく同一画像部分
の線分毎に予め定めた一定順序で巡回的に記録さ
れ、上記の第１の記録媒体を得るための原盤又は
マスターテープを構成する。 更に、本発明になるデイジタルビデオ信号再生
方式は、第１の記録媒体の既記録デイジタルビデ
オ信号を再生し、その画像データを画像メモリに
書き込んだ後標本化周波数を所定の標本化周波数
とするように読み出すデイジタルビデオ信号再生
方式であつて、第１の記録媒体から前記第３乃至
第５の画像データが順次再生されるときはそれら
を加算合成して前記第１の画像データを生成し、
前記第３の画像データ及び第４の画像データが順
次再生されるときはそれらを加算して前記第２の
画像データを生成する演算器を設け、該演算器の
出力画像データを該画像メモリに供給する。 〔作用〕 デイジタルビデオ信号記録方式は第３乃至第５
の画像データを第１の記録媒体の伝送レートに応
じて適宜選択して記録する。これにより、第１の
記録媒体が予め定められた複数種類のうちのどの
ような伝送レートであつてもデイジタルビデオ信
号の記録ができる。 また、本発明になる記録媒体は伝送レートに関
係なく、第３乃至第５の画像データが順次に記録
され、それに基づいて第１の記録媒体にその伝送
レートに応じて選択記録するので、第１の記録媒
体の伝送レートが複数あつても、記録媒体は常に
共用することができる。 更に、本発明になるデイジタルビデオ信号再生
方式は、演算器により第３乃至第５の画像データ
入力時は第１の画像データを生成でき、また第３
及び第４の画像データ入力時は第２の画像データ
を生成できる。さらに、演算器により所定の画素
数変換を行なうことにより、第３及び第４の画像
データ入力時にも第１の画像データを近似的に生
成でき、第３の画像データだけが入力されるとき
も第２の画像データや第１の画像データを近似的
に生成することができる。 〔実施例〕 第１図及び第２図は夫々本発明になるデイジタ
ルビデオ信号記録方式の各要部の一実施例のブロ
ツク図を示す。第１図において、１は素材で、ポ
ジフイルム、紙焼き写真、印刷用素材等からな
り、そのカラー静止画が光学−電気変換装置２に
より電気信号（ハイビジヨン信号）に変換された
後Ａ／Ｄ変換器３に供給される。光学−電気変換
装置２には、ハイビジヨンテレビカメラ、イメー
ジスキヤナなどが使用される。 Ａ／Ｄ変換器３は入力ハイビジヨン信号を輝度
信号と２種類の色差信号に分離し、輝度信号は標
本化周波数74.25MHz（＝30Hz×1125本×2200ド
ツト／本）で標本化後、量子化ビツト数８ビツト
に量子化し、かつ、２種類の色差信号の夫々は
37.125MHz（＝74.25MHz÷２）で標本化後、量
子化ビツト数８ビツトに量子化される。ここで、
一走査線当りの輝度信号の画素数は2200ピクセル
であるが、水平帰線消去期間等を除いて有効画素
数を1920ピクセルとし、また1125本の走査線のう
ち1035本を有効走査線としてＡ／Ｄ変換器３の出
力輝度画像データがフレームメモリ４に書き込ま
れる。同様に、Ａ／Ｄ変換器３の２種類の出力色
画像データは夫々有効画素数960ピクセル、有効
走査線数1035本としてフレームメモリ４に別々に
書き込まれる。 このフレームメモリ４に書き込まれた１フレー
ム分の画像データは、所定の標本化周波数に低下
されて読み出され、必要に応じてデイジタルデー
タ記録機５により光学−電気変換装置２にハイビ
ジヨンカメラを使用したときは3/4吋テープ６に
記録され、イメージスキヤナを使用したときはコ
ンピユータ用磁気テープ（MT）７に記録され保
存、移動され、その後にデイジタルデータ再生機
８で再生される。 フレームメモリ４より所定の標本化周波数に変
換されて読み出された画像データ又はデイジタル
データ再生機８よりの再生画像データは編集機９
に供給され、ここで編集された後デイジタルデー
タ記録機１０により3/4吋テープ（又は1/2吋テー
プ）１１に記録される。 3/4吋テープ６はラツシユテープとして第２図
に示す信号編集機内のVTR１２により再生され、
PCMプロセツサ１３によりデイジタル信号が復
号された後インタフエース回路（Ｉ／Ｆ）１４を
通してミニコンピユータ（ミニコン）１５に供給
され、ハードデイスク１６に書き込まれる。ここ
で、ミニコン１５によりハードデイスク１６に書
き込まれた画像データは水平方向に1920画素、垂
直方向に1035画素（走査線）で構成されており、
ミニコン１５はこの入力画像データ（第１の画像
データ）をハードデイスク１６から読み出して演
算し、後述する如く入力画像データの標本化周波
数74.25MHzのα倍（α倍は１より小なる値で、
例えば2/3）で得たと等価の第２の画像データを
求め、これから互いに異なるフイールドオフセツ
ト型配置とした第３及び第４の画像データに分解
し、かつ、上記第１の画像データと第２の画像デ
ータの差の情報を含む第５の画像データに分解す
る。 また、ミニコン１５は必要に応じて色信号のマ
トリクス変換、γ特性の変更を行なうと共に、上
記の分解された３種類の第３乃至第５の画像デー
タの夫々に第３図に２５で示す６ワードのヘツダ
ーを生成して付加した後、音声信号との同期を考
慮した時間編集を行ない、編集済のデイジタルビ
デオ信号を生成してハードデイスク１７に書き込
む。なお、イメージスキヤナにより得られたハイ
ビジヨン信号による画像データは磁気テープ装置
１８よりミニコン１５に供給される。 なお、第３図に示すヘツダー信号２５は６ワー
ドからなり、そのうち４ワードに夫々同期ワー
ド、識別ワード、メモリアドレスのＸ座標とＹ座
標が割り当てられ、各１走査線分の画像データ２
６の先頭に夫々付加される（このヘツダー信号の
詳細は本出願人が先に提案した特願昭62−110136
号等に開示されているので、必要とあれば参照さ
れたい。）。 また、画像データ２６中のY₀，Y₁，Y₂，…
…，Y₁₉₁₉は１走査線の輝度画像データ、C_w0，
C_w1，……，C_w959は色信号に関する第１の色画像
データ、C_o0，C_o1，……，C_o959は色信号に関す
る第２の色画像データを示す。 ヘツダー２５中の識別ワードに、その直後の画
像データ２６が前記３種類の画像データ（すなわ
ち第３，第４及び第５の画像データ）のどれであ
るかを示す識別符号がフルフレーム画像か千鳥画
像か、伝送方向は水平方向か垂直方向かなどを示
す既存の情報と共に配置される。 なお、画像データ２６は上記の１走査線分に限
らず、垂直方向の画素を順次に伝送する縦送りの
場合は１垂直線分の1035ワードで構成することも
でき、さらには水平又は垂直方向の一部分だけで
もよい。また、上記の第３，第４及び第５の画像
データは一定の順番で巡回的に、かつ、同一画像
部分の水平方向又は垂直方向の線分毎に伝送され
るように合成されてハードデイスク１７に書き込
まれる。 ハードデイスク１７に書き込まれた上記のデイ
ジタルビデオ信号は、ミニコン１５の制御の下に
読み出され、ハイビジヨンプロセツサ１９により
ハイビジヨン信号に変換された後モニターTV
（テレビジヨン受像機）２０によりカラー静止画
の内容が確認される。この確認の結果が記録可で
あつた場合は、ミニコン１５の制御の下に読み出
されたハードデイスク１７からのデイジタルビデ
オ信号はインタフエース回路２１を通してPCM
プロセツサ２２に供給され、水平、垂直同期信号
を付加されて擬似複合映像信号とされた後VTR
２３に供給されてマスターテープ（編集済のカツ
テイング可能テープで所謂完全パツケージテー
プ）２４に記録される。 このようにして記録されたマスターテープ２４
の記録デイジタルビデオ信号は、音声用マスター
テープの記録デイジタルオーデイオ信号と共に再
生された後エンコーダ、公知の記録系を夫々介し
て記録媒体に転写記録される。この記録媒体とし
ては、AHD（登録商標）の如きデイジタルオーデ
イオデイスク、DATで使用可能な磁気テープ
等々が考えられるが、本発明ではこれらの記録媒
体の伝送レートは１種類ではなく、例えば
1.5Mbps，3Mbps，4.5Mbps及び6Mbpsの４種類
の伝送レートのうちのどれかである。 そして、本発明では上記のマスターテープ２４
は記録すべき記録媒体がこれら複数種類の伝送レ
ートのどれであるかに応じて、前記第３乃至第５
の画像データを選択的に組合わせて記録すること
により、同一のマスターテープ２４を共用するこ
とができるようにしたものである。 このことにつき更に詳細に説明する。上記の４
種類の伝送レートにおけるグレード、即ち、デイ
ジタルビデオ信号による画像方式レベルとデイジ
タルオーデイオ信号による音声方式レベルとをま
とめると次表に示す如くになる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、画像信号の伝送
レートの差によらず、同一のマスターテープを共
通に使用して共通の作品（ソフトウエア）を異な
る伝送レートの記録媒体に記録し、再生でき、よ
つて記録媒体の伝送レートの種類によつてソフト
ウエアを制作し直して別のマスターテープを用意
するといつた手間が省け、今後高まると予想され
る各種伝送レートの記録媒体の記録において特に
好適である。また、再生側で用いる画像メモリの
サイズ（記録容量）をレベルＡ〜Ｃの３種類にラ
ンク分けでき、低価格の普及型から高価格の高級
型まで広い範囲に亘つて再生装置を構成でき、ユ
ーザの多様な要求に対応でき、またハードウエア
とソフトウエアの組合わせを例えば９種類実現で
き（音声との組合せでは前記表のように例えば６
種類実現でき）、また第３乃至第５の画像データ
を一定の順序で巡回的に合成しているので、再生
側のハードウエアの構成を簡単にすることができ
る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明記録方式の各要
部の一実施例のブロツク系統図、第３図はデイジ
タルビデオ信号の要部の一例の信号フオーマツト
を示す図、第４図は収録された輝度画素配列の一
部を示す図、第５図はレベルＢの輝度画素の配列
の一部を示す図、第６図はレベルＣの輝度画素の
配列の一部を示す図、第７図はレベルＣの画像に
加えてレベルＢの画像を得るための輝度画素配列
の一部を示す図、第８図はレベルＢの画像に加え
てレベルＡの画像を得るための輝度画素配列の一
部を示す図、第９図は本発明再生方式の一実施例
のブロツク系統図、第１０図は第９図中のハイビ
ジヨンプロセツサの一実施例を示すブロツク系統
図、第１１図は第５図の配列を書き改めた図、第
１２図は２−３変換により得られる輝度画素の配
列と値を示す図、第１３図は第５図に示す輝度画
素配列を２−３変換して得た輝度画素配列を示す
図、第１４図は第６図に示した輝度画素配列を１
−２変換して得た輝度画素配列を示す図、第１５
図は第１４図に示す輝度画素配列を２−３変換し
て得た輝度画素配列を示す図である。 ３……Ａ／Ｄ変換器、４……フレームメモリ、
１５……ミニコンピユータ（ミニコン）、１６，
１７……ハードデイスク、１９，３７……ハイビ
ジヨンプロセツサ、２４……マスターテープ、３
０……デイスク、４４……演算器、４５……画像
メモリ、５１……Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アナログ映像信号をデイジタルパルス変調し
   て第１の画像データを生成した後、該第１の画像
   データの１走査線当りの画素数がα倍（ただし、
   αは１より小なる数）に低減された第２の画像デ
   ータを演算により算出し、該第２の画像データを
   互いに異なるフイールドオフセツト型配置とした
   第３及び第４の画像データと、該第１の画像デー
   タと該第２の画像データとの差の情報を含む第５
   の画像データとに夫々分解し、伝送レートに応じ
   て該第３の画像データのみ、又は該第３及び第４
   の画像データ、又は第３乃至第５の画像データを
   デイジタルビデオ信号として第１の記録媒体に選
   択記録することを特徴とするデイジタルビデオ信
   号記録方式。 ２ 該第３乃至第５の画像データが伝送レートに
   関係なく同一画像部分の線分毎に予め定めた一定
   順序で巡回的に記録され、請求項１記載の第１の
   記録媒体を得るための原盤又はマスターテープを
   構成することを特徴とする記録媒体。 ３ 請求項１記載の記録媒体の既記録デイジタル
   ビデオ信号を再生し、その画像データを画像メモ
   リに書き込んだ後標本化周波数を所定の標本化周
   波数とするように読み出すデイジタルビデオ信号
   再生方式であつて、 該第１の記録媒体から前記第３乃至第５の画像
   データが順次再生されるときはそれらを加算合成
   して前記第１の画像データを生成し、前記第３の
   画像データ及び第４の画像データが順次再生され
   るときはそれらを加算して前記第２の画像データ
   を生成する演算器を設け、該演算器の出力画像デ
   ータを該画像メモリに供給することを特徴とする
   デイジタルビデオ信号再生方式。 ４ 請求項１記載の第１の記録媒体の既記録デイ
   ジタルビデオ信号を再生し、その画像データを画
   像メモリに書き込んだ後標本化周波数を所定の標
   本化周波数とするように読み出すデイジタルビデ
   オ信号再生方式であつて、 該画像メモリが前記第１の画像データを格納す
   る容量をもち、該第１の記録媒体から前記第３の
   画像データ及び第４の画像データが順次再生され
   るとき又は前記第３の画像データが再生されると
   きは１走査線当りの画素数が前記第２の画像デー
   タと同じになるような演算を該再生画像データに
   対して行なつた後、１走査線当りの画素数を１／
   α倍にする画素数変換を行なう演算器を設け、該
   演算器の出力画像データを該画像メモリに供給す
   ることを特徴とするデイジタルビデオ信号再生方
   式。 ５ 請求項１記載の第１の記録媒体の既記録デイ
   ジタルビデオ信号を再生し、その画像データを画
   像メモリに書き込んだ後標本化周波数を所定の標
   本化周波数とするように読み出すデイジタルビデ
   オ信号再生方式であつて、 該画像メモリが前記第２の画像データを格納す
   る容量をもち、該第１の記録媒体から前記第３の
   画像データだけが再生されるときは１走査線当り
   の画素数が前記第２の画像データと同じになるよ
   うな画素数変換を行なう演算器を設け、該演算器
   の出力画像データを該画像メモリに供給すること
   を特徴とするデイジタルビデオ信号再生方式。