JPH0723423A - Digital video signal recording and reproducing device - Google Patents
Digital video signal recording and reproducing deviceInfo
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- JPH0723423A JPH0723423A JP5145183A JP14518393A JPH0723423A JP H0723423 A JPH0723423 A JP H0723423A JP 5145183 A JP5145183 A JP 5145183A JP 14518393 A JP14518393 A JP 14518393A JP H0723423 A JPH0723423 A JP H0723423A
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- JP
- Japan
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- recording
- compressed
- video signal
- circuit
- data
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- Pending
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はディジタル映像信号記録
再生装置に係り、特に複数種類の記録再生モードを有す
るディジタル映像信号記録再生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital video signal recording / reproducing apparatus, and more particularly to a digital video signal recording / reproducing apparatus having a plurality of recording / reproducing modes.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、映像信号を圧縮して磁気テー
プに記録するディジタル映像信号記録再生装置として、
例えばアイ・イー・イー・イー トランザクションズ
オンコンシューマー エレクトロニクスの第35巻第3
号(1989年8月号)第450〜457頁(IEEE Tra
nsactions on Consumer Electronics, Vol. 35, No.3
(August 1989), pp. 450-457)において紹介されている
ディジタルVTRが知られている。上記従来のディジタ
ルVTRは、現行TVの映像信号(1フレーム全垂直ラ
イン数=525ライン,フレーム周波数=29.97フ
レーム/秒。以後、525/60方式と記述する。)を
データ圧縮して磁気テープに記録し、磁気テープから記
録信号の再生およびデータ伸長を行なって映像信号を復
元するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a digital video signal recording / reproducing apparatus for compressing a video signal and recording it on a magnetic tape,
For example I E E Transactions
On Consumer Electronics Volume 35 Volume 3
Issue (August 1989) pp. 450-457 (IEEE Tra
nsactions on Consumer Electronics, Vol. 35, No.3
(August 1989), pp. 450-457), a digital VTR is known. The conventional digital VTR described above magnetically compresses a video signal of the current TV (1 frame total vertical lines = 525 lines, frame frequency = 29.97 frames / sec., Hereinafter referred to as 525/60 system). The recording is performed on a tape, and the recording signal is reproduced from the magnetic tape and the data is expanded to restore the video signal.
【0003】上記従来のディジタルVTRを用いて映像
信号の記録を行う場合には、入力映像信号をA/D変換
によりアナログ信号からディジタルの画像データに変換
し、その画像データを分割して8×8画素から構成され
る基本ブロック(後述するDCTブロックに相当する)
を生成する。基本ブロックを処理の単位として、ディス
クリートコサイン変換(DCT)、量子化、および可変
長符号化などの処理を含む画像符号化処理によりデータ
圧縮を行い、さらに誤り訂正符号を付加した後に、デー
タを変調して記録信号に直して磁気テープに記録する。
この記録信号は、回転ヘッドが磁気テープをヘリカルス
キャンすることで、磁気テープ上に斜めに形成されるト
ラックに沿って記録される。When a video signal is recorded using the above-mentioned conventional digital VTR, the input video signal is converted from an analog signal into digital image data by A / D conversion, and the image data is divided into 8 ×. Basic block consisting of 8 pixels (corresponding to DCT block described later)
To generate. Data is compressed by image coding processing including processing such as discrete cosine transform (DCT), quantization, and variable length coding using a basic block as a processing unit, and then data is modulated after adding an error correction code. Then, it is converted into a recording signal and recorded on the magnetic tape.
The recording signal is recorded along a track obliquely formed on the magnetic tape by the rotary head helically scanning the magnetic tape.
【0004】上記によって磁気テープに記録された映像
信号の再生を行う場合には、磁気テープから再生した再
生信号を復調して記録されたデータを復元し、記録時に
付加された誤り訂正符号を利用して誤りの検出と誤り発
生時の誤り修正を行う。そしてさらに、可変長復号化、
逆量子化、および逆ディスクリートコサイン変換(ID
CT)などの処理を含む画像復号化処理によりデータ伸
長を行なって画像データを生成した後に、そのディジタ
ルの画像データをD/A変換によりアナログ信号の映像
信号に変換して出力する。When the video signal recorded on the magnetic tape is reproduced as described above, the reproduced signal reproduced from the magnetic tape is demodulated to restore the recorded data, and the error correction code added at the time of recording is used. Then, the error is detected and the error is corrected when the error occurs. And further, variable length decoding,
Inverse quantization and inverse discrete cosine transform (ID
Data is expanded by image decoding processing including processing such as CT) to generate image data, and then the digital image data is converted to an analog video signal by D / A conversion and output.
【0005】この場合、テープに単位時間あたり記録可
能なデータ量は一定であるのに対して、画像データが有
する情報量は、フレームごとあるいはフレーム内の部分
領域ごとの絵柄の変動に応じて変化する。そこで、テー
プに対する画像データの記録効率を向上させるために、
一定数の基本ブロックで構成される圧縮ブロック(後述
するセグメントに相当する)ごとに、画像符号化処理に
おける量子化の細かさを制御して圧縮データ量を一定に
する情報量制御を行うとともに、一つの圧縮ブロックの
圧縮データを一つの同期ブロックに記録する方法をとっ
ている。ここで、同期ブロックとは、磁気テープに対す
るデータの記録再生を行うときの基本的な入出力単位で
あり、誤り検出や誤り訂正の処理などは同期ブロック単
位で行なわれる。In this case, the amount of data that can be recorded on the tape per unit time is constant, whereas the amount of information contained in the image data changes in accordance with the variation of the pattern for each frame or each partial area in the frame. To do. Therefore, in order to improve the recording efficiency of the image data on the tape,
For each compressed block (corresponding to a segment described later) composed of a fixed number of basic blocks, the amount of information is controlled to control the fineness of the quantization in the image encoding process to keep the amount of compressed data constant, The compressed data of one compressed block is recorded in one synchronization block. Here, the sync block is a basic input / output unit when recording / reproducing data to / from a magnetic tape, and error detection and error correction processing is performed in sync block units.
【0006】上述において圧縮ブロックサイズを小さく
するほど、画像符号化処理における情報量制御の処理が
簡単になるが、本来の画像データの情報量の変動の影響
を受けやすくなり、情報量制御の結果によっては局所的
に画質が大きく劣化する。また圧縮ブロックサイズを大
きくするほど、本来の画像データの情報量の変動の影響
を十分に排除して安定した画質を得られるが、情報量制
御の処理が難しくなる。したがって圧縮ブロックサイズ
は、情報量制御の処理量と再生画像の画質とをどの程度
のものとするかの兼ね合いによって決定される。In the above description, the smaller the compressed block size, the easier the information amount control process in the image encoding process becomes, but the more easily the information amount control of the original image data is affected, the result of the information amount control becomes. In some cases, the image quality locally deteriorates significantly. Further, as the compression block size is increased, the influence of the fluctuation of the original information amount of the image data can be sufficiently eliminated and stable image quality can be obtained, but the information amount control processing becomes difficult. Therefore, the compressed block size is determined by a trade-off between the processing amount of information amount control and the image quality of the reproduced image.
【0007】ところで上記従来技術は、525/60方
式の映像信号のみをデータ圧縮して磁気テープに記録再
生するものであるが、この他に解像度が異なる複数種類
の映像信号に対応できるディジタルVTRの映像記録方
式として、ヨーロッパ特許公開公報EP469861号
(1992年2月5日公開)に記載されているものがあ
る。この方式では、複数種類の映像信号に対して、1フ
レームを27の整数倍の個数のセグメント(前述した圧
縮ブロックに相当する)に分割した後にセグメント単位
で圧縮データ量を一定化する。そして、各セグメントの
圧縮データに誤り訂正符号を付加した後に、いずれの種
類の映像信号に対しても1トラックあたり27個のセグ
メントを記録する。このセグメントサイズは、それぞれ
の映像信号に応じて異なったものとされる。By the way, in the above-mentioned conventional technique, only a video signal of the 525/60 system is data-compressed and recorded / reproduced on a magnetic tape. In addition to this, a digital VTR capable of supporting a plurality of kinds of video signals having different resolutions As a video recording system, there is a system described in European Patent Publication No. EP469861 (published on February 5, 1992). In this method, one frame is divided into an integer multiple of 27 (corresponding to the compression block described above) for a plurality of types of video signals, and then the compressed data amount is made constant in segment units. Then, after adding an error correction code to the compressed data of each segment, 27 segments are recorded per track for any type of video signal. The segment size is different depending on each video signal.
【0008】例えば、525/60方式の映像信号の記
録を行う場合には、有効領域720画素×480ライン
で構成される1フレームが10×27個のセグメントに
分割され、10トラックに記録される。この場合の1セ
グメントは30個の基本ブロックの集合体であり、その
うち20個が輝度信号のデータを示す基本ブロック、1
0個が色差信号のデータを示す基本ブロックである。ま
た、高精細TV=HDTVの映像信号(1フレーム全垂
直ライン数=1125ライン,フレーム周波数=30フ
レーム/秒,以後、1125/60方式と記述する。)
の記録を行う場合には、有効領域1152画素×108
0ラインで構成される1フレームが、20×27個のセ
グメントに分割され、20トラックに記録される。この
場合の1セグメントは45個の基本ブロックの集合体で
ある。For example, in the case of recording a video signal of the 525/60 system, one frame composed of 720 pixels of effective area × 480 lines is divided into 10 × 27 segments and recorded in 10 tracks. . In this case, one segment is an aggregate of 30 basic blocks, 20 of which are basic blocks showing luminance signal data,
0 is a basic block showing the data of the color difference signal. Also, a high-definition TV = HDTV video signal (1 frame total vertical lines = 1125 lines, frame frequency = 30 frames / sec., Hereinafter referred to as 1125/60 system).
When recording is performed, effective area 1152 pixels × 108
One frame composed of 0 lines is divided into 20 × 27 segments and recorded on 20 tracks. One segment in this case is an aggregate of 45 basic blocks.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のディジタル映像信号記録再生装置においては、11
25/60方式の映像信号の記録を行うときに、有効表
示ライン数が本来1035ラインであるのにもかかわら
ず、1080ラインの記録を行っているため、記録効率
が低下してしまうという問題点があった。However, in the above-mentioned conventional digital video signal recording / reproducing apparatus, 11
When recording a video signal of 25/60 system, although the number of effective display lines is originally 1035 lines, 1080 lines are recorded, so that the recording efficiency is lowered. was there.
【0010】また、上記の場合には、1単位の圧縮ブロ
ックを構成する輝度信号を示す基本ブロック数と、色差
信号を示す基本ブロック数が一定とはならなくなってし
まう。すなわち、画面上の同一位置における輝度信号お
よび色差信号を示す基本ブロックが、それぞれ異なる圧
縮ブロックに分割して記録されてしまうため、輝度信号
と色差信号に対する符号化歪みの発生が不均衡となった
部分において画質が低下してしまうことがあるという問
題点があった。Further, in the above case, the number of basic blocks showing the luminance signal and the number of basic blocks showing the color difference signal which constitute one unit of the compressed block are not constant. That is, since the basic blocks indicating the luminance signal and the color difference signals at the same position on the screen are divided into different compressed blocks and recorded, the generation of the encoding distortion for the luminance signal and the color difference signals becomes unbalanced. There is a problem that the image quality may be deteriorated in a part.
【0011】上記による画質の低下を抑制するには、画
面上の同一位置における輝度信号および色差信号を示す
基本ブロックの集合であるマクロブロック単位で圧縮ブ
ロックを構成することにより、画面上の同一位置におけ
る輝度信号および色差信号を示す基本ブロックが必ず同
一の圧縮ブロック中に含まれるようにすればよい。しか
し、このようにすると画質は向上するものの、圧縮ブロ
ックサイズが前述にくらべて3倍となって情報量制御の
処理量が増大してしまうため、これに対応して回路規模
を従来よりも大規模なものとする必要があるという問題
点があった。In order to suppress the deterioration of the image quality due to the above, by forming a compressed block in units of macro blocks, which is a set of basic blocks indicating a luminance signal and a color difference signal at the same position on the screen, the same position on the screen is formed. It is sufficient that the basic blocks indicating the luminance signal and the color difference signal in are included in the same compressed block without fail. However, although the image quality is improved by doing so, the compression block size becomes three times as large as that described above, and the processing amount of information amount control increases, so that the circuit scale is correspondingly larger than the conventional one. There was a problem that it had to be large.
【0012】また、上記従来技術においては、データ圧
縮率を通常よりも高くすることにより、再生映像の画質
を多少犠牲にしてもテープへの映像記録時間を長くする
ことを目的とする長時間記録モードが用意されていない
という問題点があった。Further, in the above-mentioned prior art, by making the data compression rate higher than usual, long-time recording for the purpose of lengthening the video recording time on the tape even if the quality of the reproduced video is somewhat sacrificed. There was a problem that the mode was not prepared.
【0013】したがって本発明の目的は、上記の問題点
を解決して、映像信号の種類の数を上回る複数種類の記
録モードを有しており、解像度が異なる複数種類の映像
モードおよび長時間モードで映像信号を記録再生できる
とともに、高い記録効率で高画質な映像信号の記録再生
を行うことのできる比較的小さな回路規模のディジタル
映像信号記録再生装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to have a plurality of recording modes exceeding the number of types of video signals, and a plurality of video modes and long-time modes with different resolutions. It is an object of the present invention to provide a digital video signal recording / reproducing apparatus having a relatively small circuit scale capable of recording / reproducing a video signal and recording / reproducing a high quality video signal with high recording efficiency.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のディジタル映像信号記録再生装置は、圧縮
後のデータ量が目標データ量にほぼ等しくなるように、
映像信号をディジタル化して得られる画像データのデー
タ圧縮および記録媒体に対する記録を行うディジタル映
像信号記録再生装置において、前記映像信号の種類およ
び前記記録媒体に対する記録モードに応じて、データ圧
縮単位である圧縮ブロックの大きさを表わす圧縮ブロッ
クサイズを、各々の前記圧縮ブロックごとに可変的に設
定する圧縮ブロックサイズ設定手段と、フレーム内の同
一位置における複数色の画素(このうちのひとつが輝度
信号であってもよい)を含みそれぞれ定められた数の画
素からなるマクロブロックを、前記圧縮ブロックサイズ
に相当する個数分まとめることにより、前記圧縮ブロッ
クを生成する圧縮ブロックメモリと、前記目標データ量
を設定する目標データ量設定手段と、前記圧縮ブロック
サイズおよび前記目標データ量に応じて、圧縮後のデー
タ量が前記目標データ量にほぼ等しくなるように、対応
する前記圧縮ブロックを量子化するための量子化パラメ
ータを生成する量子化パラメータ生成手段とを具備する
構成とされており、前記映像信号の種類および前記記録
モードに関わらず、前記記録媒体上の記録トラック中に
含まれる前記圧縮ブロックの個数を常に一定とするもの
である。In order to achieve the above object, the digital video signal recording / reproducing apparatus of the present invention is arranged such that the amount of data after compression is substantially equal to the target amount of data.
In a digital video signal recording / reproducing apparatus for data compression of image data obtained by digitizing a video signal and recording on a recording medium, a compression which is a data compression unit according to a type of the video signal and a recording mode for the recording medium. A compression block size setting means for variably setting a compression block size representing a block size for each compression block, and a plurality of color pixels at the same position in the frame (one of these is a luminance signal The number of macroblocks each including a predetermined number of pixels including that of the compressed block memory is set to a compressed block memory for generating the compressed block, and the target data amount is set. Target data amount setting means, the compressed block size and the A quantization parameter generating means for generating a quantization parameter for quantizing the corresponding compressed block so that the data amount after compression becomes substantially equal to the target data amount according to the standard data amount. The number of the compressed blocks included in the recording track on the recording medium is always constant regardless of the type of the video signal and the recording mode.
【0015】[0015]
【作用】上記構成に基づく作用を説明する。The operation based on the above configuration will be described.
【0016】本発明のディジタル映像信号記録再生装置
では、圧縮後のデータ量が目標データ量にほぼ等しくな
るように、映像信号をディジタル化して得られる画像デ
ータのデータ圧縮および記録媒体に対する記録を行うデ
ィジタル映像信号記録再生装置において、前記映像信号
の種類および前記記録媒体に対する記録モードに応じ
て、データ圧縮単位である圧縮ブロックの大きさを表わ
す圧縮ブロックサイズを、各々の前記圧縮ブロックごと
に可変的に設定する圧縮ブロックサイズ設定手段と、フ
レーム内の同一位置における複数色の画素(このうちの
ひとつが輝度信号であってもよい)を含みそれぞれ定め
られた数の画素からなるマクロブロックを、前記圧縮ブ
ロックサイズに相当する個数分まとめることにより、前
記圧縮ブロックを生成する圧縮ブロックメモリと、前記
目標データ量を設定する目標データ量設定手段と、前記
圧縮ブロックサイズおよび前記目標データ量に応じて、
圧縮後のデータ量が前記目標データ量にほぼ等しくなる
ように、対応する前記圧縮ブロックを量子化するための
量子化パラメータを生成する量子化パラメータ生成手段
とを具備する構成とされており、前記映像信号の種類お
よび前記記録モードに関わらず、前記記録媒体上の記録
トラック中に含まれる前記圧縮ブロックの個数を常に一
定とする。In the digital video signal recording / reproducing apparatus of the present invention, the image data obtained by digitizing the video signal is compressed and recorded on the recording medium so that the data amount after compression becomes substantially equal to the target data amount. In a digital video signal recording / reproducing apparatus, a compression block size representing a size of a compression block which is a data compression unit is variable for each compression block according to a type of the video signal and a recording mode for the recording medium. The compressed block size setting means for setting the macroblock, and the macroblock composed of a predetermined number of pixels including pixels of a plurality of colors (one of which may be a luminance signal) at the same position in the frame, The compressed blocks are generated by grouping the compressed blocks in a number corresponding to the size. A compression block memory, the target data amount setting means for setting the target amount of data, in response to the compression block size and the target data amount,
And a quantization parameter generating means for generating a quantization parameter for quantizing the corresponding compressed block so that the data amount after compression becomes substantially equal to the target data amount. Regardless of the type of video signal and the recording mode, the number of compressed blocks included in a recording track on the recording medium is always constant.
【0017】したがって、前記映像信号の種類および前
記記録モードに対応して、フレーム内の同一位置におけ
る複数色の画素(例えば、輝度を表わす所定数の画素
と、色差を表わす他の所定数の画素)を含みそれぞれ定
められた数の画素からなるマクロブロックを一単位とし
て処理し、圧縮ブロックのひとつごとに圧縮ブロックサ
イズを変更することにより、圧縮ブロック単位での情報
量制御に必要な処理量を低減させて従来より回路規模を
縮小するとともに、前記映像信号の種類および前記記録
モードに関わらず、高い記録効率で高画質な映像信号の
記録再生を行うことができる。Therefore, in accordance with the type of the video signal and the recording mode, pixels of a plurality of colors at the same position in the frame (for example, a predetermined number of pixels representing luminance and another predetermined number of pixels representing color difference). ) Is used as a unit for processing a macro block consisting of a specified number of pixels, and the compression block size is changed for each compression block, so that the amount of processing required to control the amount of information in units of compression blocks is increased. It is possible to reduce the circuit scale as compared with the conventional case, and it is possible to record and reproduce a high-quality video signal with high recording efficiency regardless of the type of the video signal and the recording mode.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明のディジタル映像信号記録再生
装置の実施例を図面を用いて詳細に説明する。Embodiments of the digital video signal recording / reproducing apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0019】図1は、本発明のディジタル映像信号記録
再生装置(以後、ディジタルVTRと記述する)の全体
構成図である。同図中、1は入力映像信号の入力端子、
2は記録動作モード信号の入力端子、3は記録系回路、
4は記録ヘッド、5は磁気テープ、6は再生ヘッド、7
は再生系回路、8は出力映像信号の出力端子、9は再生
動作モード信号の出力端子である。また、記録系回路3
は、A/D変換回路10、画像符号化回路11、訂正符
号付加回路12、変調回路13、記録アンプ14、およ
び記録動作タイミング制御回路15から構成され、再生
系回路7は、再生アンプ16、復調回路17、誤り訂正
回路18、画像復号化回路19、D/A変換回路20、
および再生動作タイミング制御回路21から構成され
る。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a digital video signal recording / reproducing apparatus (hereinafter referred to as a digital VTR) of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal of an input video signal,
2 is an input terminal for a recording operation mode signal, 3 is a recording system circuit,
4 is a recording head, 5 is a magnetic tape, 6 is a reproducing head, and 7
Is a reproduction system circuit, 8 is an output video signal output terminal, and 9 is a reproduction operation mode signal output terminal. Also, the recording system circuit 3
Is composed of an A / D conversion circuit 10, an image coding circuit 11, a correction code addition circuit 12, a modulation circuit 13, a recording amplifier 14 and a recording operation timing control circuit 15, and the reproduction system circuit 7 is composed of a reproduction amplifier 16 and Demodulation circuit 17, error correction circuit 18, image decoding circuit 19, D / A conversion circuit 20,
And a reproduction operation timing control circuit 21.
【0020】表1は、図1の装置における記録モードを
示す表であり、3種類の記録モードの仕様をそれぞれ示
している。Table 1 is a table showing recording modes in the apparatus of FIG. 1, and shows specifications of three types of recording modes, respectively.
【0021】[0021]
【表1】 [Table 1]
【0022】表1において、第1の記録モードは標準モ
ードであり、日本における現行のTV方式である525
/60方式の映像信号を13.5MHzのサンプリング
周波数で標本化して、1フレームの圧縮データを磁気テ
ープ上の10トラックに記録する。第2の記録モードは
長時間モードであり、525/60方式の映像信号を
9.0MHz(標準モードの2/3倍)のサンプリング
周波数で標本化して、1フレームの圧縮データを磁気テ
ープ上の5トラック(標準モードの1/2倍)に記録す
る。長時間モードでは画像データの圧縮率を標準モード
の場合よりも高めているので、画質は標準モードよりも
劣るものの、同一の長さのテープに記録する場合には標
準モードにくらべて2倍の記録時間を実現できる。第3
の記録モードは高精細モードであり、1125/60方
式の映像信号を44.55MHzのサンプリング周波数
で標本化し、1フレームの圧縮データを磁気テープ上の
20トラック(標準モードの2倍)に記録する。高精細
モードでは同一の長さのテープに記録する場合には記録
時間が標準モードの場合の半分になるものの、日本にお
ける次世代のTV方式である高精細なHDTVの映像信
号を記録することができる。In Table 1, the first recording mode is the standard mode, which is the current TV system in Japan, 525.
A / 60 type video signal is sampled at a sampling frequency of 13.5 MHz and one frame of compressed data is recorded on 10 tracks on a magnetic tape. The second recording mode is a long time mode, in which a video signal of 525/60 system is sampled at a sampling frequency of 9.0 MHz (2/3 times the standard mode), and one frame of compressed data is recorded on a magnetic tape. Record on 5 tracks (1/2 times the standard mode). Since the image data compression rate in the long-time mode is higher than that in the standard mode, the image quality is inferior to that in the standard mode, but when recording on the same length of tape, twice as much as in the standard mode. The recording time can be realized. Third
Is a high-definition mode, and a 1125/60 type video signal is sampled at a sampling frequency of 44.55 MHz and one frame of compressed data is recorded on 20 tracks (twice the standard mode) on a magnetic tape. . In high-definition mode, when recording on the same length of tape, the recording time is half that in standard mode, but it is possible to record high-definition HDTV video signals, which is the next-generation TV system in Japan. it can.
【0023】次に図1により、映像記録の場合の動作の
概略を説明する。入力端子2には、ディジタルVTRの
操作パネルによって設定された記録動作モード信号が常
に供給されている。記録動作タイミング制御回路15
は、記録動作モード信号に応じて、記録系回路3を構成
するA/D変換回路10、画像符号化回路11、訂正符
号付加回路12、変調回路13、記録アンプ14の動作
クロックおよび動作タイミングの切り換え制御を行う。
すなわち、最初に輝度信号(Y)と2種類の色差信号
(R−Y,B−Y)によって構成される3種類一組の映
像信号が入力端子1から入力される。A/D変換回路1
0は、記録動作モードに応じたサンプリング周波数でア
ナログの映像信号を標本化し、ディジタルの画像データ
を生成する。画像符号化回路11は、A/D変換回路1
0で生成された画像データをデータ圧縮して圧縮データ
を生成する。このデータ圧縮処理は所定サイズの基本ブ
ロックごとに行われる。そして、各動作モードに応じて
定められた所定数の基本ブロックから構成される圧縮ブ
ロック単位に圧縮データ量が一定となるように制御され
る。画像符号化回路11は、入力端子2から入力される
記録動作モード信号に応じて、各記録モードごとに定め
られた圧縮ブロックサイズの切り換えを行う。Next, referring to FIG. 1, an outline of the operation in the case of video recording will be described. The recording operation mode signal set by the operation panel of the digital VTR is always supplied to the input terminal 2. Recording operation timing control circuit 15
Indicates the operation clock and the operation timing of the A / D conversion circuit 10, the image encoding circuit 11, the correction code addition circuit 12, the modulation circuit 13, and the recording amplifier 14 which configure the recording system circuit 3 in accordance with the recording operation mode signal. Performs switching control.
That is, first, a set of three types of video signals composed of a luminance signal (Y) and two types of color difference signals (RY, BY) is input from the input terminal 1. A / D conversion circuit 1
0 samples an analog video signal at a sampling frequency according to the recording operation mode to generate digital image data. The image encoding circuit 11 is the A / D conversion circuit 1
The image data generated by 0 is data-compressed to generate compressed data. This data compression processing is performed for each basic block of a predetermined size. Then, the compressed data amount is controlled to be constant for each compressed block composed of a predetermined number of basic blocks determined according to each operation mode. The image encoding circuit 11 switches the compression block size determined for each recording mode according to the recording operation mode signal input from the input terminal 2.
【0024】訂正符号付加回路12は、画像符号化回路
11でデータ圧縮された後の圧縮データに対して、リー
ド・ソロモン積符号によるパリティ符号を付加し磁気テ
ープ上に記録するデータを出力する。すなわち、最初に
1トラックに記録されるべき圧縮データが所定サイズご
とに区切られ、縦に積み重ねられて二次元の配列構造が
生成される。次に、縦方向についてリード・ソロモン符
号化により外符号パリティが付加されるとともに、横方
向についてリード・ソロモン符号化により内符号パリテ
ィが付加される。こうして生成された圧縮データ(ある
いは外符号パリティ)およびそれに付加された内符号パ
リティに対して、さらにSYNCデータとIDデータが
先頭に付加されることによって同期ブロックが構成され
る(同期ブロック=磁気テープに対するデータの記録再
生の基本単位。SYNCデータ=磁気テープからのデー
タ読み出し時に同期ブロック単位で再生の同期をとるた
めの特殊なビットパターン。IDデータ=同期ブロック
の番号などを示す属性データ。)。The correction code adding circuit 12 adds a parity code based on the Reed-Solomon product code to the compressed data that has been data-compressed by the image coding circuit 11 and outputs the data to be recorded on the magnetic tape. That is, first, compressed data to be recorded on one track is divided into predetermined sizes and vertically stacked to generate a two-dimensional array structure. Next, the outer code parity is added by Reed-Solomon coding in the vertical direction, and the inner code parity is added by Reed-Solomon coding in the horizontal direction. A sync block is formed by adding SYNC data and ID data to the head of the compressed data (or outer code parity) thus generated and the inner code parity added thereto (sync block = magnetic tape). The basic unit of data recording / reproduction for SYNC data: SYNC data = a special bit pattern for synchronizing reproduction in synchronous block units when reading data from a magnetic tape, ID data = attribute data indicating the number of a synchronous block, etc.).
【0025】変調回路13は、誤り訂正符号が付加され
た圧縮データを、磁気テープに対する記録再生に適した
信号形式の記録信号に変換する。記録アンプ14は、こ
の記録信号を増幅して磁気ヘッド4に供給する。以上の
記録系回路3の処理により、入力端子1に順次入力され
る映像信号は、磁気ヘッド4に対向して走行する磁気テ
ープ5に順次記録されていく。すなわち、現行のアナロ
グVTRと同様に、テープ走行方向に対して傾くように
配設された回転シリンダに埋め込まれた磁気ヘッド4に
より、回転シリンダに巻き付けられた磁気テープ5に対
して磁気ヘッド4がヘリカルスキャンを行うことによっ
て、映像信号から変換された記録信号が磁気テープ5に
記録される。したがって、磁気テープ5上には、テープ
走行方向に対して所定の傾きを有するトラック単位で記
録信号が記録されることになる。この場合、訂正符号付
加回路12で生成された同期ブロックが、整数個ずつ各
トラックに記録される。The modulation circuit 13 converts the compressed data to which the error correction code is added into a recording signal in a signal format suitable for recording / reproduction on the magnetic tape. The recording amplifier 14 amplifies this recording signal and supplies it to the magnetic head 4. By the processing of the recording system circuit 3 described above, the video signals sequentially input to the input terminal 1 are sequentially recorded on the magnetic tape 5 that runs opposite the magnetic head 4. That is, similar to the current analog VTR, the magnetic head 4 embedded in the rotary cylinder disposed so as to be inclined with respect to the tape running direction causes the magnetic head 4 to move with respect to the magnetic tape 5 wound around the rotary cylinder. The recording signal converted from the video signal is recorded on the magnetic tape 5 by performing the helical scan. Therefore, the recording signal is recorded on the magnetic tape 5 in units of tracks having a predetermined inclination with respect to the tape running direction. In this case, the synchronization blocks generated by the correction code adding circuit 12 are recorded on each track by an integer number.
【0026】次に図1により、映像再生の場合の動作の
概略を説明する。最初に、磁気ヘッド6が磁気テープ5
に記録されている記録信号を順次再生し、再生アンプ1
6はこの再生信号の増幅を行う。復調回路17は、磁気
テープの記録再生特性を補償する波形等化処理を行なっ
た後に、再生信号の0と1のディジタル信号への復調処
理を行なう。誤り訂正回路18は、復調されたディジタ
ル信号から、同期ブロックの先頭に付加されている特殊
なビットパターンであるSYNCデータを検出すること
により、同期ブロック単位でデータを再現し、その内符
号パリティを利用して誤り検出とランダム誤りの訂正を
行って圧縮データとして出力する。このとき、バースト
誤りや多数のランダム誤りなどが発生した場合には、外
符号パリティを含む同期ブロックのデータを再現した後
に、その外符号パリティを利用して誤り訂正を行って圧
縮データとして出力する。それでも訂正できない誤りが
残った場合には、その誤り位置の情報を誤り位置データ
として画像復号化回路19に送る。Next, referring to FIG. 1, the outline of the operation for video reproduction will be described. First, the magnetic head 6 is replaced by the magnetic tape 5.
The recorded signals recorded in are sequentially reproduced, and the reproduction amplifier 1
6 amplifies this reproduction signal. The demodulation circuit 17 performs waveform equalization processing for compensating the recording / reproducing characteristics of the magnetic tape, and then demodulates the reproduced signal into digital signals of 0 and 1. The error correction circuit 18 detects the SYNC data, which is a special bit pattern added to the head of the synchronization block, from the demodulated digital signal, reproduces the data in units of the synchronization block, and the internal code parity of the data is reproduced. Error detection and random error correction are performed using the data and output as compressed data. At this time, if a burst error or a large number of random errors occur, the data of the synchronization block including the outer code parity is reproduced, and then the outer code parity is used to perform error correction and output as compressed data. . If there is still an uncorrectable error, the error position information is sent to the image decoding circuit 19 as error position data.
【0027】上記の処理によって、映像再生を開始した
当初は、標準モードの動作クロックおよび動作タイミン
グで同期ブロックが再現されて、圧縮データが出力され
る。そして、画像復号化回路19は、圧縮データに多重
されて磁気テープに記録されていた動作モード信号を再
生し、再生動作モード信号として出力する。再生動作タ
イミング制御回路21は、この再生動作モード信号に応
じて、再生系回路7を構成する再生アンプ16,復調回
路17,誤り訂正回路18,画像復号化回路19,D/
A変換回路20における動作クロックおよび動作タイミ
ングの切り換え制御を行なう。また、再生動作モード信
号は出力端子9からディジタルVTRの操作パネルに出
力され、現在どの動作モードで映像再生が行なわれてい
るかが表示される。By the above processing, when the video reproduction is started, the synchronous block is reproduced at the operation clock and the operation timing of the standard mode, and the compressed data is output. Then, the image decoding circuit 19 reproduces the operation mode signal multiplexed on the compressed data and recorded on the magnetic tape, and outputs it as a reproduction operation mode signal. The reproduction operation timing control circuit 21 responds to the reproduction operation mode signal by forming a reproduction amplifier 16, a demodulation circuit 17, an error correction circuit 18, an image decoding circuit 19, D /
Switching control of the operation clock and operation timing in the A conversion circuit 20 is performed. Further, the reproduction operation mode signal is output from the output terminal 9 to the operation panel of the digital VTR to display in which operation mode the video reproduction is currently performed.
【0028】画像復号化回路19は、再生された圧縮デ
ータのデータ伸長を行って、画像データを再現する。た
だし、誤り訂正回路18において訂正不能の誤りが検出
された場合には、誤り訂正回路18から送られた誤り位
置データにより、誤った圧縮データに対応する基本ブロ
ックを判定し、その基本ブロックは復号化せずに1フレ
ーム前の同一位置における基本ブロックの画像データで
置き換える処理を行う(コンシール処理)。このコンシ
ール処理を行うことにより、再生された圧縮データの誤
りを訂正できない場合でも、再生された映像の画質が極
端に低下しないようにすることができる。このようにし
て再現されたディジタルの画像データは、D/A変換回
路20でアナログの映像信号に変換されて、出力端子8
から出力映像信号として出力される。The image decoding circuit 19 expands the reproduced compressed data to reproduce the image data. However, when an uncorrectable error is detected in the error correction circuit 18, the basic block corresponding to the erroneous compressed data is determined based on the error position data sent from the error correction circuit 18, and the basic block is decoded. The image data of the basic block at the same position one frame before is replaced without being converted (conceal processing). By performing this concealment processing, even if the error of the reproduced compressed data cannot be corrected, the image quality of the reproduced video can be prevented from being extremely deteriorated. The digital image data reproduced in this manner is converted into an analog video signal by the D / A conversion circuit 20, and the output terminal 8
Is output as an output video signal.
【0029】次に、図1中に示した画像符号化回路11
および画像復号化回路19の動作について、詳細に説明
する。Next, the image coding circuit 11 shown in FIG.
The operation of the image decoding circuit 19 will be described in detail.
【0030】図2は、図1中の画像符号化回路の第1実
施例を詳細に示す図である。同図中、31は画像データ
の入力端子、32はフレームメモリ、33はシャフリン
グ回路(請求項中のシャフリング手段に相当する)、3
4は圧縮ブロックメモリ、35はDCT回路、36は量
子化回路、37は可変長符号化回路、38はバッファメ
モリ、39は記録動作モード信号の入力端子、40はシ
ャフリングパターン生成回路、41は圧縮ブロックサイ
ズ生成回路(請求項中の圧縮ブロックサイズ設定手段に
相当する)、42は圧縮ブロック目標データ量生成回路
(請求項中の目標データ量設定手段に相当する)、43
は量子化パラメータ生成回路(請求項中の量子化パラメ
ータ生成手段に相当する)、44は圧縮データの出力端
子である。FIG. 2 is a diagram showing in detail the first embodiment of the image coding circuit in FIG. In the figure, 31 is an input terminal for image data, 32 is a frame memory, 33 is a shuffling circuit (corresponding to shuffling means in claims), 3
4 is a compressed block memory, 35 is a DCT circuit, 36 is a quantization circuit, 37 is a variable length coding circuit, 38 is a buffer memory, 39 is a recording operation mode signal input terminal, 40 is a shuffling pattern generation circuit, and 41 is Compressed block size generation circuit (corresponding to compressed block size setting means in claims), 42 is a compressed block target data amount generation circuit (corresponding to target data amount setting means in claims), 43
Is a quantization parameter generation circuit (corresponding to the quantization parameter generation means in the claims), and 44 is an output terminal for compressed data.
【0031】図2において、入力される映像は1秒あた
り約30枚の画面が時間軸方向に並んでいるものであ
り、その各画面がフレームと呼ばれる。実際の映像信号
は、各フレームを左から右に水平走査した後、1ライン
おきに順次上から下に二度走査したもの(インターレー
ス走査)である。記録モードが標準モードである場合、
輝度信号(Y)は、1フレームあたり水平720画素×
垂直480画素によって構成される。そして色差信号
(R−Y,B−Y)は、輝度信号の1/2倍のサンプリ
ング周波数で標本化されるために水平方向の画素数が輝
度信号の半分の360画素となるとともに、フレームメ
モリ32において色差信号に対する垂直方向1/2のデ
シメーション処理が行なわれるために垂直画素数も輝度
信号の半分の240画素となる。したがって色差信号
は、水平360画素×垂直240画素によって構成され
る。In FIG. 2, an input image has about 30 screens per second lined up in the time axis direction, and each screen is called a frame. The actual video signal is one in which each frame is horizontally scanned from left to right and then sequentially scanned twice from top to bottom every other line (interlaced scanning). If the recording mode is standard mode,
The luminance signal (Y) is horizontal 720 pixels per frame ×
It is composed of 480 vertical pixels. Since the color difference signals (RY, BY) are sampled at a sampling frequency that is ½ the luminance signal, the number of pixels in the horizontal direction is 360 pixels, which is half the luminance signal. In 32, since the decimation process of 1/2 in the vertical direction is performed on the color difference signal, the number of vertical pixels is also 240 pixels, which is half the luminance signal. Therefore, the color difference signal is composed of horizontal 360 pixels × vertical 240 pixels.
【0032】フレームは、画像符号化の基本単位である
マクロブロックに分割されて、画像データ圧縮の処理が
行なわれる。マクロブロックの大きさは全ての動作モー
ドにおいて共通であり、輝度信号(Y)については水平
16画素×垂直16画素、色差信号(R−Y,B−Y)
については水平8画素×8画素である。そして、これら
3種類の信号のブロックがまとめられマクロブロックと
なる。DCTの処理は水平8画素×8画素のDCTブロ
ック(前述した基本ブロックに相当する)単位で行なわ
れるので、1マクロブロックは合計6DCTブロックか
ら構成されることになる。すなわち、輝度信号は4DC
Tブロック、2種類の色差信号はそれぞれ1DCTブロ
ックから構成される。The frame is divided into macroblocks, which are the basic units of image coding, and the image data compression processing is performed. The size of the macro block is common in all operation modes, and the luminance signal (Y) is 16 horizontal pixels × 16 vertical pixels and the color difference signals (RY, BY).
Is horizontal 8 pixels × 8 pixels. Then, blocks of these three types of signals are combined to form a macro block. Since the DCT processing is performed in units of horizontal 8 pixel × 8 pixel DCT block (corresponding to the basic block described above), one macro block is composed of 6 DCT blocks in total. That is, the luminance signal is 4DC
Each of the T block and the two types of color difference signals is composed of one DCT block.
【0033】入力端子31から入力された画像データ
は、最初にフレームメモリ32に1フレーム分だけ蓄え
られる。ただし、入力画像データは輝度信号と2種類の
色差信号であり、前述したようにフレームメモリ32で
は、色差信号に対して垂直方向1/2のデシメーション
処理が行なわれる。シャフリング回路33は、フレーム
メモリ32に保持された1フレーム分の画像データをマ
クロブロック単位で読み出して、そのマクロブロックの
画像データを圧縮ブロックメモリ34と量子化パラメー
タ生成回路43に出力する。このときマクロブロック
は、連続する画面位置ではなく飛び飛びの画面位置から
読み出されて順次出力される。これは、所定個数のマク
ロブロックから構成される圧縮ブロック単位で圧縮デー
タ量を一定になるように制御する際に、もしも連続する
画面位置のマクロブロックによって圧縮ブロックを構成
すると、その部分での画像内容が細かな絵柄であった場
合すなわち画像データの情報量が大きい場合には、決め
られた目標データ量までデータ圧縮すると大きな画質劣
化が生じ、逆に、その部分での画像内容が平坦な絵柄で
あった場合すなわち画像データの情報量が小さい場合に
は、決められた目標データ量まで圧縮するだけでは無駄
が生じてしまうことを防止するためである。すなわち、
シャフリング回路33は、圧縮ブロックあたりの画像デ
ータの情報量をできるだけ平均化するために、飛び飛び
の画面位置のマクロブロックを取り出すシャフリング処
理を行う。このとき、各動作モードにおいて1フレーム
のサイズは異なるので、シャフリングパターン生成回路
40は、入力端子39から入力された記録動作モード信
号に応じて、どの画面位置のマクロブロックを順番に取
り出すかを指定するシャフリングパターンを切り換える
ことにより、シャフリング回路33を制御する。The image data input from the input terminal 31 is first stored in the frame memory 32 for one frame. However, the input image data is a luminance signal and two kinds of color difference signals, and as described above, the frame memory 32 performs decimation processing in the vertical direction on the color difference signals. The shuffling circuit 33 reads the image data for one frame held in the frame memory 32 in macro block units, and outputs the image data of the macro block to the compression block memory 34 and the quantization parameter generation circuit 43. At this time, the macroblocks are read from the screen positions which are not continuous but are sequentially output from the screen positions. This is because when controlling the compressed data amount to be constant in units of compressed blocks composed of a predetermined number of macroblocks, if the compressed blocks are composed of macroblocks at consecutive screen positions, the image at that part will be displayed. If the content is a fine pattern, that is, if the amount of information in the image data is large, compressing the data to the specified target data amount causes a large deterioration in image quality, and conversely, the pattern in which the image content is flat is flat. This is because when the information amount of the image data is small, it is possible to prevent waste from being generated only by compressing to the determined target data amount. That is,
The shuffling circuit 33 performs a shuffling process for extracting macroblocks at discrete screen positions in order to average the information amount of image data per compressed block as much as possible. At this time, since the size of one frame is different in each operation mode, the shuffling pattern generation circuit 40 determines which screen position macroblock is to be taken out in order according to the recording operation mode signal input from the input terminal 39. The shuffling circuit 33 is controlled by switching the designated shuffling pattern.
【0034】シャフリング回路33からマクロブロック
単位で出力された画像データは、圧縮ブロックメモリ3
4に所定個数のマクロブロック分だけ蓄えられる。圧縮
ブロックサイズ(圧縮ブロックを構成するマクロブロッ
クの個数)は、それぞれの動作モードにおいて異なって
おり、また、後述するように、同一の動作モードでも圧
縮ブロックごとに変動する。圧縮ブロックサイズ生成回
路41は、入力端子39から入力される記録動作モード
信号およびシャフリング回路33から出力される圧縮ブ
ロック番号に応じて圧縮ブロックサイズを切り換えるこ
とにより、圧縮ブロックメモリ34と量子化パラメータ
生成回路43を制御する。The image data output from the shuffling circuit 33 in units of macro blocks is the compressed block memory 3
A predetermined number of macroblocks are stored in No. 4. The compressed block size (the number of macroblocks forming the compressed block) is different in each operation mode, and also varies in each compressed block even in the same operation mode, as described later. The compressed block size generation circuit 41 switches the compressed block size in accordance with the recording operation mode signal input from the input terminal 39 and the compressed block number output from the shuffling circuit 33, thereby compressing the compressed block memory 34 and the quantization parameter. The generation circuit 43 is controlled.
【0035】すなわち、標準モードにおいては、フレー
ムサイズが水平45マクロブロック×垂直30マクロブ
ロック(=1350)であり、上記圧縮ブロックサイズが常
に一定の5マクロブロックとされているため、1フレー
ムは270圧縮ブロック(=1350÷5)から構成され
る。また、長時間モードにおいては、フレームサイズが
水平30マクロブロック×垂直30マクロブロック(=
900)であり、上記圧縮ブロックサイズが7,6,7,7,6,7,
…のように変動するため、1フレームは135圧縮ブロ
ック(= 900÷((7+6+7)/3))から構成される。ま
た、高精細モードにおいては、フレームサイズが水平7
2マクロブロック×垂直65マクロブロック(=4680)
であり、上記圧縮ブロックサイズが9,8,9,9,8,9,…のよ
うに変動するため、1フレームは540圧縮ブロック
(=4680÷((9+8+9)/3))から構成される。That is, in the standard mode, the frame size is 45 macroblocks in the horizontal direction × 30 macroblocks in the vertical direction (= 1350), and the compressed block size is always 5 macroblocks, so that one frame is 270. It is composed of compressed blocks (= 1350/5). In the long time mode, the frame size is 30 macroblocks horizontal × 30 macroblocks vertical (=
900) and the compressed block size is 7,6,7,7,6,7,
Since it changes like this, one frame is composed of 135 compressed blocks (= 900 ÷ ((7 + 6 + 7) / 3)). In the high definition mode, the frame size is horizontal 7.
2 macro blocks x vertical 65 macro blocks (= 4680)
Since the compression block size changes like 9,8,9,9,8,9, ..., 1 frame is 540 compression blocks (= 4680 ÷ ((9 + 8 + 9) / 3)) Composed of.
【0036】量子化パラメータ生成回路43は、入力さ
れた1圧縮ブロックを構成する各マクロブロックのアク
ティビティを計算し、その総和をその圧縮ブロックのア
クティビティとする。そして、圧縮ブロック目標データ
量生成回路42から与えられる圧縮ブロック目標データ
量を、圧縮ブロックのアクティビティに対する各マクロ
ブロックのアクティビティの比率に応じて各マクロブロ
ックに割り当てる。さらに、各マクロブロックへの割り
当て目標データ量とそのマクロブロックのアクティビテ
ィとから、そのマクロブロックの量子化パラメータを決
定し、量子化回路36へ出力する。The quantization parameter generation circuit 43 calculates the activity of each macro block which constitutes one input compressed block, and takes the sum as the activity of that compressed block. Then, the compressed block target data amount given from the compressed block target data amount generation circuit 42 is assigned to each macroblock according to the ratio of the activity of each macroblock to the activity of the compressed block. Further, the quantization parameter of the macroblock is determined from the target data amount to be allocated to each macroblock and the activity of the macroblock, and the quantization parameter is output to the quantization circuit 36.
【0037】ここで、マクロブロックのアクティビティ
とは、そのマクロブロックの画像内容に関して、絵柄が
細かく情報量が大きいのかあるいは絵柄が平坦で情報量
が少ないのかを示す指標であり、マクロブロックを構成
する6個のDCTブロックの画素分散値(DCTブロッ
ク内の画素平均値を引き算した画素値の二乗和)の総和
として求められる。ある特定の量子化パラメータを設定
した場合、アクティビティの値とデータ圧縮した後の圧
縮データ量は統計的に強い相関があり、また、ある特定
のアクティビティの値に対して、量子化パラメータとデ
ータ圧縮した後の圧縮データ量は統計的に強い相関があ
ることが知られているので、ある特定のアクティビティ
の値を持つマクロブロックに関して、圧縮データ量を目
標の値に制御するために必要な量子化パラメータを推定
することができる。量子化パラメータとは量子化の細か
さを示すパラメータのことである。なお、本実施例にお
いては、上記圧縮ブロック目標データ量の値はすべての
動作モードおよび圧縮ブロックについて同一とされてい
る。Here, the activity of the macroblock is an index indicating whether the image content of the macroblock is fine and has a large amount of information, or whether the pattern is flat and has a small amount of information, and constitutes a macroblock. It is calculated as the sum of the pixel variance values of the six DCT blocks (sum of squares of pixel values obtained by subtracting the pixel average value in the DCT block). When a specific quantization parameter is set, there is a strong statistical correlation between the activity value and the amount of compressed data after data compression, and for a specific activity value, the quantization parameter and data compression Since it is known that the amount of compressed data after statistical processing has a strong statistical correlation, the quantization required to control the amount of compressed data to a target value for a macroblock having a certain activity value. The parameters can be estimated. The quantization parameter is a parameter indicating the fineness of quantization. In this embodiment, the value of the compressed block target data amount is the same for all operation modes and compressed blocks.
【0038】一旦圧縮ブロックメモリ34に保持された
1圧縮ブロックの画像データは、その圧縮ブロックを構
成する各マクロブロックに対する量子化パラメータが量
子化パラメータ生成回路43で生成された後に、順次圧
縮ブロックメモリ34から出力される。そして、DCT
回路35は、画像データに対して水平8画素×垂直8画
素から成るDCTブロック単位で二次元のディスクリー
トコサイン変換(DCT)を行なう。DCTは、フーリ
エ変換と同様の周波数解析を行なうためのアルゴリズム
であり、DCT後の64個の変換係数は、DCTブロッ
ク内の画素平均値に対応するDC係数と、低周波から高
周波までその空間周波数が異なるAC係数とに分類でき
る。The image data of one compressed block once stored in the compressed block memory 34 is sequentially compressed block memory after the quantization parameter for each macro block forming the compressed block is generated by the quantization parameter generation circuit 43. It is output from 34. And DCT
The circuit 35 performs a two-dimensional discrete cosine transform (DCT) on the image data in units of DCT blocks composed of horizontal 8 pixels × vertical 8 pixels. DCT is an algorithm for performing frequency analysis similar to the Fourier transform, and the 64 transform coefficients after DCT are the DC coefficients corresponding to the pixel average value in the DCT block and the spatial frequency from low frequency to high frequency. Can be classified into different AC coefficients.
【0039】量子化回路36は、マクロブロック単位で
設定された量子化パラメータに応じて、1つのマクロブ
ロック内の6個のDCTブロックを同一の量子化パラメ
ータで量子化する。このとき、高周波の情報に対しては
低周波の情報に対してよりもその検知感度が低いという
人間の視覚特性を考慮して、ある特定の量子化パラメー
タが与えられた場合に、DCT後の変換係数の低周波の
AC係数は相対的に細かく、高周波のAC係数は相対的
に粗くなるように量子化を行なう。また、DC係数の量
子化の細かさは常に一定とする。The quantizing circuit 36 quantizes six DCT blocks in one macroblock with the same quantizing parameter according to the quantizing parameter set for each macroblock. At this time, in consideration of the human visual characteristic that the detection sensitivity of high-frequency information is lower than that of low-frequency information, when a certain quantization parameter is given, DCT after DCT is performed. The low-frequency AC coefficient of the conversion coefficient is relatively fine, and the high-frequency AC coefficient is relatively coarse. Further, the fineness of the quantization of the DC coefficient is always constant.
【0040】可変長符号化回路37は、量子化回路36
で量子化されたAC係数を低周波から高周波に向けてス
キャンして、0の値を持つ係数の連続個数(ラン長)と
0以外の値を持つ係数のその値(レベル)のペアを生成
した後に、予め定められたハフマン符号化テーブルに従
ってそのペアを可変長符号にハフマン符号化する。この
場合、ラン長が短くレベルが小さいほどそのペアの発生
確率は高いのでそれに対応した符号長は短くなり、その
逆にラン長が長くレベルが大きいほど符号長が長くな
る。ただし、DC係数はAC係数とは別に取り扱われて
おり、固定長符号の割り当てが行なわれる。そして、可
変長符号化されたマクロブロックの圧縮データは、6個
のDCTブロック全てのDC係数,6個のDCTブロッ
ク全ての可変長符号化された最低周波AC係数,という
具合に最高周波AC係数までその順番の並び換えが行わ
れて、圧縮データはその重要度の高いほうから低いほう
へ順番に並べ換えられる。The variable length coding circuit 37 is a quantization circuit 36.
Scans the quantized AC coefficient from low frequency to high frequency, and generates a pair of the number of consecutive coefficients (run length) having a value of 0 and that value (level) of a coefficient having a value other than 0. After that, the pair is Huffman-coded into a variable length code according to a predetermined Huffman coding table. In this case, the shorter the run length and the smaller the level, the higher the probability of occurrence of the pair, and therefore the corresponding code length becomes shorter, and conversely, the longer the run length and the higher the level, the longer the code length becomes. However, DC coefficients are handled separately from AC coefficients, and fixed-length codes are assigned. Then, the compressed data of the variable-length coded macroblock is the highest frequency AC coefficient such as the DC coefficient of all 6 DCT blocks and the lowest frequency AC coefficient of all 6 DCT blocks that are variable-length coded. The data is rearranged in order, and the compressed data is rearranged in descending order of importance.
【0041】ところで、量子化パラメータ生成回路43
では、1圧縮ブロックの圧縮データ量が目標データ量に
等しくなるように量子化パラメータが決定されるが、実
際に発生する圧縮データ量には多少の誤差が生じてしま
う。このため、可変長符号化回路37は、各圧縮ブロッ
クで目標データ量を越えてしまった場合は越えた分の圧
縮データを破棄し、逆に足りなかった場合はダミービッ
トを付加する処理を行う。このようにして可変長符号化
された圧縮データは、バッファメモリ38に1圧縮ブロ
ック分だけ蓄えられた後に、出力端子44から出力され
る。このとき、バッファメモリ38には動作モード情報
およびそれぞれのマクロブロックの量子化パラメータが
圧縮データとともに入力されて、圧縮データに対する多
重化処理が行われる。By the way, the quantization parameter generating circuit 43
Then, the quantization parameter is determined so that the compressed data amount of one compressed block becomes equal to the target data amount, but some error occurs in the actually generated compressed data amount. Therefore, the variable-length coding circuit 37 discards the compressed data in excess of the target data amount in each compression block, and conversely adds a dummy bit if insufficient. . The variable-length coded compressed data is stored in the buffer memory 38 for one compressed block and then output from the output terminal 44. At this time, the operation mode information and the quantization parameter of each macroblock are input to the buffer memory 38 together with the compressed data, and the multiplexing process is performed on the compressed data.
【0042】以上のように、高精細モードおよび長時間
モードでは圧縮ブロックサイズが変動するにもかかわら
ず、すべての動作モードにおいて圧縮ブロックあたりの
圧縮データ量が同一とされているとともに、圧縮ブロッ
クサイズが比較的小さく設定されているため、圧縮ブロ
ック単位での情報量制御に必要な処理量を低減させて従
来より回路規模を縮小することができる。As described above, although the compressed block size varies in the high definition mode and the long time mode, the compressed data amount per compressed block is the same in all operation modes, and the compressed block size is the same. Is set to be relatively small, it is possible to reduce the amount of processing required for controlling the amount of information in units of compressed blocks, and to reduce the circuit scale as compared with the related art.
【0043】図3は、図1中の画像復号化回路を詳細に
示す図である。同図中、51は圧縮データの入力端子、
52はバッファメモリ、53は可変長復号化回路、54
は逆量子化回路、55はIDCT回路、56はデシャフ
リング回路、57はフレームメモリ、58は再生動作モ
ード信号の出力端子、59はデシャフリングパターン生
成回路、60は誤り位置データの入力端子、61はコン
シール指示生成回路、62は画像データの出力端子であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the image decoding circuit in FIG. 1 in detail. In the figure, 51 is an input terminal for compressed data,
52 is a buffer memory, 53 is a variable length decoding circuit, 54
Is an inverse quantization circuit, 55 is an IDCT circuit, 56 is a deshuffling circuit, 57 is a frame memory, 58 is an output terminal of a reproduction operation mode signal, 59 is a deshuffling pattern generation circuit, 60 is an input terminal of error position data, and 61. Is a concealment instruction generation circuit, and 62 is an output terminal for image data.
【0044】図3において、入力端子51から入力され
た圧縮データは、バッファメモリ52に1圧縮ブロック
分だけ蓄えられる。そして、圧縮データに多重化されて
いる動作モード情報が抽出され、出力端子58から再生
動作モード信号として出力されるとともに、デシャフリ
ングパターン生成回路59に与えられる。また、マクロ
ブロック単位で多重化されている量子化パラメータが抽
出されて、逆量子化回路54に与えられる。可変長復号
化回路53は、バッファメモリ52から出力された圧縮
データを、マクロブロック単位からDCTブロック単位
の元の順番に並び換えた後に、順次ハフマン符号化テー
ブルに従って復号化し、ラン長とレベルのペアを生成し
て量子化後変換係数の値を復元する。逆量子化回路54
は、各マクロブロックに対応する量子化パラメータに応
じて逆量子化を行ない、変換係数の値を復元する。ただ
し、量子化処理と逆量子化処理の組合せは可逆ではない
ので、完全に量子化前の値に戻るわけではなく、ある程
度の誤差(歪み)が発生する。In FIG. 3, the compressed data input from the input terminal 51 is stored in the buffer memory 52 for one compressed block. Then, the operation mode information multiplexed with the compressed data is extracted, outputted from the output terminal 58 as a reproduction operation mode signal, and given to the deshuffling pattern generation circuit 59. Further, the quantization parameter multiplexed in macroblock units is extracted and given to the inverse quantization circuit 54. The variable length decoding circuit 53 rearranges the compressed data output from the buffer memory 52 in the original order from the macro block unit to the DCT block unit, and then sequentially decodes the compressed data according to the Huffman coding table to determine the run length and the level. Generate a pair and restore the value of the quantized transform coefficient. Inverse quantization circuit 54
Performs inverse quantization according to the quantization parameter corresponding to each macroblock and restores the value of the transform coefficient. However, since the combination of the quantization processing and the inverse quantization processing is not reversible, it does not completely return to the value before quantization, and some error (distortion) occurs.
【0045】IDCT回路55は、値が復元された変換
係数に対して、DCTブロック単位で順次逆ディスクリ
ートコサイン変換(IDCT)を行うことにより、画像
データを再生する。そして、デシャフリング回路56
は、デシャフリングパターン生成回路59から与えられ
るデシャフリングパターンにより、マクロブロック単位
で画像データをフレームメモリ57における所定の画面
位置に格納する。そのデシャフリングパターンは、デシ
ャフリングパターン生成回路59で再生動作モード信号
に応じて切り換え出力されるものであり、画像符号化回
路11におけるシャフリングパターン生成回路40で記
録動作モード信号に応じて切り換え出力されるシャフリ
ングパターンと同一のものである。そして、フレームメ
モリ57に蓄えられた1フレーム分の画像データは、出
力端子62から画像データとして順次出力される。The IDCT circuit 55 reproduces image data by sequentially performing an inverse discrete cosine transform (IDCT) on the DCT block unit basis for the transform coefficient whose value has been restored. Then, the deshuffling circuit 56
Uses the deshuffling pattern provided from the deshuffling pattern generation circuit 59 to store the image data in a predetermined screen position in the frame memory 57 in macroblock units. The deshuffling pattern is switched and output by the deshuffling pattern generation circuit 59 according to the reproduction operation mode signal, and is shuffled by the shuffling pattern generation circuit 40 in the image encoding circuit 11 according to the recording operation mode signal. This is the same as the shuffling pattern that is switched and output. Then, the image data for one frame stored in the frame memory 57 is sequentially output from the output terminal 62 as image data.
【0046】なお、誤り訂正回路18で生成された誤り
位置データが入力端子60からコンシール指示生成回路
61に入力され、誤りが圧縮データ中に存在することが
検出された場合には、その誤りを含むマクロブロックに
ついては、再生された画像データが無効であることを示
すコンシール指示情報がデシャフリング回路56に伝え
られる。デシャフリング回路56では、コンシール指示
情報によって無効であることが示されるマクロブロック
に関しては、再生されたそのマクロブロックの画像デー
タを単純に破棄する。したがって、そのマクロブロック
の画像データはフレームメモリ57に書き込まれず、結
果として前フレームの画像データが残ることになる。こ
れにより、誤りが発生した場合でも大幅な画質劣化を避
けることができる。When the error position data generated by the error correction circuit 18 is input from the input terminal 60 to the concealment instruction generation circuit 61 and it is detected that an error exists in the compressed data, the error is detected. Concealment instruction information indicating that the reproduced image data is invalid is transmitted to the deshuffling circuit 56 for the macro block including the macro block. The deshuffling circuit 56 simply discards the reproduced image data of the macroblock which is indicated to be invalid by the concealment instruction information. Therefore, the image data of the macro block is not written in the frame memory 57, and as a result, the image data of the previous frame remains. As a result, even if an error occurs, it is possible to avoid a significant deterioration in image quality.
【0047】図4は、標準モードにおける圧縮ブロック
を構成するマクロブロックを示す図であり、水平45マ
クロブロック×垂直30マクロブロックで構成される1
フレームから、5マクロブロックで構成される固定サイ
ズの圧縮ブロック270個が生成される。1トラックに
は27圧縮ブロックの圧縮データが記録されるため、1
フレームの圧縮データは10トラックに記録される。FIG. 4 is a diagram showing macroblocks forming a compressed block in the standard mode, which is composed of horizontal 45 macroblocks × vertical 30 macroblocks.
From the frame, 270 fixed size compressed blocks composed of 5 macroblocks are generated. Since 1 track stores compressed data of 27 compressed blocks,
The compressed data of the frame is recorded on 10 tracks.
【0048】図5は、長時間モードにおける圧縮ブロッ
クを構成するマクロブロックを示す図であり、水平30
マクロブロック×垂直30マクロブロックで構成される
1フレームから、6または7マクロブロックで構成され
る可変サイズの圧縮ブロック135個が生成される。1
トラックには27圧縮ブロックの圧縮データが記録され
るため、1フレームの圧縮データは5トラックに記録さ
れる。FIG. 5 is a diagram showing macroblocks constituting a compressed block in the long time mode, which is horizontal 30.
From one frame composed of macro blocks × 30 vertical macro blocks, 135 variable size compressed blocks composed of 6 or 7 macro blocks are generated. 1
Since 27 tracks of compressed data are recorded on the tracks, 1 frame of compressed data is recorded on 5 tracks.
【0049】図6は、高精細モードにおける圧縮ブロッ
クを構成するマクロブロックを示す図であり、水平72
マクロブロック×垂直65マクロブロックで構成される
1フレームから、8または9マクロブロックで構成され
る可変サイズの圧縮ブロック540個が生成される。1
トラックには27圧縮ブロックの圧縮データが記録され
るため、1フレームの圧縮データは20トラックに記録
される。ただし、上記長時間モードおよび高精細モード
においては、A,B,Cで示される連続する3つの圧縮
ブロックを構成するマクロブロックの個数の合計が一定
となるように、各圧縮ブロックサイズが定められる。FIG. 6 is a diagram showing macroblocks forming a compressed block in the high definition mode, which is horizontal 72.
From one frame composed of macroblocks × vertical 65 macroblocks, 540 variable size compressed blocks composed of 8 or 9 macroblocks are generated. 1
Since 27 tracks of compressed data are recorded on the track, 1 frame of compressed data is recorded on 20 tracks. However, in the long time mode and the high definition mode, each compressed block size is determined such that the total number of macro blocks forming three consecutive compressed blocks indicated by A, B, and C is constant. .
【0050】上記いずれの記録モードにおいても、9マ
クロブロックを一まとまりのマクロブロック集合とし
て、そのマクロブロック集合が、これらの図に示すよう
に規則正しく並べられた後に、全ての動作モードで共通
の規則により定められるシャフリングパターンに基づ
き、A、B、あるいはCで示されるように、所定個数の
マクロブロックが選択されて圧縮ブロックが構成され
る。これにより、シャフリングとデシャフリングの処理
がシンプルになるという特徴がある。すなわち、1フレ
ームの記録に割り当てられた複数トラックの中の何番目
のトラックに記録される圧縮ブロックか、および1トラ
ックに記録される何番目の圧縮ブロックかに応じて、ど
のマクロブロック集合を選択し、各マクロブロック集合
の中のどのマクロブロックを選択するかが決まる。In any of the above recording modes, 9 macroblocks are treated as a set of macroblocks, and the macroblock sets are regularly arranged as shown in these figures, and then a common rule is applied to all operation modes. Based on the shuffling pattern defined by, a predetermined number of macroblocks are selected to form a compressed block, as indicated by A, B, or C. This has the feature that the processing of shuffling and deshuffling becomes simple. That is, which macroblock set is selected according to which track in the plurality of tracks assigned to record one frame is the compressed block recorded and which compressed block is recorded in one track. However, which macroblock in each macroblock set is selected is determined.
【0051】図7は、図1中の画像符号化回路の第2お
よび第3実施例を詳細に示す図である。同図中、図2と
異なる点は、記録系回路3の画像符号化回路11におけ
る圧縮ブロック目標データ量生成回路72の部分のみで
あり、第1実施例においては(圧縮ブロックごとに圧縮
ブロックサイズが異なっているにもかかわらず)一定値
とされていた目標データ量が、第2および第3実施例に
おいては圧縮ブロックサイズの変動に応じて設定される
ことが異なる。記録系回路3の他の部分および再生系回
路7については、第1実施例の場合と同様である。FIG. 7 is a diagram showing in detail the second and third embodiments of the image coding circuit in FIG. 2 is different from FIG. 2 only in the compressed block target data amount generation circuit 72 in the image coding circuit 11 of the recording system circuit 3. In the first embodiment, (compressed block size for each compressed block However, the target data amount, which has been set to a constant value, is set in accordance with the variation of the compressed block size in the second and third embodiments. Other parts of the recording system circuit 3 and the reproducing system circuit 7 are the same as those in the first embodiment.
【0052】すなわち、第2実施例(図7)において、
圧縮ブロック目標データ量生成回路72は、動作モード
と圧縮ブロック番号に応じて、圧縮ブロックサイズに比
例した圧縮ブロック目標データ量を生成する。例えば、
標準モードにおいて5マクロブロックから成る1圧縮ブ
ロックに割り当てられる目標データ量を基準データ量と
すると、高精細モードにおいて圧縮ブロックサイズが9
マクロブロックの場合にはその基準データ量と同じ目標
データ量を、同じく圧縮ブロックサイズが8マクロブロ
ックの場合にはその基準データ量の8/9倍の目標デー
タ量を、それぞれ圧縮ブロック目標データ量生成回路7
2が設定する。図8は、図1中の画像符号化回路の第2
実施例における目標データ量の変動の概念を説明する図
である。図8において、基準データ量の圧縮データから
5個の同期ブロックが生成され、同期ブロック単位で磁
気テープに記録再生される。これにより、1マクロブロ
ックあたりに割り当てられるデータ量は、全てのマクロ
ブロックに関して同一となる。なお、図8に図示されて
いる空きデータ領域(上記の基準データ量の1/9倍の
データ量)には映像信号のデータ以外の付加データなど
を記録する。That is, in the second embodiment (FIG. 7),
The compressed block target data amount generation circuit 72 generates a compressed block target data amount proportional to the compressed block size according to the operation mode and the compressed block number. For example,
When the target data amount assigned to one compressed block consisting of 5 macroblocks in the standard mode is the reference data amount, the compressed block size is 9 in the high definition mode.
In the case of a macroblock, the same target data amount as the reference data amount is used. Similarly, when the compressed block size is 8 macroblocks, the target data amount is 8/9 times the reference data amount. Generation circuit 7
2 sets. FIG. 8 shows a second part of the image coding circuit in FIG.
It is a figure explaining the concept of the change of the amount of target data in an example. In FIG. 8, five sync blocks are generated from the compressed data having the reference data amount, and the sync blocks are recorded / reproduced on / from the magnetic tape. As a result, the amount of data assigned to one macroblock becomes the same for all macroblocks. It should be noted that additional data other than the video signal data is recorded in the empty data area (the data amount which is 1/9 times the reference data amount) shown in FIG.
【0053】また、第3実施例(図7,図2と構成上の
相違点はなし)においても、圧縮ブロック目標データ量
生成回路72は、動作モードと圧縮ブロック番号に応じ
て、圧縮ブロックサイズごとに圧縮ブロック目標データ
量を生成する。すなわち、標準モードにおいて合計15
マクロブロックから構成される3圧縮ブロックに割り当
てられる目標データ量を拡張基準データ量とした場合、
例えば高精細モードにおいては、圧縮ブロックサイズが
9マクロブロックのときには拡張基準データ量の9/2
6倍の目標データ量を、圧縮ブロックサイズが8マクロ
ブロックのときには拡張基準データ量の8/26倍の目
標データ量を設定する(第2実施例との相違点)。図9
は、図1中の画像符号化回路の第3実施例における目標
データ量の変動の概念を説明する図である。図9におい
て、拡張基準データ量の圧縮データからは15個の同期
ブロックが生成され、同期ブロック単位で磁気テープに
記録再生される。これにより、1マクロブロックあたり
に割り当てられるデータ量は、全てのマクロブロックに
関して同一となるとともに、トラック上に空きデータ領
域は全く生じなくなる。なお、バッファメモリ38は3
圧縮ブロック分の圧縮データを蓄え、必要に応じてデー
タ並び換えを行なった後に順次出力端子44から圧縮デ
ータを出力する。Also in the third embodiment (there is no difference in structure from FIG. 7 and FIG. 2), the compressed block target data amount generation circuit 72 sets the compressed block size according to the operation mode and the compressed block number. Generate a compressed block target data amount. That is, a total of 15 in standard mode
If the target data amount assigned to the three compressed blocks composed of macro blocks is the extended reference data amount,
For example, in the high definition mode, when the compression block size is 9 macroblocks, it is 9/2 of the extended reference data amount.
The target data amount of 6 times is set, and the target data amount of 8/26 times the extended reference data amount is set when the compressed block size is 8 macroblocks (difference from the second embodiment). Figure 9
FIG. 9 is a diagram illustrating the concept of fluctuations in target data amount in the third embodiment of the image encoding circuit in FIG. 1. In FIG. 9, fifteen sync blocks are generated from the compressed data of the extended reference data amount, and are recorded / reproduced on the magnetic tape in sync block units. As a result, the amount of data assigned to one macroblock is the same for all macroblocks, and no empty data area is created on the track. The buffer memory 38 has three
The compressed data for the compressed blocks is stored, the data is rearranged as necessary, and the compressed data is sequentially output from the output terminal 44.
【0054】以上、本発明の3つの実施例に関して、特
に画像符号化回路について詳しく説明した。なお、上記
実施例においては、1トラックに記録されるデータ量
(磁気テープなどの記録密度に依存する)を全ての動作
モードで同一としたが、動作モードごとに上記データ量
を異なるものとすることにより、例えば、標準モードに
ついては通常の記録密度を有する磁気テープに、高精細
モードについては通常の2倍の記録密度を有する磁気テ
ープに、それぞれ同一の10トラック/フレームで記録
することもできる。また、色差信号の画素数が輝度信号
に対して水平方向1/2倍,垂直方向1/2倍とされて
いたため、マクロブロックを構成する画素数を16×1
6画素としたが、各動作モードにおけるマクロブロック
の大きさをこれと異なるものとしてもよい。さらに、上
記実施例では画素が輝度信号および色差信号によって表
わされている場合について述べたが、画素がRGB信号
によって表わされている場合にも、同様に記録再生を行
うことができる。この他、データ圧縮を行なう画像符号
化方式が、上記DCTを用いた符号化方式と異なるもの
であってもよい。The image coding circuit has been described above in detail with respect to the three embodiments of the present invention. In the above embodiment, the amount of data recorded on one track (depending on the recording density of the magnetic tape or the like) is the same in all operation modes, but the amount of data is different for each operation mode. Thus, for example, the same 10 tracks / frame can be recorded on a magnetic tape having a normal recording density in the standard mode and on a magnetic tape having a recording density twice the normal recording density in the high definition mode. . Further, since the number of pixels of the color difference signal is 1/2 times that of the luminance signal in the horizontal direction and 1/2 times that of the luminance signal, the number of pixels forming the macroblock is 16 × 1.
Although 6 pixels are used, the size of the macro block in each operation mode may be different from this. Further, in the above embodiment, the case where the pixel is represented by the luminance signal and the color difference signal has been described, but the recording and reproduction can be similarly performed even when the pixel is represented by the RGB signal. In addition, the image encoding method for performing data compression may be different from the above-described encoding method using DCT.
【0055】さらに、標準モード、長時間モード、高精
細モードだけではなく、他の様々な動作モードが考えら
れるが、どのような動作モードを備えるディジタルVT
Rに対しても本発明は容易に適用可能である。例えば、
記録する映像信号の解像度と記録時間が同じであって
も、データ圧縮を行なう画像符号化方式が異なる動作モ
ードなどについても適用できる。また、映像信号の記録
媒体についても、トラック構造を備えたデータ記録媒体
(例えば、光ディスクや磁気ディスクなど)であれば同
様に適用できる。Further, not only the standard mode, the long time mode and the high definition mode but also various other operation modes are conceivable. What kind of operation mode does the digital VT have?
The present invention can be easily applied to R. For example,
Even if the resolution of the video signal to be recorded and the recording time are the same, the present invention can be applied to operation modes having different image encoding methods for data compression. The same applies to a video signal recording medium as long as it is a data recording medium having a track structure (for example, an optical disk or a magnetic disk).
【0056】[0056]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明のデ
ィジタル映像信号記録再生装置によれば、圧縮後のデー
タ量が目標データ量にほぼ等しくなるように、映像信号
をディジタル化して得られる画像データのデータ圧縮お
よび記録媒体に対する記録を行うディジタル映像信号記
録再生装置において、前記映像信号の種類および前記記
録媒体に対する記録モードに応じて、データ圧縮単位で
ある圧縮ブロックの大きさを表わす圧縮ブロックサイズ
を、各々の前記圧縮ブロックごとに可変的に設定する圧
縮ブロックサイズ設定手段と、フレーム内の同一位置に
おける複数色の画素(このうちのひとつが輝度信号であ
ってもよい)を含みそれぞれ定められた数の画素からな
るマクロブロックを、前記圧縮ブロックサイズに相当す
る個数分まとめることにより、前記圧縮ブロックを生成
する圧縮ブロックメモリと、前記目標データ量を設定す
る目標データ量設定手段と、前記圧縮ブロックサイズお
よび前記目標データ量に応じて、圧縮後のデータ量が前
記目標データ量にほぼ等しくなるように、対応する前記
圧縮ブロックを量子化するための量子化パラメータを生
成する量子化パラメータ生成手段とを具備する構成とさ
れており、前記映像信号の種類および前記記録モードに
関わらず、前記記録媒体上の記録トラック中に含まれる
前記圧縮ブロックの個数を常に一定とする。As described in detail above, according to the digital video signal recording / reproducing apparatus of the present invention, an image obtained by digitizing a video signal so that the amount of data after compression becomes almost equal to the target amount of data. In a digital video signal recording / reproducing apparatus for performing data compression of data and recording on a recording medium, a compression block size indicating a size of a compression block which is a data compression unit, according to a type of the video signal and a recording mode for the recording medium. Is variably set for each of the compression blocks, and a plurality of color pixels at the same position in the frame (one of which may be a luminance signal) are defined. Groups of macroblocks each having a different number of pixels are grouped by the number corresponding to the compressed block size. The compressed block memory for generating the compressed block, the target data amount setting means for setting the target data amount, and the compressed data amount according to the compressed block size and the target data amount And a quantization parameter generating means for generating a quantization parameter for quantizing the corresponding compressed block so as to be substantially equal to the quantity. Regardless, the number of the compressed blocks included in the recording track on the recording medium is always constant.
【0057】したがって、前記映像信号の種類および前
記記録モードに対応して、フレーム内の同一位置におけ
る複数色の画素(例えば、輝度を表わす所定数の画素
と、色差を表わす他の所定数の画素)を含みそれぞれ定
められた数の画素からなるマクロブロックを一単位とし
て処理し、圧縮ブロックのひとつごとに圧縮ブロックサ
イズを変更することにより、圧縮ブロック単位での情報
量制御に必要な処理量を低減させて従来より回路規模を
縮小するとともに、前記映像信号の種類および前記記録
モードに関わらず、高い記録効率で高画質な映像信号の
記録再生を行うことができるという効果が得られる。Therefore, in accordance with the type of the video signal and the recording mode, a plurality of color pixels (for example, a predetermined number of pixels representing luminance and another predetermined number of pixels representing color difference) at the same position in the frame. ) Is used as a unit for processing a macro block consisting of a specified number of pixels, and the compression block size is changed for each compression block, so that the amount of processing required to control the amount of information in units of compression blocks is increased. It is possible to obtain the effects of reducing the circuit scale and reducing the circuit scale as compared with the related art, and recording / reproducing a high-quality video signal with high recording efficiency regardless of the type of the video signal and the recording mode.
【図1】本発明のディジタル映像信号記録再生装置の全
体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a digital video signal recording / reproducing apparatus of the present invention.
【図2】図1中の画像符号化回路の第1実施例を詳細に
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing in detail a first embodiment of the image coding circuit in FIG.
【図3】図1中の画像復号化回路を詳細に示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the image decoding circuit in FIG. 1 in detail.
【図4】標準モードにおける圧縮ブロックを構成するマ
クロブロックを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing macroblocks forming a compressed block in a standard mode.
【図5】長時間モードにおける圧縮ブロックを構成する
マクロブロックを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing macroblocks forming a compressed block in a long time mode.
【図6】高精細モードにおける圧縮ブロックを構成する
マクロブロックを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing macroblocks forming a compressed block in a high definition mode.
【図7】図1中の画像符号化回路の第2および第3実施
例を詳細に示す図である。FIG. 7 is a diagram showing in detail second and third embodiments of the image encoding circuit in FIG.
【図8】図1中の画像符号化回路の第2実施例における
目標データ量の変動の概念を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the concept of fluctuations in the target data amount in the second embodiment of the image coding circuit in FIG.
【図9】図1中の画像符号化回路の第3実施例における
目標データ量の変動の概念を説明する図である。9 is a diagram illustrating the concept of fluctuations in target data amount in the third embodiment of the image encoding circuit in FIG.
3 記録系回路 4 記録ヘッド 5 磁気テープ 6 再生ヘッド 7 再生系回路 11 画像符号化回路 12 訂正符号付加回路 15 記録動作タイミング制御回路 18 誤り訂正回路 19 画像復号化回路 33 シャフリング回路 34 圧縮ブロックメモリ 35 DCT回路 36 量子化回路 37 可変長符号化回路 41 圧縮ブロックサイズ生成回路 42,72 圧縮ブロック目標データ量生成回路 53 可変長復号化回路 54 逆量子化回路 55 IDCT回路 56 デシャフリング回路 61 コンシール指示生成回路 3 recording system circuit 4 recording head 5 magnetic tape 6 reproducing head 7 reproducing system circuit 11 image coding circuit 12 correction code adding circuit 15 recording operation timing control circuit 18 error correction circuit 19 image decoding circuit 33 shuffling circuit 34 compression block memory 35 DCT circuit 36 Quantization circuit 37 Variable length coding circuit 41 Compressed block size generation circuit 42, 72 Compressed block target data amount generation circuit 53 Variable length decoding circuit 54 Inverse quantization circuit 55 IDCT circuit 56 Deshuffling circuit 61 Concealment instruction generation circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/30 9/808 11/04 Z 7337−5C H04N 7/133 A (72)発明者 藤井 由紀夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 市毛 健志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 築地 伸芳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location H04N 7/30 9/808 11/04 Z 7337-5C H04N 7/133 A (72) Inventor Fujii Yukio 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd.Inside Hitachi, Ltd. Visual Media Laboratory (72) Inventor Takeshi Ichige 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside Hitachi, Ltd. Visual Media Institute (72) Inventor Nobuyoshi Tsukiji, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture
Claims (4)
等しくなるように、映像信号をディジタル化して得られ
る画像データのデータ圧縮および記録媒体に対する記録
を行うディジタル映像信号記録再生装置において、 前記映像信号の種類および前記記録媒体に対する記録モ
ードに応じて、データ圧縮単位である圧縮ブロックの大
きさを表わす圧縮ブロックサイズを、各々の前記圧縮ブ
ロックごとに可変的に設定する圧縮ブロックサイズ設定
手段と、 フレーム内の同一位置における複数色の画素を含みそれ
ぞれ定められた数の画素からなるマクロブロックを、前
記圧縮ブロックサイズに相当する個数分まとめることに
より、前記圧縮ブロックを生成する圧縮ブロックメモリ
と、 前記目標データ量を設定する目標データ量設定手段と、 前記圧縮ブロックサイズおよび前記目標データ量に応じ
て、圧縮後のデータ量が前記目標データ量にほぼ等しく
なるように、対応する前記圧縮ブロックを量子化するた
めの量子化パラメータを生成する量子化パラメータ生成
手段とを具備する構成とされており、 前記映像信号の種類および前記記録モードに関わらず、
前記記録媒体上の記録トラック中に含まれる前記圧縮ブ
ロックの個数を常に一定とすることを特徴とするディジ
タル映像信号記録再生装置。1. A digital video signal recording / reproducing apparatus which performs data compression of image data obtained by digitizing a video signal and recording on a recording medium so that the data amount after compression becomes substantially equal to a target data amount. Compression block size setting means for variably setting, for each of the compression blocks, a compression block size representing the size of a compression block, which is a data compression unit, in accordance with the type of video signal and the recording mode for the recording medium. A compressed block memory for generating the compressed block by grouping macro blocks each including a predetermined number of pixels including pixels of a plurality of colors at the same position in a frame, the compressed block size being generated. Target data amount setting means for setting the target data amount; Quantization parameter generation means for generating a quantization parameter for quantizing the corresponding compressed block so that the amount of data after compression becomes substantially equal to the target data amount according to the block size and the target data amount. And is configured to include, regardless of the type of the video signal and the recording mode,
A digital video signal recording / reproducing apparatus, wherein the number of the compressed blocks included in a recording track on the recording medium is always constant.
データ量の値を常に所定値に設定することを特徴とする
請求項1記載のディジタル映像信号記録再生装置。2. The digital video signal recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the target data amount setting means always sets the value of the target data amount to a predetermined value.
信号の種類および前記記録モードと前記圧縮ブロックサ
イズとに応じて、各々の前記圧縮ブロックごとに前記目
標データ量の値を設定することを特徴とする請求項1記
載のディジタル映像信号記録再生装置。3. The target data amount setting means sets the value of the target data amount for each of the compressed blocks in accordance with the type of the video signal, the recording mode and the compressed block size. The digital video signal recording / reproducing apparatus according to claim 1, characterized in that:
ロブロックが同一の前記圧縮ブロックに含まれないよう
に、前記マクロブロックの順番を並べ換えて前記圧縮ブ
ロックメモリに書き込むシャフリング手段を具備する構
成としたことを特徴とする請求項1〜3記載のディジタ
ル映像信号記録再生装置。4. A configuration comprising shuffling means for rearranging the order of the macroblocks and writing the rearranged macroblocks in the compressed block memory so that the adjacent macroblocks in the frame are not included in the same compressed block. 4. The digital video signal recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5145183A JPH0723423A (en) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Digital video signal recording and reproducing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5145183A JPH0723423A (en) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Digital video signal recording and reproducing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0723423A true JPH0723423A (en) | 1995-01-24 |
Family
ID=15379351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5145183A Pending JPH0723423A (en) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Digital video signal recording and reproducing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0723423A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6429417A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Toshiba Corp | Epoxy resin composition |
JP2001244819A (en) * | 1999-12-17 | 2001-09-07 | Canon Inc | Digital signal encoding accompanied by tile division |
US6289173B1 (en) | 1996-01-19 | 2001-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ECL in a recording and reproduction device in which coefficient groups including coefficient data corresponding to low frequency components of the first axis in at least two overlapped coding blocks are not recorded by the same recording head |
US6859560B2 (en) | 2000-03-17 | 2005-02-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image signal encoding device and images signal encoding method |
US7050644B2 (en) | 1997-03-12 | 2006-05-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Coding method and apparatus for input image data and a recording medium performing such method |
US7589773B2 (en) | 1998-06-02 | 2009-09-15 | Sony Corporation | Solid-state image sensor device and driving method |
JP2012507886A (en) * | 2008-10-30 | 2012-03-29 | ジーブイビービー ホールディングス エス.エイ.アール.エル. | Image encoding apparatus, image encoding method, and image encoding program |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP5145183A patent/JPH0723423A/en active Pending
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