JPH0746527A - 圧縮信号記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高能率符号化したテレビ信号を通常再生に必
要なビットレートの数倍から数十倍に時間軸圧縮して記
録を行うことで、信号の伝送および記録時間を短縮し、
手軽で迅速な映像サービスの提供を実現する。 【構成】 高能率符号化したテレビ信号を時間軸圧縮
し、圧縮記録信号処理回路１０２で所定の長さのシンク
ブロックに分割する。再生情報付加器１０４で各シンク
ブロックに再生情報を付加し、時間軸圧縮したままの状
態で磁気テープへの記録を行う。再生時には再生情報検
出器１０８で検出した再生情報を基に再生制御回路１０
９でテープの走行速度、メモリ制御回路１１０でメモリ
の制御を行い、実時間再生に必要なビットレートでメモ
リに再生信号を記憶する。１画面分の信号がメモリに記
憶されたことを確認し、圧縮再生信号処理回路１１３で
再生信号の高能率復号化の処理を行い、再生した映像信
号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像および音声信号を
時間軸圧縮して記録再生する圧縮信号記録再生装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像信号の高能率符号化はＭＰＥ
Ｇ（Motion Picture Experts Group）によりＭＰＥＧ−
１，ＭＰＥＧ−２といった規格で統一化される動向にあ
り、このテレビ信号のディジタル化による新たな映像サ
ービスのひとつとしての「ビデオ・オン・デマンド」に
対する技術開発が行われている。

【０００３】ディジタル化された信号を磁気テープに記
録する手段としてディジタル・ビデオ・テープレコーダ
（以下ディジタルＶＴＲと略す）の開発が行われてお
り、例えば特開平４−１１３１８号公報，特開平４−１
６０９９０号公報，特開平４−２６３５８８号公報に示
されている。

【０００４】以下に、ディジタルＶＴＲについて説明す
る。図５はこの従来のディジタルＶＴＲの構成を示すも
のである。５０１はアナログディジタル変換器、５０２
は記録信号処理回路、５０３はシャフリング回路、５０
４は誤り訂正符号生成器、５０５は再生時の制御信号を
生成するための情報を付加する再生情報付加器、５０６
は変調器、５０７は変調された信号を磁気テープへ記録
再生する磁気記録再生部、５０８は復調器、５０９は再
生情報検出器、５１０はメモリ制御回路、５１１は再生
データと修正データを記憶するメモリ、５１２は誤り訂
正復号器、５１３はデシャフリング回路、５１４は再生
信号処理回路、５１５はディジタルアナログ変換器であ
る。

【０００５】以上のように構成されたディジタルＶＴＲ
について、以下その動作について説明する。

【０００６】まず、アナログディジタル変換器５０１で
ディジタル化したビデオ信号を記録信号処理回路５０２
で符号化処理し、所定ビット数のデータブロックに分割
する。１画面の表示に要する１フレームの信号列（以下
フレーム信号とする）は固定長の信号列であり、このフ
レーム信号を１０あるいは１２分割して磁気テープ上の
各トラックへ記録する。シャフリング回路５０３では分
割されたデータブロックを１フレーム内でシャフリング
する。誤り訂正符号生成器５０４では１トラックの信号
列毎に誤り訂正外符号と誤り訂正内符号を生成し、再生
情報付加器５０５で再生時の制御信号を生成するための
情報を付加する。この再生情報の付加された信号を変調
器５０６で記録信号に変換し、磁気テープに記録する。

【０００７】再生時には、磁気記録再生部５０７から再
生された再生信号を復調器５０８で復調し、メモリ５１
１に記憶する。この記憶された信号に対し、誤り訂正復
号器５１２で誤り訂正内符号および誤り訂正外符号を用
いて誤り検出訂正の処理を行う。次に、デシャフリング
回路５１３でシャフリングを解き、再生信号処理回路５
１４で復号化処理、補間処理を行う。この信号をディジ
タルアナログ変換器５１５でアナログ信号に変換し、映
像信号を出力する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成は、ディジタル信号に変換された映像信号を実
時間で記録し、実時間で再生するものである。また、映
像信号を時間方向の相関を利用して高能率符号化すると
例えばＭＰＥＧ−１のようにＩ−ピクチャ（フレーム内
符号化画面）、Ｐ−ピクチャ（フレーム間予測符号化画
面）、Ｂ−ピクチャ（双方向予測符号化画面）の混合に
よって、１フレームのビット長はフレーム毎に異なる。
これに対し、磁気テープ上に記録する際の処理単位とな
る１トラックの信号のビット数は固定値であり、単に周
期的な信号処理ではビット長の異なるフレーム信号を扱
うことはできないという問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、可変長のフレーム信号に対する信号処理の機能を備
えた圧縮信号記録再生装置を実現し、高能率符号化した
テレビ信号の時間軸圧縮記録、実時間伸張再生を行い、
映像サービスを入手する際のサービスの伝送期間を短縮
することで、複数のサービスを短期間に入手できる「ビ
デオ・オン・デマンド」を実現するための圧縮信号記録
再生装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の圧縮信号記録再生装置は、高能率符号化した
任意のビット数のフレーム信号を所定の長さのデータブ
ロックに分割する記録信号処理回路と、再生情報付加器
と、再生情報検出器と、メモリ制御回路と、磁気テープ
の走行速度の制御を行う再生制御回路を備えた構成を有
している。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成により、受信した映像信
号をフレーム毎に所定の長さのデータブロックに分割
し、このデータブロックに再生情報を付加したシンクブ
ロックを生成する。再生時には、このシンクブロックに
付加された再生情報を検出し、シンクブロック毎にメモ
リに記憶する処理を行う。また、磁気テープの走行速度
を制御することで単位時間当たりにメモリに記憶される
シンクブロック数の制御を行い、実時間再生に必要なビ
ットレートで信号をメモリに記憶する。この信号をフレ
ーム単位にメモリから読み出し、高能率復号化処理を行
い、再生映像信号を出力する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施例における圧縮
信号記録再生装置のブロック図を示すものである。図１
において、１０１はディジタル映像信号を受信する受信
器、１０２はフレーム信号の信号長が可変の映像信号
（以下、可変長映像信号と称す）の信号処理を行う圧縮
記録信号処理回路、１０３は誤り訂正符号生成器、１０
４は各データブロックにフレーム情報とビットレート情
報を付加する再生情報付加器、１０５は変調器、１０６
は変調した信号を磁気テープへ記録および再生する磁気
記録再生部、１０７は復調器、１０８は再生信号から再
生情報を検出する再生情報検出器、１０９は磁気テープ
の走行速度を制御する再生制御回路、１１０はメモリ制
御回路、１１１は再生信号を記憶するメモリ、１１２は
誤り訂正復号器、１１３は可変長映像信号のデコード処
理を行う圧縮再生信号処理回路、１１４はディジタルア
ナログ変換器である。

【００１４】以上のように構成された本発明の第１の実
施例の圧縮信号記録再生装置について、以下その動作に
ついて説明する。

【００１５】受信器１０１では、平均ビットレート１．
５Ｍｂｐｓに高能率符号化した可変長映像信号を２０倍
のビットレート３０Ｍｂｐｓの伝送速度に時間軸圧縮し
た信号を受信する。

【００１６】圧縮記録信号処理回路１０２で可変長（ｐ
ビット）の映像１フレームの信号を所定の長さ（Ｑビッ
ト）のデータブロックに分割し、ｎ個（ｎ≧ｐ／Ｑとな
る最小の整数値）のブロックを生成する。ｐビットのフ
レーム信号がＱビットで割り切れない場合は、第ｎ番目
のデータブロックには０データを加えてＱビットのデー
タブロックを生成する。

【００１７】誤り訂正符号生成器１０３で所定数のデー
タブロックに対し誤り訂正外符号と誤り訂正内符号を生
成し、再生情報付加器１０４でフレーム番号、フレーム
のデータブロック数、フレーム内のシンクブロック番号
の３種類のフレーム情報、そして再生時テープの走行速
度を制御するためのビットレート情報を付加し、Ｍ個の
シンクブロックを生成する。

【００１８】磁気テープ上に記録する際の処理単位であ
る１トラックの信号は、図２に示すようにフレーム信号
の信号長に依存せず、常に固定数のＭ個のシンクブロッ
クで構成される。このＭ個のシンクブロックの信号を変
調器１０５で記録信号に変換し、磁気記録再生部１０６
で磁気テープ上に記録する。

【００１９】再生時には、再生信号を復調器１０７で復
調し、再生情報検出器１０８でシンクブロック毎にフレ
ーム情報とビットレート情報を検出し、再生信号をメモ
リ１１１に記憶する。

【００２０】３０Ｍｂｐｓのビットレートで磁気テープ
に記録した可変長映像信号を再生時に１．５Ｍｂｐｓの
ビットレートでメモリに書き込むために、再生制御回路
１０９で磁気テープの走行速度を記録時の１／２０の速
度に制御する。テープの走行速度を遅くした場合、図３
の（ａ）のように記録されたトラックに対し、再生時の
ヘッド走行方向は図３の（ｂ）に示すように記録時のヘ
ッド走行方向からずれる。記録トラックと再生時のヘッ
ドの軌跡がずれることで、記録時とは異なった順序で信
号を再生することになるが、以下の信号処理を行い映像
信号を得ることができる。

【００２１】再生情報のフレーム番号を基に再生したデ
ータブロックの所属するフレームを認識し、データブロ
ック番号の順序に並べ替え、フレーム毎に再生されたデ
ータブロック数をカウントすることにより１フレーム分
の信号がメモリ上に記憶されたことを確認する処理をメ
モリ制御回路１１０で行う。

【００２２】誤り訂正復号器１１２で誤り訂正外符号と
誤り訂正内符号を用いた誤り訂正処理を行い、誤り訂正
後の再生信号を圧縮再生信号処理回路１１３で高能率復
号化する。この信号をディジタルアナログ変換器１１４
でアナログ信号に変換し、再生映像信号を出力する。

【００２３】以上のように本実施例によれば、可変長映
像信号を所定の長さのデータブロックに分割し、フレー
ム情報とビットレート情報を付加したデータブロックを
単位として磁気テープに記録および再生することで、可
変長映像信号を時間軸圧縮した状態で記録し、再生時に
実時間に時間軸伸張して再生を行うことができる。

【００２４】図４は本発明の第２の実施例における圧縮
信号記録再生装置のブロック図を示すものである。図４
において、１０１は受信器、１０２は圧縮記録信号処理
回路、１０３は誤り訂正符号生成器、１０４は再生情報
付加器、１０５は変調器、１０６は磁気記録再生部、１
０７は復調器、１０８は再生情報検出器、１０９は再生
制御回路、１１０はメモリ制御回路、１１１はメモリ、
１１２は誤り訂正復号器、１１３は圧縮再生信号処理回
路、１１４はディジタルアナログ変換器であり、以上は
図１の構成と同様なものである。図１と異なるのは、ア
ナログ映像信号を受信しディジタル信号に変換するアナ
ログディジタル変換器４１５、フレーム信号の信号長が
一定の映像信号（以下、固定長映像信号と称す）を所定
の長さのデータブロックに分割する記録信号処理回路４
１６、シャフリング回路４１７、シャフリング制御回路
４１８、デシャフリング回路４１９、デシャフリング制
御回路４２０、固定長映像信号のデコード処理を行う再
生信号処理回路４２１を設けた点である。

【００２５】以上のように構成された本発明の第２の実
施例の圧縮信号記録再生装置について、以下その動作に
ついて説明する。

【００２６】シャフリング制御回路４１８において、受
信した映像信号がアナログ映像信号あるいは固定長映像
信号の場合はシャフリング処理を実行する制御を行い、
可変長映像信号の場合はシャフリング処理を停止する制
御を行う。再生時には、デシャフリング制御回路４２０
において、再生情報を基に再生信号が記録時にシャフリ
ング処理を実施したものであるか実施しなかったもので
あるかを識別し、デシャフリング処理の実施あるいは停
止の選択を行う。

【００２７】受信した映像信号がアナログ映像信号ある
いは固定長映像信号の場合は、受信器１０１、アナログ
ディジタル変換器４１５、記録信号処理回路４１６、シ
ャフリング回路４１７、誤り訂正符号生成器１０３、再
生情報付加器１０４、変調器１０５、磁気記録再生部１
０６、復調器１０７、再生情報検出器１０８、再生制御
回路１０９、メモリ制御回路１１０、メモリ１１１、誤
り訂正復号器１１２、デシャフリング回路４１９、再生
信号処理回路４２１、ディジタルアナログ変換器１１４
を用いて、入力された映像信号に対して従来例と同じ処
理を行う。

【００２８】受信器で受信した信号が可変長映像信号の
場合は、受信器１０１、圧縮記録信号処理回路１０２、
誤り訂正符号生成器１０３、再生情報付加器１０４、変
調器１０５、磁気記録再生部１０６、復調器１０７、再
生情報検出器１０８、再生制御回路１０９、メモリ制御
回路１１０、メモリ１１１、誤り訂正復号器１１２、圧
縮再生信号処理回路１１３、ディジタルアナログ変換器
１１４を用いて、入力された映像信号に対して第１の実
施例と同じ処理を行う。

【００２９】以上のように本実施例によれば、誤り訂正
符号生成器、再生情報付加器、変調器、磁気記録再生
部、復調器、再生情報検出器、再生制御回路、メモリ制
御回路、メモリ、誤り訂正復号器、ディジタルアナログ
変換器を共有し、シャフリング処理およびデシャフリン
グ処理の実施あるいは停止の制御を行うことで、固定長
映像信号および可変長映像信号の記録再生が可能とな
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明では、高能率符号化
した可変長フレームの映像信号を時間軸圧縮した状態で
記録し、再生時に実時間に時間軸伸張して再生を行うこ
とができる。信号を時間軸圧縮して伝送し圧縮したまま
の状態で記録することで、例えば再生時間が１００分の
ソフトを１／２０の時間の５分程度で伝送し記録するこ
とが可能となる。これにより、ソフトの受信要求から受
信完了までの時間が短縮でき、短期間により多くのソフ
トが入手できる映像サービスの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における圧縮信号記録再
生装置のブロック図

【図２】同第１の実施例におけるトラックの構成を示す
説明図

【図３】同第１の実施例における記録および再生時の磁
気テープに対するヘッド軌跡を示す説明図

【図４】本発明の第２の実施例における圧縮信号記録再
生装置のブロック図

【図５】従来例におけるディジタルＶＴＲのブロック図

【符号の説明】

１０１ 受信器 １０２ 圧縮記録信号処理回路 １０３ 誤り訂正符号生成器 １０４ 再生情報付加器 １０５ 変調器 １０６ 磁気記録再生部 １０７ 復調器 １０８ 再生情報検出器 １０９ 再生制御回路 １１０ メモリ制御回路 １１１ メモリ １１２ 誤り訂正復号器 １１３ 圧縮再生信号処理回路 １１４ ディジタルアナログ変換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高能率符号化した映像信号を受信する受
   信器と、 １画面の映像の表示に要する１フレームの前記映像信号
   を所定ビット数のデータブロックに分割する第１の信号
   処理回路と、 前記データブロックに誤り訂正符号を付加する符号生成
   器と、 前記データブロックにフレーム番号、フレームのデータ
   ブロック数、フレーム内のデータブロック番号で構成さ
   れたフレーム情報とビットレート情報からなる再生情報
   を付加する情報付加器と、 前記フレームに含まれるデータブロック数とは相関の無
   い所定数個の前記データブロックを記録信号に変換する
   変調器と、 前記変調器の出力信号を記録および再生する磁気記録再
   生部と、 前記磁気記録再生部で再生された信号を復調する復調器
   と、 前記復調器の出力信号から前記再生情報を検出する検出
   器と、 前記再生情報内のビットレート情報を基に磁気テープの
   走行速度を制御する制御回路と、 前記再生信号を記憶するメモリと、 前記再生情報内のフレーム情報を基に前記メモリの記憶
   再生制御を行うメモリ制御回路と、 前記メモリに記憶された信号に対して誤り訂正処理を行
   う復号器と、 誤り訂正後の前記再生信号の高能率復号化処理を行う第
   ２の信号処理回路と、 高能率復号化処理を行った前記再生信号をアナログ信号
   に変換するディジタルアナログ変換器とを具備し、 フレーム毎に信号長の異なる映像信号を前記所定ビット
   数のデータブロックに分割する際に前記所定ビット数に
   満たないデータ列に特定データを加えて前記所定ビット
   数のデータブロックを生成し、前記磁気テープに記録す
   ることを特徴とする圧縮信号記録再生装置。
2. 【請求項２】 アナログ映像信号をディジタル信号に変
   換するアナログディジタル変換器と、 高能率符号化した映像信号を受信する受信器と、 前記アナログディジタル変換器の出力信号あるいは前記
   受信器の出力信号を所定ビット数のデータブロックに分
   割する第１の信号処理回路と、 前記受信器の出力信号を所定ビット数のデータブロック
   に分割する第２の信号処理回路と、 前記第１の信号処理回路あるいは前記第２の信号処理回
   路の出力信号をシャフリングするシャフリング回路と、 前記シャフリング回路を停止する制御信号を発生する第
   １の制御回路と、 前記データブロックに誤り訂正符号を付加する符号生成
   器と、 前記データブロックにフレーム番号、フレームのデータ
   ブロック数、フレーム内のデータブロック番号で構成さ
   れたフレーム情報とビットレート情報からなる再生情報
   を付加する情報付加器と、 前記映像信号を記録信号に変調する変調器と、 前記変調器の出力信号を記録および再生する磁気記録再
   生部と、 再生信号の復調を行う復調器と、 前記再生信号から再生情報を検出する検出器と、 前記再生情報を基に磁気テープの走行速度を制御する第
   ２の制御回路と、 前記再生信号を記憶するメモリと、 前記再生情報を基に前記メモリの記憶再生制御を行うメ
   モリ制御回路と、 前記メモリに記憶された信号に対して誤り訂正処理を行
   う復号器と、 前記再生信号をデシャフリングするデシャフリング回路
   と、 前記デシャフリング回路を停止する制御信号を発生する
   第３の制御回路と、 デシャフリング処理を行った前記再生信号の復号化処理
   を行う第３の信号処理回路と、 デシャフリング処理を行わなかった前記再生信号の高能
   率復号化処理を行う第４の信号処理回路と、 前記第３の信号処理回路あるいは前記第４の信号処理回
   路の出力信号をアナログ信号に変換するディジタルアナ
   ログ変換器とを具備した圧縮信号記録再生装置。