JPH0787523A - 高精細動画像信号符号化復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現行テレビジョン方式用の記録再生機器がその
まま使用できるようにする。 【構成】Ａ−Ｄ変換部１は、高精細動画像信号Ｓ１に対
してディジタル化処理を行う。圧縮符号化部２は、ディ
ジタル化された高精細動画像信号Ｓ２に対して、フレー
ム間の相関を用いることなくデータを圧縮すると共に、
ビットレート制御部３が算出する量子化パラメータＰ１
に応じて量子化し、ビットレートが現行テレビジョン信
号の有効画像領域をディジタル化した場合のビットレー
ト以下になるように符号化し、記録圧縮データＤ６とし
て出力する。フォーマット変換部４は、現行テレビジョ
ン信号の有効画像領域に記録圧縮データＤ６をはめ込
み、現行テレビジョンフォーマットの記録圧縮データＤ
７に変換して記録再生機器１０へ送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高精細動画像信号符号化
復号化装置に関し、特に高精細動画像信号を符号化して
記録データを記録再生機器へ供給すると共に、記録再生
機器の再生データを復号化して高精細動画像信号を再生
する高精細動画像信号符号化復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高精細動画像信号の記録再生を行
う場合、入力する高精細動画像信号をＡ−Ｄ変換回路に
よってディジタル化してディジタル画像データを生成
し、このディジタル画像データを記録再生機器に供給し
て記録させ、また、記録再生機器からの再生出力をＤ−
Ａ変換回路によってアナログ高精細動画像信号に戻して
いる。

【０００３】ここで、記録再生機器は、ディジタルＶＴ
Ｒやディジタル光ディスク装置等であり、誤り訂正回
路、変調復調回路、高帯域アンプ、記録再生ヘッド等で
構成され、磁気テープや光ディスク媒体にディジタル画
像データを記録し再生する。また、入力する高精細動画
像信号としては、ＲＧＢ３原色信号や、輝度信号および
２種類の色差信号からなるコンポーネント信号が一般的
に用いられる。

【０００４】ところで、高精細動画像信号は走査線数が
１０００本以上の高画質の広帯域信号であり、原信号の
品質を損なわないようにディジタル化すると、そのビッ
トレートは１秒当り１ギガビットを超えることもある。
このような高速かつ大容量のデータに対応するために、
従来の高精細動画像信号用の記録再生機器は、回路やヘ
ッドの多チャンネル化を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の高精細動画像信号用の記録再生機器は、ビットレート
が１秒当り１ギガビットを超える高速かつ大容量のデー
タに対応するために、回路やヘッドの多チャンネル化を
行っている。このため、記録再生機器が大型化し、記録
再生時間も短かくなるという欠点を有している。また、
ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等の現行テレビジョン方式用
の記録再生機器を使用できないので、新規に高精細動画
像信号用の記録再生機器を用意しなければならず、コス
ト高になる。

【０００６】本発明の目的は、記録再生機器に入力する
ディジタル画像データのビットレートを記録再生機器の
許容最高値以下にすることにより、記録再生機器の小型
化および記録再生時間の長時間化を可能とし、また、現
行テレビジョン方式用の記録再生機器を活用可能とする
高精細動画像信号の符号化復号化装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の高精細動画像信
号の符号化復号化装置は、高精細動画像信号を符号化し
て記録再生機器へ供給すると共に、前記記録再生機器の
再生出力を復号化して前記高精細動画像信号を再生する
高精細動画像信号符号化復号化装置において、前記高精
細動画像信号をディジタル化するＡ−Ｄ変換部と、この
Ａ−Ｄ変換部が出力するディジタル高精細動画像信号に
対しフレーム内のデータのみを用いてデータ圧縮処理を
行い圧縮データを生成する圧縮符号化部と、この圧縮符
号化部が出力する前記圧縮データのビットレートが前記
記録再生機器の記録再生許容最高ビットレート以下にな
るように前記圧縮符号化部を制御するビットレート制御
部と、前記記録再生機器が再生する前記圧縮データを復
号化してディジタル高精細動画像信号を再生する伸長部
と、この伸長部が出力する前記ディジタル高精細動画像
信号をアナログ化するＤ−Ａ変換部とを備える。

【０００８】また、本発明の高精細動画像信号符号化復
号化装置は、高精細動画像信号を符号化して記録再生機
器へ供給すると共に、前記記録再生機器の再生出力を復
号化して前記高精細動画像信号を再生する高精細動画像
信号符号化復号化装置において、前記高精細動画像信号
をディジタル化するＡ−Ｄ変換部と、このＡ−Ｄ変換部
が出力するディジタル高精細動画像信号に対しフレーム
内のデータのみを用いてデータ圧縮処理を行い圧縮デー
タを生成する圧縮符号化部と、この圧縮符号化部が出力
する前記圧縮データのビットレートが現行テレビジョン
信号の有効画像領域をディジタル化した場合のビットレ
ート以下になるように前記圧縮符号化部を制御するビッ
トレート制御部と、前記圧縮符号化部が出力する前記圧
縮データを現行テレビジョン方式の有効画像領域にはめ
込むことにより現行テレビジョンフォーマットのデータ
に変換して前記記録再生機器へ送出するフォーマット変
換部と、前記記録再生機器が再生する前記現行テレビジ
ョンフォーマットの再生データの有効画像領域から前記
圧縮データを抽出するフォーマット逆変換部と、前記圧
縮データを復号化して前記ディジタル高精細動画像信号
を再生する伸長部と、この伸長部が出力する前記ディジ
タル高精細動画像信号をアナログ化するＤ−Ａ変換部と
を備える。

【０００９】上記構成において、前記圧縮符号化部は、
前記高精細動画像信号が輝度信号および色差信号からな
る場合、前記Ａ−Ｄ変換部によってディジタル化された
前記色差信号に対してサブサンプリングを行って１フレ
ームの画素数を低減させるサブサンプリング手段と、こ
のサブサンプリング手段によって画素数低減処理された
前記色差信号および前記Ａ−Ｄ変換部によってディジタ
ル化された前記輝度信号をそれぞれ受けて画素の時間的
順序変更および時分割多重を行ってブロック単位の画像
データとして出力するスキャン変換手段と、このスキャ
ン変換手段が出力する前記画像データに対して離散コサ
イン変換を施して変換係数データを出力する離散コサイ
ン変換手段と、量子化パラメータに応じて前記離散コサ
イン変換手段が出力する前記変換係数データを量子化す
る量子化手段と、この量子化手段が出力する前記量子化
データおよび前記量子化パラメータを受け予め作成され
たテーブルを用いて前記量子化データをハフマン符号デ
ータに変換するハフマン符号化手段と、このハフマン符
号化手段が出力する前記ハフマン符号データを固定ビッ
ト長となるように並び替えて固定ビット長の圧縮データ
を出力する固定ビット長化手段とを有し、前記ビットレ
ート制御部は、前記離散コサイン変換手段が出力する前
記変換係数データに基づき圧縮後の１フレーム当たりの
符号量の総和が予め定められた値を超えないように前記
量子化パラメータを算出する手段を有し、前記伸長部
は、入力する前記圧縮データに対してデータの並び替え
処理を行って可変長の前記ハフマン符号データを復元す
る可変ビット長化手段と、この可変ビット長化手段が復
元したハフマン符号データに対して予め設定されたテー
ブルを用いてハフマン符号の逆変換を行って前記量子化
パラメータおよび前記量子化データをそれぞれ復元する
ハフマン復号化手段と、このハフマン復号化手段が復元
した前記量子化パラメータおよび前記量子化データに基
づき逆量子化処理を行って前記変換係数データを復元す
る逆量子化手段と、この逆量子化手段が復元した前記変
換係数データに対してブロック毎の離散コサイン逆変換
処理を施して前記画像データを復元する逆離散コサイン
変換手段と、この逆離散コサイン変換手段が復元した前
記画像データの画素の時間的順序変更を行い復元した前
記画像データから画素数低減処理された前記色差信号お
よび前記ディジタル輝度信号をそれぞれ復元するスキャ
ン逆変換手段と、このスキャン逆変換手段が復元し画素
数低減処理された前記色差信号に対して補間処理を行っ
て所定画素数の前記色差信号を復元する補間処理手段と
を有して構成されていてもよい。

【００１０】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例を示すブロッ
ク図である。ここで、入力高精細動画像信号Ｓ１は、Ａ
−Ｄ変換部１と圧縮符号化部２とビットレート制御部３
とによりビットレートが所定値以下の記録圧縮データＤ
６に符号化され、記録再生機器１０へ出力される。ま
た、記録再生機器１０からの再生圧縮データＤ８は、伸
長部６およびＤ−Ａ変換部７により高精細動画像信号Ｓ
６に復号化される。

【００１２】Ａ−Ｄ変換部１は、入力高精細動画像信号
を信号帯域の２倍以上の周波数でサンプリングし、８ビ
ット以上での量子化処理を行ってディジタル信号に変換
する。ここで、入力高精細動画像信号Ｓ１は、輝度信号
および２つの色差信号からなるコンポーネント信号であ
り、それぞれの信号に対してディジタル化処理を行いデ
ィジタル高精細動画像信号Ｓ２として出力する。

【００１３】圧縮符号化部２は、ディジタル化された高
精細動画像信号Ｓ２を受け、色差信号に対して画素を間
引いた後、離散コサイン変換およびハフマン符号化等を
実行してデータ圧縮処理を行うと共に、ビットレート制
御部３が算出する量子化パラメータＰ１に応じて量子化
を行い、記録再生機器１０の許容最高ビットレート以下
に制御された記録圧縮データＤ６を生成する。例えば、
記録再生機器１０が１秒当り最大１００メガビットのデ
ータを記録再生可能であれば、１秒当り１００メガビッ
ト以下に制御された記録圧縮データＤ６を生成する。な
お、ビットレート制御部３は、圧縮符号化部２からデー
タＤ２を受けて量子化パラメータＰ１を生成するが、こ
れについては後に説明する。

【００１４】記録再生機器１０は、記録圧縮データＤ６
を受けて誤り訂正符号の付加、変調処理等を行った後、
磁気テープや光ディスク等の媒体に記録する。また、媒
体から再生される信号に対して復調処理や誤り訂正処理
等を行った後、再生圧縮データＤ９として出力する。

【００１５】伸長部６は、再生圧縮データＤ９に対して
伸長処理を行い、ディジタル高精細動画像信号Ｓ５を出
力する。この伸長処理は、データ圧縮処理に対応する逆
処理である。Ｄ−Ａ変換部７は、伸長部６が出力する高
精細動画像信号Ｓ５をアナログ高精細動画像信号Ｓ６に
変換する。

【００１６】次に圧縮符号化部２およびビットレート制
御部３について、図３を参照して詳細に説明する。

【００１７】圧縮符号化部２には、Ａ−Ｄ変換部１によ
ってディジタル化された輝度信号Ｓ２ａおよび２つの色
差信号Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃが入力され、色差信号Ｓ２ｂ，Ｓ
２ｃはサブサンプリング回路２１へ、また、輝度信号Ｓ
２ａはスキャン変換回路２２へそれぞれ入力される。

【００１８】サブサンプリング回路２１は、サブサンプ
リングを行って画素を間引くことによって１フレームの
画素数を低減させる機能を有している。一般に色差信号
は、輝度信号に対して低い周波数成分を有しており、ま
た、色差信号の高域成分が劣化しても目立ちにくいの
で、画素の間引きを行っても視覚的に影響は少ない。サ
ブサンプリングは、水平方向、垂直方向、斜め方向のい
ずれか、もしくはこれらを組合せた方向に行い、また、
折返し歪を低減するために、低域通過フィルタを通過さ
せた後に行う。このように間引き処理した色差信号Ｓ３
ｂ，Ｓ３ｃをスキャン変換回路２２へ送出する。

【００１９】スキャン変換回路２２は、インタレースス
キャン（飛越し走査）をプログレッシブスキャン（順次
走査）に変換すると共に、ライン単位のスキャンをブロ
ック単位のスキャンに変換する。この場合、例えば、８
画素×８ライン程度の小面積を１ブロックとして構成す
る。また、輝度信号Ｓ２ａおよび色差信号Ｓ３ｂ，Ｓ３
ｃを時分割多重して１系統の記録画像データＤ１に変換
してＤＣＴ（離散コサイン変換）回路２３へ出力する。

【００２０】ＤＣＴ回路２３は、記録画像データＤ１を
受けてブロック単位の離散コサイン変換処理を実行し、
変換係数データＤ２を生成してビットレート制御部３お
よび遅延回路２４へ出力する。遅延回路２４は、ビット
レート制御部３において量子化パラメータＰ１が算出さ
れる時間分の遅延時間を与えて、変換係数データＤ３と
して量子化回路２５へ送出する。量子化回路２５は、量
子化パラメータＰ１に応じて変換係数データＤ３を量子
化し、量子化データＤ４としてハフマン符号化回路２６
へ出力する。

【００２１】ところで、ビットレート制御部３は、予め
設定された量子化パラメータにより変換係数データＤ２
を量子化し、この量子化したデータの符号量を１フレー
ム単位で累積し、この累積値が予め設定された符号量を
超えないように制御するための量子化パラメータＰ１を
算出する。ここで、予め設定する符号量は、記録再生機
器の許容最高ビットレート以下に設定する。このように
量子化パラメータＰ１によって符号化を制御することに
より、記録再生機器１０の記録再生許容最高ビットレー
ト以下の記録圧縮データＤ６を生成できる。

【００２２】ハフマン符号化回路２６は、量子化パラメ
ータＰ１および量子化データＤ４に応じて予め作成され
たテーブルを用いて可変長符号化処理し、量子化データ
Ｄ４をハフマン符号データＤ５に変換する。このテーブ
ルは、量子化データの発生頻度とゼロ値の連続数とに応
じて１つの符号を割当てる符号表であり、例えば、ゼロ
が連続した後にゼロ以外の値となる量子化データに対し
ては、ゼロの連続数とその後のゼロ以外の値に応じて定
められた長さの１つの符号を割当てている。また、ゼロ
以外の値が連続するときには、各々の値をテーブルに定
められた符号に変換する。なお、同じブロック内の残り
の量子化データが全てゼロの場合には、このブロックに
対する符号化が終了したことを示す符号データを出力す
る。

【００２３】固定ビット長化回路２７は、符号長が変化
するハフマン符号データＤ５を固定ビット長となるよう
に並び替え、固定ビット長の記録圧縮データＤ６として
フォーマット変換部３へ出力する。一般にハフマン符号
データは可変長符号であり、無効ビットが多く含まれて
いる。例えば、最長符号が１６ビットである場合には、
回路として１６ビットのバスが設けられるが、ハフマン
符号データの有効ビットは１〜２ビット程度のこともあ
り、大部分が無効ビットである。また、ゼロか連続した
ときには有効な符号が出力されないので、実質的にデー
タ量を削減できない。そこで、符号長を例えば８ビット
に均一化し、データを並び替えて有効ビットのみを記録
圧縮データＤ６として取出す。

【００２４】ところで、圧縮符号化部２は、ディジタル
化された高精細動画像信号Ｓ２の１フレーム内の画素の
みを用いて圧縮処理を行っている。このような圧縮処理
方式としては、空間周波数帯域を制限した後に画素の間
引きを行って画素数を低減するサブサンプリング方式
や、フレーム内の隣接する画素から符号化画素を計算に
より予測し、その予測値と実際の画素値との差分を符号
化する予測符号化方式や、１フレーム内の画面を小面積
ブロックに分割し、ブロック毎に離散コサイン変換やア
ダマール変換等の直交変換を施し、得られた直交変換係
数を符号化する直交変換符号化方式や、フレーム内の画
像を空間周波数的に複数帯域に分割して画素の間引きを
行い、各帯域画像の画素を符号化するサブバンド符号化
方式や、これら方式を組み合わせた方式等があるが、い
ずれの方式であってもよい。

【００２５】次に伸長部６について図４を参照して説明
する。

【００２６】可変ビット長化回路３１は、固定ビット長
の再生圧縮データＤ９を受け、データの並び替え及び無
効ビットの付加を行ってハフマン符号に戻し、ハフマン
符号データＤ１０として出力する。ハフマン復号化回路
３２は、予め作成されたテーブルを用いてハフマン符号
を連続するゼロおよびゼロでない１つの値に逆変換し、
量子化パラメータＰ２および量子化データＤ１１を出力
する。逆量子化回路３３は、量子化パラメータＰ２に従
って量子化データＤ１１を逆量子化し、変換係数データ
Ｄ１２として出力する。逆ＤＣＴ回路３４は、逆量子化
回路３３が出力する変換係数データＤ１２に対してブロ
ック毎に離散コサイン逆変換処理を施し、輝度信号およ
び色差信号が時分割多重された再生画像データＤ１３を
出力する。

【００２７】スキャン逆変換回路３５は、再生画像デー
タＤ１３から輝度信号および色差信号を分離し、ブロッ
ク単位のスキャンをライン単位のスキャンに戻した後、
プログレッシブスキャンスからインタレーススキャンに
戻す処理を行い、輝度信号Ｓ５ａおよび２つの色差信号
Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃをそれぞれ出力する。ところで、圧縮符
号化部２のサブサンプリング回路２１において、色差信
号Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃの画素が間引かれているので、色差信
号Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃの画素数は少なくなっている。このた
め、補間回路３６を設けて色差信号Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃに対
して間引かれた画素を補間し、色差信号Ｓ５ｂ，Ｓ５ｃ
として出力する。

【００２８】図２は本発明の第２の実施例を示すブロッ
ク図である。

【００２９】ここで、図１に示した第１の実施例と同一
構成要素には同一符号を付している。また、第１の実施
例との相違点は、フォーマット変換部４およびフォーマ
ット逆変換部５が追加されている点である。

【００３０】入力高精細動画像信号Ｓ１は、Ａ−Ｄ変換
部１と圧縮符号化部２とビットレート制御部３とにより
ビットレートが所定値以下の記録圧縮データＤ６に符号
化される。ここで、圧縮符号化部２が出力する記録圧縮
データＤ６のビットレートは、現行テレビジョン信号の
有効画像領域をディジタル化した場合のビットレート以
下になるように、ビットレート制御部３によって制御さ
れている。

【００３１】その後、記録圧縮データＤ６は、フォーマ
ット変換部４により現行テレビジョンフォーマットに変
換され、記録圧縮データＤ７として記録再生機器１０へ
出力される。また、記録再生機器１０からの再生圧縮デ
ータＤ８は、フォーマット逆変換部５により記録圧縮デ
ータＤ６と同じフォーマットの再生圧縮データＤ９に変
換された後、伸長部６およびＤ−Ａ変換部７により高精
細動画像信号Ｓ６に復号化される。フォーマット変換部
４は、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等の走査線数が５２５
本や６２５本である現行テレビジョン信号の有効画像領
域に記録圧縮データＤ６をはめ込み、現行テレビジョン
フォーマットの記録圧縮データＤ７として出力する。

【００３２】図５はフォーマット変換部４の一例を示す
ブロック図である。ここで、クロック変換回路４１は、
記録圧縮データＤ６のデータクロックを、現行テレビジ
ョン信号のデータクロックに変換する。例えば、現行テ
レビジョン信号が、日本で放送に用いられている走査線
数５２５本のＮＴＳＣ方式カラーテレビジョン信号であ
る場合は、ＮＴＳＣ信号の色副搬送波周波数の４倍の周
波数（約１４．３ＭＨｚ）をデータクロックにすること
が多く、記録圧縮データＤ６のデータクロックを約１
４．３ＭＨｚに変換する処理を行う。このようにクロッ
ク変換された記録圧縮データＤｃは選択回路４４へ送出
される。

【００３３】一方、現行ＴＶ同期発生回路４２では、フ
ォーマット変換制御回路４３が発生するタイミング信号
Ｃ１にしたがって、現行テレビジョン信号の水平同期信
号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、カラーバースト信号ＢＳを
それぞれ発生して選択回路４４へ送出する。フォーマッ
ト変換制御回路４３は、タイミング信号Ｃ１を発生する
と共に、変換制御信号Ｃ２を発生して選択回路４４へ出
力する。選択回路４４は、入力するデータを変換制御信
号Ｃ２に応じて選択して現行テレビジョンフォーマット
の記録圧縮データＤ７を出力する。

【００３４】ここで、選択回路４４が行う選択動作につ
いて説明する。図７は現行テレビジョン信号の１フレー
ムの画像フォーマットの一例を示している。領域Ａ１は
第１フィールドの有効画像領域を示し、領域Ａ２は第２
フィールドの有効画像領域を示している。また、領域Ａ
３、Ａ４、Ａ５は垂直同期領域を示し、領域Ａ６、Ａ７
は水平同期領域を示し、領域Ａ８、Ａ９はカラーバース
ト領域を示している。選択回路４４は、第１フィールド
有効画像領域Ａ１または第２フィールド有効画像領域Ａ
２の時間のとき、記録圧縮データＤｃを選択する。ま
た、垂直同期領域Ａ３、Ａ４、Ａ５のいずれかの時間の
とき、現行テレビジョン信号の垂直同期信号ＶＤを選択
する。更に、水平同期領域Ａ６、Ａ７のいずれかの時間
のときは、現行テレビジョン信号の水平同期信号ＨＤを
選択する。また更に、カラーバースト領域Ａ８、Ａ９の
いずれかの時間のとき、現行テレビジョン信号のカラー
バースト信号ＢＳを選択する。

【００３５】なお、同じフレームの記録圧縮データは同
一フレームの現行テレビジョン信号の有効画像領域には
め込むようにし、また、記録圧縮データの１フレームの
データ量が、１フレームの現行テレビジョン信号の有効
画像領域のデータ量に満たない場合には、記録圧縮デー
タにダミーのデータを付加して現行テレビジョン信号の
有効画像領域のデータ量と一致するように制御する。

【００３６】このようにして、現行テレビジョン信号の
有効画像領域に記録圧縮データＤ６をはめ込むことによ
り、現行テレビジョン方式のデータ規格を満した記録圧
縮データＤ７を生成できるので、記録再生機器１０とし
ては現行テレビジョン用ディジタル記録再生機器をその
まま使用することが可能となる。

【００３７】さて、図２におけるフォーマット逆変換部
５は、記録再生機器１０が再生した現行テレビジョンフ
ォーマットの再生圧縮データＤ８から有効画像領域には
め込まれている圧縮データを抽出し、本来のデータクロ
ックの再生圧縮データＤ９を出力する。

【００３８】このため、フォーマット逆変換部５は、例
えば図６に示すように、現行テレビジョンフォーマット
の再生圧縮データＤ８から有効画像領域内のデータを抽
出する有効領域抽出回路５１と、再生圧縮データＤ８の
有効画像領域を時間的に判定して抽出制御信号Ｃｓを出
力するフォーマット逆変換制御回路５２と、抽出した圧
縮データのデータクロックを本来のデータクロックに変
換するクロック逆変換回路５３とを有している。

【００３９】有効領域抽出回路５１は、フォーマット逆
変換制御回路５２が出力する抽出制御信号Ｃｓに応じ
て、現行テレビジョンフォーマットの再生圧縮データＤ
８の中から有効画像領域にはめ込まれている圧縮データ
を抽出する。この抽出された圧縮データのデータクロッ
クは現行テレビジョン信号のものに変換されているの
で、クロック逆変換回路５３によって本来の圧縮データ
のデータクロックに変換し、再生圧縮データＤ９として
出力する。

【００４０】このように、現行テレビジョンフォーマッ
トの有効領域に記録圧縮データをはめ込んで現行テレビ
ジョンフォーマットの記録圧縮データを生成し、また、
現行テレビジョンフォーマットの再生圧縮データから有
効な圧縮データを抽出して再生圧縮データとすることに
より、現行テレビジョン方式用の記録再生機器をそのま
ま使用することが可能となり、高精細動画像信号用の記
録再生機器を新たに用意する必要がなくなるので、コス
トの大幅な低減が可能になる。勿論、記録再生機器を新
たに用意してもよく、その場合には第１の実施例と同様
な効果が得られる。

【００４１】なお、フォーマット変換部４およびフォー
マット逆変換部５は、図５および６にそれぞれ示した構
成に限定する必要はなく、同様のフォーマット変換およ
び逆変換が行えるならばいかなる構成であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ィジタル化した高精細動画像信号を圧縮処理によりデー
タ量を低減すると共に、ビットレートが記録再生機器の
許容最高値以下になるように符号化することにより、記
録再生機器では高速、大容量のデータを扱う必要はな
く、多チャンネル回路や高速デバイスが不要になるの
で、記録再生機器の小型化、低コスト化が可能となるば
かりでなく、信頼性も向上できる。また、長時間の記録
再生も可能となる。

【００４３】また、所定ビットレートに圧縮符号化され
たデータを、更に現行テレビジョンフォーマットに変換
することにより、現行テレビジョン方式用の記録再生機
器をそのまま使用することが可能となるので、高精細動
画像信号用の記録再生機器を新たに用意する必要はな
く、大幅なコスト低減ができる。また、現行テレビジョ
ン用の記録再生機器と高精細動画像信号用の記録再生機
器とを切り換えて使用することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図３】図１および図２に示した圧縮符号化部２の一例
を示すブロック図である。

【図４】図１および図２に示した伸長部６の一例を示す
ブロック図である。

【図５】図２に示したフォーマット変換部４の一例を示
すブロック図である。

【図６】図２に示したフォーマット逆変換部５の一例を
示すブロック図である。

【図７】現行テレビジョン信号の１フレームのフォーマ
ットの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ Ａ−Ｄ変換部 ２ 圧縮符号化部 ３ ビットレート制御部 ４ フォーマット変換部 ５ フォーマット逆変換部 ６ 伸長部 ７ Ｄ−Ａ変換部 １０ 記録再生機器 ２１ サブサンプリング回路 ２２ スキャン変換回路 ２３ ＤＣＴ回路 ２５ 量子化回路 ２６ ハフマン符号化回路 ２７ 固定ビット長化回路 ３１ 可変ビット長化回路 ３２ ハフマン復号化回路 ３３ 逆量子化回路 ３４ 逆ＤＣＴ回路 ３５ スキャン逆変換回路 ３６ 補間処理回路 Ｓ１ａ〜Ｓ６ａ 輝度信号 Ｓ１ｂ〜Ｓ６ｂ，Ｓ１ｃ〜Ｓ６ｃ 色差信号 Ｄ１ 記録画像データ Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１２ 変換係数データ Ｄ４，Ｄ１１ 量子化データ Ｄ５，Ｄ１０ ハフマン符号データ Ｄ６，Ｄ７ 記録圧縮データ Ｄ８，Ｄ９ 再生圧縮データ Ｄ１３ 再生画像データ Ｐ１，Ｐ２ 量子化パラメータ

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/24 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高精細動画像信号を符号化して記録再生
   機器へ供給すると共に、前記記録再生機器の再生出力を
   復号化して前記高精細動画像信号を再生する高精細動画
   像信号符号化復号化装置において、 前記高精細動画像信号をディジタル化するＡ−Ｄ変換部
   と、このＡ−Ｄ変換部が出力するディジタル高精細動画
   像信号に対しフレーム内のデータのみを用いてデータ圧
   縮処理を行い圧縮データを生成する圧縮符号化部と、こ
   の圧縮符号化部が出力する前記圧縮データのビットレー
   トが前記記録再生機器の記録再生許容最高ビットレート
   以下になるように前記圧縮符号化部を制御するビットレ
   ート制御部と、前記記録再生機器が再生する前記圧縮デ
   ータを復号化してディジタル高精細動画像信号を再生す
   る伸長部と、この伸長部が出力する前記ディジタル高精
   細動画像信号をアナログ化するＤ−Ａ変換部とを備える
   ことを特徴とする高精細動画像信号符号化復号化装置。
2. 【請求項２】 高精細動画像信号を符号化して記録再生
   機器へ供給すると共に、前記記録再生機器の再生出力を
   復号化して前記高精細動画像信号を再生する高精細動画
   像信号符号化復号化装置において、 前記高精細動画像信号をディジタル化するＡ−Ｄ変換部
   と、このＡ−Ｄ変換部が出力するディジタル高精細動画
   像信号に対しフレーム内のデータのみを用いてデータ圧
   縮処理を行い圧縮データを生成する圧縮符号化部と、こ
   の圧縮符号化部が出力する前記圧縮データのビットレー
   トが現行テレビジョン信号の有効画像領域をディジタル
   化した場合のビットレート以下になるように前記圧縮符
   号化部を制御するビットレート制御部と、前記圧縮符号
   化部が出力する前記圧縮データを現行テレビジョン方式
   の有効画像領域にはめ込むことにより現行テレビジョン
   フォーマットのデータに変換して前記記録再生機器へ送
   出するフォーマット変換部と、前記記録再生機器が再生
   する前記現行テレビジョンフォーマットの再生データの
   有効画像領域から前記圧縮データを抽出するフォーマッ
   ト逆変換部と、前記圧縮データを復号化して前記ディジ
   タル高精細動画像信号を再生する伸長部と、この伸長部
   が出力する前記ディジタル高精細動画像信号をアナログ
   化するＤ−Ａ変換部とを備えることを特徴とする高精細
   動画像信号符号化復号化装置。
3. 【請求項３】 前記圧縮符号化部は、前記高精細動画像
   信号が輝度信号および色差信号からなる場合、前記Ａ−
   Ｄ変換部によってディジタル化された前記色差信号に対
   してサブサンプリングを行って１フレームの画素数を低
   減させるサブサンプリング手段と、このサブサンプリン
   グ手段によって画素数低減処理された前記色差信号およ
   び前記Ａ−Ｄ変換部によってディジタル化された前記輝
   度信号をそれぞれ受けて画素の時間的順序変更および時
   分割多重を行ってブロック単位の画像データとして出力
   するスキャン変換手段と、このスキャン変換手段が出力
   する前記画像データに対して離散コサイン変換を施して
   変換係数データを出力する離散コサイン変換手段と、量
   子化パラメータに応じて前記離散コサイン変換手段が出
   力する前記変換係数データを量子化する量子化手段と、
   この量子化手段が出力する前記量子化データおよび前記
   量子化パラメータを受け予め作成されたテーブルを用い
   て前記量子化データをハフマン符号データに変換するハ
   フマン符号化手段と、このハフマン符号化手段が出力す
   る前記ハフマン符号データを固定ビット長となるように
   並び替えて固定ビット長の圧縮データを出力する固定ビ
   ット長化手段とを有し、 前記ビットレート制御部は、前記離散コサイン変換手段
   が出力する前記変換係数データに基づき圧縮後の１フレ
   ーム当たりの符号量の総和が予め定められた値を超えな
   いように前記量子化パラメータを算出する手段を有し、 前記伸長部は、入力する前記圧縮データに対してデータ
   の並び替え処理を行って可変長の前記ハフマン符号デー
   タを復元する可変ビット長化手段と、この可変ビット長
   化手段が復元したハフマン符号データに対して予め設定
   されたテーブルを用いてハフマン符号の逆変換を行って
   前記量子化パラメータおよび前記量子化データをそれぞ
   れ復元するハフマン復号化手段と、このハフマン復号化
   手段が復元した前記量子化パラメータおよび前記量子化
   データに基づき逆量子化処理を行って前記変換係数デー
   タを復元する逆量子化手段と、この逆量子化手段が復元
   した前記変換係数データに対してブロック毎の離散コサ
   イン逆変換処理を施して前記画像データを復元する逆離
   散コサイン変換手段と、この逆離散コサイン変換手段が
   復元した前記画像データの画素の時間的順序変更を行い
   復元した前記画像データから画素数低減処理された前記
   色差信号および前記ディジタル輝度信号をそれぞれ復元
   するスキャン逆変換手段と、このスキャン逆変換手段が
   復元し画素数低減処理された前記色差信号に対して補間
   処理を行って所定画素数の前記色差信号を復元する補間
   処理手段とを有していることを特徴とする請求項１また
   は２記載の高精細動画像信号符号化復号化装置。