JPH08107545A - 映像信号変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】所定のフォーマットのデジタル記録再生装置を
用いて種々の規格のデジタル映像信号を記録再生できる
ようにする。 【構成】少なくとも輝度信号及び色信号を含み、所定の
フォーマットのデジタルテレビジョン映像信号に比べて
ビットレートが大きく２次元空間領域が小さい入力デジ
タル映像信号を、前記所定のフォーマットの容量内に収
まるようにデータ構造を変換する。タイミング発生部２
２１、メモリ制御カウンタ部２２２、アドレスメモリ２
２３により、入力デジタル映像信号に同期して当該入力
デジタル映像信号をメモリ２０４に書き込み、メモリ制
御カウンタ部２２２、アドレスメモリ２２４によりメモ
リ２０４のデータを読み出す。この場合、上位ビットの
データを前記フォーマットの第１の領域に設定し、下位
ビットのデータを前記フォーマットの第２の領域に設定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビットレートやサン
プリングレートが異なる複数のデジタル映像信号を、共
通の所定のフォーマットの格納手段に格納することがで
き、また当該核の手段から元の状態のデジタル映像信号
として取り出すことができる映像信号変換装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、デジタル映像信号の形式として種
々の形式が規格化されている。例えば、輝度信号Ｙ：色
差信号Ｃｂ：色差信号Ｃｒのサンプリングレート比が
８：４：４の信号、輝度信号Ｙ：色差信号Ｃｂ：色差信
号Ｃｒ：alpha 信号のサンプリングレート比が４：４：
４：４の信号がある。alpha 信号は、クロマキー等の付
加情報である。これらの信号のビットレートは１０ビッ
トである。

【０００３】一方、ハイビジョンシステムにおけるフォ
ーマットが規格化されている。このフォーマットは、１
フィールドが、ビットレート８ビット、水平方向サンプ
リングレート１９２０、垂直方向サンプリングレート５
１７である。このフォーマットは、上述した種々のデジ
タル映像信号の規格と異なる。ハイビジョンデジタル記
録再生装置においては、１１２５／６０、つまりフィー
ルド周波数６０Ｈｚで１１２５の走査線の高精細度映像
信号を記録再生できるようになっており、デジタルライ
ン１〜５６３をデジタル第１フィールド、デジタルライ
ン５６４〜１１２５をデジタル第２フィールドとしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ハイビ
ジョンシステム（ＨＤＴＶシステム）に対応して、デジ
タル記録再生装置が開発されている。しかしながら、こ
のデジタル記録再生装置は、規格の異なるデジタル映像
信号を記録再生することができず応用面で不十分であ
る。そこでこの発明は、上記デジタル記録再生装置で種
々の規格のデジタル映像信号を記録再生できるようにし
た映像信号変換装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、少なくとも
輝度信号及び色信号を含みビットレート及びサンプリン
グレートが、所定のフォーマットのデジタルテレビジョ
ン映像信号とは異なる入力デジタル映像信号を前記所定
のフォーマットの容量内に収まるようにデータ構造を変
換する手段として、データ構造変換用のメモリと、入力
デジタル映像信号に同期して前記メモリに当該入力デジ
タル映像信号を書き込む書き込み手段と、前記メモリか
らから前記入力デジタル映像信号を読み出す場合に、前
記入力デジタル映像信号の上位ビットのデータを読み出
し前記フォーマットの第１の領域に設定し、下位ビット
のデータを読み出し前記フォーマットの第２の領域に設
定し、データ構造を変換して読み出す読み出し手段とを
備える。

【０００６】

【作用】上記の手段により、ビットレートの多いデジタ
ル映像信号を、ビットレートは少ないが２次元空間容量
の大きいデジタル映像信号のフォーマット内に収容する
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１（Ａ）はこの発明の一実施例であり、１０
０は、８：４：４のデジタルビデオシステムであり、こ
こからのデジタル映像信号（輝度信号と色差信号）は、
メイン信号とサブ信号とに分けられて、この発明の変換
装置２００に入力される。この変換装置２００では、入
力デジタル映像信号が、ハイビジョン規格のデジタル映
像信号に変換され、デジタルビデオシステム（デジタル
ビデオテープレコーダ）３００に入力されて記録され
る。

【０００８】ここで変換装置２００は、例えば図１
（Ｂ）に示すような構成である。即ち、入力部２０１、
２０２にはそれぞれメイン信号、サブ信号が供給され、
入力処理部２０３に導入される。メイン信号とサブ信号
とは、５２５順次走査信号を図２（Ａ）、図２（Ｂ）に
示すように、ライン毎に振り分けることにより得られて
いる。メイン信号の輝度信号画素をＹ' 、色差信号画素
をＣｂ' 、Ｃｒ'として示し、サブ信号の輝度信号画素
をＹ''、色差信号画素をＣｂ''、Ｃｒ''として示してい
る。メイン信号における輝度信号画素は、水平方向７２
０画素、垂直方向２５４（第１のフィールド）または２
５３（第２のフィールド）であり、色差信号画素Ｃｂ'
、Ｃｒ' は、それぞれ水平方向３６０画素、垂直方向
２５４（第１のフィールド）または２５３（第２のフィ
ールド）である。またサブ信号における輝度信号画素
は、水平方向７２０画素、垂直方向２５３（第１のフィ
ールド）または２５４（第２のフィールド）であり、色
差信号画素Ｃｂ' 、Ｃｒ'は、それぞれ水平方向３６０
画素、垂直方向２５３（第１のフィールド）または２５
４（第２のフィールド）である。１画素は１０ビットで
構成されている。

【０００９】入力処理部２０３では同期信号が分離さ
れ、この同期信号はタイミング発生部２２１に入力され
る。タイミング発生部２２１は、入力デジタル映像信号
にサンプリング同期したクロックや各種のタイミングを
生成し、これをメモリ制御カウンタ部２２２に供給す
る。メモリ制御カウンタ部２２２は、アドレスメモリ２
２３に対してタイミング信号及びクロックを与える。す
るとアドレスメモリ２２３は、所定のパターンのシーケ
ンスに従って書き込みアドレスを出力し、変換用メモリ
部２０４のアドレス入力部に供給する。これにより、変
換用メモリ部２０４には、入力処理部２０３からの入力
映像信号が書き込まれる。

【００１０】変換用メモリ部２０４としては、例えば、
図２に示した形式の映像データを１フレーム分書き込め
る容量のものが利用される。メモリ制御カウンタ部２２
２はさらにアドレスメモリ２２４に対してもタイミング
信号及びクロックを与えている。このアドレスメモリ２
２４は、所定のパターンのシーケンスに従って読み出し
アドレスを出力し、変換用メモリ部２０４のアドレス入
力部に供給する。これにより、変換用メモリ部２０４か
らは、所定のパターン、即ちハイビジョン規格のデジタ
ル映像信号のフォーマットにマッピングされた形で導出
され、出力処理部２０５に供給される。

【００１１】図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、そのマッピン
グ状態を示している。図３（Ａ）において、まず２０
は、ハイビジョン規格におけるデジタル第１フィールド
エリアであり、水平方向１９２０画素、垂直方向５１７
画素、１画素８ビットである。このフィールドの中に上
記した映像データが収容される。即ち、第１のフィール
ドのメイン信号とサブ信号の輝度信号が合成されＹ' ＋
Ｙ''とされ、しかも上位８ビット画素群２１と下位２ビ
ット画素群２２に分けられる。そしてこの輝度信号は、
ＨＤＴＶ信号のデジタル第１フィールドエリア２０にマ
ッピングされる。デジタル第２フィールドエリア２３に
は、第１のフィールドのメイン信号とサブ信号における
色差信号が合成されＣ' ＋Ｃ''とされ、この信号も上位
８ビット画素群２４と下位２ビット画素群２５に分けら
れる。そしてこの色差信号は、ＨＤＴＶ信号のデジタル
第２フィールドエリア２３にマッピングされる（図３
（Ｂ））。第２のフィールドのメイン信号とサブ信号に
ついても同様に、図３（Ｃ）に示すデジタル第３フィー
ルドエリア２６には輝度信号の上位８ビット画素群２
７、下位２ビット画素群２８がマッピングされ、図３
（Ｄ）に示すデジタル第４フィールドエリア２９には色
差信号の上位８ビット画素群３０、下位２ビット画素群
３１がマッピングされる。以後のフィールドに関して
は、同様な処理の繰り返しである。なおハイビジョンデ
ジタル記録再生装置においては１１２５／６０、つまり
フィールド周波数６０Ｈｚで１１２５の走査線の高精細
度映像信号を記録再生できるようになっており、デジタ
ルライン１〜５６３をデジタル第１フィールド、デジタ
ルライン５６４〜１１２５をデジタル第２フィールドと
している。

【００１２】上記したようなマッピング状態で読み出さ
れた信号は、出力処理部２０５に入力されてシリアルデ
ータに変換され、ＶＴＲの記録系に供給される。上記し
たようにマッピングすることにより８：４：４（４：
２：２、４：２：２）のデータをＨＤＴＶ規格の処理系
統で容易に記録処理することができる。これは、ビット
レートの多い入力デジタル映像信号に対して、変換後の
出力デジタルビデオ映像信号（ＨＤＴＶ規格の信号）の
デジタルフィールドは、ビットレートは少ないが入力デ
ジタル映像信号よりも２次元空間容量が大きい関係にあ
るからである。再生時には、上記と逆の処理を行えば、
元のデジタル映像信号を再現できる。

【００１３】上記の説明では、輝度信号Ｙ：色差信号Ｃ
ｂ：色差信号Ｃｒのサンプリングレート比が８：４：４
の信号をＨＤＴＶ規格（ＢＴＡ Ｓ−００２）の処理系
統で容易に処理できるように変換したが、これに限ら
ず、輝度信号Ｙ：色差信号Ｃｂ：色差信号Ｃｒ：alpha
信号のサンプリングレート比が４：４：４：４の信号の
変換、あるいは輝度信号Ｙ：色差信号Ｃｂ：色差信号Ｃ
ｒ：alpha 信号のサンプリングレート比が４：２：２：
４の信号の変換も考えられる。alpha 信号は、クロマキ
ー等の付加情報である。

【００１４】図４（Ａ）には、この発明の他の実施例を
示している。この実施例では、４：４：４：４のビデオ
システム４００からのＬｉｎｋＡ信号と、ＬｉｎｋＢ信
号が本発明の変換装置２００に入力され、ハイビジョン
規格のデジタル映像信号に変換され、デジタルビデオシ
ステム（デジタルビデオテープレコーダ）３００にて記
録される。図４（Ｂ）、（Ｃ）には、輝度信号Ｙ：色差
信号Ｃｂ：色差信号Ｃｒ：alpha 信号のサンプリングレ
ート比が４：４：４：４（ＬｉｎｋＡ信号４：２：２、
ＬｉｎｋＢ信号４：２：２）の信号を示している。ここ
でＬｉｎｋＡ信号、ＬｉｎｋＢ信号は、ＩＴＵ−Ｒ Ｂ
Ｔ．６５６で規定される４：２：２のデジタル映像信号
であり、ＬｉｎｋＢ信号のＹは、クロマキー用のalpha
信号等である。

【００１５】ＬｉｎｋＡ信号は、輝度信号Ｙと２つの色
差信号Ｃｂ、Ｃｒで構成され、色差信号Ｃｂ、Ｃｒは、
フィールド中偶数番画素である。またＬｉｎｋＢ信号
は、alpha 信号と２つの色差信号Ｃｂ、Ｃｒで構成さ
れ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒは、フィールド中奇数番画素で
ある。これらの信号は、第１フィールドでは２５４ライ
ン／フィールド、第２フィールドでは２５３ライン／フ
ィールド、輝度信号Ｙ及びalpha 信号は７２０画素／ラ
イン、色差信号Ｃｂ、Ｃｒは３６０画素／ライン、１画
素は１０ビットで構成されている。

【００１６】上記のような信号を、所定のフォーマット
内にマッピングするには、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すよ
うな形態のマッピングが行われる。即ち、５０、５５、
６０、６５はそれぞれ、ハイビジョン規格におけるデジ
タル第１、第２、第３、第４フィールドエリアであり、
水平方向１９２０画素、垂直方向５１７画素、１画素８
ビットである。デジタル第１フィールドエリア５０に対
しては、第１のフィールドの輝度信号Ｙが左側領域にal
pha 信号が右側領域にがマッピングされる。この場合
は、フィールドエリア５０に対して、設定信号のビット
レートの相違があるので、輝度信号Ｙとalpha 信号と
は、上位８ビット画素群５１、５２と下位２ビット画素
群５３、５４に分けられて、例えば上位８ビット画素群
５１、５３が垂直の上部エリアに配置され、下位２ビッ
ト画素群５２、５４が下部エリアに配置される。

【００１７】次にデジタル第２フィールドエリア５５に
対しては、色差信号Ｃｂ＋Ｃｒが８ビット画素群５６と
２ビット画素群５７に分けられて、それぞれが垂直方向
の上部エリアと下部エリアに配置される。

【００１８】以下、ＬｉｎｋＡ信号とＬｉｎｋＢ信号の
第２のフィールドの信号に関しても、第１のフィールド
の場合と同様に、デジタル第３、第４のフィールドにマ
ッピングされる（図５（Ｃ）、（Ｄ）参照）。この実施
例の場合も、変換装置２００の構成は図１（Ｂ）に示し
た通りであり、アドレスメモリ２２３、２２４のアドレ
ス発生シーケンスが先の実施例と異なるだけである。

【００１９】図６は、第１、第２の実施例によりデータ
構造を変換された信号を、もとのデジタル映像信号に復
元する装置を示している。入力処理部６０１には、図３
あるいは図５で示したような構造のデジタル映像信号が
入力される。入力処理部６０１で抽出された同期情報
は、タイミング発生部６１１に入力される。ここで入力
デジタル映像信号に同期したクロックが再生され、メモ
リ制御カウンタ部６１２に入力される。メモリ制御カウ
ンタ部６１２で発生されるクロック及びカウンタデータ
は、書き込みアドレスメモリ６１３に供給される。アド
レスメモリ６１３は、入力デジタル映像信号をメモリ部
６０２に取り込むためのアドレスを発生する。これによ
り、メモリ部６０２には、図３あるいは図５で示したよ
うな構造のデジタル映像信号が書き込まれる。メモリ制
御カウンタ部６１２のタイミング信号は読み出しアドレ
スメモリ６１４にも与えられている。アドレスメモリ６
１４には、メモリ部６０２のデータを読み出す場合に、
もとの構造のデジタル映像信号が得られるように、予め
読み出しシーケンスを設定したアドレスが書き込まれて
おり、これに基づいてメモリ部６０２のデータが読み出
される。読み出されたデータは、出力処理部６０３を介
して、メイン信号とサブ信号、あるいはＬｉｎｋｕＡ信
号とＬｉｎｋＢ信号というふうに出力される。なおメモ
リ部としては、高速の読み出し書き込みが可能なＦＩＦ
Ｏメモリが利用される。

【００２０】この発明は、上記した実施例に限定される
ものでは無い。上記の実施例では、図３あるいは図５に
示したように、入力デジタル映像信号を分解して配置し
ている。しかし、ＨＤビデオシステムの２次元空間領域
には、さらに余裕がある。そこで、この余裕空間に、さ
らに補助データとしてタイトル等の文字情報を格納して
もよい。この補助データは、出力処理部６０３において
自由に分離導出することができる。また入力するときは
入力処理部２０３で取り込むようにすればよい。

【００２１】さらにまた、第１の実施例においては、輝
度信号Ｙ：色差信号Ｃｂ：色差信号Ｃｒのサンプリング
レート比が８：４：４の信号をＨＤＴＶ規格（ＢＴＡ
Ｓ−００２）の処理系統で容易に処理できるように変換
したが、入力デジタル映像信号としては、もともとが
４：２：２の従来の飛び越し走査タイプの映像信号と
し、このタイプの映像信号を２チャンネル分、あるいは
ステレオ映像の左右のチャンネル映像を、メイン信号側
とサブ信号側とに振り分けて変換してもよい。

【００２２】さらにまた上記の説明では、入力デジタル
映像信号の方式や種類判別については説明していない
が、自動的に判別する種類判別手段を設け、その判別結
果に基づいて複数のアドレスメモリの中から適切なアド
レスシーケンスを持つアドレスメモリが自動的に選択さ
れるようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】上記したようにこの発明は、所定のフォ
ーマットのデジタル記録再生装置を用いて種々の規格の
デジタル映像信号を記録再生できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す図。

【図２】図１の入力デジタル映像信号の説明図。

【図３】図１の変換装置の出力デジタル映像信号のデー
タ構造説明図。

【図４】この発明の第２の実施例とその入力デジタル映
像信号の説明図。

【図５】図４の変換装置の出力デジタル映像信号のデー
タ構造説明図。

【図６】この発明の第３の実施例を示す図。

【符号の説明】

１００、４００…デジタルビデオシステム、２００…変
換装置、３００…ＨＤデジタルビデオシステム、２０３
…入力処理部、２０４…メモリ部、２０５…出力処理
部、２２１…タイミング発生部、２２２…メモリ制御カ
ウンタ部、２２３、２２４…アドレスメモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 好伸 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも輝度信号及び色信号を含み、所
   定のフォーマットのデジタルテレビジョン映像信号に比
   べてビットレートが大きく２次元空間領域が小さい入力
   デジタル映像信号を、前記所定のフォーマットの容量内
   に収まるようにデータ構造を変換する手段として、 データ構造変換用のメモリと、 入力デジタル映像信号に同期して当該入力デジタル映像
   信号を前記メモリに書き込む書き込み手段と、 前記メモリに保持された前記入力デジタル映像信号を読
   み出す場合に、前記入力デジタル映像信号の上位ビット
   のデータを読み出し前記フォーマットの第１の領域に設
   定し、下位ビットのデータを読み出し前記フォーマット
   の第２の領域に設定し、データ構造を変換した第２のデ
   ジタル映像信号として読み出す読み出し手段とを具備し
   たことを特徴とする映像信号変換装置。
2. 【請求項２】前記読み出し手段は、前記第２のデジタル
   映像信号のデジタル第１フィールドでは、前記第１と第
   ２の領域にデジタル輝度信号を配置し、デジタル第２フ
   ィールドでは、前記第１と第２の領域にデジタル色差信
   号を配置することを特徴とする請求項１記載の映像新信
   号換装置。
3. 【請求項３】前記第１と第２の領域は、前記第２のデジ
   タル映像信号の２次元空間領域の水平方向の左と右側で
   あることを特徴とする請求項１記載の映像信号変換装
   置。
4. 【請求項４】前記入力デジタル映像信号は、輝度信号
   Ｙ：色差信号Ｃｂ：色差信号Ｃｒのサンプリングレート
   比が８：４：４の信号であり、４：２：２のメイン信号
   と４：２：２のサブ信号からなり、前記読み出し手段
   は、前記第１と第２の領域には、それぞれ前記メイン信
   号とサブ信号の合成信号を配置することを特徴とする請
   求項３記載の映像信号変換装置。
5. 【請求項５】前記第１と第２の領域は、前記第２のデジ
   タル映像信号の２次元空間領域の垂直方向の上と下側で
   あり、かつ前記第１と第２の領域は、２次元空間領域の
   水平方向の左側であり、さらに右側の上と下にはさらに
   第３と第４の領域が設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の映像信号変換装置。
6. 【請求項６】前記第１と第２の領域にはデジタル輝度信
   号、第３と第４の領域には付加信号が配置されることを
   特徴とする請求項５記載の映像信号変換装置。