JPH11191876A - 画像信号記録装置およびフォーマット回路 - Google Patents

画像信号記録装置およびフォーマット回路

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JPH11191876A
JPH11191876A JP35704697A JP35704697A JPH11191876A JP H11191876 A JPH11191876 A JP H11191876A JP 35704697 A JP35704697 A JP 35704697A JP 35704697 A JP35704697 A JP 35704697A JP H11191876 A JPH11191876 A JP H11191876A
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JP35704697A
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Takeshi Yamada
剛 山田
Yasuaki Iwase
泰章 岩瀬
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリ容量が小さく、低消費電力のフォーマ
ット回路を提供する。 【解決手段】 フォーマット回路は、可変長符号データ
を受け、そのデータを小ブロックに詰め込む作業を行な
うための制御器1と、小ブロックに詰め込まれなかった
データと小ブロックに詰め込まれたデータのうち16ビ
ット未満のデータとを同一中ブロック中の他の小ブロッ
クに詰め込むための制御器4と、中ブロックに詰め込ま
れなかったデータと中ブロックに詰め込まれたデータの
うち16ビット未満のデータを同一大ブロック中の他の
中ブロックに詰め込むための制御器7と、上記3つの制
御器で処理された結果各ブロックに詰め込まれたデータ
のうち、16ビットのデータを記憶するためのメモリ8
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号記録装置
およびフォーマット回路に関し、特に、メモリ容量が小
さく、消費電力が小さい画像信号記録装置およびフォー
マット回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高画質、ダビング時の劣化防止の
目的から、映像信号および音声信号をデジタルデータと
して磁気テープに記憶するデジタルビデオカメラが注目
を浴びている。このデジタルビデオカメラは携帯機器と
して急速に普及してきており、携帯機器としての位置付
けから低消費電力化が大きな課題として残されている。
【0003】また、デジタル化に伴い、高効率符号化技
術(圧縮技術)が注目を集めている。動画像データのよ
うに非常に大きなデータを処理する際、圧縮技術が重要
であり、直交変換、量子化、可変長符号化といった複数
の圧縮技術を用いる方法が主流である。また、圧縮され
可変長符号語となった動画像データを磁気テープに記憶
する際、データを固定長化して記憶する必要がある。こ
のとき必要になるのがフォーマット処理である。
【0004】以下図面を参照しつつ、上述した一連の処
理を行なう従来の画像信号記録装置について説明する。
【0005】図5を参照して従来の画像信号記録装置1
88は、映像信号をアナログ/デジタル変換するための
A/D変換器180と、A/D変換器180の出力に接
続され、8×8画素のデジタル化された映像信号を1つ
の単位とし、離散コサイン変換(DCT)を行ない、周
波数変換された信号をZIG−ZAGスキャンしながら
出力し、かつ符号量制御係数を出力するためのDCT回
路182と、DCT回路182の出力に接続され、周波
数変換された信号の直交成分の量子化を行なうための量
子化回路184と、量子化回路184の出力に接続さ
れ、公知の2次元ハフマン符号等のアルゴリズムに従っ
て、量子化データの0ラン長および振幅値をもとに、量
子化データを3ビット〜16ビットの可変長符号データ
に変換し、出力するための可変長符号化回路186と、
可変長符号化回路186の出力に接続され、可変長符号
データをパック処理し、出力するためのフォーマット回
路210とを含む。1回のDCTの後、可変長符号化回
路186より出力される可変長符号データの組を1DC
Tブロックのデータと呼ぶ。なお、パック処理について
は後述する。
【0006】図6を参照して、フォーマット回路210
でパック処理された後のデータの構成について説明す
る。そのデータは、小ブロック、中ブロックおよび大ブ
ロックとよばれる単位に分割される。ビット幅16ビッ
トで7ワードのデータ領域およびビット幅16ビットで
5ワードのデータ領域を小ブロックと呼ぶ。前者の小ブ
ロックには、輝度信号に対応する可変長符号データがパ
ック処理された後格納され、後者の小ブロックには、色
差信号に対応する可変長符号データがパック処理された
後格納される。中ブロックは、4個の輝度信号の小ブロ
ックと2個の色差信号の小ブロックとから構成される。
大ブロックは、5個の中ブロックから構成される。
【0007】図7を参照して、パック処理について説明
する。パック処理とは、複数の可変長データを固定領域
に隙間なく格納する処理を指す。固定領域のビット幅が
16ビットで、有効ビットが10ビットのデータA0と
有効ビットが12ビットのデータA1とがフォーマット
回路210に供給された場合を考える。まず、データA
1をデータA0の有効ビット数だけ右シフトさせる。次
にデータA0のLSB(Least Significant Bit )の後
ろに、シフト後のデータA1を付加する。このデータを
A2とし、データA2のMSB(Most Significant Bi
t)から16ビットのデータA3を取出し、固定領域に
格納する。データA2のうち、MSB以降のデータを取
出し、16ビット左シフトさせる。この余ったデータA
0' と次の入力データとに対し同様の処理を施す。以上
の動作を繰返すことにより、入力データを16ビット単
位で固定領域に詰め込むことができる。
【0008】図8を参照して、フォーマット回路210
は、1DCTブロックの可変長符号データを記憶するた
めの先入れ先出しメモリ(FIFO)206と、1DC
Tブロックの可変長符号データを可変長符号化回路18
6より受け、FIFO206に書込み、FIFO206
から読出し、小ブロック単位でパック処理し、パック処
理されたデータとパック処理しきれなかったデータとを
出力するためのデータ制御器(DCTPACK)201
と、小ブロック単位でパック処理された輝度信号に対応
した4DCTブロックのデータと、色差信号に対応した
2DCTブロックのデータとを記憶するためのFIFO
207と、小ブロック単位でパック処理した際、パック
処理しきれなかったデータを記憶するためのメモリ(M
R)204と、DCTPACK201の出力に接続さ
れ、上述の6DCTブロック(4DCTブロック+2D
CTブロック)のデータを受け、それらのデータのう
ち、小ブロック単位でパック処理されたデータをFIF
O207に書込み、パック処理しきれなかったデータを
MR204に書込み、FIFO207およびMR204
よりそれぞれデータを読出し、中ブロック単位でパック
処理し、パック処理されたデータとパック処理しきれな
かったデータとを出力するためのデータ制御器(INT
ERPACK)202と、中ブロック単位でパック処理
された輝度信号に対応した20DCTブロック(4DC
Tブロック×5)のデータと、色差信号に対応した10
DCTブロック(2DCTブロック×5)のデータとを
記憶するためのFIFO208と、中ブロック単位でパ
ック処理した際、パック処理しきれなかったデータを記
憶するためのメモリ(VR)205と、INTERPA
CK202の出力に接続され、上述の30DCTブロッ
ク(20DCTブロック+10DCTブロック)のデー
タを受け、それらのデータのうち、中ブロック単位でパ
ック処理されたデータをFIFO208に書込み、パッ
ク処理しきれなかったデータをVR205に書込み、F
IFO208およびVR205よりそれぞれデータを読
出し、大ブロック単位でパック処理し、パック処理され
たデータを出力するための制御器(EXTERPAC
K)203とを含む。
【0009】なお、FIFO207、FIFO208、
MR204およびVR205は、データの高速処理のた
めそれぞれ2枚のメモリ構成となっており、一方が書込
み可能であれば、他方は読出し可能となる。
【0010】フォーマット回路210の動作の概略を説
明する。DCTPACK201は、1DCTブロックの
データを1つの小ブロックに詰め込む作業、すなわちパ
ック処理を行なう。INTERPACK202は、DC
TPACK201で小ブロックに格納しきれず溢れ出た
データを同一中ブロックの他の小ブロックの隙間領域に
格納する。EXTERPACK203は、さらに同一中
ブロックに格納しきれなかったデータを同一大ブロック
内にある他の中ブロックの隙間領域に格納する。EXT
ERPACK203での処理においても格納しきれなか
ったデータは消去される。
【0011】DCTPACK201は、1フレームの映
像信号(輝度信号Y、色差信号Cr、Cb)であって、
水平8画素×垂直8画素の合計64画素を1つの単位と
して標本化、DCT処理、量子化および可変長符号化処
理を施された1DCTブロックのデータをY→Y→Y→
Y→Cr→Cbの順で受ける。1DCTブロックのデー
タに含まれる各々のデータは、3〜16ビットの可変長
符号データである。
【0012】各データは、順次FIFO206に書込ま
れ、FIFO206から読出され、DCTPACK20
1にて、小ブロック単位のパック処理が施される。1D
CTブロック分のデータがFIFO206に書込まれる
際、書込みの最後に、そのデータが終りであることを示
すEOB(End Of Block)が書込まれる。
【0013】図9を参照して、パック処理を施した際、
パック処理されたデータ(小ブロックに納まったデー
タ)を低域データと定義し、パック処理しきれなかった
データ(小ブロックに納まりきれなかったデータ)を高
域データと定義する。また、低域データのうち、16ビ
ットのデータをLAC0と定義し、16ビット未満のデ
ータをLAC1と定義する。
【0014】DCTPACK201は、1DCTブロッ
クのデータを1つの小ブロック内にパック処理し、処理
後のデータを低域データと高域データとに分ける。図9
(b)に示すように、1DCTブロックのデータサイズ
が小ブロックのデータサイズより大きい場合には、入力
データの先頭から小ブロック分のデータが低域データL
AC0(101)となり、それ以降のデータは高域デー
タ102となる。この場合は、すべての低域データが必
ず16ビットになるため、データLAC1は存在しな
い。
【0015】また、図9(a)に示すように、1DCT
ブロック分の入力データサイズが小ブロックのデータサ
イズより小さい場合には、すべての入力データが低域デ
ータとなり、16ビットにパック処理されているデータ
はデータLAC0(103)となり、16ビットに満た
ない最後の半端なデータだけがデータLAC1(10
4)となる。このため、低域データのほとんどは16ビ
ットのデータで構成されることになる。
【0016】たとえば、図10(a)に示すような6D
CTブロックのデータが、DCTPACK201に順次
供給されたとする。ここで、添字の番号が同じデータを
合せたデータ(Y11+Y'11 +Y''11など)が、1DC
Tブロックの入力データを表わしている。DCTPAC
K201で小ブロック単位のパック処理が施され(図1
0の第1ステップ)、入力データは、低域データ
(Y11、Y12、Y13、Y14、C11およびC12)と高域デ
ータ(Y'11 、Y''11、Y'13 、Y''13およびC'12
とに分類され、出力される。
【0017】Y12、Y14に対応した1DCTブロック分
の入力データをパック処理した際、それらの入力データ
のサイズは、それぞれ小ブロックのデータサイズより小
さく、空白になっている領域が隙間領域となる。
【0018】INTERPACK202は、低域データ
および高域データを受け、低域データ(図10の第1ス
テップ)をFIFO207に書込み、高域データをMR
204に書込む。図10の第2ステップに示すように、
同一中ブロックに属する各々の小ブロックの隙間領域
(Y12およびY14の属する小ブロックの隙間領域)に、
同一中ブロック内の小ブロックに格納しきれなかった可
変長符号化データ(Y'1 1 、Y''11、Y'13 、Y''13
よびC'12 )をMR204に格納された順に詰め込み、
中ブロック単位のパック処理を施す(図10の第2ステ
ップ)。この処理で詰め込まれた可変長符号データを高
域データ0(HAC0)と呼ぶ。
【0019】INTERPACK202は、中ブロック
単位のパック処理を施した低域データ(図10の第2ス
テップ)と、パック処理を施したが隙間領域に詰め込ま
れなかった高域データ(Y''13およびC'12 )とを出力
する。
【0020】図11を参照して、MR204にはDCT
PACK201で小ブロックに詰め込まれなかった可変
長符号データがパック処理され記憶される。
【0021】図12を参照して、FIFO207には、
輝度信号に対する4つの低域データ(各7ワード)と色
差信号に対する2つの低域データ(各5ワード)とが格
納される。このため、38ワードのメモリが必要にな
る。さらにFIFO207に格納されたデータにはビッ
ト長、隙間領域等の付加情報(図12中斜線部分)が各
ワード毎に格納される。このため、FIFO207の各
ビット幅は、実際には17ビット以上になる。
【0022】また、6DCTブロック(1マクロブロッ
ク)分のデータがDCTPACK201で処理され、M
R204およびFIFO207にそれぞれのデータが格
納されるまでINTERPACK202はパック処理お
よび出力を開始しない。1マクロブロック分のデータが
格納された時点で、INTERPACK202はFIF
O207に記憶された低域データ(LAC0、LAC
1)および付加情報、ならびにMR204に記憶された
高域データに基づき、パック処理を行なう。
【0023】EXTERPACK203は、INTER
PACK202より出力された可変長符号データを受
け、中ブロック単位のパック処理が施された可変長符号
データ(LAC0、LAC1、HAC0)をFIFO2
08に格納し、中ブロックに格納できなかった可変長符
号データ(Y''13とC'12 )をVR205に格納する。
【0024】EXTERPACK203は、同一中ブロ
ックに格納できなかった可変長符号データ(Y''13
C'12 )を同一大ブロック内の他の中ブロックに存在す
る隙間領域に格納する。データの格納は、VR205に
格納されたデータの順に行なう。この処理で格納された
可変長符号語データを高域データ1(HAC1)と呼
ぶ。
【0025】図13を参照して、FIFO208には、
INTERPACK202で処理された5マクロブロッ
ク(1ビデオセグメント)のデータが順次格納される。
このため、FIFO208には190ワード(38ワー
ド×5)のメモリが必要になる。さらにFIFO208
に格納されたデータにはビット長等の付加情報(図中斜
線部分)も格納される。このためFIFO208の各ビ
ット幅は、実際には17ビット以上になる。
【0026】1ビデオセグメントのデータがINTER
PACK202で処理され、FIFO207にデータ
(LAC0、LAC1、HAC0)が格納されるまでE
XTERPACK203はパック処理および出力を開始
しない。
【0027】EXTERPACK203は、FIFO2
08に記憶されたデータ(LAC0、LAC1、HAC
0)および付加情報、ならびにVR205に記憶された
データに基づき、パック処理を行なう。パック処理され
た結果を出力する。この際、EXTERPACKで同一
大ブロックに格納しきれずVR205中に残されたデー
タは消去される。
【0028】このようなフォーマット回路210を有す
る画像信号記録装置188により、映像信号を固定長の
デジタル信号として出力することができる。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】しかし、画像信号記録
装置188のフォーマット回路210には、以下に掲げ
る問題点がある。
【0030】入力データをフォーマット処理した後、実
際に保持しなければならないデータは大ブロック分のデ
ータ、すなわち、190×16×2=6080ビットの
データである。
【0031】これに対して、フォーマット処理する際、
データを一時的に保持しておくFIFO206、207
および208のメモリ容量の合計値は、たとえばFIF
O206、207および208のそれぞれの付加情報の
記憶容量を5ビットとした場合、64×21(FIFO
206)+38×21×2(FIFO207)+190
×21×2(FIFO208)=10920ビットとな
り、実際に保持しなければならないデータに比べ大きい
ことが問題となる。
【0032】また、FIFO207〜208の各々に
は、16ビットのデータと16ビット未満のデータとが
混在して格納される。一方、FIFO207〜208に
格納されるデータのほとんどはビット幅が16ビットで
あるにもかかわらず、このデータに関してもビット幅等
の付加情報が必要になり17ビット幅以上のメモリが必
要になっていた。
【0033】このため、フォーマット回路210を構成
するには、大容量メモリを用いる必要がある。このフォ
ーマット回路210をIC(Integrated Circuit)化す
る際には、配置面積やコスト的な問題がさらに発生す
る。
【0034】また、小ブロックに格納されることが確定
している低域データ(LAC0、LAC1)をFIFO
207およびFIFO208へと順次移動させる必要が
ある。このため、フォーマット回路210内部での信号
の遷移(1⇔0)の回数が増加し、消費電力が大きくな
る。大消費電力は、携帯機器として位置付けられる画像
信号記録装置188にとっては、解決すべき課題であ
る。
【0035】特開平7−115544号公報に開示され
ている映像信号処理装置では、16ビット未満のデータ
に対してだけ付加情報が付けられている。このため、1
6ビット幅以下のメモリを用いた構成とすることができ
る。しかし、データ処理の高速性を維持するために、フ
ォーマット処理の済んだ可変長符号データを格納するた
めのメモリ(190ワード×16ビット)が、可変長符
号データ(低域データ)の書込を行なうためのメモリ
と、可変長符号データ(高域データ)の書込を行なうた
めのメモリと、フォーマット処理後のデータを記憶する
ためのメモリとの3枚のメモリが必要であった。
【0036】このため、大容量のメモリを必要とする問
題がある。本発明はこのような問題点を解決するために
なされたもので、使用するメモリ量を削減し、できるだ
け信号の遷移回数を減らし低消費電力化を図ることを目
的とする。
【0037】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
かかる画像信号記録装置は、デジタル化された映像信号
を受け、映像信号を直交変換するための直交変換回路
と、直交変換された映像信号より符号量制御係数の決定
を行なうための符号量決定回路と、符号量制御係数をも
とに、直交変換された映像信号を量子化するための量子
化回路と、量子化された映像信号を各々ビット長の可変
な可変長符号データに変換するための可変長符号回路
と、可変長符号データを所定ビット幅の固定領域に詰め
込むためのフォーマット回路とを含む。上記フォーマッ
ト回路は、可変長符号データを受け、可変長符号データ
を、所定ビット幅のデータになるように組替え、組替え
られたデータを、第1の固定領域内に収まった所定ビッ
ト幅のデータと、それ以外のデータとに分類するための
第1のデータ制御器と、第1のデータ制御器に接続さ
れ、第1の固定領域内に収まった所定ビット幅のデータ
を、第1の固定領域単位で記憶するための固定データ記
憶装置と、第1のデータ制御器に接続され、上記それ以
外のデータを記憶するための第1の固定外データ記憶装
置と、第1の所定個数の第1の固定領域は、第2の固定
領域を形成し、第1の固定外データ記憶装置に接続さ
れ、上記それ以外のデータを所定ビット幅のデータにな
るように組替え、組替えられたデータのうち、所定ビッ
ト幅のデータを、固定データ記憶装置内の同一の第2の
固定領域内に存在する他の第1の固定領域の未記憶部分
に書込むための第2の制御器とを含む。
【0038】請求項1に記載の発明によると、第1のデ
ータ制御器での処理の結果、第1の固定領域内に収まる
所定ビット幅となったデータは、パック処理終了時点で
固定データ記憶装置に記憶される。このため、所定ビッ
ト幅のデータを記憶するための記憶装置を共通化するこ
とができ、メモリ容量を削減することができる。また、
所定ビット幅のデータは一旦固定データ記憶装置に記憶
されると、出力時までそのままの状態が保たれるため、
フォーマット回路内での信号の遷移回数を減少させるこ
とができ、低消費電力化を図ることができる。
【0039】さらに、第1のデータ制御器での処理の結
果、第1の固定領域内に収まる所定ビット幅となったデ
ータを固定データ記憶装置に記憶し、それ以外のデータ
を第1の固定外データ記憶装置に記憶する。このため、
データのビット幅などの付加情報が必要なデータと不必
要なデータとを分けて記憶することができる。このた
め、無駄な付加情報が必要なくなり、メモリ容量を削減
することができる。
【0040】請求項2に記載の発明にかかる画像信号記
録装置は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、上記
フォーマット回路は、上記第2のデータ制御器に接続さ
れ、上記第1の固定外データ記憶装置に格納された上記
それ以外のデータのうち、上記第2の制御器で上記第1
の固定領域の未記憶部分に書込まれたデータ以外のデー
タを記憶するための第2の固定外データ記憶装置と、第
2の所定個数の上記第2の固定領域は、第3の固定領域
を形成し、上記第2の固定外データ記憶装置に接続さ
れ、上記第2の制御器で上記第1の固定領域未記憶部分
に書込まれたデータ以外のデータを上記所定ビット幅の
データになるように組替え、組替えられたデータのう
ち、上記所定ビット幅のデータを、上記固定領域内の同
一の上記第3の固定領域内に存在する他の上記第2の固
定領域内の未記憶部分に書込むための第3の制御器とを
さらに含む。
【0041】請求項3に記載の発明にかかる画像信号記
録装置は、請求項1〜2のいずれかに記載の発明の構成
に加えて、上記第1のデータ制御器は、上記可変長符号
データを受け、上記可変長符号データを、上記所定ビッ
ト幅のデータになるように組替え、組替えられたデータ
を上記第1の固定領域内に収まった上記所定ビット幅の
データと、それ以外のデータとに分類し、かつ上記所定
ビット幅のデータを上記固定データ記憶装置に書込む期
間中、書込禁止信号を出力するための手段を含み、上記
第2の制御器は、上記第1の固定外データ記憶装置に接
続され、上記それ以外のデータを上記所定ビット幅のデ
ータになるように組替え、かつ上記書込禁止信号に応答
し、上記書込禁止信号が出力されていない期間に、組替
えられたデータのうち、上記所定ビット幅のデータを、
上記固定データ記憶装置内の同一の上記第2の固定領域
内に存在する他の上記第1の固定領域の未記憶部分に書
込むための手段を含む。
【0042】請求項3に記載の発明によると、請求項1
〜2に記載の発明の作用、効果に加えて、第1のデータ
制御器が書込み動作を行なっているときは、第2のデー
タ制御器は書込み制御を行なえない。このような構成に
することにより、同じ大ブロックの画像に対して、第1
のデータ制御器の動作終了を待たずに第2のデータ制御
器を動作させることができることを保証できるようにな
る。このため、固定データ記憶装置に蓄えておくべき時
間が節約でき、固定データ記憶装置は従来の3枚のメモ
リ構成から2枚のメモリ構成にすることができる。この
ため、メモリ容量を削減することができる。
【0043】請求項4に記載の発明にかかるフォーマッ
ト回路は、可変長符号データを受け、上記可変長符号デ
ータを、所定ビット幅のデータになるように組替え、組
替えられたデータを、第1の固定領域内に収まった上記
所定ビット幅のデータと、それ以外のデータとに分類す
るための第1のデータ制御器と、上記第1のデータ制御
器に接続され、上記第1の固定領域内に収まった上記所
定ビット幅のデータを、上記第1の固定領域単位で記憶
するための固定データ記憶装置と、上記第1のデータ制
御器に接続され、上記それ以外のデータを記憶するため
の第1の固定外データ記憶装置と、第1の所定個数の上
記第1の固定領域は、第2の固定領域を形成し、上記第
1の固定外データ記憶装置に接続され、上記それ以外の
データを上記所定ビット幅のデータになるように組替
え、組替えられたデータのうち、上記所定ビット幅のデ
ータを、上記固定データ記憶装置内の同一の上記第2の
固定領域内に存在する他の上記第1の固定領域の未記憶
部分に書込むための第2の制御器とを含む。
【0044】請求項4に記載の発明によると、第1のデ
ータ制御器での処理の結果、第1の固定領域内に収まる
所定ビット幅となったデータは、パック処理終了時点で
固定データ記憶装置に記憶される。このため、所定ビッ
ト幅のデータを記憶するための記憶装置を共通化するこ
とができ、メモリ容量を削減することができる。また、
所定ビット幅のデータは一旦固定データ記憶装置に記憶
されると、出力時までそのままの状態が保たれるため、
フォーマット回路内での信号の遷移回数を減少させるこ
とができ、低消費電力化を図ることができる。
【0045】さらに、第1のデータ制御器での処理の結
果、第1の固定領域内に収まる所定ビット幅となったデ
ータを固定データ記憶装置に記憶し、それ以外のデータ
を第1の固定外データ記憶装置に記憶する。このため、
データのビット幅などの付加情報が必要なデータと不必
要なデータとを分けて記憶することができる。このた
め、無駄な付加情報が必要なくなり、メモリ容量を削減
することができる。
【0046】請求項5に記載の発明にかかるフォーマッ
ト回路は、請求項4に記載の発明の構成に加えて、上記
第2のデータ制御器に接続され、上記第1の固定外デー
タ記憶装置に格納された上記それ以外のデータのうち、
上記第2の制御器で上記第1の固定領域の未記憶部分に
書込まれたデータ以外のデータを記憶するための第2の
固定外データ記憶装置と、第2の所定個数の上記第2の
固定領域は、第3の固定領域を形成し、上記第2の固定
外データ記憶装置に接続され、上記第2の制御器で上記
第1の固定領域未記憶部分に書込まれたデータ以外のデ
ータを上記所定ビット幅のデータになるように組替え、
組替えられたデータのうち、上記所定ビット幅のデータ
を、上記固定領域内の同一の上記第3の固定領域内に存
在する他の上記第2の固定領域内の未記憶部分に書込む
ための第3の制御器とをさらに含む。
【0047】請求項6に記載の発明にかかるフォーマッ
ト回路は、請求項4〜5のいずれかに記載の発明の構成
に加えて、上記第1のデータ制御器は、上記可変長符号
データを受け、上記可変長符号データを、上記所定ビッ
ト幅のデータになるように組替え、組替えられたデータ
を上記第1の固定領域内に収まった上記所定ビット幅の
データと、それ以外のデータとに分類し、かつ上記所定
ビット幅のデータを上記固定データ記憶装置に書込む期
間中、書込禁止信号を出力するための手段を含み、上記
第2の制御器は、上記第1の固定外データ記憶装置に接
続され、上記それ以外のデータを上記所定ビット幅のデ
ータに成るように組替え、かつ上記書込禁止信号に応答
し、上記書込禁止信号が出力されていない期間に、組替
えられたデータのうち、上記所定ビット幅のデータを、
上記固定データ記憶装置内の同一の上記第2の固定領域
内に存在する他の上記第1の固定領域の未記憶部分に書
込むための手段を含む。
【0048】請求項6に記載の発明によると、請求項4
〜5に記載の発明の作用、効果に加えて、第1のデータ
制御器が書込み動作を行なっているときは、第2のデー
タ制御器は書込み制御を行なえない。このような構成に
することにより、同じ大ブロックの画像に対して、第1
のデータ制御器の動作終了を待たずに第2のデータ制御
器を動作させることができることを保証できるようにな
る。このため、固定データ記憶装置に蓄えておくべき時
間が節約でき、固定データ記憶装置は従来の3枚のメモ
リ構成から2枚のメモリ構成にすることができる。この
ため、メモリ容量を削減することができる。
【0049】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
画像信号記録装置について説明する。本実施の形態にか
かる画像信号記録装置は、図5を参照して説明した従来
の画像信号記録装置の構成において、フォーマット回路
210の代わりに、フォーマット回路10を用いたもの
である。
【0050】図1を参照して、フォーマット回路10
は、可変長符号データをDCTブロック単位で受け、小
ブロック単位のパック処理を行ない、かつパック処理を
行なったいる際に書込禁止信号をデータ書込制御信号線
9に出力するための制御器(DCTPACK)1と、D
CTPACK1の出力に接続され、小ブロック単位でパ
ック処理した際、パック処理しきれなかった高域データ
を記憶するためのメモリ(MR)2と、小ブロック単位
でパック処理された低域データのうち、所定ビット数
(ここではビット数を16として説明する)未満のデー
タ(LAC1)と隙間情報(小ブロックのデータ未格納
部のワード数)とを格納するためのメモリ(FM)3
と、MR2およびFM3に記憶されたデータを読出し、
書込禁止信号に応答し、DCTPACK1がパック処理
を行なっていない時に、中ブロック単位のパック処理を
行なうための制御器(INTERPACK)4と、IN
TERPACK4の出力に接続され、中ブロック単位の
パック処理を行なった結果、パック処理しきれなかった
高域データを記憶するためのメモリ(VR)5と、中ブ
ロック単位のパック処理を行なった結果パック処理され
たデータのうち、16ビット未満のデータと隙間領域の
情報とを格納するためのメモリ(FV)6と、VR5お
よびFV6に記憶されたデータを読出し、大ブロック単
位のパック処理を行なうための制御器(EXTERPA
CK)7と、DCTPACK1、INTERPACK4
およびEXTERPACK7でパック処理された16ビ
ットのデータを記憶するためのメモリ(FBUF)8と
を含む。
【0051】FBUF8は、図6に示すように、ブロッ
ク分けされている。なお、MR2、FM3、VR5、F
V6およびFBUF8は、データ処理を淀みなく行なう
ようにインターリーブ動作させるために、各々2枚のメ
モリ構成となっており、一方が書込可能の時に、他方が
読出可能となる。
【0052】フォーマット回路10の各部は以下のよう
に動作する。DCTPACK1は、従来と同様、中ブロ
ック内のDCT数(ここでは6とする)分のブロックの
データを順次受け、各々のDCTブロックのデータを小
ブロック単位でパック処理する。パック処理の結果、高
域データがMR2に記憶され、低域データLAC1が、
小ブロックの隙間情報とともにFM3に記憶される。ま
た、低域データLAC0が、FBUF8に記憶される。
【0053】INTERPACK4は、FM3に記憶さ
れたデータLAC1および隙間情報ならびにMR2に記
憶された高域データをもとに、同一中ブロック内の隙間
領域に高域データをパック処理して詰め込む。INTE
RPACK4は、パック処理した結果、16ビット幅に
なったデータをFBUF8に記憶し、パック処理しきれ
なかった高域データをVR5に記憶する。MR2に記憶
されたデータが全て中ブロックに詰め込まれた場合であ
って、中ブロック内に依然隙間領域が存在する場合に
は、16ビット未満のデータと隙間情報とをFV6に記
憶する。
【0054】EXTERPACK7は、FV6に記憶さ
れた16ビット未満のデータおよび隙間情報ならびにV
R5に記憶されたデータをもとに、同一大ブロック中の
隙間領域に高域データをパック処理して詰め込み、結果
をFBUF8に書込む。FBUF8の容量を超え、書込
むことができなかったデータは破棄される。
【0055】図2〜図4を参照して、DCTPACK1
の動作をさらに詳しく説明する。DCTPACK1は1
DCTブロックごとに可変符号長データを受け、従来と
同様の処理でパック処理した後、1DCTブロック分の
データを高域データと、低域データLAC0と、低域デ
ータLAC1とに分類する。
【0056】図2(a)を参照して、1DCTブロック
分のデータサイズが小ブロックのメモリ容量以上の場合
は、小ブロックに入りきれず溢れたデータはMR2に記
憶され、FM3には隙間領域がないという情報が記憶さ
れる。また、FBUF8には、小ブロックのメモリ容量
と同サイズのパック処理されたデータが記憶される。
【0057】図2(b)を参照して、1DCTブロック
分のデータサイズが小ブロックのメモリ容量未満の場合
は、小ブロックに入りきれず溢れたデータはない。この
ため、MR2への書込みはなく、FM3には低域データ
LAC1と小ブロックの隙間領域の情報とが書込まれ
る。また、FBUF8には、低域データLAC0が書込
まれる。たとえば、図3(a)のような6DCTブロッ
クのデータが、DCTPACK1に順次供給されたとす
る。ここで、添字の番号が同じデータを合わせたデータ
(Y11+Y'11 など)が、1DCTブロックの入力デー
タを表わしている。また、Y11、Y12、Y13、Y14、C
11およびC12は低域データLAC0表わしている。
Y'''12 およびY'''14 は低域データLAC1を表わし
ており、Y'11 、Y'1 3 、Y''13およびC''12は、高域
データを表わしている。
【0058】DCTPACK1は、各々のDCTブロッ
クのデータの低域データLAC0(Y11、Y12、Y13
14、C11およびC12)をFBUF8に格納する(図3
の第1ステップ)。
【0059】図4を参照して、高域データ(Y'11
Y'13 、Y''13およびC''12)は、パック処理された
後、データ303として、MR2に書込まれる。
【0060】同様に低域データLAC1(Y'''12 およ
びY'''14 )も1マクロブロック分のデータがパック処
理され、FM3に書込まれる。
【0061】MR2およびFM3に1マクロブロック分
のデータが格納された後、INTERPACK4は処理
を開始する。このため、INTERPACK4での処理
は、DCTPACK1での処理よりも1マクロブロック
分だけ遅れることになる。
【0062】次に、INTERPACK4の動作を詳述
する。INTERPACK4は、FM3に記憶された隙
間情報をもとに、必要なサイズの高域データをMR2か
ら読出す。たとえば、図4のようにFM3から読出され
たデータ301をもとに、MR2から2ワードのデータ
304を読出してくる。
【0063】その後、既にその隙間領域のある小ブロッ
クに格納されるべき低域データLAC1(図3のY'''
12 )の後に、データ304を付加するパック処理を行
ない、パック処理され、所定のビット数、すなわち16
ビットになったデータ309をFBUF8に書込む。パ
ック処理の結果、溢れ出たデータ305は、INTER
PACK4に保持される。
【0064】INTERPACK4は、さらにFM3よ
り読出されたデータ302をもとに、MR2から4ワー
ドのデータ306を読出してくる。
【0065】その後、データ307(図3のY'''14
の後に、データ305とデータ306とを付加するパッ
ク処理を行ない、パック処理されたデータ306をFB
UF8に書込む。パック処理の結果、溢れ出たデータ3
08は、INTERPACK4に保持される。
【0066】同様の処理を、同一中ブロック内の全ての
小ブロックに対して行ない、その結果、INTERPA
CK4およびMR2に保持された高域データは、VR5
に書込まれる。また、パック処理の対象とならなかった
FM3内のデータはFV6に書込まれる。INTERP
ACK4でのパック処理が終了した時点で、FBUF8
の小ブロックの隙間領域のうち、詰め込み可能な部分に
は、データが詰め込まれる(図3の第2ステップ)。
【0067】データ処理の高速性を上げる目的から、I
NTERPACK4がFBUF8にデータを書込む処理
と、DCTPACK1がFBUF8にデータを書込む処
理とは、並列処理される。しかし、同じクロックタイミ
ングでのメモリへのデータ書込は行なえない。このた
め、DCTPACK1がFBUF8に低域データを書込
んでいるときは、DCTPACK1からINTERPA
CK4に接続されているデータ書込制御信号線9に書込
禁止信号が出力される。それを受けたINTERPAC
K4は、書込禁止信号が出力されている間、FBUF8
への書込を行なわない。
【0068】INTERPACK4でのパック処理にお
いて、小ブロックに隙間領域がない場合には、FM3に
記憶された隙間領域の容量は0ワードとなる。このた
め、上述したパック処理は行なわれず、MR2に記憶さ
れた高域データはすべてVR5に書込まれる。
【0069】逆に、パック処理の途中でMR2に記憶さ
れた高域データがなくなった場合、同一中ブロック内に
隙間領域があっても、パック処理の続行ができない。こ
のため、INTERPACK4は、その時点での隙間領
域のデータをFV6に書込み、他の中ブロックに対する
パック処理を開始する。
【0070】INTERPACK4のパック処理で同一
中ブロックに格納しきれず溢れてしまった高域データは
VR5に書込まれ、INTERPACK4のパック処理
でも格納しきれずに隙間の残った小ブロックの隙間情報
とデータLAC1はFV6に書込まれる。VR5および
FV6に5マクロブロック(1ビデオセグメント)のデ
ータが格納された後、EXTERPACK7は処理を開
始する。このため、EXTERPACK7での処理は、
INTERPACK4での処理よりも1ビデオセグメン
ト分だけ遅れることになる。
【0071】最後に、EXTERPACK7の動作を詳
述する。EXTERPACK7は、FV6に記憶されて
いる隙間情報とデータLAC1とをもとに、VR5に記
憶された高域データを同一大ブロックの隙間領域にパッ
ク処理し、FBUF8に書込む(図3の第3ステッ
プ)。EXTERPACK7のパック処理はINTER
PACK4でのパック処理と同様であるが、INTER
PACK4でのパック処理は、同一中ブロック内で高域
データの詰め込み処理を行なうのに対し、EXTERP
ACK7のパック処理は同一大ブロック内で高域データ
の詰め込み処理を行なうところが異なる。
【0072】EXTERPACK7のパック処理の結
果、他の中ブロックの隙間領域にも入りきれない高域デ
ータは消去される。また、EXTERPACK7は、パ
ック処理の結果、FBUF8内に隙間領域が残った場合
には、その隙間領域は元に戻すデコード処理には不要で
あるため、そのまま放置する。また、FBUF8に書込
まれたデータのうち’1’が多ければ’1’を、’0’
が多ければ’0’を書込むようにすると、外部へ出力す
る際にデータの遷移確率が減少するため、低消費電力化
のためには望ましい。
【0073】本実施の形態に係る画像信号記録装置は、
フォーマット処理する際、固定領域に格納されるデータ
を一時的に保持しておくメモリ(従来のFIFO207
とFIFO208)が必要なくなり、代わりに従来のF
IFO208と同じ容量のFBUF8だけでよくなる。
このため、必要とするメモリの容量を大幅に削減するこ
とができる。
【0074】また、16ビットのデータはMR2および
VR5に格納し、16ビット未満のデータはFM3およ
びFV3に格納し処理を行なう。このため、16ビット
未満のデータに関してだけビット長等の付加情報があれ
ばよく、従来16ビットのデータに付加されていた情報
を削減できる。このため、必要とするメモリの容量削減
につながる。
【0075】さらに、INTERPACK4は、DCT
PACK1より出力される書込禁止信号に応じて書込み
処理を行なう。このため、DCTPACK1におけるデ
ータ処理が一つのビデオセグメント全体に対して終了す
るのを待たずに、INTERPACK4におけるデータ
処理を行なうことができる。このため、FBUFメモリ
を従来の3枚構成から2枚構成にすることができ、必要
とするメモリ容量の削減につながる。
【0076】また、従来と異なり、パック処理され、確
定したデータはFBUF8に書込んで出力時までそのま
まの状態で保つため、確定したデータを転送する必要が
なくなり、フォーマット回路10内部での信号の遷移が
少なくなる。このため、消費電力を小さくすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るフォーマット回路
の構成を示すブロック図である。
【図2】小ブロック単位のパック処理を説明する図であ
る。
【図3】フォーマット処理を説明する図である。
【図4】中ブロック単位のパック処理を説明する図であ
る。
【図5】従来の画像信号記録装置の構成を示すブロック
図である。
【図6】フォーマット後のデータの構成を説明する図で
ある。
【図7】パック処理を説明する図である。
【図8】従来のフォーマット回路の構成を示すブロック
図である。
【図9】高域データと低域データとを説明する図であ
る。
【図10】フォーマット処理を説明する図である。
【図11】高域データのパック処理を説明する図であ
る。
【図12】FIFO207の構成を示す図である。
【図13】FIFO208の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 DCTPACK 2 MR 3 FM 4 INTERPACK 5 VR 6 FV 7 EXTERPACK 8 FBUF 9 データ書込制御信号線 10 フォーマット回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デジタル化された映像信号を受け、前記
    映像信号を直交変換するための直交変換回路と、 前記直交変換された映像信号より符号量制御係数の決定
    を行なうための符号量決定回路と、 前記符号量制御係数をもとに、前記直交変換された映像
    信号を量子化するための量子化回路と、 前記量子化された映像信号を各々ビット長の可変な可変
    長符号データに変換するための可変長符号回路と、 前記可変長符号データを所定ビット幅の固定領域に詰め
    込むためのフォーマット回路とを含み、 前記フォーマット回路は、 前記可変長符号データを受け、前記可変長符号データ
    を、前記所定ビット幅のデータになるように組替え、組
    替えられたデータを、第1の固定領域内に収まった前記
    所定ビット幅のデータと、それ以外のデータとに分類す
    るための第1のデータ制御器と、 前記第1のデータ制御器に接続され、前記第1の固定領
    域内に収まった前記所定ビット幅のデータを、前記第1
    の固定領域単位で記憶するための固定データ記憶装置
    と、 前記第1のデータ制御器に接続され、前記それ以外のデ
    ータを記憶するための第1の固定外データ記憶装置と、 第1の所定個数の前記第1の固定領域は、第2の固定領
    域を形成し、 前記第1の固定外データ記憶装置に接続され、前記それ
    以外のデータを前記所定ビット幅のデータになるように
    組替え、組替えられたデータのうち、前記所定ビット幅
    のデータを、前記固定データ記憶装置内の同一の前記第
    2の固定領域内に存在する他の前記第1の固定領域の未
    記憶部分に書込むための第2の制御器とを含む、画像信
    号記録装置。
  2. 【請求項2】 前記フォーマット回路は、 前記第2のデータ制御器に接続され、前記第1の固定外
    データ記憶装置に格納された前記それ以外のデータのう
    ち、前記第2の制御器で前記第1の固定領域の未記憶部
    分に書込まれたデータ以外のデータを記憶するための第
    2の固定外データ記憶装置と、 第2の所定個数の前記第2の固定領域は、第3の固定領
    域を形成し、 前記第2の固定外データ記憶装置に接続され、前記第2
    の制御器で前記第1の固定領域未記憶部分に書込まれた
    データ以外のデータを前記所定ビット幅のデータになる
    ように組替え、組替えられたデータのうち、前記所定ビ
    ット幅のデータを、前記固定領域内の同一の前記第3の
    固定領域内に存在する他の前記第2の固定領域内の未記
    憶部分に書込むための第3の制御器とをさらに含む、請
    求項1に記載の画像信号記録装置。
  3. 【請求項3】 前記第1のデータ制御器は、前記可変長
    符号データを受け、前記可変長符号データを、前記所定
    ビット幅のデータになるように組替え、組替えられたデ
    ータを前記第1の固定領域内に収まった前記所定ビット
    幅のデータと、それ以外のデータとに分類し、かつ前記
    所定ビット幅のデータを前記固定データ記憶装置に書込
    む期間中、書込禁止信号を出力するための手段を含み、 前記第2の制御器は、前記第1の固定外データ記憶装置
    に接続され、前記それ以外のデータを前記所定ビット幅
    のデータになるように組替え、かつ前記書込禁止信号に
    応答し、前記書込禁止信号が出力されていない期間に、
    組替えられたデータのうち、前記所定ビット幅のデータ
    を、前記固定データ記憶装置内の同一の前記第2の固定
    領域内に存在する他の前記第1の固定領域の未記憶部分
    に書込むための手段を含む、請求項1〜2のいずれかに
    記載の画像信号記録装置。
  4. 【請求項4】 可変長符号データを受け、前記可変長符
    号データを、所定ビット幅のデータになるように組替
    え、組替えられたデータを、第1の固定領域内に収まっ
    た前記所定ビット幅のデータと、それ以外のデータとに
    分類するための第1のデータ制御器と、 前記第1のデータ制御器に接続され、前記第1の固定領
    域内に収まった前記所定ビット幅のデータを、前記第1
    の固定領域単位で記憶するための固定データ記憶装置
    と、 前記第1のデータ制御器に接続され、前記それ以外のデ
    ータを記憶するための第1の固定外データ記憶装置と、 第1の所定個数の前記第1の固定領域は、第2の固定領
    域を形成し、 前記第1の固定外データ記憶装置に接続され、前記それ
    以外のデータを前記所定ビット幅のデータになるように
    組替え、組替えられたデータのうち、前記所定ビット幅
    のデータを、前記固定データ記憶装置内の同一の前記第
    2の固定領域内に存在する他の前記第1の固定領域の未
    記憶部分に書込むための第2の制御器とを含む、フォー
    マット回路。
  5. 【請求項5】 前記第2のデータ制御器に接続され、前
    記第1の固定外データ記憶装置に格納された前記それ以
    外のデータのうち、前記第2の制御器で前記第1の固定
    領域の未記憶部分に書込まれたデータ以外のデータを記
    憶するための第2の固定外データ記憶装置と、 第2の所定個数の前記第2の固定領域は、第3の固定領
    域を形成し、 前記第2の固定外データ記憶装置に接続され、前記第2
    の制御器で前記第1の固定領域未記憶部分に書込まれた
    データ以外のデータを前記所定ビット幅のデータになる
    ように組替え、組替えられたデータのうち、前記所定ビ
    ット幅のデータを、前記固定領域内の同一の前記第3の
    固定領域内に存在する他の前記第2の固定領域内の未記
    憶部分に書込むための第3の制御器とをさらに含む、請
    求項4に記載のフォーマット回路。
  6. 【請求項6】 前記第1のデータ制御器は、前記可変長
    符号データを受け、前記可変長符号データを、前記所定
    ビット幅のデータになるように組替え、組替えられたデ
    ータを前記第1の固定領域内に収まった前記所定ビット
    幅のデータと、それ以外のデータとに分類し、かつ前記
    所定ビット幅のデータを前記固定データ記憶装置に書込
    む期間中、書込禁止信号を出力するための手段を含み、 前記第2の制御器は、前記第1の固定外データ記憶装置
    に接続され、前記それ以外のデータを前記所定ビット幅
    のデータに成るように組替え、かつ前記書込禁止信号に
    応答し、前記書込禁止信号が出力されていない期間に、
    組替えられたデータのうち、前記所定ビット幅のデータ
    を、前記固定データ記憶装置内の同一の前記第2の固定
    領域内に存在する他の前記第1の固定領域の未記憶部分
    に書込むための手段を含む、請求項4〜5のいずれかに
    記載のフォーマット回路。
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