JP3393408B2 - A framing method in a digital video signal recording device - Google Patents
A framing method in a digital video signal recording deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高能率符号化として
例えばDCTを使用するディジタルビデオ信号の記録装
置のフレーム化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルビデオ信号を例えば回転ヘッ
ドにより磁気テープに記録するディジタルVTRが知ら
れている。ディジタルビデオ信号の情報量が多いので、
その伝送データ量を圧縮するための高能率符号化が採用
されることが多い。種々の高能率符号化の中でも、DC
T(Discrete Cosine Transform)の実用化が進んでい
る。
【0003】DCTは、1フレームの画像を例えば(8
×8)のブロック構造に変換し、このブロックを直交変
換の一種であるコサイン変換処理するものである。その
結果、(8×8)の係数データが発生する。このような
係数データは、ランレングス符号、ハフマン符号等の可
変長符号化の処理を受けてから伝送される。伝送時に
は、再生側でのデータ処理を容易とするために、符号化
出力であるコード信号を一定長のシンクブロックのデー
タエリア内に挿入し、コード信号に対して同期信号、I
D信号が付加されたシンクブロックを構成するフレーム
化がなされる。
【0004】磁気テープを使用するディジタルVTR、
ディスク状記録媒体を使用するディスク記録装置等で
は、1フィールドあるいは1フレームのビデオデータが
複数個のトラックに記録されるのが普通である。しかし
ながら、上述のDCTのように、可変長出力が形成され
る時には、これらの所定期間のデータ量が変動する。こ
のため、所定期間のデータ量を目標値以下とするための
バッファリング処理が必要とされる。
【0005】一例として、1フィールドあるいは1フレ
ームより短い所定期間(バッファリングユニットと称す
る)のデータ量を制御し、1フィールドあるいは1フレ
ーム期間の全体でも、結果的にデータ量を目標値以下と
するバッファリング処理が提案されている。バッファリ
ング処理は、DCTで発生した交流分の係数データを適
切な量子化ステップで再量子化して、伝送データ量を目
標値以下に抑える処理である。伝送データ内には、量子
化ステップあるいはこれを示す量子化番号のコードが符
号化データとともに、挿入される。
【0006】コンポーネント信号(Y、U、V)をDC
T符号化する時に、マクロブロックと称される単位を導
入している。(4:1:1)の方式では、輝度信号に関
する4個のDCTブロック(YYYY)と、これらと空
間的に同一位置の色差信号に関する2個のDCTブロッ
クU、Vとによって、マクロブロックが構成される。
(4:2:0)の方式では、(2×2)の4個のDCT
ブロック(YYYY)と、これらと空間的に同一位置の
2個のDCTブロックU、Vとによって、マクロブロッ
クが構成される。コンポーネント方式のディジタルVT
Rにおいて、再生画像のデータとして利用できるのは、
マクロブロック単位で再生されたものである。従って、
たとえ、それぞれが異なるマクロブロックに含まれる色
差データU、Vと輝度データYとを再生できても、再生
画像を構成できない。
【0007】記録データは、シンクブロックが連続する
構成とされる。この1シンクブロック内に含まれるコー
ド信号とマクロブロックとの関係が規定されていない
と、1シンクブロックのコード信号を全て再生できて
も、マクロブロック単位で見ると、必ずしも全てが有効
なデータとして扱うことができない。このことは、シン
クブロック単位で再生データを取り出す変速再生時に問
題となる。そこで、本願出願人は、1シンクブロック内
に整数個例えば1個のマクロブロックに対応する符号化
出力を挿入し、変速再生時に、なるべくマクロブロック
単位でコンポーネントデータを再生可能な記録装置を提
案している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ビデオ信号としては、
SD(標準解像度)信号であっても、フィールド周波数
が50Hz、60Hzの相違があり、また、アスペクト比が
異なるSDワイドシステムが存在し、さらに、データ量
が半分のSD−Lシステムが存在しうる。これらのタイ
プのビデオ信号も、同一の回転ヘッドおよび磁気テープ
を含む機構部のVTRで記録/再生できることが好まし
い。
【0009】このようなディジタルVTRの場合に、ビ
デオ信号のタイプによって、記録データ量が相違するの
で、そのタイプ毎に記録/再生されるデータの構成が設
定されていた。その結果、ディジタルVTRの記録/再
生のための回路の規模が増大する問題が生じる欠点があ
った。さらに、異なるタイプのビデオ信号間で、シンク
ブロック長を一定とした時にデータ量が相違するので、
シンクブロック内のデータ配置を全く同一とすること
は、不可能であり、シンクブロック長を等しくするだけ
では、回路規模を充分に低減することにならない。
【0010】従って、この発明の目的は、異なるタイプ
のビデオ信号を記録可能とする時に、共通の規則性でも
って、シンクブロックが構成され、記録/再生回路の規
模を低減できるディジタルビデオ信号記録装置のフレー
ム化方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、ディジタル
ビデオ信号をコサイン変換および可変長符号化するとと
にも、所定期間の符号化出力のデータ量をN個のシンク
ブロックのデータエリア内に収まるように、制御するた
めのバッファリング回路と、上記バッファリング回路の
出力をシンクブロックの構成として、記録媒体上の複数
のトラックとして記録するための装置とを有するディジ
タルビデオ信号記録装置におけるフレーム化方法であっ
て、SDタイプのディジタルビデオ信号を記録する時に
は、各シンクブロックのビデオデータの配置エリアを第
1、第2、第3および第4のエリアに分割し、N個のシ
ンクブロックで形成される第1、第2、第3および第4
の分割エリア内に、第1のディジタルビデオ信号のM個
のコサイン変換ブロックの符号化出力を配置し、各シン
クブロックの第1、第2、第3および第4のエリアに第
1のディジタルビデオ信号の符号化出力を配置する場合
に、第1、第2、第3および第4の分割エリアのそれぞ
れの所定の位置に輝度信号成分の直流分が位置すると共
に、輝度信号成分と色信号成分の順序が所定のものとさ
れ、SDタイプのディジタルビデオ信号と比較して、ト
ラックに記録されるコサイン変換ブロック数が4/3倍
の第2のディジタルビデオ信号を記録する時には、その
M個のコサイン変換ブロックの符号化出力を第1、第2
および第3の分割エリア内に配置し、その1/3M個の
コサイン変換ブロックを第4の分割エリア内に配置し、
各シンクブロックの第1、第2および第3のエリアに第
2のディジタルビデオ信号の符号化出力を配置する場合
に、第1、第2および第3の分割エリアのそれぞれの所
定の位置に輝度信号成分の直流分が位置すると共に、輝
度信号成分と色信号成分の順序が所定のものとされるこ
とを特徴とするディジタルビデオ信号記録装置のフレー
ム化方法である。
【0012】
【作用】SDタイプのディジタルビデオ信号の記録時に
は、バッファリング回路が5シンクブロックのデータエ
リア内に、30DCTブロック(=6マクロブロック)
に対応する符号化出力が含まれるように、符号化出力の
データ量を制御する。SDタイプに比較して、トラック
に記録されるコサイン変換ブロック数が4/3倍のSD
ワイドあるいはSD−Lタイプのディジタルビデオ信号
の記録時には、バッファリング回路が5シンクブロック
のデータエリア内に、40DCTブロック(=6マクロ
ブロック+4DCTブロック)に対応する符号化出力が
含まれるように、符号化出力のデータ量を制御する。各
シンクブロックのデータエリアが4分割される。30D
CTブロックに対応する符号化出力は、各シンクブロッ
クに6DCTブロックに対応するものが含まれるデータ
構成とされる。40DCTブロックに対応する符号化出
力は、各シンクブロックの第1〜第3の分割エリア内に
30DCTブロックに対応するものがSDタイプと同一
の規則性でもって配置される。残りの10DCTブロッ
クに対応する符号化出力が5シンクブロック内の第4の
エリア内に詰め込まれる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は、ディジタルVTRの記録側に
設けられるビデオデータの処理回路の構成を示す。図1
において、1で示す入力端子には、ディジタル化された
ビデオデータが供給される。このビデオデータがブロッ
ク化回路2に供給される。
【0014】この発明は、異なるタイプのコンポーネン
トカラービデオ信号を統一的に処理し、処理されたデー
タを回転ヘッドにより磁気テープに記録しようとするも
のであり、ここでは、SD、SDワイド、SD−Lの3
個のタイプのビデオ信号の処理を意図している。図2
は、アスペクト比が(4:3)のSD信号に関するもの
である。SD信号のフォーマットを下記に示す。
【0015】525/60(SD60)システム
サンプリング周波数:13.5MHz
サンプリング数/1ライン:858
フレームレイト:29.97Hz
ライン周波数:15.734kHz
有効画素:Y 720(H)×480(V)
CR、CB 180(H)×480(V)
【0016】625/50(SD50)システム
サンプリング周波数:13.5MHz
サンプリング数/1ライン:864
フレームレイト:25Hz
ライン周波数:15.625kHz
有効画素:Y 720(H)×576(V)
CR、CB 360(H)×288(V)
【0017】コンポーネント方式の輝度信号Yおよび色
差信号CR、CBを処理するために、マクロブロックが
規定される。SD60システムでは、図2Aに示すよう
に、1フレーム内の同一位置の、4個のYブロックと1
個のUブロックと1個のVブロックとの計6ブロックが
1マクロブロックを構成する。Y信号に関しては、図2
Bに示すように、1フレームの全DCTブロック数は、
(90×60=5400)であり、色差信号に関して
は、図2Cに示すように、これは(22.5×60=1
350)であり、全体で8100DCTブロック/1フ
レームが存在する。従って、8100÷6=1350が
1フレーム内のマクロブロックの個数である。
【0018】SD50システムでは、図2Dに示すよう
に、1フレーム内の同一位置の、4個のYブロックと1
個のUブロックあるいは1個のVブロック(線順次であ
るため)とが1マクロブロックを構成する。Y信号に関
しては、図2Eに示すように、1フレームの全DCTブ
ロック数は、(90×72=6480)であり、色差信
号に関しては、図2Fに示すように、これは(45×3
6=1620)であり、全体で9720DCTブロック
/1フレームが存在する。従って、9720÷6=16
20が1フレーム内のマクロブロックの個数である。
【0019】図3は、アスペクト比が(16:9)であ
る、SDワイドのフォーマットを示す。SDワイドは、
下記のフォーマットで規定される。
525/60(SDワイド60)システム
サンプリング周波数:18MHz
サンプリング数/1ライン:1144
フレームレイト:29.97Hz
ライン周波数:15.734kHz
有効画素:Y 960(H)×480(V)
CR、CB 240(H)×480(V)
【0020】625/50(SDワイド50)システム
サンプリング周波数:18MHz
サンプリング数/1ライン:1152
フレームレイト:25Hz
ライン周波数:15.625kHz
有効画素:Y 960(H)×576(V)
CR、CB 480(H)×288(V)
【0021】SDワイド60システムの場合のマクロブ
ロックの構成は、図3Aに示すように、SD60と同様
である。Y信号に関しては、1フレームの全DCTブロ
ック数は、図3Bに示すように、(120×60=72
00)であり、色差信号に関しては、図3Cに示すよう
に、これは(30×60=1800)であり、全体で1
0800DCTブロック/1フレームが存在する。従っ
て、10800÷6=1800が1フレーム内のマクロ
ブロックの個数である。
【0022】SDワイド50システムでは、図3Dに示
すように、SD50と同様にマクロブロックが構成され
る。Y信号に関しては、図3Eに示すように、1フレー
ムの全DCTブロック数は、(120×72=864
0)であり、色差信号に関しては、図3Fに示すよう
に、これは(60×36=2160)であり、全体で1
2960DCTブロック/1フレームが存在する。従っ
て、12960÷6=2160が1フレーム内のマクロ
ブロックの個数である。
【0023】図4は、アスペクト比が(4:3)である
が、そのデータ量が半分とされ、長時間記録が可能なS
D−Lのフォーマットを示す。SD−Lは、下記のフォ
ーマットで規定される。
525/60(SD−L60)システム
サンプリング周波数:9MHz
サンプリング数/1ライン:572
フレームレイト:29.97Hz
ライン周波数:15.734kHz
有効画素:Y 480(H)×480(V)
CR、CB 120(H)×480(V)
【0024】625/50(SD−L50)システム
サンプリング周波数:9MHz
サンプリング数/1ライン:576
フレームレイト:25Hz
ライン周波数:15.625kHz
有効画素:Y 480(H)×576(V)
CR、CB 240(H)×288(V)
【0025】SD−L60の場合のマクロブロックの構
成は、図4Aに示すように、SD60およびSDワイド
と60同様である。Y信号に関しては、図4Bに示すよ
うに、1フレームの全DCTブロック数は、(60×6
0=3600)であり、色差信号に関しては、図4Cに
示すように、これは(15×60=900)であり、全
体で5400DCTブロック/1フレームが存在する。
従って、5400÷6=900が1フレーム内のマクロ
ブロックの個数である。
【0026】SD−L50システムでは、図4Dに示す
ように、SD50と同様にマクロブロックが構成され
る。Y信号に関しては、図4Eに示すように、1フレー
ムの全DCTブロック数は、(60×72=4320)
であり、図4Fに示すように、色差信号に関しては、こ
れは(30×36=1080)であり、全体で6480
DCTブロック/1フレームが存在する。従って、64
80÷6=1080が1フレーム内のマクロブロックの
個数である。
【0027】図1に示される記録システムの構成につい
て、再び説明すると、ブロック化回路2では、ラスター
走査の順序のビデオデータが図5Aに例示のような(8
×8)のDCTブロックの構造のデータに変換される。
図1におけるブロック化回路2の出力がシャフリング回
路3に供給される。シャフリング回路3では、テープの
長手方向の傷、ヘッドのクロッグ等のために、エラーが
集中し、修整が不可能となり、その結果、画質の劣化が
目立つことを防止するように、例えば1フレーム内のス
ーパマクロブロックをユニットとして、後述のように、
シャフリングがなされる。シャフリング回路3の出力が
DCT(コサイン変換)回路4に供給される。DCT回
路4からは、図5Bに示すように、直流分DC、交流分
AC1〜AC63の係数データが発生する。
【0028】DCT回路4で発生した(8×8)の係数
データの内の直流分DCがパッキング回路10に供給さ
れ、その内の63個の交流分AC1〜AC63が遅延回
路5を介して量子化回路6に供給される。交流分の係数
データは、図5Bに示すように、ジグザク走査の順で次
数が低い交流分からこれが高いものに向かって順に伝送
される。また、この交流分の係数データが見積り器7お
よびアクティビィティ発生回路8にも供給される。遅延
回路5は、見積り器7で適切な量子化番号QNOが決定
されるのに必要な時間と対応する遅延量を有している。
見積り器7からの量子化番号QNOは、量子化回路6、
パッキング回路10に供給される。
【0029】量子化回路6では、係数データ内の交流分
AC1〜AC63が再量子化される。すなわち、適切な
量子化ステップで交流分の係数データが割算され、その
商が整数化される。この量子化ステップが見積り器7か
らの量子化番号QNOによって決定される。ディジタル
VTRの場合では、編集等の処理が1フィールドあるい
は1フレーム単位でなされるので、1フィールドあるい
は1フレーム当りの発生データ量が目標値以下となる必
要がある。
【0030】DCTおよび可変長符号化で発生するデー
タ量は、符号化の対象の絵柄によって変化するので、1
フィールドあるいは1フレーム期間より短いバッファリ
ングユニットの発生データ量を目標値以下とするための
バッファリング処理がなされる。ここでは、5シンクブ
ロックのデータエリア内に対象とするバッファリングユ
ニットのデータ(SDの場合で30DCTブロック、S
DワイドおよびSD−Lの場合で40DCTブロック)
が収まるようなバッファリングがなされる。バッファリ
ングユニットを短くするのは、バッファリングのための
メモリ容量を低減するなど、バッファリング回路の簡略
化のためである。
【0031】また、アクティビィティ発生回路8は、D
CTブロックの単位で、交流成分の量を調べ、そのDC
Tブロックのアクティビィティを示す2ビットのアクテ
ィビィティコードATを発生する。一例として、交流分
の係数データAC1〜AC63の絶対値で、しきい値以
上のものの個数を計数し、計数値の大小関係を示すアク
ティビィティコードATが生成される。一例として、下
記のアクティビィティコードATが生成される。
計数値が(0〜10) :(00)
計数値が(11〜18):(01)
計数値が(19〜25):(10)
計数値が(26〜63):(11)
【0032】計数値は、そのDCTブロックの交流分の
量の目安を表す。従って、発生データ量を制御するため
には、ATが(00)で、交流分が少ない時には、量子
化ステップを小さくする必要があり、一方、ATが(1
1)で、交流分が多い時には、量子化ステップを大きく
する必要がある。このように、量子化ステップを決定す
る目安として、アクティビィティが利用される。このア
クティビィティコードATは、見積り器7およびパッキ
ング回路10に供給される。
【0033】量子化回路6の出力が可変長符号化回路9
に供給され、ランレングス符号化、ハフマン符号化等が
なされる。例えばコードの係数データの“0”の連続数
であるゼロランと、係数データの値とをROM内に格納
されたハフマンテーブルに与え、可変長コード(符号化
出力)を発生する2次元ハフマン符号化が採用される。
可変長符号化回路9からのコード信号がパッキング回路
10に供給される。パッキング回路10は、コード信号
をバイト幅のデータに変換する。パッキング回路10の
出力がフレーム化回路11に供給される。フレーム化回
路10は、コード信号およびアクティビィティコードA
Tが配されたデータを形成する。
【0034】フレーム化回路11では、パッキング回路
10の出力に対して、さらに同期信号、量子化番号QN
O、ID信号、補助コードAUXを付加する。そして、
フレーム化回路11からは、シンクブロック構成のデー
タが現れる。このフレーム化回路11の出力がパリティ
発生回路12に供給され、エラー訂正符号の符号化がな
される。
【0035】エラー訂正符号として、積符号が使用さ
れ、その水平方向および垂直方向のデータに対して、リ
ード・ソロモン符号の符号化がそれぞれなされる。水平
方向のエラー訂正符号が内符号と称され、垂直方向のエ
ラー訂正符号が外符号と称される。内符号は、1シンク
ブロックのデータエリアに含まれるデータに対してなさ
れ、水平パリティPTが生成される。垂直パリティのみ
を含むシンクブロックもありうる。変速再生時では、シ
ンクブロックとして切り出されたデータが有効として扱
われ、内符号を使用したエラー訂正がなされる。
【0036】パリティ発生回路12の出力が出力端子1
3に取り出される。図示しないが、この記録データは、
チャンネル符号化回路、記録アンプを介して2個の回転
ヘッドに供給され、磁気テープ上に記録される。
【0037】見積り器7は、バッファリングユニットの
発生データ量を目標値以下とすることができ、且つなる
べく小さい値の量子化ステップを決定する。さらに、ア
クティビィティコードATを参照して、DCTブロック
毎に適切な量子化ステップを決定する。図6は、見積り
器7の一例を示す。n個の量子化回路201 、202、
・・・、20n に対して、DCT回路4からの係数デー
タが供給される。これらの量子化回路201 〜20n に
は、量子化ステップ発生回路21から互いに異なる量子
化ステップΔ1、Δ2、・・・、Δnがそれぞれ供給さ
れる。
【0038】各量子化ステップで割算され、整数化され
た出力が可変長符号化回路221 〜22n にそれぞれ供
給される。これらの可変長符号化回路221 〜22
n は、実際に可変長コードを発生する可変長符号化回路
9と異なり、可変長符号化出力のコード長のデータを発
生する。このコード長のデータが累算回路231 〜23
nにそれぞれ供給される。累算回路231 〜23n に
は、端子24からリセットパルスが供給される。累算回
路231 〜23n は、バッファリングユニットで発生し
たコード信号の量を求めるもので、バッファリングユニ
ット毎にリセットパルスが発生する。累算回路231 〜
23n の累算出力が判定回路25に供給される。
【0039】判定回路25には、端子26からの目標値
Amと端子27からのアクティビィティコードATとが
供給される。累算回路231 〜23n の出力と目標値A
mとが比較され、目標値Amを超えない範囲で最も目標
値Amと近く、且つそのDCTブロックのアクティビィ
ティに適応した量子化ステップが判定される。この判定
出力により量子化番号QNOが決定され、出力端子28
に取り出される。この量子化番号QNOが量子化回路6
に供給される。量子化回路6には、量子化番号を量子化
ステップに変換するROMが備えられている。
【0040】見積り器7としては、図6に示す構成に限
られず、異なる量子化ステップで順次量子化を行う方式
等、種々の構成のものを採用できる。また、全ての次数
の交流分の係数データに対して、共通の量子化ステップ
を適用するのに限らず、その次数に応じた量子化ステッ
プを使用しても良い。つまり、交流分の係数データを次
数に応じて、複数のグループに分割し、量子化ステップ
として、複数のグループのそれぞれに対するものを用意
する。そして、量子化ステップを異ならせる場合、複数
のグループに対する量子化ステップの組を複数個準備
し、複数の量子化ステップの組で量子化を行い、その結
果を参照して最適な量子化ステップが決定される。
【0041】さらに、磁気テープ上には、2本のトラッ
クが二つの近接して配された回転ヘッドによって同時に
形成され、1フレームのデータが複数のトラックに分割
して記録される。前述の各タイプのトラック数を図7に
示す。SD50およびSDワイド50では、1フレーム
のデータが12本のトラックに記録され、SD60およ
びSDワイド60では、1フレームのデータが10本の
トラックに記録される。SD−L50、SD−L60の
それぞれは、データ量が半分なために6本および5本の
トラックに1フレームデータが分割して記録される。な
お、PCMオーディオ信号は、エラー訂正符号化され、
1トラック内に設けられたオーディオデータ記録区間に
記録される。
【0042】上述の各タイプのビデオ信号の1フレーム
当りのマクロブロック数を比較すると分かるように、S
DワイドおよびSD−Lのタイプは、SDタイプのもの
の4/3倍のマクロブロック数を含む。1記録トラック
に記録されるシンクブロック数がこれらのタイプ間で等
しく設定すると、SDワイドおよびSD−Lのタイプの
記録データは、SDタイプのものより3/4に圧縮され
る。
【0043】図7Bは、1バッファリングユニット(B
UF)に含まれるDCTブロック数を示す。SDの場合
では、5シンクブロックのデータエリア内に、5マクロ
ブロック(30DCTブロック)のコード信号が配置さ
れるように、バッファリングがなされる。言い換えれ
ば、バッファリングユニット(5マクロブロック)のデ
ータ量が5個のシンクブロックのデータエリア内に収ま
るように制御される。SDワイドおよびSD−Lでは、
6マクロブロック+4DCTブロック=40DCTブロ
ックが1バッファリングユニットに含まれる。
【0044】磁気テープ上の1トラックには、図7Cに
示すように、バッファリングユニットBUF0〜BUF
26のデータが記録され、各バッファリングユニット
は、5シンクブロックSYNC1〜SYNC5で構成さ
れる。このトラックフォーマットは、統一的な処理のた
めに、前述のビデオ信号のタイプの間で同一とされてい
る。
【0045】シャフリング回路3でなされるシャフリン
グ処理について説明する。SD50の1フレームのデー
タのシャフリング処理が基本的であり、まず、これにつ
いて説明する。図8に示すような1フレームの(45×
36)マクロブロックのビデオデータを水平方向に5分
割する。これは、バッファリングユニットが5マクロブ
ロックで構成されるからである。さらに、1フレームの
データを垂直方向にトラック数(12)で等分する。従
って、図8に示すように、(9×3=27マクロブロッ
ク)の新たなブロックが形成される。これをスーパマク
ロブロックと呼ぶことにする。1フレーム内には、(5
×12=60スーパマクロブロック)が存在する。
【0046】各列の12スーパマクロブロックに対し
て、図8に示すように、0〜11のスーパマクロブロッ
ク番号を規定する。スーパマクロブロック番号が1フレ
ームのデータが記録されるトラック番号と対応してい
る。各列間で、スーパマクロブロック番号の配列を変え
ることによって、シャフリングが達成される。
【0047】各スーパマクロブロック内の27マクロブ
ロックは、図8に示すように、0〜26のマクロブロッ
ク番号が付される。バッファリングユニットの5マクロ
ブロックを集める時には、(スーパマクロブロック番号
−マクロブロック番号)の5箇所の位置から集める。例
えばバッファリングユニットBUF0の(0−0)は、
各列の番号0のスーパマクロブロックから番号0のマク
ロブロックを集めたものである。
【0048】シャフリングされたビデオデータが上述の
ように、DCT変換、バッファリング処理、可変長符号
化等の処理をされてから磁気テープに記録される。連続
する2フレームのビデオデータと対応する記録データ
は、図9のトラックフォーマットで記録される。これ
は、図7Cに示すものを2フレームにわたって表したも
のである。そして、奇数フレームのトラックと偶数フレ
ームのトラッとの間では、記録順序が変更されている。
上述のシャフリング処理によって、2個の回転ヘッドの
一方のクロッグ、テープのスクラッチ傷等で生じるエラ
ーを分散することができ、その結果、エラー修整が容易
となる。
【0049】SD50システムおよび後述のSD60シ
ステムに関して、一つのバッファリングユニットに含ま
れる5シンクブロック(SYNC1〜SYNC5)を上
から順に並べて図10に示す。各シンクブロックには、
1マクロブロックが含まれ、1バッファリングユニット
には、5マクロブロック(=30DCTブロック)が含
まれる。
【0050】1シンクブロックの長さは、例えば90バ
イトである。シンクブロックの先頭にブロック同期信号
SYNC(2バイト)が位置し、その後に、ID信号が
位置する。このID信号は、2バイトのID信号(ID
0、ID1)およびID信号に対するパリティIDP
(1バイト)からなる。残りの85バイトの内の77バ
イトがデータエリアであって、最後の8バイトが積符号
の内符号のパリティである。データエリアの先頭に、量
子化ステップを識別するための1バイトの量子化番号Q
NOおよび補助コードAUXが位置する。その後の75
バイトがデータ(可変長コードあるいは外符号化のパリ
ティ)である。
【0051】1シンクブロックには、1マクロブロック
(YYYY、U、V)に関するコード信号および各DC
Tブロックに関してのアクティビィティコードATおよ
び動きフラグMが挿入される。動きフラグMは、DCT
ブロック毎に検出された動きの有無を示す1ビットのフ
ラグである。図1では、簡単のため、動き検出回路は、
省略されている。
【0052】75バイトのエリアがそれぞれが一定長、
例えば18バイトの長さの4個のエリアと、端数の先頭
のエリアとに分割される。この18バイト毎に、1マク
ロブロックの4個のYのDCTブロックで発生した直流
成分(9ビット)を配置し、その後に、動きフラグMお
よびアクティビィティコードATを配置する。18バイ
トのエリアが12バイトおよび6バイトのエリアにそれ
ぞれ分割される。この結果、先頭の端数のエリア以外に
8個のエリアが形成される。
【0053】先頭のエリアが固定のAC−Hエリアとさ
れる。直流分を含む次の12バイトのエリアがYのAC
−Lエリアとされ、6バイトのエリアが固定AC−Hエ
リアとされる。これらのバイト数は、標準的な絵柄を複
数枚用意し、それぞれの符号化出力に関して、1DCT
ブロックに対応する符号化出力のバイト数の分布を調べ
ることで選定される。次の18バイトのエリアには、Y
のAC−Lエリアと、C(例えばU)の直流分、動きフ
ラグM、アクティビィティコードAT、AC−Lのため
のエリアとが含まれる。さらに、次の18バイトのエリ
アがYのAC−Lエリア、固定AC−Hエリアとされ、
最後の18バイトのエリアがYのAC−Lエリアと、C
(例えばV)の直流分、動きフラグM、アクティビィテ
ィコードAT、AC−Lのためのエリアとされる。各A
C−Lエリアからはみ出したAC−H成分が先頭のAC
−Hエリアから順に詰め込まれる。AC−Lエリア内に
空きエリア、すなわち、可変ACエリアが存在すれば、
ここにも、はみ出したAC−H成分が詰められる。
【0054】ID信号は、フレームID、フォーマット
識別ビット、記録データの種類を示す2ビット、シンク
ブロックアドレス、パリティバイトIDPを含む。フレ
ームIDは、フレーム毎に反転する。識別ビットは、こ
の実施例のディジタルVTR用のフォーマットとそれ以
外のフォーマット、例えばデータ記憶装置のフォーマッ
トとを識別する。これが“1”の時は、ディジタルVT
R用のフォーマットを意味し、これが“0”の時は、他
のフォーマットを意味する。記録データ識別ビットは、
記録データの種類(ビデオ、オーディオ等)を表す。さ
らに、シンクブロックアドレスは、1フレームのデータ
を含み、複数本のトラックに分割して記録される全シン
クブロックに対して、通番で符されたアドレスである。
【0055】さらに、データエリア内の補助コードAU
Xも、一種のID信号であって、ビデオ信号の放送形
式、オーディオのモード等の情報が有している。データ
エリア内に量子化番号QNO、補助コードAUXを記録
しているのは、ID信号のエラー訂正符号よりも、デー
タエリア内のデータに関するエラー訂正符号の方がより
訂正能力が高いからである。
【0056】上述のシンクブロックのデータは、フレー
ム化回路11によって構成される。このシンクブロック
のデータ構成は、以下の点で改良されている。第1に、
1シンクブロック内に、略1マクロブロックのコード信
号が存在するので、変速再生時のように、1シンクブロ
ックの単位で再生されたデータを有効に利用できる。第
2に、AC−Hエリアとして、固定のエリアが設けら
れ、然も、これらが分散されているので、AC−H成分
が伝搬エラーでエラーとなる割合を低減できる。第3
に、固定のAC−Hエリアが最初の直流分より前に設け
られている。従って、そのシンクブロックからはみ出し
たAC−H成分が前の方に詰められることになり、他の
シンクブロックにまたがる可能性を低くすることができ
る。第4に、そのシンクブロックからはみ出したAC−
H成分を固定AC−Hエリアの先頭から詰めているの
で、AC−H成分がアドレス情報を持つことになる。そ
の結果、前のシンクブロックにエラーがあっても、次の
シンクブロックでリフレッシュできる。
【0057】SD50の上述のシャフリング処理および
トラックフォーマットを他のタイプのビデオ信号に対し
ても、拡張する。以下、SD50以外のタイプのビデオ
信号の処理を説明する。まず、SD60のビデオ信号の
処理を図11を参照して説明する。1フレームでは、図
11に示すように、(22.5×60マクロブロック)
のビデオデータが存在する。これを(45×30マクロ
ブロック)の配列に変形する。
【0058】この変形は、各行の22.5マクロブロッ
クを22マクロブロックと端数の0.5マクロブロック
とに分け、第2、第4、・・・第60の偶数番目の行に
位置する、22マクロブロックを奇数番目の行の22マ
クロブロックの後に接続し、最後に、2個の0.5マク
ロブロックを合わせて1マクロブロックとすることでな
される。その結果、(45×30マクロブロック)の配
列が得られる。SD60では、1フレームのデータが1
0トラックに記録されるので、垂直方向にこれを10分
割する。一方、SD50と同様に水平方向を5等分す
る。従って、(5×10スーパマクロブロック)の配列
が形成される。
【0059】50個のスーパマクロブロックの各列に対
して、シャフリングパターンに対応して番号付けがなさ
れる。SD50と同様に、スーパブロック内の27マク
ロブロックに対して番号付けがされる。そして、SD6
0のトラックフォーマットは、図7Cおよび図9と同一
である。SD60では、1フレームのデータが10本の
トラックに記録されるので、(m=9)である。このS
D60の1バッファリングユニットのデータ構成は、上
述のSD50と同様に、図10に示すものである。
【0060】次に、SDワイド50について、図12を
参照して説明する。(60×36マクロブロック)の1
フレームのビデオデータが垂直方向にトラック数(1
2)で等分される。水平方向では、バッファリングユニ
ットが6マクロブロック+4DCTブロックのために、
端の(3×36マクロブロック)(A、Bの符号で示
す)を除く54マクロブロックが6等分される。その結
果、この両端部を除いて(6×12スーパマクロブロッ
ク)が形成される。スーパマクロブロックが27個のマ
クロブロックで構成されるのは、上述と同様である。
【0061】各列の12個のスーパマクロブロックの各
列に対して、シャフリングパターンに対応して番号付け
がなされる。SDワイド50のトラックフォーマット
は、図7Cおよび図9と同一である。例えばバッファリ
ングユニットBUF0の(0−0)は、各列の番号0の
スーパマクロブロックから番号0のマクロブロックを集
めた6マクロブロックである。SDワイド50では、
(m=11)である。1フレームの画像の両端部のシャ
フリング処理については後述する。
【0062】図13は、SDワイド60の処理を示す。
1フレームでは、図13に示すように、(30×60マ
クロブロック)のビデオデータが存在する。これを(6
0×30マクロブロック)の配列に変形する。この変形
は、各行の30マクロブロックを27マクロブロックと
左端の1マクロブロックと右端の2マクロブロックとに
分け、第2、第4、・・・第60の偶数番目の行に位置
する、27マクロブロックを奇数番目の行の27マクロ
ブロックの後に接続する。奇数番目の行の両端の3マク
ロブロックを左端に付加し、偶数番目の行の両端の3マ
クロブロックを右端に集める。これによって、(60×
30マクロブロック)の配列が得られる。両端部にそれ
ぞれAおよびBの符号を付す。
【0063】SDワイド60では、1フレームのデータ
が10トラックに記録されるので、垂直方向にこれを1
0分割する。一方、両端部A、Bを除く54ブロックを
水平方向に6等分する。その結果、この両端部を除いて
(6×10スーパマクロブロック)が形成される。スー
パマクロブロックが27個のマクロブロックで構成され
るのは、上述と同様である。
【0064】(6×10)のスーパマクロブロックの各
列に対して、シャフリングパターンに対応して(0〜
9)の番号付けがなされる。そして、SDワイド60の
トラックフォーマットは、図7Cおよび図9と同一であ
る。SDワイド60では、(m=9)である。1フレー
ムの画像の両端部の処理については後述する。
【0065】図14は、SD−L50システムのシャフ
リング処理を示す。このシステムでは、1フレームが
(30×36=1080マクロブロック)であり、27
DCTブロックを含むスーパマクロブロックで1フレー
ムが分割される。図14に示すように、1フレームの周
辺部から18個の(1×6マクロブロック)のストライ
ブ部分を切取り、残りの972マクロブロックを36個
のスーパマクロブロックに分割する。各スーパマクロブ
ロックが(0〜26)の番号付けがされたマクロブロッ
クを含むのは、上述と同様である。この分割は、矩形と
ならず、例示のように、ジグソーパズル状となる。
【0066】縦方向に並ぶm(=6)のスーパマクロブ
ロック毎にシャフリング番号が付される。SD−L50
のトラックフォーマットも図7Cおよび図9と同一であ
る。周辺部の108マクロブロックは、図14中でA、
B、Cの符号を付して示すように、それぞれが36マク
ロブロックのグループに分けられる。この1フレームの
画像の両端部の処理については後述する。
【0067】図15は、SD−L60の処理を示す。1
フレームでは、(15×60マクロブロック)のビデオ
データが存在する。これを(30×30マクロブロッ
ク)の配列に変形する。この変形は、第2、第4、・・
・第60の偶数番目の行に位置する、15マクロブロッ
クを奇数番目の行の15マクロブロックの後に接続す
る。さらに、+の符号を付した30マクロブロックは、
第1行の左端のものを除く14マクロブロックと、第2
行の左端の1マクロブロックと、第60行の右端のもの
を除く14マクロブロックと、第59行の右端の1マク
ロブロックとを含む。−の符号を付した60マクロブロ
ックは、奇数番目の行の左端の30マクロブロックと、
偶数番目の行の右端の30マクロブロックとの合計60
マクロブロックを含む。
【0068】これらの周辺マクロブロック(合計90マ
クロブロック)を図15に示すように、(30×30マ
クロブロック)の周辺に配する。周辺マクロブロックを
除く810マクロブロックを30個のスーパマクロブロ
ックに分割する。各スーパマクロブロックが(0〜2
6)の番号付けがされたマクロブロックを含むのは、上
述と同様である。この分割は、矩形とならず、例示のよ
うに、ジグソーパズル状となる。
【0069】縦方向に並ぶm(=5)のスーパマクロブ
ロック毎にシャフリング番号が付される。SD−L60
のトラックフォーマットも図7Cおよび図9と同一であ
る。周辺部の90マクロブロックは、図15中でA、
B、Cの符号を付して示すように、それぞれが30マク
ロブロックのグループに分けられる。この1フレームの
画像の両端部の処理については後述する。
【0070】SDワイドおよびSD−Lシステムにおけ
る周辺マクロブロックの処理について、図16を参照し
て説明する。SDワイド50システムでは、前述し、図
12に示すように、それぞれが(3×36マクロブロッ
ク)の周辺マクロブロックAおよびBが発生する。SD
ワイド60システムでは、前述し、図13に示すよう
に、それぞれが(3×30マクロブロック)の周辺マク
ロブロックAおよびBが発生する。この両者を合わせて
たものを垂直方向に3マクロブロックずつで分割する。
その結果、得られる周辺スーパマクロブロック(=6×
3=18マクロブロック)内のそれぞれに対して、図1
6に示すように、a〜rの符号を付す。なお、(18マ
クロブロック=27×4 =108DCTブロック)であ
る。
【0071】SD−L50システムでは、前述し、図1
4に示すように、それぞれが(1×36マクロブロッ
ク)の周辺マクロブロックA、BおよびCが発生する。
SD−L60システムでは、前述し、図15に示すよう
に、それぞれが(1×30マクロブロック)の周辺マク
ロブロックA、BおよびCが発生する。図16に示すよ
うに、これらを合わせてたものを垂直方向に6マクロブ
ロックずつで分割する。その結果、得られる周辺スーパ
マクロブロック(=3×6=18マクロブロック)内の
それぞれに対して、図16に示すように、a〜rの符号
を付す。
【0072】さらに、周辺スーパマクロブロックのa〜
rの18マクロブロックが図16に示すように、4DC
Tブロック毎に27個(n−0〜n−26)に分割され
る。ここで、SDワイド50システムでは、(n=0〜
11)であり、SDワイド60システムでは、(n=0
〜9)であり、SD−L50システムでは、(n=0〜
5)であり、SD−L60システムでは、(n=0〜
4)である。
【0073】上述のようにシャフリングされたSDワイ
ドおよびSD−Lの1バッファリングユニット(=40
DCTブロック)のデータは、図17に示す5シンクブ
ロック構成として記録される。各シンクブロックのデー
タエリアの前側には、(6DCTブロック:1マクロブ
ロック)の符号化出力が配置される。上側の3個のシン
クブロックの残りのデータエリアに(6DCTブロッ
ク:1マクロブロック)の符号化出力が配置される。そ
の結果、36DCTブロックが配置される。太線で示す
ように、下側の2シンクブロックの残りのデータエリア
内に4DCTブロックが配置される。このように40D
CTブロックを5シンクブロックのデータエリア内に配
置できる。
【0074】ここで、前述し、図10に示されるSDタ
イプのシンクブロック構成と、図17のSDワイドおよ
びSD−Lのシンクブロック構成とを比較する。SDタ
イプでは、YのDCTブロックの符号化出力は、12バ
イト長の区間に挿入されているが、データ量が3/4に
圧縮されているので、これを(12×3/4=9バイ
ト)とする。また、CのDCTブロックの符号化出力
は、6バイト長の区間に挿入されているが、データ量が
3/4に圧縮されているので、これを(6×3/4=
4.5バイト≒5バイト)とする。さらに、固定のAC
−Hエリアを6バイトから4バイトに変更する。
【0075】18バイト毎に4分割して形成された第
1、第2および第3の分割エリアには、(Y、Y)
(C、AC−H、Y)(Y、C、AC−H)を夫々配置
する。その結果、9バイト毎に直流分が規則的に位置す
る配列が得られる。残りの5シンクブロックの第4の分
割エリア内に、第1のシンクブロックから順に、(Y、
Y)(C、AC−H、Y)(Y、C、AC−H)(Y、
Y)(C、AC−H、Y)の10DCTブロックに対応
するデータを詰め込む。このように、18バイト毎に直
流分が位置すること、同期信号側からYYCの順にデー
タが詰められていることからなる規則性が図10および
図17のデータ構成間で共通に存在する。先頭の3バイ
トの固定AC−Hエリアが設けられていること、動きフ
ラグMおよびアクティビィティコードATの配置も共通
である。然も、SDタイプでは、(Y=12バイト、C
=6バイト)であり、SDワイドおよびSD−Lタイプ
では、(Y=9バイト、C+AC−H=9バイト)であ
り、18バイトの周期性を有する。上述の図10につい
て説明したシンクブロックのデータ構成の利点は、図1
7に関しても、同様に生じる。
【0076】この図17のデータ構成において、6DC
Tブロックは、上側の3個のシンクブロックを正しく再
生できた時に、1マクロブロックとして再生画像に寄与
することができる。また、4DCTブロックは、他のバ
ッファリングユニットに含まれる2DCTブロックを正
しく再生できた時に、1マクロブロックとして再生画像
に寄与することができる。エラー訂正符号化の処理を考
慮する時、あるいは変速再生時には、これらのDCTブ
ロック、特に、4DCTブロックは、1マクロブロック
として寄与できなくなる危険性が高いものである。
【0077】上述の図16に示すような周辺スーパマク
ロブロックの処理で得られた4DCTブロックが上述の
太線で囲んだデータエリア内に配される。従って、この
4DCTブロックがエラーデータとなっても、再生画像
中で周辺部の目立たない劣化とできる。変速再生時の画
像についても、同様にして向上できる。さらに、複数の
シンクブロックにまたがる6DCTブロックを固定せず
に、巡回すれば、より好ましい。
【0078】さらに、この発明は、SDタイプに比し
て、データ量が2倍となるHD(高解像度)タイプのビ
デオ信号をSDタイプのものの2倍の数の記録トラック
に記録する場合にも適用できる。このHDタイプは、上
述のSDタイプと同様のデータ構成とすることができ
る。
【0079】
【発明の効果】この発明によれば、記録/再生するディ
ジタルビデオ信号のタイプが異なる時に、これらの間で
シンクブロックのデータ構成の規則性を共通とすること
ができる。従って、記録時および再生時の処理あるいは
回路構成を簡略化することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
For example, a digital video signal recording device using DCT.
The present invention relates to a method of framing a frame.
[0002]
2. Description of the Related Art A digital video signal is, for example, a rotating head.
Digital VTR recording on magnetic tape
Have been. Because of the large amount of digital video signal information,
Uses high-efficiency coding to reduce the amount of transmitted data
Often done. Among various high efficiency codings, DC
Commercialization of T (Discrete Cosine Transform) is progressing
You.
[0003] DCT converts an image of one frame into, for example, (8
× 8), and transform this block into an orthogonal transform.
This is a cosine conversion process which is a kind of conversion. That
As a result, (8 × 8) coefficient data is generated. like this
Coefficient data can be run-length codes, Huffman codes, etc.
It is transmitted after undergoing variable length coding processing. During transmission
Is encoded to facilitate data processing on the playback side.
The output code signal is transferred to a fixed-length sync block.
Data area, and a synchronization signal, I
Frame constituting sync block to which D signal is added
Is made.
A digital VTR using a magnetic tape,
Disc recording devices that use disc-shaped recording media
Means that one field or one frame of video data
It is usually recorded on a plurality of tracks. However
However, as in the DCT described above, a variable length output is formed.
In such a case, the data amount during these predetermined periods fluctuates. This
Therefore, in order to reduce the data amount for a predetermined period to a target value or less,
Buffering processing is required.
As an example, one field or one frame
For a shorter period of time (called a buffering unit).
Control the amount of data in one field or one frame.
As a result, even during the entire
Buffering processing has been proposed. Buffery
In the coding process, the coefficient data for the AC generated in DCT is applied.
Requantization in a sharp quantization step
This is processing to keep it below the standard value. In the transmitted data, quantum
The code of the quantization step or the quantization number
Inserted together with the encoded data.
The component signals (Y, U, V) are converted to DC
When performing T encoding, a unit called a macroblock is derived.
Yes. In the (4: 1: 1) method, the luminance signal
And four DCT blocks (YYYY)
Two DCT blocks for the color difference signal
The macroblock is constituted by the ku U and V.
In the (4: 2: 0) scheme, four (2 × 2) DCTs are used.
Blocks (YYYY), and
A macro block is formed by two DCT blocks U and V.
Is configured. Component-based digital VT
In R, the data that can be used as the reproduced image data is
This is reproduced in units of macro blocks. Therefore,
Even if each color is in a different macroblock
Even if the difference data U and V and the luminance data Y can be reproduced,
The image cannot be composed.
[0007] In the recording data, sync blocks are continuous.
Configuration. The code included in this one sync block
Relation between macro signal and macro block is not specified
And can reproduce all the code signals of one sync block
However, when viewed in macroblock units, all are always valid
Cannot be treated as sensitive data. This means that
When performing variable speed playback to retrieve playback data in blocks
It becomes a title. Therefore, the applicant of the present application has
Corresponding to an integer number, for example, one macroblock
Insert the output and use the macro block as much as possible during variable speed playback.
Provision of a recording device that can reproduce component data in units
I am planning.
[0008]
As a video signal,
Even with SD (standard definition) signals, the field frequency
There is a difference of 50Hz and 60Hz, and the aspect ratio is
Different SD wide systems exist, and data volume
However, there may be half SD-L systems. These ties
The video signal of the tape is also the same rotating head and magnetic tape
It is preferable to be able to record / reproduce with the VTR of the mechanism including
No.
In the case of such a digital VTR,
The amount of recorded data differs depending on the type of video signal.
The configuration of the data recorded / reproduced for each type is set.
Had been established. As a result, recording / reproduction of digital VTR
There is a disadvantage that the scale of the circuit for production increases.
Was. In addition, sync between different types of video signals.
Since the data amount differs when the block length is fixed,
Make the data arrangement in the sync block exactly the same
Is impossible, just make the sync block length equal
Then, the circuit scale is not sufficiently reduced.
Therefore, the object of the present invention is to
When recording video signals
Thus, a sync block is formed, and the regulation of the recording / reproduction circuit is
Digital video signal recording device frame
It is an object of the present invention to provide a computerized method.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a digital
When cosine transform and variable length coding of video signal
In addition, the data amount of the encoded output for a predetermined period
Control to fit within the data area of the block.
Buffering circuit for the
The output is configured as a sync block, and multiple
Having a device for recording as a single track
Framing method in a video signal recording apparatus.
When recording SD type digital video signals,
Indicates the area where video data is allocated for each sync block.
It is divided into 1, 2, 3 and 4 areas, and N
1st, 2nd, 3rd and 4th
Of the first digital video signal in the divided area of
Place the coded output of the cosine transform block ofEach thin
The first, second, third and fourth areas of the block
When the encoded output of one digital video signal is arranged
The first, second, third and fourth divided areas respectively
When the DC component of the luminance signal component is
In addition, the order of the luminance signal component and the chrominance signal component is
AndCompared with SD type digital video signals,
4/3 times the number of cosine transform blocks recorded on the rack
When recording the second digital video signal of
The coded outputs of the M cosine transform blocks are first and second
And in the third divided areaDistributed to1 / 3M
Place cosine transform block in fourth divided areaAnd
The first, second and third areas of each sync block
When the coded output of digital video signal 2 is arranged
In each of the first, second and third divided areas,
The DC component of the luminance signal component is
The order of the degree signal component and the color signal component is assumed to be predetermined.Ruko
Frame of a digital video signal recording device characterized by
It is a method of systemization.
[0012]
[Function] When recording an SD type digital video signal
Means that the buffering circuit has a data
30 DCT blocks (= 6 macro blocks) in the rear
Of the encoded output so that the encoded output corresponding to
Control the amount of data. Truck compared to SD type
4/3 times the number of cosine transform blocks recorded in SD
Wide or SD-L type digital video signal
When recording, the buffering circuit has 5 sync blocks.
40 DCT blocks (= 6 macros) in the data area of
Block + 4DCT block)
The data amount of the encoded output is controlled so as to be included. each
The data area of the sync block is divided into four. 30D
The encoded output corresponding to the CT block is
Data that includes data corresponding to 6DCT blocks
Configuration. Encoding output corresponding to 40 DCT blocks
Force is within the first to third divided areas of each sync block
The one corresponding to the 30DCT block is the same as the SD type
It is arranged with the regularity of. The remaining 10 DCT blocks
And the encoded output corresponding to the fourth
Packed in the area.
[0013]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
It will be described in the light of the above. FIG. 1 shows the recording side of a digital VTR.
2 shows a configuration of a provided video data processing circuit. FIG.
In, the input terminal indicated by 1 is
Video data is provided. This video data is
Is supplied to the conversion circuit 2.
The present invention relates to different types of components.
Color video signal, and process the processed data.
To record data on magnetic tape with a rotating head
Here, SD, SD wide, and SD-L
It is intended for processing of different types of video signals. FIG.
Is for SD signals with an aspect ratio of (4: 3)
It is. The format of the SD signal is shown below.
525/60 (SD60) system
Sampling frequency: 13.5 MHz
Number of samplings / line: 858
Frame rate: 29.97Hz
Line frequency: 15.734 kHz
Effective pixel: Y 720 (H) x 480 (V)
CR, CB 180 (H) x 480 (V)
625/50 (SD50) system
Sampling frequency: 13.5 MHz
Number of samplings / line: 864
Frame rate: 25Hz
Line frequency: 15.625 kHz
Effective pixel: Y 720 (H) x 576 (V)
CR, CB 360 (H) x 288 (V)
Component-based luminance signal Y and color
To process the difference signals CR, CB, the macroblock is
Stipulated. In the SD60 system, as shown in FIG.
, Four Y blocks and 1 at the same position in one frame
A total of 6 blocks of U blocks and one V block
Construct one macroblock. As for the Y signal, FIG.
As shown in B, the total number of DCT blocks in one frame is
(90x60 = 5400) for the color difference signal.
Is, as shown in FIG. 2C, this is (22.5 × 60 = 1
350), for a total of 8100 DCT blocks / one frame.
There is a frame. Therefore, 8100 ÷ 6 = 1350
This is the number of macro blocks in one frame.
In the SD50 system, as shown in FIG.
, Four Y blocks and 1 at the same position in one frame
U blocks or one V block (line sequential)
) Constitute one macroblock. Y signal
As a result, as shown in FIG.
The number of locks is (90 × 72 = 6480).
For the signal, as shown in FIG. 2F, this is (45 × 3
6 = 1620), and as a whole9720DCT block
/ 1 frame exists. Therefore,9720$ 6 =16
20Is the number of macroblocks in one frame.
FIG. 3 shows that the aspect ratio is (16: 9).
This indicates an SD wide format. SD Wide is
It is specified in the following format.
525/60 (SD Wide 60) system
Sampling frequency: 18 MHz
Number of samplings / line: 1144
Frame rate: 29.97Hz
Line frequency: 15.734 kHz
Effective pixel: Y 960 (H) x 480 (V)
CR, CB 240 (H) × 480 (V)
625/50 (SD Wide 50) system
Sampling frequency: 18 MHz
Number of samplings / 1 line: 1152
Frame rate: 25Hz
Line frequency: 15.625 kHz
Effective pixel: Y 960 (H) x 576 (V)
CR, CB 480 (H) x 288 (V)
Macro block for SD Wide 60 system
The configuration of the lock is the same as that of the SD60 as shown in FIG. 3A.
It is. For the Y signal, all DCT blocks of one frame
3B, (120 × 60 = 72)
00), and the color difference signals are as shown in FIG. 3C.
This is (30 × 60 = 1800), which is 1
There are 0800 DCT blocks / one frame. Follow
10800 ÷ 6 = 1800 is a macro in one frame
This is the number of blocks.
FIG. 3D shows the SD Wide 50 system.
In the same way as the SD50, a macro block is
You. As for the Y signal, as shown in FIG.
The total number of DCT blocks in the system is (120 × 72 = 864)
0), and the color difference signals are as shown in FIG. 3F.
In addition, this is (60 × 36 = 2160).1
2960There is a DCT block / one frame. Follow
hand,12960$ 6 =2160Is a macro in one frame
This is the number of blocks.
FIG. 4 shows an aspect ratio of (4: 3).
However, the data amount is halved, and S can be recorded for a long time.
1 shows the format of DL. SD-L has the following format
Specified in the mat.
525/60 (SD-L60) system
Sampling frequency: 9 MHz
Number of samplings / line: 572
Frame rate: 29.97Hz
Line frequency: 15.734 kHz
Effective pixel: Y 480 (H) x 480 (V)
CR, CB 120 (H) x 480 (V)
625/50 (SD-L50) system
Sampling frequency: 9 MHz
Number of samplings / line: 576
Frame rate: 25Hz
Line frequency: 15.625 kHz
Effective pixel: Y 480 (H) x 576 (V)
CR, CB 240 (H) x 288 (V)
The structure of a macro block in the case of SD-L60
As shown in FIG. 4A, SD60 and SD wide
And 60 are the same. FIG. 4B shows the Y signal.
Thus, the total number of DCT blocks in one frame is (60 × 6
0 = 3600), and the color difference signal is shown in FIG.
As shown, this is (15 × 60 = 900),
With body54There are 00DCT blocks / one frame.
Therefore,5400 ÷ 6 = 900 is a macro in one frame
This is the number of blocks.
In the SD-L50 system, as shown in FIG.
Thus, the macro block is configured similarly to the SD50.
You. As for the Y signal, as shown in FIG.
The total number of DCT blocks in the system is (60 × 72 = 4320)
As shown in FIG. 4F, the color difference signal
This is (30 × 36 = 1080), and as a whole6480
There is a DCT block / one frame. Therefore,64
80$ 6 =1080Is the number of macroblocks in one frame
It is the number.
The configuration of the recording system shown in FIG.
To explain again, in the blocking circuit 2, the raster
The video data in the scanning order is (8) as illustrated in FIG. 5A.
× 8) is converted into data having a DCT block structure.
The output of the blocking circuit 2 in FIG.
It is supplied to the road 3. In the shuffling circuit 3, the tape
Errors due to longitudinal scratches, clogs on the head, etc.
Focus and make correction impossible, resulting in poor image quality
To prevent it from being noticeable, for example,
As a unit, a macro block is
Shuffling is performed. The output of the shuffling circuit 3
It is supplied to a DCT (cosine transform) circuit 4. DCT times
From the road 4, as shown in FIG.
The coefficient data of AC1 to AC63 is generated.
(8 × 8) coefficient generated by DCT circuit 4
The DC component DC of the data is supplied to the packing circuit 10.
And 63 of them, AC1 to AC63, are delayed.
The signal is supplied to a quantization circuit 6 via a path 5. AC coefficient
As shown in FIG. 5B, the data is stored in the zigzag scan order.
Transmitted in order from low AC to high AC
Is done. In addition, the coefficient data of this AC is
And the activity generating circuit 8. delay
The circuit 5 determines an appropriate quantization number QNO in the estimator 7.
And a delay amount corresponding to the time required to perform the operation.
The quantization number QNO from the estimator 7 is
It is supplied to the packing circuit 10.
In the quantization circuit 6, the AC component in the coefficient data is
AC1 to AC63 are requantized. That is,
In the quantization step, the coefficient data for AC is divided and
The quotient is converted to an integer. If this quantization step is estimator 7
They are determined by the quantization numbers QNO. digital
In the case of a VTR, processing such as editing is performed in one field or
Is performed in units of one frame, so one field or
Indicates that the amount of data generated per frame must be less than the target value.
It is necessary.
Data generated by DCT and variable length coding
Since the data amount changes depending on the pattern to be encoded,
Field or buffer shorter than one frame period
To reduce the amount of data generated by the
Buffering processing is performed. Here, 5 sync
Buffering unit to be used in the lock data area
Knit data (30 DCT blocks for SD, S
(40 DCT blocks for D-wide and SD-L)
Is buffered so that Buffery
Shortening the buffering unit
Simplification of buffering circuit, such as reducing memory capacity
It is for conversion.
The activity generating circuit 8 has a function of D
The amount of AC component is checked in units of CT blocks, and the DC
2-bit activity indicating T block activity
Generate the activity code AT. As an example,
The absolute value of coefficient data AC1 to AC63
Count the number of items above, and show the
The activity code AT is generated. As an example, below
The activity code AT described above is generated.
Count value is (0-10): (00)
The count value is (11-18): (01)
The count value is (19 to 25): (10)
The count value is (26-63): (11)
The count value is the AC component of the DCT block.
It represents a measure of quantity. Therefore, to control the amount of generated data
When the AT is (00) and the AC component is small, the quantum
It is necessary to reduce the conversion step, while AT is (1
In 1), when there are many AC components, the quantization step should be increased.
There is a need to. Thus, the quantization step is determined.
Activity is used as a guide. This
The activity code AT is calculated by the estimator 7 and the package.
Is supplied to the switching circuit 10.
The output of the quantization circuit 6 is a variable length coding circuit 9
And run-length coding, Huffman coding, etc.
Done. For example, the continuous number of "0" in the coefficient data of the code
Is stored in ROM.
Variable-length code (encoded
Output) is employed.
The code signal from the variable length coding circuit 9 is used as a packing circuit.
10 is supplied. The packing circuit 10 has a code signal
Is converted to byte-wide data. Packing circuit 10
The output is supplied to the framing circuit 11. Framed times
Road 10 has a code signal and activity code A
T forms the allocated data.
In the framing circuit 11, a packing circuit
10, the synchronization signal, the quantization number QN
O, ID signal and auxiliary code AUX are added. And
From the framing circuit 11, data of a sync block configuration is provided.
Appears. The output of this framing circuit 11 is parity
The error correction code is supplied to the generation circuit 12 and is not encoded.
Is done.
A product code is used as an error correction code.
To the horizontal and vertical data.
The encoding of the code-Solomon code is performed. Horizontal
The error correction code in the vertical direction is called the inner code,
The error correction code is called an outer code. Inner code is 1 sync
It does not apply to the data contained in the data area of the block.
Thus, a horizontal parity PT is generated. Vertical parity only
May be included. During variable speed playback,
Data extracted as a link block is treated as valid.
Error correction using the inner code is performed.
The output of the parity generation circuit 12 is output terminal 1
It is taken out to 3. Although not shown, this recording data
2 rotations via channel coding circuit and recording amplifier
It is supplied to a head and recorded on a magnetic tape.
The estimator 7 has a function of the buffering unit.
The amount of generated data can be less than or equal to the target value, and
The quantization step having the smallest value is determined. In addition,
Referring to the activity code AT, the DCT block
An appropriate quantization step is determined for each. Figure 6 shows the estimate
1 shows an example of the container 7. n quantization circuits 201, 20Two,
..., 20nTo the coefficient data from the DCT circuit 4.
Data is supplied. These quantization circuits 201~ 20nTo
Are different quantum values from the quantization step generation circuit 21.
, Δn are supplied respectively.
It is.
At each quantization step, the result is divided and converted into an integer.
Output from the variable length encoding circuit 221~ 22nTo each
Be paid. These variable length coding circuits 221~ 22
nIs a variable length coding circuit that actually generates a variable length code
Unlike the code No. 9, the code length data of the variable length coded output is generated.
Live. The data of this code length is stored in the accumulation circuit 23.1~ 23
nRespectively. Accumulation circuit 231~ 23nTo
Is supplied with a reset pulse from the terminal 24. Accumulation times
Road 231~ 23nOccurs in the buffering unit
To calculate the amount of code signal
A reset pulse is generated for each reset. Accumulation circuit 231~
23nIs supplied to the determination circuit 25.
The target value from the terminal 26 is supplied to the judgment circuit 25.
Am and the activity code AT from the terminal 27
Supplied. Accumulation circuit 231~ 23nOutput and target value A
m is compared with the target value within the range not exceeding the target value Am.
Activity close to the value Am and of the DCT block
A quantization step adapted to the tee is determined. This judgment
The quantization number QNO is determined by the output, and the output terminal 28
Is taken out. This quantization number QNO is used as the quantization circuit 6
Supplied to The quantization circuit 6 quantizes the quantization number.
A ROM for converting into steps is provided.
The estimator 7 is limited to the configuration shown in FIG.
A method of sequentially performing quantization at different quantization steps
For example, various configurations can be adopted. Also, all orders
Common quantization step for coefficient data of
The quantization step is not limited to
May be used. In other words, the coefficient data for the AC
Divide into multiple groups according to the number and quantize step
For each of multiple groups
I do. And when different quantization steps are used,
Multiple sets of quantization steps for a group of
Quantization is performed using a set of multiple quantization steps.
The optimal quantization step is determined with reference to the result.
Further, two tracks are placed on the magnetic tape.
Are simultaneously driven by two closely spaced rotating heads
Is formed and one frame of data is divided into multiple tracks
Recorded. Figure 7 shows the number of tracks of each type described above.
Show. One frame for SD50 and SD Wide50
Data is recorded on 12 tracks, SD60 and
And SD Wide 60, one frame contains 10 data
Recorded on the track. SD-L50, SD-L60
Each of them has 6 and 5
One frame data is divided and recorded on the track. What
Note that the PCM audio signal is error-correction-coded,
In the audio data recording section provided in one track
Be recorded.
One frame of each type of video signal described above
As can be seen by comparing the number of macroblocks per
D-wide and SD-L types are SD type
4/3 times the number of macroblocks. One recording track
The number of sync blocks recorded in the
When set properly, SD wide and SD-L type
Recorded data is compressed to 3/4 of that of SD type
You.
FIG. 7B shows one buffering unit (B
Indicates the number of DCT blocks included in UF). SD'sIf
In the data area of 5 sync blocks, 5 macros
Block (30DCT block) code signal
Buffering is done as Paraphrase
If the buffering unit (5 macroblocks)
Data amount is within the data area of 5 sync blocks.
Is controlled as follows.SD wide andIn SD-L,
6 macro blocks + 4 DCT blocks = 40 DCT blocks
Is included in one buffering unit.
FIG. 7C shows one track on the magnetic tape.
As shown, the buffering units BUF0-BUF
26 data are recorded and each buffering unit
Is composed of 5 sync blocks SYNC1 to SYNC5.
It is. This track format uses unified processing.
For the sake of clarity, the same
You.
The shuffling performed by the shuffling circuit 3
A description will be given of the switching process. One frame of SD50 data
Is basically shuffled.
Will be described. One frame (45 ×
36) video data of a macroblock is horizontally divided for 5 minutes
Crack. This means that the buffering unit has 5 macro blocks.
This is because it is composed of a lock. In addition, one frame
The data is equally divided in the vertical direction by the number of tracks (12). Obedience
Therefore, as shown in FIG. 8, (9 × 3 = 27 macroblocks)
H) is formed. This is supermak
I will call it a rock block. In one frame, (5
× 12 = 60 super macroblocks).
For each row of 12 super macroblocks
And figure8As shown in the figure,
Specify the lock number. Super macro block number is 1 frame
Corresponding to the track number on which the
You. Change the arrangement of super macro block numbers between columns.
By doing so, shuffling is achieved.
The 27 macro blocks in each super macro block
As shown in FIG.
Number is assigned. 5 macros of buffering unit
When collecting blocks, the (super macro block number
-Macroblock number). An example
For example, (0-0) of the buffering unit BUF0 is
From the super macro block of number 0 to the
It is a collection of rock blocks.
The shuffled video data is
DCT transform, buffering process, variable length code
Then, the data is recorded on a magnetic tape. Continuous
2 frames of video data and corresponding recording data
Are recorded in the track format shown in FIG. this
Represents what is shown in FIG. 7C over two frames.
It is. The odd frame tracks and even frame tracks
The recording order is changed between the tracks of the game.
By the shuffling process described above, the two rotating heads
Error caused by scratches on the clog or tape on one side
Can be distributed, so error correction is easy.
Becomes
An SD50 system and an SD60 system to be described later
Stem included in one buffering unit
5 sync blocks (SYNC1 to SYNC5)
Are shown in FIG. Each sync block has
Contains one macroblock and one buffering unit
Contains 5 macroblocks (= 30 DCT blocks)
I will.
The length of one sync block is, for example, 90 bytes.
It is Block synchronization signal at the beginning of the sync block
SYNC (2 bytes) is located, followed by the ID signal
To position. This ID signal is a 2-byte ID signal (ID
0, ID1) and parity IDP for ID signals
(1 byte). 77 bytes of the remaining 85 bytes
Is the data area, and the last 8 bytes are the product code
Is the parity of the inner code. At the beginning of the data area,
1-byte quantization number Q for identifying a quantization step
NO and auxiliary code AUX are located. Then 75
Byte is data (variable length code or outer encoded paris
T).
One sync block includes one macro block.
(YYYY, U, V) code signal and each DC
Activity code AT and T
And a motion flag M are inserted. The motion flag M is DCT
A 1-bit flag indicating the presence or absence of motion detected for each block.
It is a lag. In FIG. 1, for simplicity, the motion detection circuit is:
Omitted.
Each of the 75-byte areas has a fixed length,
For example, four areas with a length of 18 bytes and the beginning of the fraction
Area. For every 18 bytes,
DC generated in the four Y DCT blocks
The component (9 bits) is arranged, and then the motion flag M and
And an activity code AT. 18-buy
Area is 12 bytes and 6 bytes
Each is divided. As a result, in addition to the first fractional area,
Eight areas are formed.
The first area is a fixed AC-H area.
It is. The next 12-byte area including the DC component is Y AC
-L area, 6-byte area is fixed AC-H area
The rear. These bytes are used to duplicate standard symbols.
Prepare several sheets, and for each encoded output, 1DCT
Examine the distribution of the number of bytes in the encoded output corresponding to the block
Is selected by In the next 18-byte area,
AC-L area, DC (for example, U) DC,
For lug M, activity code AT, AC-L
Area. In addition, the next 18-byte area
A is the AC-L area of Y and the fixed AC-H area,
The last 18-byte area is the AC-L area of Y,
(Eg, V) DC, motion flag M, activity
This is an area for code AT and AC-L. Each A
The AC-H component protruding from the CL area is the first AC
-Packed in order from the H area. Within the AC-L area
If there is an empty area, that is, a variable AC area,
Here, the protruding AC-H component is packed.
The ID signal has a frame ID, a format,
Identification bit, 2 bits indicating type of recording data, sync
Includes block address and parity byte IDP. Fret
The frame ID is inverted for each frame. The identification bit is
Format for digital VTR of the embodiment of
External formats, such as those on data storage devices
To identify When this is "1", the digital VT
R means the format. When this is "0", other
Means the format. The recording data identification bit is
Indicates the type of recording data (video, audio, etc.). Sa
Furthermore, the sync block address is one frame of data.
And all of the thin tracks recorded on multiple tracks
This is the address that is serially numbered for the block.
Further, the auxiliary code AU in the data area
X is also a kind of ID signal, and is a broadcast form of a video signal.
Information such as an expression and an audio mode is included. data
Record quantization number QNO and auxiliary code AUX in area
The reason is that the error correction code of the ID signal is
Error correction code for data in the data area
This is because the correction ability is high.
The sync block data described above is
It is configured by a memory conversion circuit 11. This sync block
Has been improved in the following points. First,
Within one sync block, code signal of approximately one macro block
Signal exists, so that one sync block
Data reproduced in units of data can be used effectively. No.
2, a fixed area is provided as an AC-H area.
However, since these are dispersed, the AC-H component
Can be reduced due to a propagation error. Third
The fixed AC-H area is provided before the first DC component
Have been. Therefore, it protrudes from the sync block
The AC-H component is packed earlier.
Lowers the chances of spanning the sync block
You. Fourth, the AC-
The H component is packed from the beginning of the fixed AC-H area.
Thus, the AC-H component has address information. So
As a result, even if there is an error in the previous sync block,
Refresh with sync block.
The above-described shuffling processing of SD50 and
Track format for other types of video signals
Even expand. Hereafter, videos of types other than SD50
The signal processing will be described. First, the SD60 video signal
The processing will be described with reference to FIG. In one frame,
As shown in FIG. 11, (22.5 × 60 macroblocks)
Video data exists. This is (45 × 30 macro
Block).
This modification is based on the 22.5 macro block of each row.
22 macroblocks and fractional 0.5 macroblocks
And the second, fourth,... 60th even-numbered rows
The 22 macroblocks located in the odd-numbered rows are
After the black block, and finally two 0.5
By combining the macroblocks into one macroblock.
Is done. As a result, the allocation of (45 × 30 macro blocks)
A row is obtained. In SD60, one frame of data is 1
It is recorded on track 0, so this is
Crack. On the other hand, the horizontal direction is divided into 5 equal parts as in the case of SD50.
You. Therefore, an array of (5 × 10 super macroblocks)
Is formed.
For each column of 50 super macroblocks,
Numbering according to the shuffling pattern
It is. Like the SD50, 27 Macs in the super block
The block is numbered. And SD6
0 is the same as the track format shown in FIGS. 7C and 9
It is. In SD60, one frame of data contains 10 lines.
Since it is recorded on the track, (m = 9). This S
The data structure of one buffering unit of D60
This is shown in FIG. 10 as in the case of the above-described SD50.
Next, FIG.
It will be described with reference to FIG. 1 of (60 × 36 macro blocks)
The video data of the frame is vertically divided by the number of tracks (1
It is equally divided in 2). In the horizontal direction, the buffering unit
For a set of 6 macroblocks + 4 DCT blocks,
(3 × 36 macroblock) at end (indicated by A and B codes)
), And 54 macroblocks are divided into six equal parts. The result
As a result, except for both ends (6 × 12 super macro block)
C) is formed. A super macro block consisting of 27
It is the same as that described above composed of black blocks.
Each of the 12 super macroblocks in each column
Columns are numbered according to shuffling patterns
Is made. SD Wide 50 track format
Is the same as FIG. 7C and FIG. For example, buffer
(0-0) of the switching unit BUF0 is the number 0 of each column.
The macro block of number 0 is collected from the super macro block.
6 macro blocks. In SD Wide 50,
(M = 11). Shafts at both ends of one frame image
The fling processing will be described later.
FIG. 13 shows the processing of the SD wide 60.
In one frame, as shown in FIG.
Black block) video data. This is (6
(0 × 30 macro blocks). This deformation
Translates 30 macroblocks in each row into 27 macroblocks
One leftmost macroblock and two rightmost macroblocks
Divided, located in the second, fourth,... 60th even-numbered row
27 macro blocks in odd-numbered rows
Connect after block. 3 Macs at both ends of odd-numbered row
Block is added to the left end, and the three
Collect the black blocks on the right edge. Thereby, (60 ×
30 macroblocks) is obtained. It on both ends
The reference numerals A and B are given respectively.
In the SD wide 60, one frame of data
Is recorded on 10 tracks.
Divide by 0. On the other hand, 54 blocks excluding both ends A and B
Divide horizontally into six equal parts. As a result, except for both ends
(6 × 10 super macroblocks) are formed. Sue
A macro block is composed of 27 macro blocks.
This is the same as described above.
Each of the (6 × 10) super macroblocks
For the rows, corresponding to the shuffling pattern (0-
9) is numbered. And SD Wide 60
The track format is the same as in FIG. 7C and FIG.
You. In the SD wide 60, (m = 9). 1 frame
The processing at both ends of the program image will be described later.
FIG. 14 is a block diagram of the SD-L50 system shuffling.
3 shows a ring process. In this system, one frame
(30 × 36 = 1080 macro blocks) and 27
One frame in a super macro block including a DCT block
Is divided. As shown in FIG.
18 (1 × 6 macroblock) strikes from the side
And cut out the remaining 972 macroblocks
Is divided into super macroblocks. Each super macrob
The macro block is numbered (0-26)
It is the same as that described above including the step. This division is
Rather, the jigsaw puzzle is formed as illustrated.
M (= 6) super macrobs lined up in the vertical direction
A shuffling number is assigned to each lock. SD-L50
Track format is the same as FIG. 7C and FIG.
You. The peripheral 108 macro blocks are denoted by A and A in FIG.
As shown by the symbols B and C,
Divided into groups of rock blocks. This one frame
The processing at both ends of the image will be described later.
FIG. 15 shows the processing of the SD-L60. 1
In frames, video of (15x60 macroblocks)
Data exists. This is the (30 × 30 macro block
H). This deformation is the second, fourth, ...
.15 macroblocks located in the 60th even-numbered row
Connected after 15 macroblocks in odd-numbered rows
You. Furthermore, the 30 macroblocks with a plus sign are:
14 macroblocks except the leftmost one in the first row,
One macroblock at the left end of the line and one at the right end of the 60th line
14 macroblocks except for, and one macro at the right end of line 59
And rock blocks. 60 macroblo with minus sign
The block consists of the leftmost 30 macroblocks of the odd-numbered rows,
A total of 60 with the rightmost 30 macroblocks of the even-numbered row
Contains macroblocks.
These peripheral macro blocks (total 90 macro blocks)
Black block) as shown in FIG.
Black block). Surrounding macroblocks
Excluding 810 macro blocks, 30 super macro blocks
Divided into Each super macroblock is (0-2
Including the macroblocks numbered in 6)
Same as described above. This division is not rectangular, but
In a jigsaw puzzle.
M (= 5) super macrobs lined up in the vertical direction
A shuffling number is assigned to each lock. SD-L60
Track format is the same as FIG. 7C and FIG.
You. The 90 peripheral macroblocks are denoted by A,
As shown by the symbols B and C, each
Divided into groups of rock blocks. This one frame
The processing at both ends of the image will be described later.
For SD Wide and SD-L systems
FIG. 16 shows the processing of peripheral macro blocks
Will be explained. For the SD Wide 50 system,
As shown in FIG. 12, each of the (3 × 36 macroblocks)
H) surrounding macroblocks A and B occur. SD
In the wide 60 system, as described above and shown in FIG.
And the surrounding macros of (3 × 30 macroblocks)
Blocks A and B occur. Put these two together
Is divided vertically by three macroblocks.
As a result, the resulting peripheral super macroblock (= 6 ×
3 = 18 macroblocks).
As shown in FIG. In addition, (18
Black block = 27 × 4 = 108 DCT block)
You.
In the SD-L50 system, as described above, FIG.
As shown in FIG. 4, each of the (1 × 36 macroblocks)
H), surrounding macroblocks A, B and C occur.
In the SD-L60 system, as described above and shown in FIG.
And the surrounding macros of (1 × 30 macroblocks)
Blocks A, B and C occur. As shown in FIG.
As shown in the figure, the combination of these
Divide by locks. The resulting peripheral super
Within a macroblock (= 3 × 6 = 18 macroblocks)
For each, as shown in FIG.
Is attached.
Further, the peripheral super macro blocks a to
r, as shown in FIG.
Each T block is divided into 27 (n-0 to n-26)
You. Here, in the SD Wide 50 system, (n = 0 to
11), and in the SD Wide 60 system, (n = 0)
9), and in the SD-L50 system, (n = 0 to
5), and in the SD-L60 system, (n = 0 to
4).
The SD memory shuffled as described above
And one buffering unit of SD-L (= 40
The data of the DCT block) includes five sync blocks shown in FIG.
Recorded as lock configuration. Data for each sync block
In front of the data area, (6 DCT blocks: 1 macro block)
Locked) encoded output. Upper three thin
(6DCT block) in the remaining data area of the block
(Macroblock: 1 macroblock). So
As a result, 36 DCT blocks are arranged. Shown by bold line
So, the remaining data area of the lower two sync blocks
A 4DCT block is arranged in the block. Like this 40D
Allocate CT blocks in the data area of 5 sync blocks
Can be placed.
Here, the SD tag described above and shown in FIG.
The sync block configuration of the
And the sync block configuration of SD-L. SD card
, The encoded output of the Y DCT block is 12 bytes.
Is inserted in the section of the unit length, but the data amount is reduced to 3/4
Since it is compressed, this is (12 × 3/4 = 9 bytes)
G). Also, the coded output of the DCT block of C
Is inserted in the 6-byte section, but the data amount is
Since it is compressed to 3/4, this is converted to (6 × 3/4 =
(4.5 bytes / 5 bytes). In addition, a fixed AC
-Change the H area from 6 bytes to 4 bytes.
The fourth division formed by dividing it into four every 18 bytes
In the first, second and third divided areas, (Y, Y)
(C, AC-H, Y) (Y, C, AC-H)
I do. As a result, DC components are regularly located every 9 bytes.
The resulting sequence is The fourth of the remaining 5 sync blocks
In the split area, (Y,
Y) (C, AC-H, Y) (Y, C, AC-H) (Y,
Y) Compatible with 10 DCT blocks of (C, AC-H, Y)
Stuff your data. Thus, every 18 bytes
The position of the stream is located, and data is
In FIG. 10 and FIG.
It exists in common between the data structures of FIG. The first three buys
That there is a fixed AC-H area for
Same layout of lug M and activity code AT
It is. Of course, in the SD type, (Y = 12 bytes, C
= 6 bytes), SD wide and SD-L type
Then, (Y = 9 bytes, C + AC-H = 9 bytes)
And has a periodicity of 18 bytes. Referring to FIG.
The advantage of the data structure of the sync block described in FIG.
7 also occurs similarly.
In the data structure shown in FIG.
The T block correctly recreates the top three sync blocks.
When created, contributes to the playback image as one macroblock
can do. Also, the 4DCT block is used for other blocks.
Correct the 2DCT block included in the buffering unit.
When the image is reproduced properly, the image is reproduced as one macro block.
Can be contributed to. Consider error correction coding
When taking this into account or during variable speed playback,
Lock, in particular, 4DCT block is one macroblock
There is a high risk of not being able to contribute.
The peripheral supermac shown in FIG.
4DCT block obtained by the
It is arranged in the data area enclosed by the thick line. Therefore, this
Even if the 4DCT block becomes error data,
The inside can be degraded inconspicuously. Image during variable speed playback
The image can be similarly improved. In addition, multiple
Do not fix 6DCT blocks that span the sync block
It is more preferable to make a round.
Further, the present invention is different from the SD type.
HD (high resolution) type
Double the number of recording tracks of the SD signal for the video signal
It can also be applied when recording in This HD type is
Data structure similar to the SD type
You.
[0079]
According to the present invention, a recording / reproducing disk is provided.
Digital video signals of different types
Ensure that the data structure of the sync block has the same regularity
Can be. Therefore, processing at the time of recording and reproduction or
The circuit configuration can be simplified.
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が適用されたディジタルVTRの記録
データ処理回路のブロック図である。
【図2】SDタイプのビデオ信号の説明に用いる略線図
である。
【図3】SDワイドタイプのビデオ信号の説明に用いる
略線図である。
【図4】SD−Lタイプのビデオ信号の説明に用いる略
線図である。
【図5】DCTの説明に用いる略線図である。
【図6】見積り器の一例のブロック図である。
【図7】この一実施例のトラック数、バッファリングユ
ニットおよびトラックフォーマットの説明のための略線
図である。
【図8】SD50システムのシャフリングの説明のため
の略線図である。
【図9】テープ上のトラックフォーマットを示す略線図
である。
【図10】SDシステムにおけるバッファリングユニッ
トのデータ構成を示す略線図である。
【図11】SD60システムのシャフリングの説明のた
めの略線図である。
【図12】SDワイド50システムのシャフリングの説
明のための略線図である。
【図13】SDワイド60システムのシャフリングの説
明のための略線図である。
【図14】SD−L50システムのシャフリングの説明
のための略線図である。
【図15】SD−L60システムのシャフリングの説明
のための略線図である。
【図16】SDワイドおよびSD−Lシステムの周辺部
のシャフリングの説明のための略線図である。
【図17】SDワイドおよびSD−Lシステムにおける
バッファリングユニットのデータ構成を示す略線図であ
る。
【符号の説明】
3 シャフリング回路
4 DCT回路
6 量子化回路
7 見積り器
11 フレーム化回路BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a recording data processing circuit of a digital VTR to which the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic diagram used for describing an SD type video signal. FIG. 3 is a schematic diagram used for describing an SD wide type video signal. FIG. 4 is a schematic diagram used for describing an SD-L type video signal. FIG. 5 is a schematic diagram used for describing DCT. FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of an estimator. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the number of tracks, a buffering unit, and a track format according to the embodiment; FIG. 8 is a schematic diagram for explaining shuffling of the SD50 system. FIG. 9 is a schematic diagram showing a track format on a tape. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a data configuration of a buffering unit in the SD system. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining shuffling of the SD60 system. FIG. 12 is a schematic diagram for explaining shuffling of the SD Wide 50 system. FIG. 13 is a schematic diagram for explaining shuffling of the SD Wide 60 system. FIG. 14 is a schematic diagram for explaining shuffling of the SD-L50 system. FIG. 15 is a schematic diagram for explaining shuffling of the SD-L60 system. FIG. 16 is a schematic diagram for explaining shuffling around a SD wide and SD-L system. FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a data configuration of a buffering unit in the SD wide and SD-L systems. [Description of Signs] 3 Shuffling circuit 4 DCT circuit 6 Quantization circuit 7 Estimator 11 Frame formation circuit
Claims (1)
よび可変長符号化するととにも、所定期間の符号化出力
のデータ量をN個のシンクブロックのデータエリア内に
収まるように、制御するためのバッファリング手段と、
上記バッファリング手段の出力をシンクブロックの構成
として、記録媒体上の複数のトラックとして記録するた
めの手段とを有するディジタルビデオ信号記録装置にお
けるフレーム化方法であって、 第1のディジタルビデオ信号を記録する時には、上記各
シンクブロックのビデオデータの配置エリアを第1、第
2、第3および第4のエリアに分割し、上記N個のシン
クブロックで形成される第1、第2、第3および第4の
分割エリア内に、上記第1のディジタルビデオ信号のM
個のコサイン変換ブロックの符号化出力を配置し、上記各シンクブロックの第1、第2、第3および第4の
エリアに上記第1のディジタルビデオ信号の上記符号化
出力を配置する場合に、上記第1、第2、第3および第
4の分割エリアのそれぞれの所定の位置に輝度信号成分
の直流分が位置すると共に、輝度信号成分と色信号成分
の順序が所定のものとされ、 上記第1のディジタルビデオ信号と比較して、上記トラ
ックに記録される上記コサイン変換ブロック数が4/3
倍の第2のディジタルビデオ信号を記録する時には、そ
のM個の上記コサイン変換ブロックの符号化出力を第
1、第2および第3の上記分割エリア内に配置し、その
1/3M個の上記コサイン変換ブロックを上記第4の分
割エリア内に配置し、 上記各シンクブロックの第1、第2および第3のエリア
に上記第2のディジタルビデオ信号の上記符号化出力を
配置する場合に、上記第1、第2および第3の分割エリ
アのそれぞれの所定の位置に輝度信号成分の直流分が位
置すると共に、輝度信号成分と色信号成分の順序が所定
のものとされ ることを特徴とするディジタルビデオ信号
記録装置のフレーム化方法。(57) [Claim 1] Cosine transform and variable length encoding of a digital video signal are performed, and the data amount of encoded output in a predetermined period is stored in the data area of N sync blocks. Buffering means for controlling to fit,
Means for recording the output of the buffering means as a plurality of tracks on a recording medium in the form of a sync block, the method comprising: recording a first digital video signal in a digital video signal recording apparatus. In this case, the video data arrangement area of each sync block is divided into first, second, third and fourth areas, and the first, second, third and third areas formed by the N sync blocks are divided. In the fourth divided area, M of the first digital video signal
Coded outputs of the cosine transform blocks, and the first, second, third and fourth
Encoding the first digital video signal in an area
When arranging the outputs, the first, second, third and third
And a luminance signal component at a predetermined position in each of the four divided areas.
And the luminance and chrominance signal components
And the number of the cosine transform blocks recorded on the track is 4/3 compared to the first digital video signal.
When recording a second digital video signal of the fold, the M-number of the cosine transform first the encoded output of the block, and placed in the second and third of the divided area, the 1 / 3M number of The cosine transform block is arranged in the fourth divided area, and the first, second and third areas of each of the sync blocks are arranged.
The encoded output of the second digital video signal
When arranging, the first, second and third divided areas
The DC component of the luminance signal component is
And the order of the luminance and chrominance signal components is predetermined.
A framing method for a digital video signal recording device, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07019892A JP3393408B2 (en) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | A framing method in a digital video signal recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07019892A JP3393408B2 (en) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | A framing method in a digital video signal recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234263A JPH05234263A (en) | 1993-09-10 |
| JP3393408B2 true JP3393408B2 (en) | 2003-04-07 |
Family
ID=13424581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07019892A Expired - Fee Related JP3393408B2 (en) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | A framing method in a digital video signal recording device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393408B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3341293B2 (en) | 1992-02-14 | 2002-11-05 | ソニー株式会社 | Digital video signal recording device |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP07019892A patent/JP3393408B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3341293B2 (en) | 1992-02-14 | 2002-11-05 | ソニー株式会社 | Digital video signal recording device |
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