JPH0832011B2

JPH0832011B2 - テレビジョン信号ディジタルｖｔｒ

Info

Publication number: JPH0832011B2
Application number: JP59191017A
Authority: JP
Inventors: 一郎小倉; 長寿郎山光; 邦雄末定; 章池谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPS6168706A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、テレビジョン信号のディジタルVTRに関す
るものである。

従来例の構成とその問題点一般にテレビジョン信号をディジタル化し、そのディ
ジタル信号をそのまま記録装置に記録しようとすれば記
録レートは100Mbps前後となり非常に高いものとなる。V
TRにおいて、デジタル信号をそのまま記録しようとすれ
ば、記録テープの容量が問題になる。

そこで、記録すべきディジタル信号に帯域圧縮を施
し、入力画質を保ちながら記録レートを1/2程度に低減
してから記録することが考えらている。

従来の画像圧縮記録として、特開昭55−93539号公報
に記載のようなものがある。第４図に従来の画像圧縮記
録装置を示す。第４図において、51は圧縮された符号ブ
ロックディジタル信号、52はD/A変換器、53は記録すべ
きディジタル信号、54は光学式の読みとり／書き込みヘ
ッドである。55はヘッド54により読み込んだアナログ信
号、56はA/D変換器、57は読みだした信号をA/D変換器56
により変換したデジタル信号、58は圧縮されて記録され
た信号を伸張し、誤りがあれば訂正する処理を施すDS
P、59は最終出力であるディジタル画像信号、60は画像
を再生するモニター、61はディスク状の記録媒体であ
る。

このように構成された従来の画像圧縮記録再生装置に
ついてその動作を説明する。

書き込み動作の場合は、圧縮された符号ブロックディ
ジタル信号51は、D/A変換され、光学式ヘッド54により
ディスク状記録媒体61に記録される。読み取り操作の場
合は、光学式ヘッド54により読み取られたアナログ信号
をA/D変換し、DSP58により圧縮された信号を伸長し、モ
ニターする。

しかしながら、このような画像の圧縮記録・再生をVT
Rで実現しようとすれば、記録媒体がテープ状であるた
めに、ディスク状ものに比して、強度も低く、変形が生
じるために、誤り率が非常に多くなる。

また、VTRの分野においては、画像を圧縮して記録す
れば、どうしても多少の画質に劣化を伴う。特に放送局
やスタジオで使用する業務用のVTRにおいては画像を圧
縮せずにそのまま記録するのが常識であった。

しかし、これを民生用に普及させようとすれば記録テ
ープの経済的利用が不可欠であり、そのためには記録密
度を高密度にする必要があり、それに伴ってテープへの
記録再生時の誤り率は増大する。

本発明はかかる点に鑑み、VTRにおいて画像の圧縮記
録再生を行う時に、誤りが検出されても、その修正時に
必要最小限のブロックに対してのみ修正する事が出来る
テレビジョン信号のディジタルVTRを提供する事を目的
とする。

発明の構成本発明のテレビジョン信号ディジタルVTRは、入力テ
レビジョン信号を所定の周波数でサンプリングし、各サ
ンプルをＮビットに量子化する信号量子化手段と、上記
サンプルを隣接するＬ個毎のブロックに分割し、この各
ブロックに対して高能率ブロック符号化を施し、１サン
プル当りＭビット（Ｍ≦Ｎ）に低減するブロック符号化
手段と、上記ビット数の低減されたデータに対してＰビ
ット毎に誤り検出ブロックを構成し、上記誤り検出ブロ
ック単位で誤り検出を行う誤り検出手段と、上記誤り検
出ブロック毎に誤り修正を行う誤り修正手段とを具備
し、上記L,M,PのあいだにＰ＝Ｓ・Ｍ・Ｌ（ただし、Ｓ
は２以上の整数）の関係が成立するようにしたものであ
る。

実施例の説明第１図は、高能率符号化法としてアダマール変換を用
いた場合のディジタルVTRの記録、再生系の概略のブロ
ック図を示すものである。

第１図において、入力端子101から入力されたアナロ
グTV信号（例としてNTSCカラーTV信号を考える）はA/D
変換器102においては例えば4fsc（fscはカラー副搬送波
周波数）でサンプリングされ（８ビット）量子化された
後、次の高能率符号化器103に入力される。この高能率
符号化器103はブロック化器104,アダマール変換器105,
及び量子化器106から成っており、ここで、入力信号の
画質を保ちつつサンプル当り４ビット程のビット数に低
減される。すなわち本来、114Mbpsのビットレートが半
分の57Mbpsに低減され高能率符号化が施される。そし
て、次の誤り訂正符号器107では再生時のビット誤りを
検出訂正するためのパリティービットが付加されて、最
終的に記録ヘッド108を介してテープ109に記録される。
また再生時は、再生ヘッド110から取り出された出力信
号は、まず誤り検出器111によって再生時にビット誤り
が発生したか否かをチェックしその情報に基づいて誤り
訂正復号器112で訂正可能な誤りは、記録時に付加され
たパリティーによって訂正される。

そして、高能率復号器113で記録時の高能率復号器103
と全く逆の変換が施され、元のサンプル当り８ビットの
信号に戻される。すなわち、この高能率復号器113は逆
量子化器114,アダマール逆変換器115,逆ブロック化器11
6の３ブロックから構成されている。そして次に、誤り
修整器117は、誤り訂正復号器112の訂正能力以上の誤り
が発生した場合、その誤りが発生したサンプルの隣接す
るサンプルから、近似的に信号を合成し、誤りサンプル
と置換する。そして最後にD/A変換器118により、元のア
ナログTV信号に戻されて出力端子119から出力される。

さて、アダマール変換は、隣接する21（1:正の整数）
個のサンプルを１つのブロックとして、このブロック単
位で変換を施すブロック符号である。そこで、このブロ
ックのことをアダマール変換ブロックと呼ぶことにす
る。一方前述した如く記録データはある一定の大きさの
ブロック毎に、その中のビット誤りが検出できるように
構成されており、このブロックのことを誤り検出ブロッ
クと呼ぶことにする。今、この誤り検出ブロックの大き
さ（ビット数）が、上記変換後のアダマール変換ブロッ
クの大きさ（ビット数）の整数倍の関係にない場合に
は、次のような不都合が生じる。今、例として、２次元
８次のアダマール変換を考え、アダマール変換ブロック
として、第２図に示すようなものを考える。ここでx1〜
x8は各サンプル点に対応している。

すなわち、アダマール変換器への入力列ベクトルをX,
アダマール変換後の出力列ベクトルをＹとするとそして両者の間には次式の関数が成立するＹ＝H8・Ｘ ……（２）ここで、H8は、８次のアダマール変換行列であり、次
式で与えられるここで“＋”は＋1,“−”は−１を表わす。

今、アダマール変換により、サンプル当り８ビットか
ら４ビットにビット数の低減が計れたとすると、変換後
のアダマール変換ブロックの大きさは、４ビット×８＝
32ビットとなる。一方、誤り検出ブロックの大きさを、
アダマール変換ブロックの大きさと無関係に例えば50ビ
ットと決めたと仮定すれば、第２図の斜線で示した誤り
検出ブロックEB2に誤りが検出された場合、アダマール
変換ブロックHB2,HB3,HB4のすべてに誤りが発生した可
能性が生ずる。したがって、その誤りが訂正不可能な誤
りであった場合には、修整動作に移るわけであるが、そ
の場合、置換しなければならないアダマール変換ブロッ
クはHB2,HB3,HB4とと３ブロックになり、ビット数的に
は96ビットに相当することになる。すなわち、アダマー
ル変換ブロックの大きさと誤り検出ブロツクの大きさと
の間に何ら関係がなければ、本来置換すればよい領域よ
りもかなり広い領域までも置換しなくてはならなくな
る。これは、誤り修整ができるだけ小範囲に限られるこ
とが画質上好しいことから考えると大きな欠点である。

本実施例は、入力テレビジョン信号をＮビットに量子
化し、隣接するＬ個のサンプルをブロック化し、アダマ
ール変換を施してサンプル当りＭビットに低減する。す
なわちアダマール変換によりブロック当りＬ×Ｎビット
からＬ×Ｍビットに低減する。

そして、誤り検出のブロックの大きさをＰビットすれ
ば、Ｐ＝Ｓ×Ｍ×Ｌ ……（４）の関係が成立するようにする（S:正の整数）。

Ｓ＝２の場合の様子を第３図に示す。第３図におい
て、誤り検出ブロックの大きさをＰ＝64ビットとしてあ
る。今、斜線を施した誤り検出ブロックEB2で誤り検出
された場合、誤り修整で置換すべきアダマール変換ブロ
ックはHB3,HB4の２ブロックであり、置換されるべき領
域は、64ビット相当となり、誤り検出ブロックのビット
数と一致し、必要最小限のブロック置換になっているこ
とがわかる。

なお、本発明の実施例の説明においては、誤り修整器
は高能率復号器の後に置かれているが、この位置は高能
率復号器の前でももちろん構わない。また、高能率ブロ
ック符号化法としては、アダマール変換以外の他の直交
変換符号化あるいはベクトル量子化のようなブロック符
号化に対しても本発明が有効なことは言うまでもない。

発明の効果一般に、誤り修整によって置換される画素は、常に相
関性が高いとは限らず、TV画面によっては、置換部が画
質的に大きな劣化となる場合も存在する。したがって、
この誤り修整によって置換する単位は小さい程望しい。
本発明に従えば、置換ブロックは必要最小限の大きさに
限定され、置換による画質劣化が生じる場合でも、その
領域を最小限にすることができる。しかも、誤り率を高
めることなく、入力画質を保ちながら記録レートを1/2
程度に低減して記録することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、高能率符号化を用いた場合のディジタルVTR
の構成の概略を示すブロック図、第２図はアダマール変
換ブロックと誤り検出ブロックとの大きさの関係が整数
倍でない場合の、誤り検出ブロックと修整が必要なアダ
マール変換ブロックとの関係を示す図、第３図は、本発
明の一実施例におけるアダマール変換ブロックと誤り検
出ブロックとの大きさの関係が整数倍である場合の誤り
検出ブロックと整数倍が必要なアダマール変換ブロック
との関係を示す図、第４図は従来の画像圧縮記録装置を
示す図である。 104……ブロック化器、105……アダマール変換器、106
……量子化器、107……誤り訂正符号器、111……誤り検
出器、112……誤り訂正復号器、114……逆量子化器、11
5……アダマール逆変換器、116……逆ブロック化器、11
7……誤り修整器、51……圧縮された符号ブロックディ
ジタル信号、52……D/A変換器、53……記録すべきディ
ジタル信号、54……光学式富とり／書き込みヘッド、55
……読み込んだアナログ信号、56……A/D変換器、57…
…A/D変換されたディジタル信号、58……DSP、59……デ
ィジタル画像信号、60……モニター、61……ディスク状
記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審判の合議体審判長村井誠次審判官田辺寿二審判官橋本恵一 (56)参考文献特開昭59−61244（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−65316（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−93539（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−45614（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力テレビジョン信号を所定の周波数でサ
ンプリングし、各サンプルをＮビットに量子化する信号
量子化手段と、上記サンプルを隣接するＬ個毎のブロッ
クに分割し、この各ブロックに対して高能率ブロック符
号化を施し、１サンプル当りＭビット（Ｍ≦Ｎ）に低減
するブロック符号化手段と、上記ビット数の低減された
データに対してＰビット毎に誤り検出ブロックを構成
し、上記誤り検出ブロック単位で誤り検出を行う誤り検
出手段と、上記誤り検出ブロック毎に誤り修正を行う誤
り修正手段とを具備し、上記L,M,PのあいだにＰ＝Ｓ・
Ｍ・Ｌ（ただし、Ｓは２以上の整数）の関係が成立する
ようにしたことを特徴とするテレビジョン信号ディジタ
ルVTR。