JP3191426B2

JP3191426B2 - ディジタルビデオテープレコーダ

Info

Publication number: JP3191426B2
Application number: JP21747392A
Authority: JP
Inventors: 修松村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 2001-07-23
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: DE69321303T2; JPH06343154A; EP0580329A3; DE69321303D1; EP0580329A2; KR940006117A; EP0580329B1; US5510903A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、離散コサイン変換（以
下、ＤＣＴという。）を用いてデータ圧縮を行うディジ
タルビデオテープレコーダ（以下、ディジタルＶＴＲと
いう。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】放送用のＶＴＲでは既にＤ１方式、Ｄ２
方式、Ｄ３方式のディジタルＶＴＲが商品化されてい
る。一方、民生用でもディジタルＶＴＲの実用化に向け
て各種フォーマットが提案されている。

【０００３】図２は、ＤＣＴと可変長符号化を用いたデ
ィジタルＶＴＲのビデオ信号処理系の構成を示すブロッ
ク図である。図２において、入力されたアナログコンポ
ーネントビデオ信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）はＡ／Ｄ変
換器１によって、４：１：１（Ｙ信号が１３．５ＭＨ
ｚ、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号が３．３７５ＭＨｚ）又は
４：２：０（Ｙ信号が１３．５ＭＨｚ、Ｒ−Ｙ信号とＢ
−Ｙ信号が６．７５ＭＨｚの線順次）でサンプリングさ
れた後ディジタル化され、ブロッキング回路２により水
平方向８サンプル、垂直方向８ライン（以下、８×８単
位という）を１つのＤＣＴブロックとするデータにまと
められ、Ｙ信号４ＤＣＴブロック、Ｃ信号２ＤＣＴブロ
ックで構成されるマクロブロック単位でシャフリング及
びＹ／Ｃの時分割多重が行われる。この８×８単位のデ
ータはＤＣＴ回路３によりＤＣＴされ、時間振幅領域の
データが周波数領域のデータに変換される。

【０００４】ＤＣＴされたデータは、エンコーダ４によ
り量子化され、２次元ハフマン符号等による可変長符号
化が行われてデータ圧縮される。この可変長符号化は所
定数のＤＣＴブロック（例、Ｙ信号２０ＤＣＴブロッ
ク、Ｃ信号１０ＤＣＴブロックからなる３０ＤＣＴブロ
ック）から構成されるバッファリングユニットごとに固
定長になるように制御される。可変長符号化されたデー
タはフレーミング回路５によりＥＣＣ（Error Correct
ion Code）の積符号構成となるようにブロック化さ
れ、パリティ発生回路６によりパリティが付加され、チ
ャンネルエンコーダ７によりシリアルデータに変換され
て記録される。

【０００５】再生時は、逆にチャンネルデコーダ８によ
りデータ検出、シリアル／パラレル変換が行われ、ＥＣ
Ｃ回路９によりエラー訂正が行われる。エラー訂正され
たデータはデフレーミング回路１０により可変長符号の
ワード単位に分解され、デコーダ１１により復号化、逆
量子化され、逆ＤＣＴ回路１２により逆ＤＣＴされて８
×８単位のデータになる。このデータは、デブロッキン
グ回路１３によりデシャフリング、Ｙ／Ｃ分離、データ
補間等が行われてディジタルコンポーネントビデオ信号
に戻され、Ｄ／Ａ変換器１４により元のアナログコンポ
ーネントビデオ信号に変換されて出力される。

【０００６】このディジタルＶＴＲは、前記のビデオ信
号処理系により圧縮されたビデオデータを記録するとと
もに、圧縮されたオーディオデータ、制御用のディジタ
ルサブコード、トラッキング制御用のＡＴＦパイロット
信号、ＥＣＣパリティ、クロック抽出用のプリアンブル
・ポストアンブル等を所定のトラックフォーマットで磁
気テープに記録している。磁気テープには、１フレーム
分の前記各信号等が複数本（例えばＮＴＳＣ方式で１０
本）の斜めのトラックに分割されて記録される。

【０００７】以上説明したディジタルＶＴＲの特徴を整
理すると以下のようになる。（１）サンプリング周波数＝４：１：１又は４：２：
０。（２）有効データ＝Ｙ信号は水平方向７２０ドット×垂
直方向４８０ドット、Ｃ信号は水平方向３６０ドット×
垂直方向４８０ドット。したがって、１フレームあたり
７２０×４８０＋３６０×４８０＝５１８４００ドッ
ト。（３）８×８単位のＤＣＴ。（４）３０ＤＣＴ単位で固定長になるように可変長符号
化。（５）１フレームを１０トラックに分割してセグメント
記録。したがって、１トラックあたり５１８４００÷１
０÷３０÷（８×８）＝２７固定長単位。

【０００８】そして、このディジタルＶＴＲにおける信
号処理クロックは、以下のように選定されている。（イ）Ａ／Ｄ変換器１及びＤ／Ａ変換器１４は前記した
ように、１３．５ＭＨｚとその１／２及び１／４のクロ
ックである。（ロ）パリティ発生回路６、チャンネルエンコーダ７、
チャンネルデコーダ８及びＥＣＣ回路９から構成される
記録再生部の信号処理クロックＳＣＫは、テープパター
ンとドラム回転数から規定され、４０ＭＨｚ程度の基本
クロックと、その１／２及び１／８のクロックである。（ハ）ブロッキング回路２〜フレーミング回路５から構
成されるデータ圧縮部とデフレーミング回路１０〜デブ
ロッキング回路１３から構成されるデータ伸張部の信号
処理クロックＴＣＫは、１フレームあたり５１８４００
クロック（ＣＬＫ）であり、これが５９．９４Ｈｚであ
るから、信号処理クロックＴＣＫ≒１５．５４ＭＨｚで
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のディジタル
ＶＴＲは、図３に示されているように、１ＤＣＴに６４
クロックを割当てているため、データに付随する情報
（ＤＣＴブロックの動き情報、ＤＣＴブロックの高周波
成分の多少を示すアクティビティ、データ補間情報等）
を伝送するために別の信号ラインが必要であった。

【００１０】また、変速再生を行った場合のように、図
３（ａ）に示されている回路系の１トラック（ＴＲＫ）
期間に対して実際に再生される１トラックのビデオ信号
のタイミング、長さ、データ量等が変動すると、回路系
の動作を実際の再生データに適応させることが困難であ
った。

【００１１】本発明は、前記問題点を解決して、データ
に付随する情報を伝送するための別の信号ラインが不要
であり、かつ回路系の１トラック期間に対して実際に再
生される１トラックのビデオ信号のタイミング、長さ、
データ量等が変動した場合でも、実際の再生データに適
応した処理が可能なディジタルＶＴＲを提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、ビデオ信号をＤＣＴしてデータ圧縮す
るディジタルＶＴＲにおいて、各ＤＣＴブロックごとに
第１のブランキングエリアを設けたものである。さら
に、本発明は、ビデオ信号をＤＣＴし、さらに所定数の
ＤＣＴブロックから構成されるバッファリングユニット
ごとに固定長となるように可変長符号化してデータ圧縮
し、データ圧縮されたビデオ信号をセグメント記録する
ディジタルＶＴＲにおいて、各トラックごとに第２のブ
ランキング期間を設けたものである。

【００１３】また、本発明は、ＮＴＳＣ信号を４：１：
１又は４：２：０でサンプリングし、８×８単位を１ブ
ロックとしてＤＣＴし、３０ＤＣＴブロックから構成さ
れるバッファリングユニットごとに固定長となるように
可変長符号化してデータ圧縮し、データ圧縮されたビデ
オ信号の１フレームを１０トラックに分割してセグメン
ト記録するディジタルＶＴＲにおいて、データ圧縮に用
いる信号処理クロックの周波数を１３．５ＭＨｚの１９
２／１４３倍に選定したものである。

【００１４】更にまた、本発明は、ビデオ信号をＤＣＴ
し、さらに所定数のＤＣＴブロックから構成されるバッ
ファリングユニットごとに固定長となるように可変長符
号化してデータ圧縮し、データ圧縮されたビデオ信号を
セグメント記録するディジタルＶＴＲにおいて、各ＤＣ
Ｔブロックごとに第１のブランキングエリアを設け、こ
のＤＣＴブロックの整数倍によりバッファリングユニッ
トを構成し、バッファリングユニットの整数倍により１
トラックを構成したものである。

【００１５】

【作用】本発明は、第１のブランキングエリアを利用し
てデータに付随する情報を伝送することができる。ま
た、第１のブランキングエりアをＤＣＴブロックの動き
検出処理時間のバッファとして用いることができる。

【００１６】また、本発明は、変速再生時等に回路系の
１トラック期間に対して実際に再生される１トラックの
ビデオ信号のタイミング、長さ、データ量等が変動した
場合でも、回路系の動作を実際の再生データに適応させ
ることができる。すなわち、変速再生時等にトラック単
位の処理マージンを得ることができる。さらに、基本と
なるＤＣＴブロックの処理単位がビデオ信号の水平走査
周波数と同期しているため、回路構成が簡単になる。更
にまた、ＤＣＴブロック、バッファリングユニット及び
トラックの処理が同期しているので、回路構成が簡単に
なる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る
ディジタルＶＴＲのデータ圧縮部のタイミング信号関係
図である。本発明に係るディジタルＶＴＲは、図２に示
す従来のディジタルＶＴＲと基本的な構成を同一とし、
従来のディジタルＶＴＲと同様に、前述した（１）〜
（５）に記載した特徴を有する。本発明の説明において
も、図２を参照して説明する。

【００１８】ここで、本発明を説明する前に、図２に示
されているディジタルＶＴＲの信号処理クロックの周波
数について検討する。

【００１９】まず、ブロッキング回路２〜フレーミング
回路５から構成されるデータ圧縮部とデフレーミング回
路１０〜デブロッキング回路１３から構成されるデータ
伸張部の信号処理クロックＴＣＫは、３系統のコンポー
ネント信号（Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）を多重し、１系統で
処理するため、Ｙ信号のサンプリング周波数である１
３．５ＭＨｚより高くすることが必要である。

【００２０】次に、パリティ発生回路６、チャンネルエ
ンコーダ７、チャンネルデコーダ８及びＥＣＣ回路９か
ら構成される記録再生部の信号処理クロックＳＣＫは、
テープパターンとドラム回転数から規定されるが、磁気
テープ（図示せず）上の各トラックには圧縮されたビデ
オデータ、圧縮されたオーディオデータ、ディジタルサ
ブコード、ＡＴＦパイロット信号、ＥＣＣパリティ、プ
リアンブル・ポストアンブル等の付加データが多重され
た状態であるため、必ずしもデータ圧縮部及びデータ伸
張部の信号処理クロックＴＣＫと同一である必要はな
い。

【００２１】したがって、データ圧縮部及びデータ伸張
部の信号処理クロックＴＣＫの周波数は任意に選択が可
能である。そこで、データ圧縮部及びデータ伸張部の信
号処理クロックＴＣＫの周波数について検討する。

【００２２】まず、信号処理の単位として、（Ａ）ＤＣ
Ｔブロック、（Ｂ）バッファリングユニット（ＢＵ）、
（Ｃ）トラック（ＴＲＫ）の３つがある。そして、前記
記録再生部の処理はトラック単位なので、データ圧縮部
及びデータ伸張部の処理もトラックに同期していたほう
がよい。また、入力信号をＰＬＬに通してクロック生成
を行うことを考えると、信号処理クロックＴＣＫの周波
数は入力ＮＴＳＣ信号の水平走査周波数と簡単な整数比
であることが望ましい。さらに、データ圧縮部及びデー
タ伸張部の処理を考えると、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）が
すべて同期しているほうが処理が簡単にできる。また、
データに付随する情報（ＤＣＴブロックの動き情報、Ｄ
ＣＴブロックの高周波成分の多少を示すアクティビテ
ィ、データ補間情報）の伝送を考えると、データにブラ
ンキングエリアを設け、そこにこれらのデータに付随す
る情報を多重する方法が提案できる。

【００２３】以上の点から、１トラック当り（６４＋
８）×３０×（２７＋１）＝６０４８０ＣＬＫとなる周
波数（≒１８．１２５９ＭＨｚ）を、データ圧縮部及び
データ伸張部の信号処理クロックＴＣＫとして使用す
る。この周波数は、Ａ／Ｄ変換器１におけるサンプリン
グ周波数１３．５ＭＨｚに対し１４３：１９２の比較的
簡単な整数比である。また、水平ブランキング期間を含
めた１水平走査期間あたりのサンプリング数は８５８：
１１５２となり、これはＤＣＴブロック単位７２の１６
倍となるので、ＤＣＴブロックのタイミングは水平走査
周波数と同期している。さらに、ＤＣＴブロック単位の
７２は２，３，４，６，８，１２と約数が多く、回路設
計上使いやすい数である。

【００２４】次に、図１を参照しながら、本発明に係る
ディジタルＶＴＲについて説明する。図１（ｄ），
（ｅ）は１ＤＣＴブロックのデータを示しており、６４
クロック分のアンプリチュードデータと８クロック分の
第１ブランキングエリア（ＢＬＫ−１）から構成されて
いる。第１ブランキングエリアは前記したように、デー
タに付随する情報の伝送に利用される。

【００２５】図１（ｃ）はＹ，Ｙ，Ｃ，Ｙ，Ｙ，Ｃの６
ＤＣＴブロックから構成されたマクロブロックを示して
いる。通常、このマクロブロック単位でデータのシャフ
リングが行われる。

【００２６】図１（ｂ）は、５マクロブロック＝３０Ｄ
ＣＴ単位から構成されるバッファリングユニットを示し
ており、エンコーダ４における可変長符号化はこのバッ
ファリングユニットごとに固定長になるように制御され
る。

【００２７】図１（ａ）は、２８バッファリングユニッ
トから構成される１トラックを示している。バッファリ
ングユニット数は本来１トラック当り２７であるが、こ
れに第２ブランキングエリア（ＢＬＫ−２）を１設けて
２８とすることで変速再生時等のトラック単位の処理マ
ージンを得ている。また、１トラック当たりのバッファ
リングユニット数を偶数にしたので、２系統の回路に処
理を分散させる２相化処理が容易になる。

【００２８】この信号処理クロックＴＣＫは、前記実施
例における処理単位（Ｂ）、（Ｃ）以外の構成、すなわ
ちバッファリングユニットを４０ＤＣＴブロックで構成
した場合、１フレームを５トラックで構成した場合等で
も使用可能である。なお、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が
可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもので
はない。

【００２９】例えば、本発明は以下のような変形が考え
られる。（１）図１では、８クロック分の第１ブランキングエリ
アと６４クロック分のアンプリチュードデータから構成
されるＤＣＴブロックのデータの３０個によりバッファ
リングユニットを構成しているが、例えば、２個の第１
ブランキングエリアに続けて２個のアンプリチュードデ
ータを伝送する等、１バッファリングユニット内に３０
個ずつという条件のもとで、第１ブランキングエリアと
アンプリチュードデータの伝送順序を変える。（２）マクロブロックに対してブランキングエリアを設
ける。（３）コンポーネント信号のサンプリング周波数、ＤＣ
Ｔブロックを構成するドット数、バッファリングユニッ
トを構成するＤＣＴブロック数、１フレームを構成する
トラック数を変更する。

【００３０】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、デー
タに付随する情報を伝送するために別の信号ラインが不
要になち、変速再生時等にトラック単位の処理マージン
を得ることができ、しかも、ＤＣＴブロックの処理単位
が原信号の水平走査周波数と同期しているため、回路構
成が簡単になる。また、２相化処理等の実施が容易であ
る。

【００３１】さらに、本発明は、ＤＣＴブロック、バッ
ファリングユニット及びトラックの処理が同期している
ので、回路構成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタルＶＴＲのデータ圧縮部
のタイミング信号の関係を示す図である。

【図２】ＤＣＴと可変長符号化を用いたディジタルＶＴ
Ｒのビデオ信号処理系の構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示されているディジタルＶＴＲのデータ
圧縮部のタイミング信号関係図である。

【符号の説明】

１Ａ／Ｄ変換器、２ブロッキング回路、３Ｄ
ＣＴ回路、４エンコーダ、ＢＬＫ−１第１ブラ
ンキングエリア、ＢＬＫ−２第２ブランキングエリ
ア、ＢＵバッファリングユニット、ＴＲＫトラ
ック

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号を離散コサイン変換してデー
タ圧縮するディジタルビデオテープレコーダにおいて、
各離散コサイン変換ブロックごとに第１のブランキング
エリアを設けたことを特徴とするディジタルビデオテー
プレコーダ。
【請求項２】上記離散コサイン変換ブロックを所定数
集めてバッファリングユニットを構成し、該バッファリ
ングユニットごとに固定長となるように可変長符号化し
てデータ圧縮し、データ圧縮されたビデオ信号をセグメ
ント記録する際に、各トラックごとに第２のブランキン
グエリアを設けたことを特徴とする請求項１記載のディ
ジタルビデオテープレコーダ。
【請求項３】ＮＴＳＣ信号を４：１：１又は４：２：
０でサンプリングし、８×８単位を１ブロックとして離
散コサイン変換し、３０個の離散コサイン変換ブロック
から構成されるバッファリングユニットごとに固定長と
なるように可変長符号化してデータ圧縮し、データ圧縮
されたビデオ信号の１フレームを１０トラックに分割し
てセグメント記録するディジタルビデオテープレコーダ
において、データ圧縮に用いる信号処理クロックの周波
数を１３．５ＭＨｚの１９２／１４３倍に選定したこと
を特徴とするディジタルビデオテープレコーダ。
【請求項４】ビデオ信号を離散コサイン変換し、さら
に所定数の離散コサイン変換ブロックから構成されるバ
ッファリングユニットごとに固定長となるように可変長
符号化してデータ圧縮し、データ圧縮されたビデオ信号
をセグメント記録するディジタルビデオテープレコーダ
において、各離散コサイン変換ブロックごとに第１のブ
ランキングエリアを設け、この離散コサイン変換ブロッ
クの整数倍によりバッファリングユニットを構成し、バ
ッファリングユニットの整数倍により１トラックを構成
したことを特徴とするディジタルビデオテープレコー
ダ。