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JPH0759047A - トリックプレイ機能を備えたデジタル高精細度テレビ映像記録装置 - Google Patents

トリックプレイ機能を備えたデジタル高精細度テレビ映像記録装置

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Publication number
JPH0759047A
JPH0759047A JP6025728A JP2572894A JPH0759047A JP H0759047 A JPH0759047 A JP H0759047A JP 6025728 A JP6025728 A JP 6025728A JP 2572894 A JP2572894 A JP 2572894A JP H0759047 A JPH0759047 A JP H0759047A
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JP
Japan
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data stream
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Withdrawn
Application number
JP6025728A
Other languages
English (en)
Inventor
Bui Nainpari Saipurasado
ブイ． ナインパリ サイプラサド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of JPH0759047A publication Critical patent/JPH0759047A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部符号化されたフレーム及び予測されたフ
レームの両方を有するＨＤＴＶ信号を記録するデジタル
ＶＴＲにおいて、記録されたビデオ信号のトリックプレ
イ表示を可能とするような装置を提供する。 【構成】 高解像度のビデオ画像を表す第１のデータス
トリームを供給する手段（３１０）と、第１のデータス
トリームを圧縮することにより、低解像度の画像を表す
ための、セグメントに区切られた第２のデータストリー
ムを生成するデータ圧縮手段（３１２、３１４、３１
６）と、第１のデータストリームをセグメントに区切
り、高解像度の画像を表すデータセグメントの集合を生
成する手段（３２２）と、第１及び第２のデータストリ
ームを表す各々のセグメントをインタリーブして記録用
の信号を生成する手段（３１８、３２６）と、を備えて
おり、第２のデータストリームの各々のセグメントは他
のいずれのセグメントからも独立して拡張され、トリッ
クプレイモードにおいて、低解像度のデータセグメント
に記録された画像データが再生される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高精細度テレビ（ＨＤＴ
Ｖ）信号を記録するためのビデオテープ記録装置に関
し、特に、動き補償及び圧縮された高精細度テレビ信号
を記録し、早送り及び巻戻し中にも画像を見ることがで
きるようなトリックプレイ機能を有する記録装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ここ数年、デジタル高精細度テレビの製
造手法が開発されてきている。これらの手法の特徴的な
点は、従来のテレビシステムよりも、より高品質なテレ
ビ画像及び音声をもたらすことにある。そのためには、
これらのシステムは従来のテレビ信号によって伝達され
る情報よりも、より多くの情報を伝達することが必要で
ある。
【０００３】しかし、最近、Federal Communications C
ommission（ＦＣＣ）から出された規格によれば、この
大量の情報を従来のテレビ信号と同じ周波数帯で送る必
要があある。比較的大きなバンド幅の高精細度テレビ
（ＨＤＴＶ）信号を、標準テレビのチャネルに合わせる
ためには、ＨＤＴＶ信号の情報内容を圧縮しなければな
らない。
【０００４】ＨＤＴＶ信号は、比較的大きな空間的冗長
度及び時間的冗長度を有するため、ほとんどのテレビ信
号において比較的高レベルなデータ圧縮が達成できる。
【０００５】テレビ信号から空間的冗長度を取り除くた
めの１つの方法は、画像の離散的コサイン変換による表
現を生成することである。この表現によって、画像フレ
ームは、様々な空間周波数成分を表示する係数値（以
下、周波数係数という）に分解される。１つの画像のう
ち、１つの画素から他の画素にかけて同じである部分
や、繰り返しのパターンを示す部分は、多数の画素値か
ら比較的少数の周波数係数に分解される。さらに、人間
の目は、高い空間周波数を有する画像成分に対しては、
比較的低い空間周波数を有する画像成分に対するより
も、量子化エラーに敏感ではないため、高い周波数の係
数を粗く量子化することよって、画像を表すために用い
られるデータ量をさらに減らすこともできる。
【０００６】画像の時間的冗長度は、与えられたフレー
ムに対し、その前に符号化したフレームの対応する領域
と異なる領域のみを符号化することによって取り除かれ
る。このことは、一般に、予測符号化として知られてい
る。時間的冗長度は、動き補償を行うことによって一層
高いレベルのデータ圧縮を達成するために、さらに取り
除かれる。この手法によれば、画像ブロックを符号化す
る前に、その前に符号化されたフレーム中のそのブロッ
クの回りのブロックを調べて、現在のフレーム中のその
ブロックに最も一致する１つのブロックを見つけ出す。
そして、現在のそのブロックは、前のフレーム中の一致
するブロックから除算される。空間周波数係数は、２つ
の画像ブロックの間の違いに基づいて生成される。動き
補償予測符号化技術を使用した典型的なビデオ画像圧縮
システムは、Motion Picture Experts Group（ＭＰＥ
Ｇ）によって提案され、「Coded Representation of Pi
cture and Audio Information」ISO-IEC/JTC1/SC2/WG11
N0010 MPEG 90/41 １９９０年７月２５日付に記載され
ている。
【０００７】ランレングス符号化や可変長符号化のよう
な他の符号化技術も、ＭＰＥＧシステムで用いられる。
ランレングス符号化においては、同じ値のストリング
は、より少ない数の値で符号化される。可変長符号化に
おいては、頻繁に生じるデータ値に対しては、あまり頻
繁に生じないデータ値に対するよりも、ビット数の少な
いデジタル符号値が割り当てられる。
【０００８】どのような符号化技術が用いられる場合で
あっても、ＨＤＴＶ信号は表示される前に復号されなけ
ればならない。復号化装置は、予測符号化または動き補
償予測符号化されたＨＤＴＶ信号のために、既に復号化
された画像を保持する１つ以上のフレームメモリを備え
ていてもよい。これらのメモリに保持された画素値は、
現在のフレーム中の予測符号化されたデータを再構成す
るために用いられる。ＭＰＥＧ符号化技術を用いて、６
００から１２００メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）の間のデ
ータレートのＨＤＴＶ信号を圧縮し、２０Ｍｂｐｓより
小さいデータレートの信号を生成することができる。消
費者は、他の地上放送される信号と同様に、解像度の損
失がほとんどないように、高解像度のビデオ画像信号
を、受信、表示、及び記録できることを望むであろう。
【０００９】まず第１に、ＨＤＴＶ信号の圧縮は、家庭
で使うビデオテープ記録装置（ＶＴＲ）によって信号を
記録するのに有益である。なぜなら、これらの装置は、
通常、ビデオ信号を記録するために限られたバンド幅し
か使用できないからである。たとえば、C. Yamamitsuら
の論文「A Study on Trick-plays For Digital VCR」,
IEEE Transactions on Consumer Electronics, Volume
37, No.3, August, 1991, PP. 261-266には、記録レー
トが２７メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）の家庭用ＶＣＲを
開示されている。符号化される前の典型的なＨＤＴＶ信
号は、ビットレートが６００Ｍｂｐｓである。ＭＰＥＧ
のような圧縮方法は、圧縮した信号を拡張するときに画
像の質を顕著に劣化させることなく、これらのＨＤＴＶ
信号をビットレートがおよそ１８Ｍｂｐｓの信号に縮小
することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、予測符
号化されたＨＤＴＶ信号は、以下に述べるような問題点
を有している。これらの問題点は、記録モードまたは通
常の再生モードでは生じないが、ビデオ画像が記録され
たときよりも高いレートで表示される早送り及び巻戻し
などのトリックプレイモードで生じるようになる。
【００１１】そのような問題点を図１及び図２に示す。
図１は、通常の再生時における、あらかじめ記録された
ビデオ情報のトラック走査の順序を示している。図１に
示されるように、テープヘッドがトラック０に沿って動
くにつれて、ビデオ画像のスライス１１０、１１２、１
１４及び１１６が順に走査される。これらの各スライス
は、再生された画像中では同じ数の画素を表す。しか
し、この図からわかるように、スライス中のデータの量
は、スライスによって異なり得る。このスライス中のデ
ータの量のばらつきは、元のＨＤＴＶ信号におけるスラ
イスの相対的な符号化効率の違いのために生じる。多フ
レーム画像の静止した部分を表すスライスや、比較的変
化の少ない部分を表すスライスは、比較的少数のデータ
値を用いて符号化することができる。高度なディテール
を含む画像部分や、それ以前に符号化されたフレーム中
に対応する部分がないような画像の部分は、符号化する
ときに非常に多数のデータ値が必要になる。
【００１２】通常の再生時に画像信号がテープから読み
取られるときに、各フレームの各スライスは順にテープ
から読み取られる。もしＨＤＴＶ信号を生成した符号化
方法が予測符号化技術を用いていれば、記録されたデー
タは、フレーム内符号化データ及び予測符号化データの
両方を含んでいる。通常の再生では、テープからデータ
が取り除かれるときに、フレーム内の画素値がメモリに
記憶され、記憶された画素値は、予測されるフレームを
再構成するときに使用され得る。
【００１３】図２は、早送りトリックプレイモードにお
けるトラック走査順序を示している。このモードでは、
スライス１１０、１１２、１１４、及び１１６が順に読
み取られる変わりに、スライス１１０、１１８、１２
０、１２２、及び１２４が順に復元される。この図に示
されるように、いくつかのスライス、例えば１１２、１
１４、１１６、１１９、及び１２１は、テープから復元
されることはない。もしこれらのスライスのうちいくつ
か（例えば、１１２及び１１４）が、内部（イントラ）
符号化されたフレームからのものなら、その内部符号化
されたフレームに基づいて予測されるフレームの対応す
るスライス（たとえば、１２２及び１２４）がテープか
ら読まれたときに、スライス１１２及び１１４に対応す
るデータ値を得ることはできない。従って、予測される
フレームを表示するために適切に再構成することは不可
能であろう。
【００１４】トリックプレイモードにおける予測フレー
ムの復元が困難であるために、デジタル的に圧縮された
（ビットレートの縮小された）信号を記録するために提
案されているほとんどの方法は、ＶＴＲに記録するため
のデータの符号化に用いられる符号化技術に、予測フレ
ームを除外するような制限を加えている。このタイプの
典型的なシステムは、C. Yamamitsuらの論文記事「An E
xperimental Study for a Home-Use Digital VTR」, IE
EE Transactions on Consumer Electronics, Volume 3
5, No. 3, August 1989, PP. 450-457、及び、J. Leeら
による論文「A Study on New DCT-Based Bit Rate Redu
ction Algorithm and Variable Speed Playback For A
Home-Use Digital VCR」, IEEE Transactions on Consu
mer Electronics, Volume 38, No. 3, August 1992, P
P. 236-242 に記載されている。上述のように、これら
のシステムは、予測フレームを用いていないので、予測
フレームを用るシステムと同じ効率でデータを圧縮する
ことはできない。従って、同じ圧縮率では、再生された
画像において、動き補償予測符号化技術を用いるＭＰＥ
Ｇのようなシステムと同じレベルのディテールを達成す
ることができない。
【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、内部符号化されたフレ
ーム及び予測されたフレームの両方を有するＨＤＴＶ信
号を記録するデジタルＶＴＲにおいて、記録されたビデ
オ信号のトリックプレイ表示を可能とするような装置を
提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の装置は、ビデオ
画像情報を表す信号を処理し、デジタルビデオテープ記
録装置（ＶＴＲ）によってテープに記録するための信号
を生成し、該ＶＴＲがトリックプレイモードで作動して
いるときに、該画像を、記録された該信号から表示さ
せ、比較的高い解像度のビデオ画像を表す第１のデータ
ストリームを供給する回路と、該第１のデータストリー
ムを圧縮し、該高解像度の画像を比較的低い解像度で表
したものである低解像度バージョンを表すための第２の
データストリームを生成するデータ圧縮回路であって、
該第２のデータストリームはセグメントに区切られてお
り、該第２のデータストリームの各々のセグメントは他
のいずれのセグメントからも独立して拡張される、デー
タ圧縮回路と、該第１のデータストリームをセグメント
に区切り、そのことにより該高解像度の画像を表すデー
タセグメントの第１の集合（セット）を生成する回路
と、該第１及び第２のデータストリームを表す各々のセ
グメントをインタリーブして、該ＶＴＲによって記録す
るための信号を生成し、そのことにより、該低解像度デ
ータセグメントに記録された画像データがトリックプレ
イモードにおいて再生される、回路と、を備えており、
そのことにより上記目的が達成される。
【００１７】本発明の装置は、好ましくは、前記第１の
データストリームを表すセグメントの集合（第１の集
合）及び前記第２のデータストリームを表すセグメント
の集合（第２の集合）の各々のデータセグメントをイン
ターリーブするタイミングを制御し、該第２の集合のセ
グメントが近似的に規則的な間隔でテープに記録される
ことを保証するための回路をさらに含んでいてもよい。
【００１８】本発明の１つの実施態様によれば、前記第
１のデータストリームは、前記高解像度のビデオ画像を
表す前記信号がデジタル的に圧縮された信号を含んでお
り、前記データ圧縮回路は、該圧縮された高解像度ビデ
オ信号を処理し、前記第２のデータストリームとして、
該高解像度のビデオ画像を低解像度で表した前記低解像
度バージョンがデジタル的に圧縮された信号を生成する
回路を備えている。
【００１９】本発明の別の実施例態様によれば、前記デ
ータ圧縮回路は、前記圧縮された高解像度ビデオ信号か
ら、拡張された高解像度ビデオ信号を生成するための拡
張回路と、該拡張された高解像度ビデオ信号を処理し、
高い空間周波数を有する成分を低い空間的周波数を有す
る成分に対して相対的に減衰させて、比較的低解像度の
出力信号を生成するフィルタリング回路と、該低解像度
の出力信号をデジタル的に圧縮して、前記第２のデータ
ストリームを生成する圧縮回路と、を備えている。
【００２０】本発明の他の実施例態様によれば、前記第
１のデータストリームは、比較的小量のデータによって
デジタル的に符号化されたビデオ信号を含み、該ビデオ
信号は前記高解像度のビデオ画像の空間的に冗長な成分
を表しており、前記データ圧縮回路は、該符号化された
ビデオ信号を処理し、該高解像度ビデオ画像の低解像度
バージョンを表すさらに符号化された信号を、前記第２
のデータストリームとして生成する回路を備えており、
前記低解像度ビデオ画像の空間的に冗長な成分は比較的
小量のデータによって符号化される。
【００２１】本発明の他の実施例態様によれば、前記デ
ータ圧縮回路は、前記第１のデータストリームを部分的
に復号し、前記高解像度ビデオ画像の低解像度成分を高
解像度成分に対して強調する回路と、該部分的に復号さ
れた第１のデータストリームをデジタル的に符号化し
て、前記第２のデータストリームを生成する回路と、を
備えている。
【００２２】本発明の他の実施例態様によれば、前記第
１のデータストリームは、比較的小量のデータでデジタ
ル的に符号化されたビデオデータを含み、該符号化され
たビデオデータは、前記高解像度ビデオ画像の空間的に
冗長な成分及び時間的に冗長な成分を表しており、前記
データ圧縮回路は、該符号化されたビデオデータ信号を
処理し、該高解像度ビデオ画像の低解像度バージョンを
表すためのさらにデジタル的に符号化された信号を、前
記第２のデータストリームとして生成する回路を備えて
おり、該低解像度ビデオ画像の空間的に冗長な成分は比
較的小量のデータで符号化される。
【００２３】本発明の他の実施例態様によれば、前記デ
ータ圧縮回路は、前記第１のデータストリームを部分的
に復号し、時間的冗長度を減少させるために圧縮された
データを拡張し、空間的冗長度を減少させるために圧縮
されていたデータを拡張するための回路であって、前記
画像の比較的低い空間周波数成分を表すデータ値の拡張
は、該画像の比較的高い空間周波数成分を表す成分に対
して相対的に強められる、回路と、該部分的に復号され
た第１のデータストリームをデジタル的に符号化し、前
記第２のデータストリームを生成する回路と、を備えて
いる。
【００２４】本発明の他の実施例態様によれば、前記第
１のデータストリームは、離散的コサイン変換を用いて
符号化されたビデオデータを含み、前記データ圧縮回路
は、該第１のデータストリームのビデオデータを逆（イ
ンバース）離散的コサイン変換を用いて復号する回路を
備えており、該逆離散的コサイン変換は、該符号化され
たデータストリームの比較的低い空間周波数を表す成分
を、比較的低い空間周波数に対して相対的に強調する。
【００２５】本発明装置は、また、比較的高い解像度の
ビデオ画像を表す第１のデータストリームを供給する回
路と、該第１のデータストリームを処理して、該高解像
度ビデオ画像のうちの比較的高い空間周波数を有する部
分を表す該第１のデータストリームの成分を、比較的低
い空間周波数を有する部分を表す該第１のデータストリ
ームの他の成分に対して相対的に減衰させ、該高解像度
ビデオ画像を比較的低解像度にしたものである低解像度
バージョンを表す第２のデータストリームを生成するフ
ィルタリング回路と、該第１のデータストリームを処理
して、該高解像度ビデオ画像を表す圧縮された第１のデ
ータストリームを生成するための第１データ圧縮回路
と、該第２のデータストリームを処理して、該比較的解
像度の低いビデオ画像を表す圧縮された第２のデータス
トリームを生成するための第２データ圧縮回路と、該圧
縮された第１のデータストリームをセグメントに区切
り、該高解像度画像を表す第１のデータセグメントの集
合を生成する回路と、該圧縮された第２のデータストリ
ームをセグメントに区切り、該比較的解像度の低い画像
を表す第２のデータセグメントの集合を生成する回路
と、該第１及び第２の集合の各々のデータセグメントを
インタリーブし、該ＶＴＲによって記録される信号を生
成する回路と、を備えており、トリックプレイモードに
於いて、該記録された低解像度データセグメントが再生
され、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】本発明の１つの実施例態様によれば、前記
第１のデータ圧縮回路は、前記第１のデータストリーム
を処理して、前記高解像度ビデオ画像の空間的に冗長な
成分及び時間的に冗長な成分を表すために用いられるデ
ータを縮小し、前記第２のデータ圧縮回路は、前記第２
のデータストリームを処理して、前記低解像度ビデオ画
像の空間的に冗長な成分のみを縮小する。
【００２７】本発明の装置は、高解像度デジタルビデオ
テープ記録装置（ＶＴＲ）のための信号処理装置であっ
て、ビデオ画像情報を表す信号を受け取り、高解像度の
ビデオ画像を表す第１のデータストリームを供給する回
路と、該第１のデータストリームを受け取り、該第１の
データストリームを圧縮して、該高解像度のビデオ画像
を低解像度で表した低解像度のビデオ画像を表す第２の
データストリームを生成するデータ圧縮回路と、該第１
のデータストリームをセグメントに区切り、該高解像度
のビデオ画像を表すデータセグメントの集合（第１の集
合）を生成する第１セグメント回路と、該第２のデータ
ストリームをセグメントに区切り、該低解像度のビデオ
画像を表すデータセグメントの集合（第２の集合）を生
成する第２セグメント回路と、該第１及び第２集合の各
々のセグメントをインタリーブして、記録用の信号を生
成する信号多重回路と、を備えており、該第２の集合の
各のセグメントは他のいずれのセグメントからも独立し
て拡張され、該ＶＴＲのトリックプレイモードにおい
て、該低解像度のビデオ画像を表すセグメントに記録さ
れた画像データが再生され表示され、そのことにより上
記目的が達成される。
【００２８】
【作用】本発明の装置は、高解像度ビデオ信号を処理し
て、比較的低解像度のビデオ信号を生成する回路を備え
た、高解像度デジタルビデオテープ記録装置（ＶＴＲ）
のための信号処理システムである。低解像度のビデオ信
号は、高解像度ビデオ信号と共にテープに記録される。
低解像度ビデオ信号は、フレーム内符号化技術を用いて
符号化され、テープトラックの所定の位置に配置された
固定長のセグメントに記録される。異なるフレームにあ
る画像を表す低解像度セグメントが復元されて組み合わ
せられ、トリックプレイモードで表示するのに適切な１
つの画像が生成される。通常の再生モードに於いては、
高解像度画像を表すデータストリームが順に復元され
る。従って、この高解像度画像は、フレーム内符号化技
術と同様に予測符号化技術を用いて符号化することがで
きる。
【００２９】本発明の装置は、ＨＤＴＶ信号のソース
（信号源）及びそのソースに接続された回路を備えてお
り、その回路は低い解像度の画像を表す信号を生成す
る。ＨＤＴＶ信号のソースは、また、ＨＤＴＶ信号を表
す拡張された（即ち、圧縮されていない）データを生成
するための回路にも接続されている。さらに、この装置
は低解像度のデータストリーム及び圧縮されたＨＤＴＶ
データストリームの両方を、各々のセグメントに分割す
るための回路も備えている。低解像度の画像を表すセグ
メントは、ＨＤＴＶ信号を表すセグメントにインタリー
ブされ、組み合わせられたデータストリームがテープに
記録される。
【００３０】
【実施例】本発明によれば、ＨＤＴＶビデオ信号（映像
信号）を表す２つの別々のデータストリームが生成され
る。これらうちの１つは、復元されて表示されたとき
に、完全な解像度のＨＤＴＶ画像を生成するような、デ
ータ圧縮されたＨＤＴＶ信号である。もう一つのデータ
ストリームは、低解像度の画像を表示する。この低解像
度の画像は、トリックプレイモードでの表示に用いるに
は十分なものであり、フレーム内符号化技術だけを用い
て、比較的少数のデータ値になるように効率的に圧縮す
ることができる。
【００３１】これらのデータストリームのそれぞれは、
比較的小さなデータセグメントに分離される。これらの
うち少なくとも１つのデータストリームセグメントは、
ヘッダにより判別されてテープに記録される。本発明の
典型的な実施様態では、低解像度のセグメントは長さが
固定されており、ヘッダにより判別され、高解像度画像
のデータを含むセグメント中にインタリーブされる。低
解像度セグメントのヘッダ情報は、画像フレームのセグ
メントにより運ばれる画像データの画素位置を示してい
る。
【００３２】あるいは、低解像度セグメント及び高解像
度セグメントの両方の長さが可変であり、低解像度セグ
メントの最大長が固定されていてもよい。この場合、低
解像度セグメントのヘッダが、セグメントの長さを特定
するフィールドを含んでいることが望ましい。
【００３３】低解像度のデータセグメントがトリックモ
ードで復元されるとき、復元されたデータ値は、トリッ
クプレイモードに於いて表示を生成するために用いられ
るフレームメモリに記憶される。復元された低精細度
（ＬＤ）の画像データは、従来のエラー修復（コンシー
ルメント）技術を用いることにより、トリックプレイモ
ードにおける画像の再生に用いることができる。早送り
及び巻戻し中に表示される画像の再生には、このような
低精細度の画像データで十分である。同時に、通常の再
生モードに於いては、完全な解像度のＨＤＴＶ信号（即
ち、高解像度のセグメント）が復元及び再生される。
【００３４】通常の再生中に於いては、組み合わされた
データストリームが復元及びデマルチプレクスされて、
元のＨＤＴＶデータストリームが再生成される。再生成
されたＨＤＴＶデータストリームは従来のＨＤＴＶ復号
器で拡張される。その後、復元及び拡張されたＨＤＴＶ
信号は、高解像度のＨＤＴＶ画像として表示される。
（実施例１）図３に示される本発明の典型的な実施様態
においては、放送用ＨＤＴＶ信号は受信器３０８により
復調され、ベースバンド圧縮ビデオ信号が得られる。こ
の信号は、ＨＤＴＶ復号化器３１０及び遅延回路３２０
に並列に入力される。復号化器３１０は圧縮された信号
を拡張し、完全な高解像度のＨＤＴＶビデオ信号を復元
する。復号器３１０によって生成された復元された輝度
成分及びクロミナンス成分は、回路３１２に入力され
る。回路３１２は、その信号をローパスフィルタリング
及びデシメイト（間引き）することにより、同じ画像を
ずっと低い解像度で表すサンプルを生成する。
【００３５】フィルタ／デシメイト回路３１２によって
生成された輝度サンプル及びクロミナンスサンプルは、
符号化器３１４に入力される。符号化器３１４は、フレ
ーム内符号化技術のみを用いて、低解像度のビデオ画像
を表すサンプルを圧縮する。本発明のこの典型的な実施
様態では、これらの技術は、離散的コサイン変換、適応
量子化、ランレングス符号化、及び可変長符号化を含ん
でいる。
【００３６】回路３１４により供給された符号化された
低解像度信号は、ヘッダ挿入回路３１６に入力される。
回路３１６は、データを、比較的小さなブロックになる
ように（セグメントに）分け、各ブロックの始めにヘッ
ダ情報を挿入する。このブロックは固定長でもよい。デ
ータは、各ブロックによって表される画素値が、他のい
ずれのブロックをも参照せずに再生され得るように（セ
グメントに）分けられる。もし１つのセグメントが、圧
縮されたブロックを１つ保持（ホールド）するのに必要
なよりも大きければ、そのセグメントの残りのスペース
はダミーデータ値でうめられる。あるいは、圧縮された
低解像度のセグメントは、固定された最大長に達するま
では長さが変化してもよい。この例では、低解像度のセ
グメントの長さはセグメントヘッダに記憶されてもよ
い。
【００３７】上記のように、ベースバンド圧縮ビデオデ
ータは、遅延要素３２０にも入力される。この要素３２
０は、ＨＤＴＶ復号化器３１０、フィルタ及びデシメイ
ト回路３１２、及び内部符号化回路３１４による処理の
遅延を補償する。遅延回路３２０で与えられた遅延サン
プルは回路３２２に入力される。回路３２２はデータを
セグメントに分割する。回路３２２は、各セグメントの
始めにヘッダ情報を挿入してもよい。
【００３８】本発明の典型的な実施様態では、低解像度
のデータの各セグメントは、他のいずれのセグメントも
参照せずに復号できる画像部分を表していることが望ま
しい。別の言葉で言えば、低解像度データの各セグメン
トは、低解像度画像の独立したスライスを表している。
【００３９】高解像度画像のセグメントは、あまり制限
を受けない。これらのセグメント中のデータは、図５を
参照しながら以下で述べるように、高解像度画像が表示
される前に組み替えられるので、高解像度画像のスライ
スは多数の高解像度データセグメントにわたって分割さ
れてもよい。
【００４０】回路３２２で生成されたセグメントは、マ
ルチプレクサ３１８の一方の信号入力ポートに与えられ
る。マルチプレクサ３１８の他方の信号入力ポートは、
回路３１６から供給される解像度の下げられた信号のセ
グメントを受け取るために接続されている。回路３１
６、３１８、及び３２２は、すべて制御回路３２８によ
って制御される。制御回路３２８は、ＶＴＲ（図示せ
ず）から供給される信号に応答して、回路３１６及び回
路３２２から供給されるセグメントを、回路３２６に交
互に入力する。回路３２６は、記録用にデータ値をフォ
ーマットする。回路３２６は、例えば、エラー修正コー
ド（ＥＣＣ）符号化器、チャネル符号化器、及び記録増
幅器を含んでもよい。
【００４１】制御回路３２８で受け取られたＶＴＲから
の制御信号によって、図３に示される符号化器は、高解
像度のビデオ情報及び解像度の下げられたビデオ情報を
テープの各トラックの所定の位置に配置する。この配置
について、図６及び図７を参照しながら以下に述べる。
【００４２】図３に示す回路構成は、高ベースバンドビ
デオ信号を記録するだけでなく、高精細度（ＨＤ）の輝
度（Ｙ）信号及びクロミナンス（Ｃ）信号を符号化し記
録することもできる。例えば、高精細度のビデオカメラ
によって生成されたＹ信号及びＣ信号は、ＨＤＴＶ符号
化回路３２４及びローパスフィルタ／デシメイト回路３
１２に並列に入力される。回路３１２は、前述のように
動作して、セグメントに分けられた低解像度画像を表す
データを、ヘッダ挿入回路３１６の出力ポートに生成す
る。一方、ＨＤＴＶ符号化器３２４は、信号Ｙ及び信号
Ｃを処理してＨＤＴＶ画像を表す圧縮データを生成す
る。復号化器３２４は、離散的コサイン変換及び可変長
符号化のようなフレーム内符号化技術のみを用いること
もできる。復号化器３２４は、また、動き補償予測符号
化技術を用いる従来のＭＰＥＧ符号化器であってもよ
い。ＨＤＴＶ符号化器３２４により供給される出力信号
は、上記のように、遅延された圧縮ベースバンドビデオ
信号の替わりに、回路３２２に与えられる。
【００４３】図４は、図３に示す処理システムの別の実
施様態を示している。この別のシステムでは、フィルタ
／デシメイト回路３１２が除かれている。フィルタ／デ
シメイト回路３１２によって行われていた動作は、改変
された部分的ＨＤＴＶ復号化器３１０’及び改変された
低周波数フレーム内符号化器３１４’の中に組み込まれ
ている。
【００４４】改変された復号化器３１０’及び改変され
た符号化器３１４’の動作を理解するためには、離散的
コサイン変換（ＤＣＴ）について理解することが有益で
あろう。基本的に、離散的コサイン変換の演算処理は、
たとえば８×８行列に並べられた６４画素のブロックを
処理して、そのブロック中の画素の相対的な空間的周波
数成分を表す６４個の係数値を生成する。離散的コサイ
ン変換の演算処理によって生成された係数値の典型的な
ブロックを表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】この典型的な係数のブロックにおいて、係
数値Ｃ00はブロック中の画素値の直流（ＤＣ）成分の大
きさを表している。係数Ｃ01からＣ63は、画素のブロッ
クによって形成される画像の、順次高くなる空間周波数
成分を連続的に表している。部分的ＨＤＴＶ復号器３１
０’は、ＤＣＴ係数のブロックを表２に示すようにマス
クして、いずれのブロックにも１６個だけ０でない係数
があるようにする。つまり、表２に於いては左上象限に
ある係数のみが０でない値を有している。
【００４７】
【表２】
【００４８】相対的に高い空間周波数成分を表す係数が
０にされるため、このＤＣＴ係数のブロックの復号化
（即ち、マスクされた係数ブロックの逆ＤＣＴ変換）に
よって得られる信号は、ローパスフィルタリングされた
信号である。水平及び垂直方向に、ブロック中の画素を
２対１に間引く（デシメイトする）ことによっても、画
像は４分の１にデシメイトされるであろう。
【００４９】圧縮されたベースバンドビデオ信号が動き
補償予測フレームを含む場合には、圧縮されたブロック
またはマクロブロックに付随する動きベクトルを調整
し、その前に復号された適切なフレームから、対応する
ブロックまたはマクロブロックを指し示し続けるように
することが望ましい。本発明の典型的な実施様態におい
て、部分的復号器３１０’によって生成される拡張され
た画像は、高解像度画像に対して４対１にデシメイトさ
れているため、動きベクトルの各成分は２で割られるこ
とが望ましい。重要なことは、さらに復号を続けるため
に、再構成された画像を保持（ホールド）するための参
照フレームメモリは、完全なＨＤＴＶフレームメモリの
４分の１のサイズしか必要ないということである。
【００５０】低周波数フレーム内符号化器３１４’は、
デシメイトされた画像中の画素を８×８ブロックに再ブ
ロック化することによって低解像度信号を圧縮し、これ
らのブロックをＤＣＴ係数に変換し、ある固定された数
の８×８画素ブロックが固定された最大数のビット（即
ち、低解像度ブロックの最大長）で符号化されるという
制限の下に、適応量子化及び可変長符号化を行う。
【００５１】図４に示される回路のその他の部分は、図
３に示される回路と同じ動作を行うため、詳細な説明は
省略する。
【００５２】図５は、テープからデータを復元し、トリ
ックプレイスイッチ４３２の位置に基づいて、表示用の
高解像度ＨＤＴＶ信号または低解像度信号のいずれかを
供給するＶＴＲ内部の回路構成を示すブロック図であ
る。
【００５３】図５に示す処理回路において、テープから
のデータは復号化回路４１０に供給され、復号化回路４
１０はデータを復号してデジタル値を生成する。復号化
回路４１０は、例えば、ヘッド増幅器、復号化器、及び
ＥＣＣ復号化器を含んでいてもよい。復号化回路４１０
から供給されたデジタル値はデマルチプレクサ４１８に
供給される。さらに、復号化回路４１０は回路４１２に
信号を供給し、回路４１２は、記録されたデータストリ
ームのヘッダ情報を認識し、低解像度及び高解像度画像
信号のセグメントを識別する。
【００５４】回路４１２によって生成されたセグメント
識別情報は制御回路４１６に入力される。制御回路４１
６によって生成され出力された信号は、デマルチプレク
サ４１８の制御入力端子に与えられる。この信号に応答
して、デマルチプレクサ４１８は、低解像度信号を表す
データのブロックを回路４２０に与え、高解像度画像を
表すデータのブロックを回路４２２に与える。制御回路
４１６に制御されて、回路４２０は、低解像度の符号化
されたビデオデータからヘッダ情報を消去し、その結果
をフレーム内復号化回路４２４に入力する。復号化回路
４２４は、図３を参照して前述した回路３１４によって
行われたフレーム内符号化を逆変換し、低解像度の輝度
（ＹL）信号及びクロミナンス（ＣL）信号を生成する。
これらの信号は低解像度フレームメモリ４２６に入力さ
れる。
【００５５】また、制御回路４１６は回路４２２をも制
御して、高解像度の符号化されたビデオ信号のセグメン
トに付けられていたかもしれないあらゆるヘッダ情報を
消去する。上述のように、本発明の典型的な実施様態に
おいては、高解像度ブロックにはヘッダ情報がなく、低
解像度ブロックのみにヘッダ情報が存在する。
【００５６】また、回路４２２は、高解像度画像のセグ
メントを再編成して、受信したベースバンド圧縮ビデオ
信号（図３に示されている）に実質的に等しいデータス
トリームを生成する。回路４２２で生成された信号は、
ＨＤＴＶ復号化器４２８に入力され、処理されて、完全
な解像度の輝度（ＹH）成分及びクロミナンス（ＣH）成
分を有するＨＤＴＶ信号が生成される。
【００５７】フレームメモリ４２６から取り出された信
号ＹL’及びＣL’は、マルチプレクサ４３０の一対の入
力ポートに入力され、一方、ＨＤＴＶ復号器４２８で生
成された信号ＹH及びＣHは、マルチプレクサ４３０の他
の一対の信号入力ポートに入力される。マルチプレクサ
４３０は、トリックプレイスイッチ４３２によって制御
されて、トリックプレイ表示モードでは低解像度信号を
供給し、通常の再生モードでは高解像度信号を供給す
る。
【００５８】図４に示す回路構成と互換性をもたせるた
めに、図５に示されるフレーム内符号化回路４２４は、
表２に示すような改変されたＤＣＴ係数マスクを用いて
もよく、低解像度フレームメモリ４２６は、完全な解像
度のＨＤＴＶビデオ画像をホールドするために通常用い
られるセルの数のおよそ４分の１の数のセルを有してい
てもよい。この実施様態では、高解像度表示と同じサイ
ズの低解像度表示を生成するためには、フレームメモリ
４２６から読み出される各画素値及び画素値の各ライン
を３回繰り返すことが好ましいであろう。
【００５９】図６は、図３及び図４のマルチプレクサ３
１８によって供給される信号の構造、及び図５のデマル
チプレクサ４１８へ供給される信号の構造を表すタイミ
ング図である。このタイミング図に示されるように、本
発明のこの実施様態においては、１つの完全なＨＤＴＶ
ビデオ信号は、５０個の複合セグメントによって表さ
れ、複合セグメントの各々は、ヘッダ５１０（図の斜線
部分）、低解像度画像セグメント（ＬＲＳ）５１２、及
び高解像度画像セグメント（ＨＤ）５１４を含んでい
る。本発明の実施様態において、各低解像度セグメント
は固定長であり、ビデオテープの所定の位置に記録され
る。このことは図７に示されている。図７には、トリッ
クモードに於いて通常の５倍の速度でＶＴＲヘッド移動
する時に、ヘッドがたどるトラック６１０及び６１２が
示されている。低解像度セグメントが記録される位置
は、テープトラック上に正確には固定されていなくても
よい。例えば、可変長の低解像度データセグメントが用
いられるような場合である。しかし、トリックプレイモ
ードにおいて、テープ速度（例えば、２×、３×、４×
等）に反比例したセグメントの小部分（例えば、１／
２、１／３、１／４等）が確実に復元されるためには、
セグメントはテープに沿って十分な間隔をあけて記録さ
れるであろう。低解像度ブロックが可変長である場合に
おいても、その最大長は、ある限定された値に制限され
ることが望ましい。この限定された長さは、例えば、テ
ープヘッドが最高速度でトラックを走査するときに復元
されるデータの最大量であってもよい。
【００６０】図７に示されるように、トラック６１０を
たどるテープヘッドは、低解像度セグメント５１０、６
２０、６２２、６２４、及び６２６を読み取る。これら
のセグメントの画像データは、低解像度画像のスライス
を表すための低解像度のフレーム内符号化データなの
で、このデータで表される画素は、他のいずれのセグメ
ントも参照せずに復元されて表示されるであろう。
【００６１】高解像度セグメントに対する低解像度セグ
メントのサイズ、及び両方の型のセグメントのテープ上
の配置は、考慮すべき重要な問題である。一般に、これ
らの要因は、ＨＤＴＶのフォーマットによって異なり得
る。一例として、高解像度画像を表す符号化データが１
８Ｍｂｐｓのデータレートで供給されるＭＰＥＧのＨＤ
ＴＶフォーマットを選んでいる。１秒に３０回フレーム
が更新されるため、高解像度画像の平均フレーム長ＦＬ
Hは、次式（１）で与えられる。
【００６２】 ＦＬH＝（１８×１０6）／３０＝６０００００ （１） 個々のフレームには、符号化するためのデータが多少必
要であろう。平均データレートは、符号化された高解像
度画像信号を生成するビデオ符号化器（図示せず）のバ
ッファ制御装置（図示せず）によって、６００，０００
ビット／フレームであることが保証されている。
【００６３】先に参照した論文に記載されているよう
に、市販用デジタルビデオテープ記録装置用に、データ
レートが約１８Ｍｂｐｓ、ビデオ記録レートが約２５Ｍ
ｂｐｓである圧縮ビデオ信号を生成するＭＰＥＧ圧縮技
術が現在計画されている。従って、低解像度ビデオ信号
をホールドするために、約７Ｍｂｐｓ（２５Ｍｂｐｓ−
１８Ｍｂｐｓ）を使用することができる。これは、低解
像度信号のフレーム長で考えれば、式（２）に示すよう
に、ＦＬLが２３３，３３３ビット／フレームになるこ
とを意味する。
【００６４】 ＦＬL＝（７×１０6）／３０＝２３３３３３ （２） ６００，０００ＨＤＴＶビットが１０本のトラックに分
配されているならば、２３３，３３３の低解像度画像ビ
ットが同じ１０本のトラックに分配されているはずであ
る。このことは、ＶＣＲ（ＶＴＲ）が低解像度の信号の
みを再生するトリックプレイモードに於いて生成される
画像は、高精細度の画像が生成された場合とほぼ同じ時
間フレームにあるということを保証している。図７に示
すように、１０本のトラックにわたって、１トラックに
つき５画像ブロックになるように低解像度の画像が分割
されているならば、低解像度信号の１フレームを再生す
るためには５０個の画像ブロックが必要になる。従っ
て、各画像ブロックは、おおよそ４，６６６ビットを含
むであろう。
【００６５】各画像ブロックはヘッダ情報を含んでお
り、このヘッダ情報は、各画像ブロックによって表され
る画素の、表示スクリーンに対するアドレスを示してい
る。このヘッダは、好ましくは、データストリームから
ヘッダを識別できるような、ある型の同期コードを含ん
でいてもよい。低解像度の画像ブロックのブロックサイ
ズは、ヘッダに含まれているか、あるいは所定の値に固
定されているかなので、高精細度ブロック用のヘッダを
新たに設ける必要ないであろう。
【００６６】図７に示すように、トリックプレイモード
においては、低解像度信号の一部のみが復元される。図
７において、テープは通常の５倍の速度で走査されてい
るので、低解像度画像の約５分の１が復元される。も
し、通常の２倍の速度について同様の図（図示せず）を
描けば、低解像度信号の約２分の１が復元されることが
わかるだろう。トリックプレイモードにおいてテープか
ら復元されない画像ブロックを埋め合わせるために、従
来のエラー修復（コンシールメント）技術を用いてもよ
い。
【００６７】これらの欠落ブロックは、例えば、既に復
元されて記憶されているフレームから補ってもよい。欠
落ブロックの補完は、図５を参照すると、画素データの
ブロックを、フレーム内復号化回路４２４によって、低
解像度フレームメモリ４２６に書き込むことによってな
されることが分かるであろう。その際、画素データブロ
ックはブロックヘッダにより識別されたアドレスに書き
込まれる。その後、この低解像度画像はメモリ４２６か
ら走査され、マルチプレクサ４３０に与えられる。
【００６８】異なるビデオフレームでは圧縮効率も異な
るので、低解像度信号の１つの画像ブロックで表される
画素の数は一定ではない。このことは、本発明の典型的
な実施様態においては利点となる。なぜなら、（１ブロ
ックが表示する画素数が一定であるために）画像のある
部分のみを表す画像ブロックが繰り返し更新され、一
方、画像の他の部分を表す画像ブロックは全く更新され
ないか、または時折しか更新されないというような状態
になることを防ぐことができるためである。
【００６９】トリックプレイモード時に、このようなパ
ッチワーク（つぎはぎ）表示が生じるのを防ぐために
は、１つのフレーム中の低解像度データのブロックをラ
ンダムに記録するか、あるいは、低解像度の画像ブロッ
クのブロック位置の選択に於いて、ある固定されたオフ
セットを定めておき、連続した画像が符号化されるとき
に、特定のトラック位置のブロックが画像の中を動き回
るようにすることが望ましい。
【００７０】図８は本発明の別の実施様態のブロック図
である。この実施様態では、低解像度画像と高解像度画
像とが同時に生成される。図８に示される回路は、図８
に示されるように送信器内部に構成することもできる
し、または、デジタルＶＴＲ内部に直接構成してもよ
い。図８に示す回路構成において、高精細度の輝度信号
（ＹHD）及び高精細度のクロミナンス信号（ＣHD）は、
フィルタ／デシメイト回路７１０と動き補償離散的コサ
イン変換符号化器７２０とに並列に入力される。
【００７１】符号化回路７２０は、例えば、ＭＰＥＧ符
号化の手法を用いて、完全なＨＤＴＶ符号化処理を行
う。先に述べたように、この手法は、フレーム内冗長度
（フレーム内符号化）及び時間的冗長度、即ち、フレー
ム間冗長度（予測符号化）を利用している。この種の符
号化を行うことによって、高精細度の画像を表すための
ビットレートが６００から１２００Ｍｂｐｓのデータス
トリームを、ビットレートが１８Ｍｂｐｓの信号に縮小
でき、縮小された信号は、画質を顕著に劣化することが
ほとんど、あるいは全くないように再生することができ
るることはよく知られている。
【００７２】フィルタ／デシメイト回路７１０に入力さ
れるサンプルは、水平及び垂直の両方向にローパスフィ
ルタリングされて、空間周波数のうちのあらゆる高周波
数成分が実質的に取り除かれる。フィルタ／デシメイト
回路７１０から供給された低解像度輝度（Ｙ’）信号及
びクロミナンス（Ｃ’）信号は、フレーム内符号化回路
７１２に入力される。符号化回路７１２は、例えば、デ
ータストリームを約１Ｍｂｐｓに縮小するために、離散
的コサイン変換、適応量子化、可変長符号化、及びラン
レングス符号化を組み合わせて用いてもよい。このビッ
トストリームは回路７１４に入力される。回路７１４
は、ビットストリームを低解像度画像ブロックに分け
（セグメントし）、低解像度ブロックを識別し、かつ低
解像度ブロックを高解像度ブロックから分離するための
ヘッダ情報を挿入する。
【００７３】高解像度ブロックは回路７２２によって生
成される。回路７２２は、動き補償ＤＣＴ符号化器７２
０の供給する出力ビットストリームを受け取るために接
続されている。回路７１４及び７２２は、回路７２６に
制御されて、それぞれの低解像度データストリーム及び
高解像度データストリームを１対１８の比率に分ける。
分けられた２つのデータストリームは、マルチプレクサ
７１６のそれぞれの入力ポートに入力される。マルチプ
レクサ７１６も回路７２６によって制御されている。
【００７４】マルチプレクサ７１６は、低解像度データ
信号の複合ビットレートが７Ｍｂｐｓでなく１Ｍｂｐｓ
であること以外は、図５に示すのと同様の時分割多重出
力信号を生成する。この多重化された出力信号は回路７
２４に与えられ、回路７２４は、この信号を伝送するた
めにフォーマットする。この回路７２４は、例えば１６
値直交振幅変調（ＱＡＭ）回路を備えていてもよい。
【００７５】図８に示す回路構成において、フィルタ／
デシメイト回路７１０を取り除き、フレーム内符号化回
路７１２を改変して、フィルタリング及びデシメイトの
両方を行わせてもよい。典型的な改変の例は、画像の空
間周波数係数（この係数は離散的コサイン変換演算で生
成される）のうち、最も低い周波数成分を表している４
分の１の係数以外のすべての係数をマスクすることであ
る。
【００７６】図９は、図８に示す回路構成によって生成
された信号がどのように市販用ＶＴＲで処理されるかを
表すブロック図である。図９において、低解像度及び高
解像度の両セグメントを含むベースバンド多重化信号
は、データストリーム中のセグメントを識別する回路８
１０に入力される。この識別回路８１０は、先に述べた
ように、低解像度画像ブロックのヘッダ情報の始まりに
対応する特定のパターンをデータストリーム中で検索す
ることにより機能してもよい。識別回路８１０は、識別
結果に応じてデマルチプレクサ８１２を制御し、デマル
チプレクサ８１２が低解像度の画像ブロックのみを表す
データをファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）
メモリ８１４に伝達するようにさせる。低解像度の画像
ブロックがメモリ８１４に書き込まれた後、回路８１０
は、デマルチプレクサ８１２が高解像度の画像ブロック
のデータをＦＩＦＯメモリ８１６に伝達するように制御
する。
【００７７】メモリ８１４及び８１６中のデータ値は、
回路８２６の制御の下に読み出される。メモリ８１４及
び８１６から読み出された値は、オプションとして設け
られる回路８１８及び８２０へ入力される。これらの回
路は、例えば、データを、異なる大きさのブロックに再
フォーマットしてもよい。好ましくは、低解像度の画像
信号が多重化されたＨＤＴＶ信号に挿入される相対的な
周波数に応じて、ブロックがテープに記録される前に、
１つの低解像度ブロックを複数のブロックに分割した
り、または複数の低解像度ブロックを１つのブロックに
まとめられるであろう。例えば、このような操作は、適
切な数の低解像度画像ブロックが、テープ上の適切な位
置に記録されるのを保証するために行われる。
【００７８】しかしながら、送信器から供給されるデー
タストリームに含まれる低解像度画像ブロック及び高解
像度の画像ブロックが、記録するのに適した順序で並
び、適切に反復されている場合には、回路８１８及び８
２０は取り除いてもよい。
【００７９】低解像度及び高解像度の画像ブロックは、
それらがメモリ８１４及び８１６から供給される場合
も、あるいは再フォーマット回路８１８及び８２０から
供給される場合も、各々、マルチプレクサ８２２の異な
る入力ポートに入力される。また、このマルチプレクサ
８２２は、回路８２６に制御されて、低解像度及び高解
像度ブロックを組み合わせ、記録するために適切な順序
のセグメントを生成する。セグメントがテープ上の適切
な位置に確実に配置されるようにするために、制御回路
８２６はＶＴＲ（図示せず）から同期信号を受け取る。
この同期信号は、例えば、現在のトラック上のテープヘ
ッドの位置を示してもよい。
【００８０】マルチプレクサ８２２により生成される出
力信号は、回路８２４に入力され、回路８２４は、記録
用にデータを再フォーマットする。この回路は、図３及
び図４に示される回路３２６と同じであってもよい。
【００８１】以上、低解像度画像及び高解像度画像の両
方を市販用ＶＴＲで記録するための方法及び装置に関し
て本発明を説明した。本発明によれば、ＶＴＲは、効率
的に圧縮された高解像度画像を記録しながらも、同時
に、トリックプレイモードにおいては低解像度画像を表
示することができる。しかし、低解像度画像は他の目的
に使用することもできる。例えば、図８に示す回路構成
によって生成されるような放送用の低解像度画像は、受
信器で復元して、はめ込み画面（ＰＩＸ−ｉｎ−ＰＩ
Ｘ）表示における挿入画像として表示することができ
る。あるいは、走査リストの各々の信号から低解像度画
像を復元することにより、各チャネルの現在の番組を同
時に示すようなマルチ画面表示を行うこともできる。最
後に、復元された低解像度画像データを用いて、復元し
た高解像度データ中の既知のエラーを修復することもで
きる。
【００８２】さらに、ここでは低解像度画像をカラー画
像として開示されているが、画像の輝度部分のみを符号
化して表示することにより、さらに高い圧縮効率が達成
できるであろう。
【００８３】本発明を典型的な実施様態に関して述べた
が、添付の請求項の範囲の意図及び目的の中で、これま
でに概略を述べたように本発明を利用することができる
であろう。
【００８４】
【発明の効果】本発明によれば、内部符号化されたフレ
ーム及び予測されたフレームの両方を有するＨＤＴＶ信
号を記録し、かつ、記録されたビデオ信号を早送り及び
巻戻しが行われるトリックプレイモードにおいても表示
できるような装置（デジタルＶＴＲ）を提供することが
できる。
【００８５】また、本発明によれば、低解像度の画像及
び高解像度の画像の両方を市販用ＶＴＲで記録する装置
が提供され、効率的に圧縮された高解像度画像の記録を
行いながら、同時に、トリックプレイモードにおいては
低解像度画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に於ける通常のモードでのビデオヘッ
ドの走査経路を示す、ビデオテープのセグメントの図で
ある。
【図２】従来技術に於けるトリックプレイモードでのビ
デオヘッドの走査経路を示す、ビデオテープのセグメン
トの図である。
【図３】本発明の実施様態を含む、ビデオ符号化システ
ムのブロック図である。
【図４】本発明の実施様態を含む、もう一つのビデオ符
号化システムのブロック図である。
【図５】図３に示す処理システムを用いて符号化した表
示用データを、テープから復元するために用いるのに適
切な回路構成を示すブロック図である。
【図６】図３に示す回路構成によって生成された、イン
タリーブされたデータストリームの構造を示すタイミン
グ図である。
【図７】図３に示す回路構成を用いて作られたテープセ
グメントを表し、トリックプレイモード時のビデオヘッ
ドの走査パスを示す図である。
【図８】インタリーブされた、高精細度及び低精細度の
符号化された画像データストリームを生成する、ＨＤＴ
Ｖ復号化器のブロック図である。
【図９】図８に示す回路構成で生成された、インタリー
ブされたデータストリームを記録するのに適切な回路構
成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３１０ ＨＤＴＶ復号化器 ３１２ フィルタ／デシメイト回路 ３１４ 内部符号化器 ３１６ ヘッダ挿入回路 ３１８ マルチプレクサ ３２０ 遅延回路 ３２２ セグメント分割／ヘッダ挿入回路 ３２４ ＨＤＴＶ符号化器 ３２６ 記録用フォーマット回路 ３２８ 制御回路

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビデオ画像情報を表す信号を処理し、デ
    ジタルビデオテープ記録装置（ＶＴＲ）によってテープ
    に記録するための信号を生成し、該ＶＴＲがトリックプ
    レイモードで作動しているときに、該画像を、記録され
    た該信号から表示させる装置であって、該装置は、 比較的高い解像度のビデオ画像を表す第１のデータスト
    リームを供給する手段と、 該第１のデータストリームを圧縮し、該高解像度の画像
    を比較的低い解像度で表したものである低解像度バージ
    ョンを表すための第２のデータストリームを生成するデ
    ータ圧縮手段であって、該第２のデータストリームはセ
    グメントに区切られており、該第２のデータストリーム
    の各々のセグメントは他のいずれのセグメントからも独
    立して拡張される、データ圧縮手段と、 該第１のデータストリームをセグメントに区切り、その
    ことにより該高解像度の画像を表すデータセグメントの
    第１の集合（セット）を生成する手段と、 該第１及び第２のデータストリームを表す各々のセグメ
    ントをインタリーブして、該ＶＴＲによって記録するた
    めの信号を生成し、そのことにより、該低解像度データ
    セグメントに記録された画像データがトリックプレイモ
    ードにおいて再生される、手段と、 を、備えた装置。
  2. 【請求項２】 前記第１のデータストリームを表すセグ
    メントの集合（第１の集合）及び前記第２のデータスト
    リームを表すセグメントの集合（第２の集合）の各々の
    データセグメントをインターリーブするタイミングを制
    御し、該第２の集合のセグメントが近似的に規則的な間
    隔でテープに記録されることを保証する手段をさらに含
    む、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記第１のデータストリームは、前記高
    解像度のビデオ画像を表す前記信号がデジタル的に圧縮
    された信号を含んでおり、 前記データ圧縮手段は、「該圧縮された高解像度ビデオ
    信号を処理し、前記第２のデータストリームとして、該
    高解像度のビデオ画像を低解像度で表した前記低解像度
    バージョンがデジタル的に圧縮された信号を生成する手
    段」を備えている、 請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記データ圧縮手段は、 前記圧縮された高解像度ビデオ信号から、拡張された高
    解像度ビデオ信号を生成するための拡張手段と、 該拡張された高解像度ビデオ信号を処理し、高い空間周
    波数を有する成分を低い空間的周波数を有する成分に対
    して相対的に減衰させて、比較的低解像度の出力信号を
    生成するフィルタリング手段と、 該低解像度の出力信号をデジタル的に圧縮して、前記第
    ２のデータストリームを生成する圧縮手段と、 を備えている、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記第１のデータストリームは、比較的
    小量のデータによってデジタル的に符号化されたビデオ
    信号を含み、該ビデオ信号は前記高解像度のビデオ画像
    の空間的に冗長な成分を表しており、 前記データ圧縮手段は、「該符号化されたビデオ信号を
    処理し、該高解像度ビデオ画像の低解像度バージョンを
    表すさらに符号化された信号を、前記第２のデータスト
    リームとして生成する手段」を備えており、前記低解像
    度ビデオ画像の空間的に冗長な成分は比較的小量のデー
    タによって符号化される、 請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記データ圧縮手段は、 前記第１のデータストリームを部分的に復号し、前記高
    解像度ビデオ画像の低解像度成分を高解像度成分に対し
    て強調する手段と、 該部分的に復号された第１のデータストリームをデジタ
    ル的に符号化して、前記第２のデータストリームを生成
    する手段と、 を備えている、請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記第１のデータストリームは、比較的
    小量のデータでデジタル的に符号化されたビデオデータ
    を含み、該符号化されたビデオデータは、前記高解像度
    ビデオ画像の空間的に冗長な成分及び時間的に冗長な成
    分を表しており、 前記データ圧縮手段は、「該符号化されたビデオデータ
    信号を処理し、該高解像度ビデオ画像の低解像度バージ
    ョンを表すためのさらにデジタル的に符号化された信号
    を、前記第２のデータストリームとして生成する手段」
    を備えており、該低解像度ビデオ画像の空間的に冗長な
    成分は比較的小量のデータで符号化される、 請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記データ圧縮手段は、 前記第１のデータストリームを部分的に復号し、時間的
    冗長度を減少させるために圧縮されていたデータを拡張
    し、更に、空間的冗長度を減少させるために圧縮されて
    いたデータを拡張する手段と、 該部分的に復号された第１のデータストリームをデジタ
    ル的に符号化し、前記第２のデータストリームを生成す
    る手段と、 を備えており、 該拡張する手段によって行われる、前記画像の比較的低
    い空間周波数成分を表すデータ値の拡張は、該画像の比
    較的高い空間周波数成分を表す成分に対して相対的に強
    められる、請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記第１のデータストリームは、離散的
    コサイン変換を用いて符号化されたビデオデータを含
    み、 前記データ圧縮手段は、該第１のデータストリームのビ
    デオデータを逆（インバース）離散的コサイン変換を用
    いて復号する手段を備えており、該逆離散的コサイン変
    換は、該符号化されたデータストリームの比較的低い空
    間周波数を表す成分を、比較的低い空間周波数に対して
    相対的に強調する、 請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 ビデオ画像情報を表す信号を処理し、
    デジタルビデオテープ記録装置（ＶＴＲ）によってテー
    プに記録される信号を生成し、該ＶＴＲがトリックプレ
    イモードで作動しているときに、該画像を、記録された
    該信号から表示させる装置であって、該装置は、 比較的高い解像度のビデオ画像を表す第１のデータスト
    リームを供給する手段と、 該第１のデータストリームを処理して、該高解像度ビデ
    オ画像のうちの比較的高い空間周波数を有する部分を表
    す該第１のデータストリームの成分を、比較的低い空間
    周波数を有する部分を表す該第１のデータストリームの
    他の成分に対して相対的に減衰させ、該高解像度ビデオ
    画像を比較的低解像度にしたものである低解像度バージ
    ョンを表す第２のデータストリームを生成するフィルタ
    リング手段と、 該第１のデータストリームを処理して、該高解像度ビデ
    オ画像を表す圧縮された第１のデータストリームを生成
    するための第１データ圧縮手段と、 該第２のデータストリームを処理して、該比較的解像度
    の低いビデオ画像を表す圧縮された第２のデータストリ
    ームを生成するための第２データ圧縮手段と、 該圧縮された第１のデータストリームをセグメントに区
    切り、該高解像度画像を表す第１のデータセグメントの
    集合を生成する手段と、 該圧縮された第２のデータストリームをセグメントに区
    切り、該比較的解像度の低い画像を表す第２のデータセ
    グメントの集合を生成する手段と、 該第１及び第２の集合の各々のデータセグメントをイン
    タリーブし、該ＶＴＲによって記録される信号を生成す
    る手段と、 を備えており、 トリックプレイモードに於いて、該記録された低解像度
    データセグメントが再生される、装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１のデータ圧縮手段は、前記第
    １のデータストリームを処理して、前記高解像度ビデオ
    画像の空間的に冗長な成分及び時間的に冗長な成分を表
    すために用いられるデータを縮小し、 前記第２のデータ圧縮手段は、前記第２のデータストリ
    ームを処理して、前記低解像度ビデオ画像の空間的に冗
    長な成分のみを縮小する、 請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 高解像度デジタルビデオテープ記録装
    置（ＶＴＲ）のための信号処理装置であって、該装置
    は、 ビデオ画像情報を表す信号を受け取り、高解像度のビデ
    オ画像を表す第１のデータストリームを供給する手段
    と、 該第１のデータストリームを受け取り、該第１のデータ
    ストリームを圧縮して、該高解像度のビデオ画像を低解
    像度で表した低解像度のビデオ画像を表す第２のデータ
    ストリームを生成するデータ圧縮手段と、 該第１のデータストリームをセグメントに区切り、該高
    解像度のビデオ画像を表すデータセグメントの集合（第
    １の集合）を生成する第１セグメント手段と、 該第２のデータストリームをセグメントに区切り、該低
    解像度のビデオ画像を表すデータセグメントの集合（第
    ２の集合）を生成する第２セグメント手段と、 該第１及び第２集合の各々のセグメントをインタリーブ
    して、記録用の信号を生成する信号多重手段と、 を備えており、 該第２の集合の各のセグメントは他のいずれのセグメン
    トからも独立して拡張され、 該ＶＴＲのトリックプレイモードにおいて、該低解像度
    のビデオ画像を表すセグメントに記録された画像データ
    が再生され表示される、装置。
JP6025728A 1993-02-23 1994-02-23 トリックプレイ機能を備えたデジタル高精細度テレビ映像記録装置 Withdrawn JPH0759047A (ja)

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