JPH0856332A - 第２世代ｅｄｔｖ信号符号化方法及びこれを用いた記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】民生用ディジタルＶＴＲにおいて第２世代ＥＤ
ＴＶ信号の有効な記録を可能にする。 【構成】伝送信号はデコード及び分離部31に与えて、主
画部信号、ＨＨ信号、ＶＨ信号及びＶＴ信号を分離す
る。大ブロック化部32は主画部信号とＶＨ信号とでフレ
ーム画面を構成し、大ブロック化部36はＨＨ信号とＶＴ
信号とでフレーム画面を構成する。大ブロック化部32，
36からの大ブロックのデータは直交変換部23，23′、量
子化部25，25′及び可変長符号化部28，28′によって符
号化してデータをパッキング部33に与える。パッキン部
33は、２系統の符号化データを標準テレビジョン信号に
対するパッキングと同一のパッキング単位でパッキング
して誤り訂正符号化及び記録部34に出力する。これによ
り、民生用ディジタルＶＴＲにおいて有効な記録が可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【産業上の利用分野】本発明は、民生用ディジタルＶＴ
Ｒ等に好適の第２世代ＥＤＴＶ信号符号化方法及びこれ
を用いた記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高画質化及び高音質化を目標とし
た第２世代ＥＤＴＶ（Extended Definition TV ）放送
が検討されている。第２世代ＥＤＴＶ放送は、現行放送
との両立性を有すると共に、画面のアスペクト比を１
６：９の横長にすることにより臨場感あふれる番組の視
聴を可能にしている。第２世代ＥＤＴＶ信号（ワイドア
スペクトテレビジョン信号）の有効走査線は、アスペク
ト比が４：３の現行ＮＴＳＣ信号の垂直方向中央の１
６：９の部分に対応している。従って、例えば、アスペ
クト比が４：３の現行放送用のテレビジョン受像機によ
って第２世代ＥＤＴＶ放送を映出すると、画面上下に無
画部を有し中央に主画部を有するレターボックス表示が
行われることになる。

【０００３】図８はこのようなレターボックス形式の映
像信号を現行のＮＴＳＣ方式のテレビジョン受像機で受
信した場合の画面表示を示している。

【０００４】ＮＴＳＣ方式のテレビジョン受像機の表示
画面１のアスペクト比は４：３である。表示画面１の垂
直方向中央のアスペクト比が１６：９の部分には、フィ
ールド当たりの走査線数が１８０本の主画部２が映出さ
れ、表示画面１の上下の走査線数３０本ずつの部分には
所定の黒レベルの無画部３（網線部）が映出される。主
画部２のアスペクト比は１６：９であるので、映出され
た有効画像の真円率は１となる。

【０００５】また、この画像をアスペクト比が１６：９
の表示画面に映出させると、図８（ｂ）に示すように、
画面全域に真円率１で表示が行われる。

【０００６】第２世代ＥＤＴＶは、アスペクト比が４：
３の現行ＮＴＳＣ信号の中央の１６：９の部分のみを有
効走査線としているので、現行ＮＴＳＣ信号の有効走査
線数が４８０本であるのに対し、伝送する第２世代ＥＤ
ＴＶ信号の有効走査線数は３６０本となる。第２世代Ｅ
ＤＴＶ方式に対応したテレビジョン受像機においては、
デコード時にこの３６０本の有効走査線を３→４走査変
換して４８０本に戻す。単に走査線変換しただけでは、
第２世代ＥＤＴＶ信号は現行ＮＴＳＣ信号よりも垂直解
像度が劣化してしまうので、送信時に垂直解像度を改善
するための垂直補強信号を多重化して伝送することが決
定している。

【０００７】第２世代ＥＤＴＶ方式では、送信側におい
て、４８０本／画面高の順次走査信号を飛越し走査信号
に変換して伝送する。この場合には、レターボックス形
式にするため、即ち、有効走査線数を３６０本にするた
めに、４８０本／画面高の輝度信号を垂直低域フィルタ
によって３６０本／画面高の信号に帯域制限する。更
に、飛越し走査信号に変換するために、輝度信号を垂直
低域フィルタによって１８０本／画面高の信号に帯域制
限する。これらの帯域制限によって、走査線変換時の折
り返し歪の発生を防止する。この１８０本／画面高の輝
度信号の水平方向低域の４．２ＭＨz 以下の成分ＹL を
主画部信号として伝送する。また、順次走査から飛越し
走査への変換時に帯域制限されて失われた１８０乃至３
６０本／画面高の垂直時間高域成分（ＶＴ信号）を垂直
補強信号として伝送する。

【０００８】これらの主画部信号とＶＴ信号とはＳＳＫ
Ｆ（Symmetric Short Kernel Filter ）によって分離す
る。ＳＳＫＦとしては、３タップ又は５タップのフィル
タが用いられる。また、レターボックス形式への変換時
に帯域制限されて失われた３６０乃至４８０本／画面高
の輝度信号垂直高域成分（ＶＨ信号）も垂直補強信号と
して伝送する。これらの成分ＶＨ，ＶＴは画像の動きに
応じて加算して、水平方向（時間方向）に１／３に圧縮
する。この場合には、ＶＴ信号とＶＨ信号とを受信側で
分離可能とするために、ＶＨ信号をライン反転させるこ
とにより時間軸方向に１５Ｈｚだけシフトさせた後ＶＴ
信号と加算する。次に、加算した信号を色副搬送波を用
いて変調し、ナイキストフィルタを用いて帯域制限し
て、画面上下の無画部に多重する。なお、無画部の垂直
補強信号が画面上で目立つことを防止するために、主画
部信号からＶＴ信号と相関を有する成分を生成し、この
成分をＶＴ信号から減算した後に、ＶＨ信号と加算する
ようになっている。

【０００９】また、１８０本／画面高の輝度信号の水平
方向高域の４．２乃至６ＭＨz の帯域の成分ＹH は水平
補強信号ＨＨとして主画部信号に多重するようになって
いる。この場合には、水平高域成分ＹH を周波数が１６
／７ｆsc（ｆscは色副搬送波周波数）の搬送波を用いて
搬送波抑圧振幅変調し、更に周波数シフトして主画部信
号に周波数多重している。

【００１０】図９はこれらの水平及び垂直補強信号の多
重状態を説明するための説明図である。図９は垂直方向
が奇数フィールド及び偶数フィールドの走査線を示し、
水平方向が画面水平方向の画素を示している。

【００１１】１画面は水平９１０画素×垂直５２５ライ
ンによって構成している。垂直５２５ラインのうち有効
走査線数は４８０本であり、フィールド当たり２４０本
である。各フィールドの有効走査線数２４０本のうち中
央の１８０本の主画部には水平補強信号のＨＨ信号を多
重する。また、各フィールドの走査線数３０本の上部無
画部及び走査線数３０本の下部無画部には垂直補強信号
のＶＴ及びＶＨ信号を多重する。ＶＴ及びＶＨ信号は１
／３に時間圧縮しており、１ラインに多重されたＶＴ及
びＶＨ信号によって３ライン分の主画部の解像度が改善
される。

【００１２】なお、第２世代ＥＤＴＶ放送においては、
ＹＣ分離性能を向上させるために、送信側において３次
元プリコーディングを行うようになっている。なお、こ
れらの技術については、特公平４−２０８７８３号公報
にて開示されている。

【００１３】ところで、この第２世代ＥＤＴＶ放送信号
を民生用ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）において記録
又は再生することが考えられる。この場合にディジタル
ＶＴＲを採用すると、第２世代ＥＤＴＶ放送信号を圧縮
して記録する必要が生じる。

【００１４】図１０はこのような圧縮回路を備えたディ
ジタルＶＴＲを示すブロック図である。

【００１５】民生用ＶＴＲは高密度記録及び高能率符号
化によって高画質で長時間記録を可能にしている。アナ
ログの入力映像信号は映像処理回路４に与える。映像処
理回路４は、入力映像信号をディジタル信号に変換して
フレーム化する。これにより、１フレームを例えば７２
０画素×４８０ラインの有効画素で構成する。映像処理
回路４からの映像信号は輝度信号成分と色差信号成分と
に分離して処理する。なお、図１０では説明を簡略化す
るために、輝度信号成分のみについて示してある。

【００１６】映像処理回路４はフレーム化した映像信号
をシャフリング回路５に与える。シャフリング回路５は
入力されたデータをシャフリングしながら例えば８画素
掛け８ラインのブロック（ＤＣＴブロック）にブロック
化してブロックデータをＤＣＴ回路６に出力する。図１
１はブロック化を示す説明図であり、図１１（ａ）は輝
度ブロックを示し、図１１（ｂ）は色差ブロックを示し
ている。輝度信号の有効画素数が７２０画素×４８０ラ
インであるので、１フレームは、図１１（ａ）に示すよ
うに、９０×６０の輝度ブロックに分けられる。一方、
色差信号と輝度信号とのサンプリングクロックの相違か
ら、輝度ブロックと色差ブロックとの大きさは異なる。
例えば、色差信号のサンプリングクロックが輝度信号の
サンプリングクロックの１／４の周波数であるものとす
ると、色差信号の１フレームは１８０画素×４８０ライ
ンで構成される。従って、８画素×８ラインの色差ブロ
ックＣｂ，Ｃｒは、図１１（ｂ）に示すように、夫々１
フレームに２２．５×６０ブロックだけ構成される。

【００１７】ＤＣＴ回路６はシャフリング回路５からの
ブロックデータに２次元ＤＣＴ（離散コサイン変換）処
理を施すことにより、空間座標軸成分を周波数軸成分に
変換する。ＤＣＴ回路６からの変換係数は量子化回路７
に与え、所定の量子化係数を用いて量子化する。この場
合には、人間の視覚特性を考慮して、変換係数の高域周
波数成分ほど大きな量子化係数を設定する。これによ
り、信号の冗長度を低減する。

【００１８】量子化回路７の出力は可変長符号化回路８
に与え、可変長符号化回路８は、所定の可変長符号表、
例えば、ハフマン符号表等に基づいて、量子化出力を可
変長符号化して誤り訂正符号化回路９に出力する。これ
により、出現確率が高いデータには短いビットを割当
て、出現確率が低いデータには長いビットを割当てて、
伝送量を一層削減する。

【００１９】一方、入力音声信号は音声処理回路11に与
える。音声処理回路11は、入力音声信号をＡ／Ｄ変換
し、映像信号との同期化を行うと共に、ミキシング処理
を行って誤り訂正符号化回路９に出力する。誤り訂正符
号化回路９は、圧縮された映像データと音声データとを
例えばリードソロモン符号等の積符号に符号化して変調
回路10に出力する。変調回路10は入力されたデータを高
密度記録に適した変調方式で変調して、図示しない磁気
ヘッドを介して磁気テープ12に記録する。

【００２０】再生時には、磁気テープ12からの再生デー
タは磁気ヘッドから復調回路13に与えられる。復調回路
13は再生データを復調し、復調データには誤り訂正復号
化回路14によって誤り訂正処理を施す。誤り訂正復号化
回路14からの映像データは可変長復号化回路15に与え、
音声データは音声処理回路16に与える。可変長復号化回
路15は映像データを可変長復号化して逆量子化回路17に
与え、逆量子化回路17は可変長復号化出力を逆量子化し
て逆ＤＣＴ回路18に与える。逆ＤＣＴ回路18は入力され
たデータを逆ＤＣＴ処理することにより、ＤＣＴ処理前
の元の座標軸データに伸長してデシャフリング回路19に
出力する。

【００２１】デシャフリング回路19は、伸長されたデー
タにフレーム内のデシャフリングを施して元のデータ配
列に戻し、映像処理回路20は、Ｄ／Ａ変換してアナログ
の出力映像信号を得る。一方、誤り訂正復号化回路14か
らの音声データは音声処理回路16に与え、映像信号との
時間合わせ及び補正処理を行った後、Ｄ／Ａ変換してア
ナログの出力音声信号を得る。

【００２２】このように、高能率符号化技術は、直交変
換及び可変長符号化等を採用して、ディジタル伝送及び
記録等の効率を向上させるために、少ないビットレート
で画像データを符号化するものである。可変長符号化を
採用していることから、途中で１ビットでも誤りが生じ
ると符号同期が外れ、以降のデータを復号することがで
きなくなって画質が著しく劣化する。また、可変長符号
化では絵柄によって圧縮符号量が相違してしまうので、
圧縮データを蓄積メディアに記録する場合等にはフレー
ム単位で一定符号量にするために絵柄に応じてフィード
バック制御を行う。しかし、画面の前半と後半とで絵柄
の細かさに差異がある場合には、記録位置から圧縮デー
タの画面上の位置を把握することはできない。

【００２３】これらの問題を解決するものとして、特開
平４−９１５８７号公報において、画面上の離散した複
数位置のサンプルデータによって１つの大ブロックを構
成し、この大ブロック単位で符号量を一定にする装置が
提案されている。

【００２４】図１６はこの提案を示すブロック図であ
る。

【００２５】入力のディジタル映像信号は大ブロック化
部21に与える。大ブロック化部21は入力される映像信号
をフレーム化した後大ブロック化する。即ち、各画素の
画像データを水平及び垂直の８×８画素の小ブロックの
集まりであるマクロブロック単位に分割し、画面上の離
散した複数の位置のマクロブロック（斜線部）によって
大ブロックを構成する。

【００２６】例えば、色差信号のサンプリングクロック
が輝度信号のサンプリングクロックの１／４の周波数で
あるものとすると、輝度ブロックと色差ブロックの大き
さの比は１：４となる。この場合には、例えば、図１２
に示すように、輝度４ブロックと色差各１ブロックずつ
との６ＤＣＴブロックによってマクロブロックを構成し
て符号化の単位とする。そして、例えば画面上の離散し
た位置の５マクロブロックで大ブロックを構成して固定
長化することにより、絵柄に拘らず、符号量の割当てを
適正なものとする。

【００２７】図１３はこの場合の大ブロックの構成を示
している。

【００２８】図１３では、１フレームの画面を水平方向
にＩ0 乃至Ｉ4 の５つの部分に分割し、各部分Ｉ0 乃至
Ｉ4 内の１マクロブロック（斜線部）ずつを集めて１つ
の大ブロックを構成する例を示している。５つのマクロ
ブロックを選択するために、１フレームの画面を水平方
向だけでなく垂直方向にも分割して、複数の領域（以
下、スーパーブロックという）に分ける。いま、入力さ
れた映像信号の１フレームが、図１３に示すように、水
平７２０画素×垂直４８０ラインによって構成されるも
のとする。大ブロック化部21は、フレーム化後に１画面
を水平方向に５分割し垂直方向に１０分割して、１４４
画素×４８ラインの５０のスーパーブロックＡ（０，
０）乃至Ａ（９，４）に分ける。大ブロック化部21は、
上述したように、水平方向に分割した各領域Ｉ0 乃至Ｉ
4 から１マクロブロックずつを選択すると共に、垂直方
向には６スーパーブロック毎に１マクロブロックを選択
する。即ち、大ブロック化部21は、例えば図１３の斜線
部に示すように、スーパーブロックＡ（０，０）から１
マクロブロックを選択した場合には、他の４つのマクロ
ブロックを夫々スーパーブロックＡ（６，１），Ａ
（２，２），Ａ（８，３），Ａ（４，４）から選択す
る。

【００２９】他の大ブロックも同様に構成する。小ブロ
ックをシャフリングして各大ブロックを構成しているの
で、各大ブロックの情報量は絵柄に拘らず略等しくなる
ものと考えられる。

【００３０】大ブロックのデータは小ブロック化部22に
与えて、８×８画素単位で小ブロック化した後直交変換
部23に与える。直交変換部23は入力されたデータを小ブ
ロック単位で直交変換して変換係数をバッファ24を介し
て量子化部25に出力すると共に、データ長見積り部26に
も出力する。

【００３１】量子化部25は所定の量子化幅で量子化する
複数の量子化器を有しており、量子化器選択部27によっ
て指定された量子化器を用いて、バッファ24からの変換
係数を量子化して可変長符号化部28に出力する。データ
長見積り部26は変換係数を所定の量子化幅で量子化した
場合のデータ量を各大ブロック毎に計算して量子化器選
択部27に出力する。

【００３２】このデータ量は量子化幅を変化させること
によって制御可能である。例えば、量子化幅を粗くする
と情報は劣化するが、量子化出力のダイナミックレンジ
は小さくなって符号量も小さくなる。量子化器選択部27
はデータ長見積り部26の出力に基づいて、量子化部25の
量子化器を選択することにより、大ブロック単位で符号
量を一定にする。なお、バッファ24は量子化部25の量子
化器が選択されるまで、直交変換係数を遅延させるよう
になっている。

【００３３】量子化部25からの量子化出力は可変長符号
化部28に与え、可変長符号化部28は量子化出力を可変長
符号化し、パッキング及び伝送部29を介して符号化出力
を出力する。このようにして、大ブロック単位で符号量
を一定化しているので、符号化データの位置と画面位置
との対応が明らかとなり、誤りが生じた場合でも誤りか
ら復帰した以降のデータを画面の再現に用いることが可
能であり、ＶＴＲの特殊再生も可能となる。

【００３４】図１４は各大ブロックの符号化データの記
録方法を説明するための説明図である。図１４（ａ）乃
至（ｅ）は夫々第１乃至第５シンクブロックを示してい
る。

【００３５】大ブロックを図１３の斜線部に示すように
５つのマクロブロックで構成し、各マクロブロックをｎ
個の小ブロックで構成するものとする。例えば、図１３
の部分Ｉ0 乃至Ｉ4 の各小ブロックが夫々Ａ1 ，Ａ2 ，
…Ａn 乃至Ｅ1 ，Ｅ2 ，…Ｅn であるものとする。図１
４（ａ）に示す第１シンクブロックは、小ブロックＡ1
乃至Ａn を記録するための所定の記録領域を有してい
る。第１シンクブロックには、先ず、小ブロックＡ1 ，
Ａ2 ，…Ａn の低中域のデータを優先的に割当てる。そ
して、各小ブロックの記録領域に余裕がある場合には、
その高域のデータまで記録する。更に、各小ブロックの
記録領域に余裕がある場合には、他の小ブロックの高域
のデータを記録する。同様にして、図１４（ｂ）乃至
（ｅ）に示す第２乃至第５シンクブロックには、夫々小
ブロックＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂn 乃至Ｅ1 ，Ｅ2 ，…，Ｅ
n のデータを記録する。各シンクブロックに対応する小
ブロックの記録を行った後に、空き領域が存在する場合
には、記録されていない他の小ブロックの高域のデータ
を記録する。こうして、５シンクブロックで５マクロブ
ロックの大ブロックデータを記録する。

【００３６】このように、低中域のデータについては、
小ブロックの画面上の位置とシンクブロックの記録位置
とが対応するので、誤りが発生した場合でも、また、Ｖ
ＴＲの高速再生等のように所定のシンクブロックの全記
録データが再生されない場合であっても、誤りから復帰
した後の有効な再生データを用いた画面の再現が可能と
なる。

【００３７】また、図１５は図１４の記録方法によって
規格化された民生用ディジタル記録ＶＴＲの記録フォー
マットを説明するための説明図である。図１５中、ＳＴ
Ａは修整コードを示し、ＱＮＯはマクロブロック毎に設
定された量子化値を示すＱナンバーであり、ＤＣはマク
ロブロック内の各ブロックに対する直交変換後のＤＣ値
である。図１５においては、１マクロブロックのデータ
を１シンクブロックに配列して記録するようになってい
る。図１５はマクロブロックを４つの輝度ブロックと各
１つずつの色差ブロックによって構成している例を示し
ており、Ｙ，Ｃは夫々輝度ブロック及び色差ブロックの
記録領域を示している。

【００３８】１シンクブロックの先頭には同期信号ＳＹ
ＮＣを配列し、次に、ＩＤを配列する。次に、修正コー
ド（ＳＴＡ）とＱナンバー（ＱＮＯ）とを配列する。次
に、輝度ブロック及び色差ブロックのデータを配列す
る。輝度ブロック及び色差ブロックの各記録領域は夫々
８×ｍビット又は８×ｎビットで構成し、先頭に９ビッ
トのＤＣ成分を配列する。少なくとも、各ブロックの低
中域のデータは対応する記憶領域に配列する。これらの
記録領域に過不足が生じた場合には、所定のブロックデ
ータを他の記録領域に配列することがある。修正コード
ＳＴＡはこの場合の情報を示している。各シンクブロッ
クの最後にパリティを付加する。

【００３９】このような記録方法を採用することによ
り、誤りが発生した場合、又はＶＴＲの高速再生時等の
ように所定のシンクブロックの全ての記録データが再生
されない場合でも、低中域のデータについては、画面上
の位置と記録位置とが１対１に対応するので、再生した
低中域のデータを用いて画像を再現することができる。

【００４０】ところで、一般的な映像は高周波成分のパ
ワーは比較的小さい。従って、一般的には、ＤＣＴ変換
した後、変換係数の高周波成分を比較的大きな量子化係
数で量子化することにより、高い圧縮効率を得ることが
できる。ところが、第２世代ＥＤＴＶ信号では、主画部
及び無画部に高域成分を含む水平補強信号及び垂直補強
信号が多重されており、ＤＣＴ処理して量子化しても十
分な圧縮効率を得ることができない。

【００４１】そこで、第２世代ＥＤＴＶ信号をデコード
して、主画部信号、水平補強信号ＨＨ及び垂直補強信号
ＶＴ，ＶＨを分離し、別個にディジタル化して圧縮する
ことが考えられる。ところで、図９に示すように、主画
部信号は１フレーム当たり７２０画素×３６０ライン分
のデータであり、同様に、ＨＨ信号も７２０画素×３６
０ライン分のデータである。また、ＶＴ，ＶＨ信号はい
ずれも１／３に時間圧縮されて多重されており、図９に
示すように、１フレーム当たり７２０画素×１２０ライ
ン分のデータである。即ち、第２世代ＥＤＴＶ信号のデ
コード出力は略標準テレビジョン信号（７２０画素×４
８０ライン）の２倍のデータ数を有する。

【００４２】従って、上述した標準テレビジョン信号を
記録するディジタルＶＴＲの規格に対応した図１６の圧
縮回路では、上述したシャフリング規則を適用すること
はできず、第２世代ＥＤＴＶ信号のデコード出力を有効
に圧縮することはできない。データ量が略２倍であるの
で、符号化出力の記録時間を標準テレビジョン信号記録
時と同一にするためには、第２世代ＥＤＴＶ信号のデコ
ード出力に対する圧縮率を２倍にする必要がある。しか
しながら、画像の重要成分を含む主画部信号を通常の２
倍の圧縮率で圧縮すると、再生画像の画質が著しく劣化
してしまう。

【００４３】なお、標準テレビジョン信号用の処理回路
を２系統備えて、主画部信号と水平及び垂直補強信号と
を各系統の処理回路に分けて供給することにより、標準
テレビジョン信号圧縮時と同様の圧縮を可能にすること
も考えられる。しかし、この場合には、磁気テープの記
録時間が半分になってしまう。

【００４４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来、標
準テレビジョン信号記録用のディジタルＶＴＲでは、第
２世代ＥＤＴＶ信号を有効に圧縮すると共に記録するこ
とはできないという問題点があった。

【００４５】本発明は、標準テレビジョン信号記録単位
と同一の記録単位にパッキングすることにより第２世代
ＥＤＴＶ信号を有効に圧縮することができる第２世代Ｅ
ＤＴＶ信号符号化方法を提供することを目的とする。

【００４６】また、本発明は、第２世代ＥＤＴＶ信号を
有効に圧縮して標準テレビジョン信号記録用のディジタ
ルＶＴＲに記録することができる記録再生装置を提供す
ることを目的とする。

【００４７】［発明の構成］

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
第２世代ＥＤＴＶ信号符号化方法は、第２世代ＥＤＴＶ
信号を主画部信号、水平補強信号、垂直高域成分及び垂
直時間高域成分に分離する分離手順と、前記主画部信号
と前記垂直高域成分又は垂直時間高域成分とによる第１
系統のフレーム画面を構成すると共に、前記水平補強信
号と前記垂直時間高域成分又は垂直高域成分とによる第
２系統のフレーム画面を構成するフレーム化手順と、前
記第１及び第２系統のフレーム画面のデータを夫々シャ
フリングして複数の符号化単位によって構成される第１
及び第２系統の大ブロックを構成する大ブロック化手順
と、前記第１及び第２系統の大ブロックのデータを夫々
大ブロック単位で一定符号量となるように符号化して第
１及び第２系統の符号化データを作成する符号化手順
と、前記第１及び第２系統の符号化データを１系統の固
定長記録単位にパッキングして伝送するパッキング手順
とを具備したものであり、本発明の請求項６に係る記録
再生装置は、第２世代ＥＤＴＶ信号を主画部信号、水平
補強信号、垂直高域成分及び垂直時間高域成分に分離す
る分離手段と、前記主画部信号と前記垂直高域成分又は
垂直時間高域成分とによる第１系統のフレーム画面を構
成すると共に、前記水平補強信号と前記垂直時間高域成
分又は垂直高域成分とによる第２系統のフレーム画面を
構成するフレーム化手段と、前記第１及び第２系統のフ
レーム画面のデータを夫々シャフリングして複数の符号
化単位によって構成される第１及び第２系統の大ブロッ
クを構成する大ブロック化手段と、前記第１及び第２系
統の大ブロックのデータを夫々大ブロック単位で一定符
号量となるように符号化して第１及び第２系統の符号化
データを作成する符号化手段と、前記第１及び第２系統
の符号化データを１系統の固定長記録単位にパッキング
して伝送するパッキング手段と、このパッキング手段か
らのデータを記録すると共に再生する記録再生手段とを
具備したものである。

【００４８】

【作用】本発明の請求項１においては、分離手順によっ
て、第２世代ＥＤＴＶ信号から主画部信号、水平補強信
号、垂直高域成分及び垂直時間高域成分を分離する。フ
レーム化手順では、例えば、分離した主画部信号及び垂
直高域成分によって第１系統のフレーム画面を構成し、
水平補強信号及び垂直時間高域成分によって第２系統の
フレーム画面を構成する。大ブロック化手順では、第１
及び第２系統のフレーム画面のデータを夫々シャフリン
グして第１及び第２系統の大ブロックを構成する。次の
符号化手順では、第１及び第２系統の大ブロックのデー
タを符号化して第１及び第２系統の符号化データを得
る。次に、パッキング手順によって、第１及び第２系統
の符号化データを１系統の固定長記録単位にパッキング
して伝送する。例えば、１系統の固定長記録単位を標準
テレビジョン信号記録時の記録単位に一致させることに
より、パッキングしたデータを民生用ディジタルＶＴＲ
によって有効に記録することが可能となる。

【００４９】本発明の請求項６においては、分離手段が
分離した信号をフレーム化手段によってフレーム化す
る。例えば、第１系統のフレーム画面を主画部信号及び
垂直高域成分によって構成し、第２系統のフレーム画面
を水平補強信号及び垂直時間高域成分によって構成す
る。これらのフレーム画面は大ブロック化手段によって
大ブロック化し、符号化手段によって符号化する。パッ
キング手段は第１及び第２系統の符号化データを１系統
の固定長記録単位にパッキング化して記録再生手段に与
えて記録させる。

【００５０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る第２世代ＥＤＴＶ信号
符号化方法を採用した記録再生装置の一実施例を示すブ
ロック図である。図１において図１６と同一の構成要素
には同一符号を付してある。

【００５１】受信した放送信号はデコード及び分離部31
に与える。伝送信号は標準テレビジョン信号又は第２世
代ＥＤＴＶ信号である。デコード及び分離部31は第２世
代ＥＤＴＶ信号が入力された場合には、第２世代ＥＤＴ
Ｖ信号から主画部信号、水平補強信号及び垂直補強信号
を分離するようになっている。図２はこのデコード及び
分離部31の具体的な構成を示すブロック図である。

【００５２】図２において、第２世代ＥＤＴＶ信号は分
離回路41に供給する。分離回路41は、入力された第２世
代ＥＤＴＶ信号の５３Ｈ（Ｈは水平期間）乃至２３２
Ｈ，３１６Ｈ乃至４９５Ｈを主画部信号として分離する
と共に、２３Ｈ乃至５２Ｈ，２３３Ｈ乃至２６２Ｈ，２
８６Ｈ乃至３１５Ｈ，４９６Ｈ乃至５２５Ｈを無画部信
号として分離する。分離回路41は分離した主画部信号を
Ａ／Ｄ変換器42に与え、無画部信号を分離回路43に与え
る。

【００５３】ところで、第２世代ＥＤＴＶ放送開始当初
は、アスペクト比が４：３の標準テレビジョン信号とア
スペクト比が１６：９の第２世代ＥＤＴＶ方式の信号と
が番組毎に混在して放送されることが予想される。従っ
て、受信側において、標準テレビジョン方式と第２世代
ＥＤＴＶ方式とに夫々対応した制御を行う必要がある。
そこで、送信側において、第２世代ＥＤＴＶ方式の放送
信号を伝送していることを示す識別信号を多重して伝送
することが決定されている。識別信号によって、放送信
号のアスペクト比及び各種補強信号の有無等が示される
と共に、補強信号復調の位相基準が得られる。

【００５４】識別信号は画像エリアの最上部（２２Ｈ，
２８５Ｈ）の水平走査期間に挿入される。識別信号は、
２７ビット分のビット領域Ｂ1 乃至Ｂ27を有している。
各ビットのビット幅は色副搬送波周期の７倍である。ビ
ット領域Ｂ1 乃至Ｂ5 ，Ｂ24はＮＲＺ（ノンリターンゼ
ロ）形式で伝送される識別符号であり、ビット領域Ｂ6
乃至Ｂ23は色副搬送波形式の識別符号（周波数はｆsc）
である。また、ビット領域Ｂ25乃至Ｂ27では既存の映像
信号との判定を行うための確認信号が伝送される。確認
信号は周波数が２．０４ＭＨｚ（＝（４／７）ｆsc）の
正弦波である。分離回路41は入力映像信号の２２Ｈ又は
２８５Ｈに重畳されている識別信号を分離して誤り訂正
符号化及び記録部34に出力するようになっている。

【００５５】Ａ／Ｄ変換器42は主画部信号をディジタル
信号に変換して３次元Ｙ／Ｃ分離及びＨＨ分離回路46並
びに動き検出回路47に出力する。動き検出回路47は主画
部信号の動きを検出して動き検出信号を３次元Ｙ／Ｃ分
離及びＨＨ分離回路46に出力する。３次元Ｙ／Ｃ分離及
びＨＨ分離回路46は、図示しないフレームメモリを有し
ており、フレームメモリを用いたＹ／Ｃ分離処理を行
う。これにより、３次元Ｙ／Ｃ分離及びＨＨ分離回路46
は入力されたベースバンド映像信号の主画部信号から輝
度信号と色信号とを分離する。３次元Ｙ／Ｃ分離及びＨ
Ｈ分離回路46は分離した輝度信号を水平低域輝度信号Ｙ
として出力し、色信号を色復調回路49に与える。更に、
３次元Ｙ／Ｃ分離及びＨＨ分離回路46は、主画部信号か
ら水平補強信号ＨＨを分離してＨＨ復調回路48に出力す
るようになっている。色復調回路49は色信号を色差信号
Ｃｒ，Ｃｂに変換して出力する。ＨＨ復調回路48は水平
補強信号ＨＨを復調して出力する。

【００５６】一方、分離回路43は、無画部に多重されて
いるＶＨ信号とＶＴ信号とを分離して夫々Ａ／Ｄ変換器
44，45に出力する。Ａ／Ｄ変換器44，45は入力された信
号をディジタル信号に変換して出力するようになってい
る。

【００５７】なお、デコード及び分離部31は、ディジタ
ルＶＴＲの内部に構成してもよいし、ディジタルＶＴＲ
の前段に構成してもよい。

【００５８】本実施例においては、Ａ／Ｄ変換器42，4
4，45は、民生用ディジタルＶＴＲにおける標準テレビ
ジョン信号に対するサンプリング周波数と同一の周波数
でサンプリングを行う。即ち、輝度信号Ｙ、水平補強信
号ＨＨ及び垂直補強信号ＶＨ，ＶＴに対するサンプリン
グ周波数は１３．５ＭＨz であり、色差信号Ｃｒ，Ｃｂ
に対するサンプリング周波数（１３．５／４）ＭＨz で
ある。従って、輝度信号Ｙ及び水平補強信号に対するサ
ンプル数は１フレームで７２０×３６０サンプルとな
り、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対するサンプル数は１フレー
ムで１８０×３６０サンプルとなり、ＶＨ，ＶＴ信号は
１フレーム当たり７２０×１２０サンプルとなる。

【００５９】輝度信号ＹとＶＨ信号とのサンプル数の合
計は７２０×４８０である。これに対し、標準テレビジ
ョン信号の輝度信号Ｙに対する１フレームサンプル数も
７２０×４８０である。また、デコード及び分離部31か
らの色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対するサンプル数の合計は１
８０×３６０×２である。これに対し、標準テレビジョ
ン信号の色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対するサンプル数は１８
０×４８０×２である。従って、デコード及び分離部31
からの輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ，Ｃｂ及びＶＨ信号の
サンプル数の合計は、標準テレビジョン信号に対する１
フレームのサンプル数よりも無画部期間に相当する色差
信号分の１８０×１２０×２サンプルだけ少ない。

【００６０】即ち、無画部期間に相当する色差ブロック
を空きデータとすることにより、輝度信号Ｙ、色差信号
Ｃｒ，Ｃｂ及びＶＨ信号によってフレーム化したデータ
を作成して、標準テレビジョン信号に対するシャフリン
グ規則と同様のシャフリング規則を採用することができ
る。

【００６１】この理由から、デコード及び分離部31から
の輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ，Ｃｂ（主画部信号）及び
ＶＨ信号は大ブロック化部32に与え、水平補強信号ＨＨ
及びＶＴ信号は大ブロック化部36に与える。

【００６２】図３は大ブロック化部32，36におけるフレ
ーム化を説明するための説明図である。また、図４は大
ブロックの構成を説明するための説明図であり、図４
（ａ）乃至（ｄ）は夫々主画部信号、ＶＨ，ＨＨ，ＶＴ
信号の１マクロブロックの構成を示している。

【００６３】大ブロック化部32は、図３に示すように、
輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂから成る主画部信号
とＶＨ信号とでフレームデータを作成する。大ブロック
化部32は、図１６の大ブロック化部21と同様のシャフリ
ング規則に基づいて、例えば画面上の離散した位置の５
つのマクロブロックによって大ブロックを作成する。５
マクロブロックのうちの４マクロブロックは主画部信号
に基づくマクロブロックであり、１マクロブロックはＶ
Ｈ信号に基づくマクロブロックである。主画部信号に基
づくマクロブロックは、図４（ａ）に示すように、４つ
の輝度ブロックＹ0 乃至Ｙ4 と各１つずつの色差ブロッ
クＣｒ，Ｃｂとによって構成している。また、ＶＨ信号
に基づくマクロブロックは、４つのＶＨブロックＶＨ0
，ＶＨ1，ＶＨ2 ，ＶＨ3 によって構成している。

【００６４】一方、図３に示すように、ＨＨ信号は主画
部信号期間に多重され、ＶＴ信号はＶＨ信号と同一の期
間に多重されており、ＨＨ信号及びＶＴ信号も主画部信
号及びＶＨ信号と同様にフレーム化してシャフリングす
ることができる。即ち、大ブロック化部36は、図３に示
すように、水平補強信号ＨＨ及びＶＴ信号によってフレ
ームデータを作成する。大ブロック化部36も図１６の大
ブロック化部21と同様のシャフリング規則で大ブロック
を作成する。大ブロックを構成する５マクロブロックの
うちの４マクロブロックは水平補強信号ＨＨに基づくマ
クロブロックであり、１マクロブロックはＶＴ信号に基
づくマクロブロックである。水平補強信号に基づくマク
ロブロックは、図４（ｃ）に示すように、４つのＨＨブ
ロックＨＨ0 ，ＨＨ1 ，ＨＨ2 ，ＨＨ3 によって構成し
ている。また、ＶＴ信号に基づくマクロブロックは、４
つのＶＴブロックＶＴ0 ，ＶＴ1 ，ＶＴ2 ，ＶＴ3 によ
って構成している。

【００６５】なお、図３の斜線部は、大ブロック化部3
2，36によって構成される大ブロックの例を示してお
り、画面を水平方向に５分割して、各領域からマクロブ
ロックａ0 乃至ｅ0 を選択して大ブロックを構成したこ
とを示している。

【００６６】大ブロック化部32からの大ブロックのデー
タは小ブロック化部22に与える。小ブロック化部22は入
力されたデータを例えば８×８の小ブロック単位に変換
して直交変換部23に出力する。直交変換部23は入力され
たデータを小ブロック単位で直交変換して変換係数をバ
ッファ24を介して量子化部25に出力すると共に、データ
長見積り部26にも出力する。

【００６７】量子化部25は所定の量子化幅で量子化する
複数の量子化器を有しており、量子化器選択部27によっ
て指定された量子化器を用いて、バッファ24からの変換
係数を量子化して可変長符号化部28に出力する。データ
長見積り部26は変換係数を所定の量子化幅で量子化した
場合のデータ量を各大ブロック毎に計算して量子化器選
択部27に出力する。

【００６８】量子化器選択部27はデータ長見積り部26の
出力に基づいて、量子化部25の量子化器を選択すること
により、大ブロック単位で符号量を一定にする。なお、
バッファ24は量子化部25の量子化器が選択されるまで、
直交変換係数を遅延させるようになっている。量子化部
25からの量子化出力は可変長符号化部28に与え、可変長
符号化部28は量子化出力を可変長符号化してパッキング
部33に出力する。

【００６９】一方、大ブロック化部36からの大ブロック
のデータは小ブロック化部26′に与える。小ブロック化
部26′、直交変換部23′、バッファ24′、量子化部25′
データ長見積り部26′、量子化器選択部27′及び可変長
符号化部28′の構成は、夫々小ブロック化部26、直交変
換部23、バッファ24、量子化部25データ長見積り部26、
量子化器選択部27及び可変長符号化部28と同様であり、
大ブロックデータは小ブロック単位で直交変換し、量子
化した後可変長符号化してパッキング部33に与えるよう
になっている。

【００７０】ところで、民生用ディジタルＶＴＲにおけ
る固定長化された５マクロブロックの記録単位は５シン
クブロックとなっている。本実施例においては、この５
シンクブロックに大ブロックデータを記録するために、
パッキング部33において可変長符号化部28，28′からの
符号化出力をパッキング化するようになっている。図５
はパッキング部33のパッキングを説明するための説明図
であり、図３の斜線部に示す５マクロブロックによって
構成される大ブロックをパッキング化する例を示してい
る。

【００７１】パッキング部33は、従来例と同様に、１シ
ンクブロックに１マクロブロックのデータの記録領域を
割当て、５シンクブロックで１大ブロックのデータを記
録するようにパッキング化する。図５に示すように、各
シンクブロックは小ブロック単位で記録領域が設定さ
れ、従来と同様に、８×ｍビットの４つの記録領域ＲＲ
と８×ｎビットの２つの記録領域ＶＶとを有している。
即ち、大ブロックを下記式（１）に示す符号量以内で符
号化するように、量子化器選択部27，27′は量子化ステ
ップを選択する。

【００７２】 ５×８×（４ｍ＋２ｎ）＝８×（２０ｍ＋１０ｎ）ビット …（１） パッキング部33は、従来例において標準テレビジョン信
号の１マクロブロックの低中域のデータを記録する場合
と同様に、６つの各領域ＲＲ，ＶＶに小ブロック単位で
記録を行うようにパッキング化する。即ち、本実施例に
おいては、パッキング部33は、主画部信号に基づくマク
ロブロックｃ0 ，ｂ0 ，ｄ0 ，ｅ0 については、８×ｍ
ビットの４つの領域ＲＲの一部の領域Ｒに夫々輝度ブロ
ックＹ0乃至Ｙ3 を配置する。また、８×ｎビットの２
つの領域ＶＶの一部の領域Ｖには夫々色差ブロックＣ
ｒ，Ｃｂを配置する。また、パッキング部33は、ＶＨ信
号に基づくマクロブロックａ0 については、８×ｍビッ
トの４つの領域ＲＲの一部の領域Ｓに夫々ＶＨブロック
ＶＨ0 乃至ＶＨ3 を配置する。

【００７３】このように、パッキング部33は、主画部信
号及びＶＨ信号に基づくマクロブロックの各小ブロック
を各領域ＲＲ，ＶＶの一部の領域Ｒ，Ｖ，Ｓに配列する
ようになっている。主画部信号は高域成分を含んでいな
いので、直交変換後の高域成分のパワーは比較的小さ
く、高域成分のための記録領域を削除しても画質への悪
影響は比較的小さい。

【００７４】本実施例においては、領域Ｒを８×（ｍ−
ｐ）ビットで構成し、領域Ｖを８×（ｎ−ｑ）ビットで
構成する。また、ＶＨ信号は高域成分のみのデータであ
り、直交変換係数のパワーは比較的小さいので、ＶＨ信
号を配列する領域Ｓは８×ｍ／２で構成する。データ長
見積り部26及び量子化器選択部27は、これらの領域内に
データを配列可能なように、即ち、下記（２）式に示す
符号量以内となるように、量子化器の選択を行って符号
量を設定する。

【００７５】 ８×（５−ｉ）×｛４（ｍ−ｐ）＋２（ｎ−ｑ）｝＋８×ｉ×４（ｍ／２） …（２） 但し、ｉは大ブロック中のＶＨ信号に基づくマクロブロ
ックの数（図３ではｉ＝１）である。

【００７６】一方、パッキング部33は、可変長符号化部
28′からの符号化出力も領域ＲＲ，ＶＶに配列する。こ
の場合には、パッキング部33は、主画部信号及びＶＨ信
号に基づくマクロブロックの符号化出力の記憶領域を除
く領域（図５の斜線部分）にデータを配列する。ＨＨ信
号は高域成分のみのデータであり、符号の重要度が主画
部信号よりも低いこと及び直交変換係数のパワーが比較
的小さいことから、ＨＨ信号に基づくマクロブロックＨ
Ｈ0 乃至ＨＨ3 のデータは、図５の斜線部、即ち、８×
ｐビットの領域ｒに低域成分から順次配列する。更に、
領域ｒだけでは配列することができない場合には、８×
ｑビットの領域ｖにも配列する。また、領域ｒ，ｖでも
配列しきれないデータ（余剰データ）は図示しない余剰
データバッファに一旦格納しておく。

【００７７】また、パッキング部33は、ＶＴ信号に基づ
くマクロブロックａ0 については、図５の斜線に示すよ
うに、８×ｍ／２ビットの４つの領域ｓに夫々ＶＴブロ
ックＶＴ0 乃至ＶＴ3 を低域から順に配置する。マクロ
ブロックａ0 を配置するシンクブロックは、上述したよ
うに、無画部期間に相当する色差信号分のデータを記憶
する２つの領域ＶＶが空き領域である。これらの領域Ｖ
Ｖには余剰データバッファに格納されているＨＨデータ
を格納する。こうして、ＨＨ信号に基づく符号化出力は
図５の右上り斜線部に記憶される。

【００７８】このように、データ長見積り部26′及び量
子化器選択部27′は、これらの領域内にデータを配列可
能なように、即ち、下記（３）式に示す符号量以内とな
るように、量子化器の選択を行って符号量を設定する。

【００７９】 ８×（５−ｉ）×（４ｐ＋２ｑ）＋８×２ｎ×ｉ＋８×ｉ×４×（ｍ／２） …（３） なお、上記式（２），（３）の合計ビット数は上記式
（１）のビット数に一致することは当然である。

【００８０】また、図１５に示すように、標準テレビジ
ョン信号の記録においては、マクロブロック単位で量子
化ステップサイズを決定しており、ＱＮＯは各マクロブ
ロック毎に１回記録すればよい。しかし、本実施例にお
いては、主画部信号及びＶＨ信号に対する量子化ステッ
プサイズとＨＨ信号及びＶＴ信号に対する量子化ステッ
プサイズとが異なることから、各マクロブロック毎にこ
れらのＱＮＯを記録する必要がある。そこで、例えば、
図５に示すように、主画部信号及びＶＨ信号に対するＱ
ＮＯは従来と同様に各シンクブロックの先頭の領域の修
正コードＳＴＡに続く４ビットに配置し、ＨＨ信号及び
ＶＴ信号に対するＱＮＯは各シンクブロックの最後の領
域の先頭の４ビットに配置する。なお、これらのＱＮＯ
は別の位置に配置してもよく、例えば、ＨＨの余剰デー
タを記録する領域に配置しても全く問題はない。

【００８１】パッキング部33からのパッキングデータ
は、図３との比較から明らかなように、標準テレビジョ
ン信号に対するパッキングデータと同様の構成である。
このパッキングデータは誤り訂正符号化及び記録部34に
与える。誤り訂正符号化及び記録部34は、入力されたパ
ッキングデータに各シンクブロック単位でパリティを付
加すると共に、同期信号（ＳＹＮＣ）及びＩＤを付加
し、更に、記録に適した変調を行った後、磁気ヘッド35
を介して図示しない磁気テープに記録するようになって
いる。なお、誤り訂正符号化及び記録部34は、デコード
及び分離部31からの識別信号も磁気テープに記録する。

【００８２】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。

【００８３】伝送信号はデコード及び分離部31に与えて
その方式を判別する。伝送信号が第２世代ＥＤＴＶ信号
である場合には、デコード及び分離部31は、主画部信
号、ＨＨ信号、ＶＨ信号及びＶＴ信号を分離し、主画部
信号及びＶＨ信号を大ブロック化部32に与え、ＨＨ信号
及びＶＴ信号を大ブロック化部36に与える。

【００８４】図３に示すように、大ブロック化部32は、
輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂから成る主画部信号
とＶＨ信号とによって１フレームを構成し、大ブロック
化部36は、ＨＨ信号及びＶＴ信号によって１フレームを
構成する。そして、大ブロック化部32，36は、従来例と
同一のシャフリング規則によってシャフリングを行っ
て、離散した位置の５マクロブロックで大ブロックを構
成する。更に、小ブロック化部22，22′は、夫々大ブロ
ック化部32，36からの大ブロックのデータを例えば８×
８画素の直交変換単位でブロック化して直交変換部23，
23′に出力する。直交変換部23，23′は入力されたブロ
ックデータを直交変換して変換係数を夫々出力する。

【００８５】直交変換部23からの変換係数はバッファ24
を介して量子化部25に与えると共に、データ長見積り部
26にも与える。データ長見積り部26は変換係数を所定の
量子化幅で量子化した場合のデータ量を各大ブロック毎
に計算して量子化器選択部27に出力する。量子化器選択
部27は、データ長見積り部26の計算結果が上記式（２）
の符号量以内となるように、量子化部25の量子化器を選
択する。量子化部25は選択された量子化器を用いて変換
係数を量子化して出力する。この量子化出力は可変長符
号化部28に与えて可変長符号化してパッキング部33に出
力する。

【００８６】一方、直交変換部23′からの変換係数はバ
ッファ24′を介して量子化部25′に与えると共に、デー
タ長見積り部26′にも与える。データ長見積り部26′は
大ブロック単位でデータ量を計算する。量子化器選択部
27′は、データ長見積り部26′の計算結果が上記式
（３）の符号量以内となるように、量子化部25′の量子
化器を選択する。量子化部25′は選択された量子化器を
用いて変換係数を量子化し、量子化出力は可変長符号化
部28′に与えて可変長符号化する。

【００８７】こうして、パッキング部33には主画部信号
及びＶＨ信号に基づくマクロブロックによって構成され
る大ブロックの符号化出力とＨＨ信号及びＶＴ信号に基
づくマクロブロックによって構成される大ブロックの符
号化出力とが与えられる。パッキング部33は、図５に示
すように、主画部信号及びＶＨ信号に基づくマクロブロ
ックによって構成される大ブロックの符号化出力を図５
の領域Ｒ，Ｖ，Ｓに配置し、ＨＨ信号及びＶＴ信号に基
づくマクロブロックによって構成される大ブロックの符
号化出力を図５の斜線に示す領域に配置する。

【００８８】即ち、パッキング部33からのパッキングデ
ータは、図３に示す標準テレビジョン信号に対するパッ
キングデータと同様の構成となる。このパッキングデー
タは誤り訂正符号化及び記録部34に与えて、パリティを
付加すると共に、同期信号（ＳＹＮＣ）及びＩＤを付加
し、更に、記録に適した変調を行った後、磁気ヘッド35
を介して磁気テープに記録する。

【００８９】このように、本実施例においては、主画部
信号とＶＨ信号とによって１フレームを構成し、ＨＨ信
号とＶＴ信号とによって１フレームを構成して、従来例
と同様のシャフリング規則を適用可能とすると共に、パ
ッキング33がこれらの主画部信号及びＶＨ信号に対する
符号化出力とＨＨ信号及びＶＴ信号に対する符号化出力
とを、標準テレビジョン信号に対するパッキングデータ
と同様の構成のパッキングデータに変換して出力してお
り、標準テレビジョン信号記録用の民生用ディジタルＶ
ＴＲを用いて記録を行った場合でも、記録時間を短縮す
ることなく、標準テレビジョン信号圧縮時と同様の圧縮
を行うことができる。また、この場合でも、主画部信
号、ＨＨ信号、ＶＨ信号及びＶＴ信号の変換係数のパワ
ーを考慮したパッキングを行っており、再生画像の画質
が劣化することはない。

【００９０】図６は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図６において図１と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。

【００９１】本実施例はデータ長見積り部26，26′及び
量子化器選択部27，27′に代えて、データ長見積り部51
及び量子化器選択部52を採用すると共に、パッキング部
33に代えてパッキング部53を採用した点が図１の実施例
と異なる。データ長見積り部51は、直交変換部23，23′
のいずれからも変換係数が与えられ、これらの変換係数
を所定の量子化幅で量子化した場合のデータ量を各大ブ
ロック毎に計算して量子化器選択部52に出力する。量子
化器選択部52は、データ長見積り部51の計算結果が与え
られ、ＨＨ信号及びＶＴ信号に基づく発生符号量に応じ
て、主画部信号及びＶＨ信号に基づく発生符号量を適応
的に変化させるように、量子化部25，25′の量子化器を
選択するようになっている。

【００９２】即ち、図１の実施例においては、主画部信
号及びＶＨ信号に基づく符号化出力を所定の発生符号量
に固定長化すると共に、ＨＨ信号及びＶＴ信号に基づく
符号化出力を所定の発生符号量に固定長化してパッキン
グを行っているのに対し、図６の実施例においては、Ｈ
Ｈ信号に基づく符号化出力の発生符号量に基づいて主画
部信号に基づく発生符号量を適応的に制御する。

【００９３】例えば、データ長見積り部51によってＨＨ
信号に基づく符号化出力が所定の符号量以上であること
が示された場合には、量子化器選択部52は、上記式
（２）に示す符号量よりも主画部信号及びＶＴ信号に基
づく符号化出力の符号量を小さくするように、量子化部
25の量子化ステップ幅を決定する。また、逆に、データ
長見積り部51によってＨＨ信号に基づく符号化出力が所
定の符号量以下であることが示された場合には、量子化
器選択部52は、上記式（２）に示す符号量よりも主画部
信号及びＶＴ信号に基づく符号化出力の符号量を小さく
するように、量子化部25の量子化ステップ幅を決定する
ようになっている。

【００９４】次に、このように構成された実施例の動作
について図７の説明図を参照して説明する。図７はパッ
キング部53のパッキングを説明するための説明図であ
り、図３の斜線部に示す５マクロブロックによって構成
される大ブロックをパッキング化する例である。図７の
右上り斜線部はＨＨ信号に基づく符号化出力を配置可能
な領域を示している。

【００９５】直交変換部23は主画部信号及びＶＨ信号に
基づく変換係数を出力し、直交変換部23′はＨＨ信号及
びＶＴ信号に基づく変換係数を出力する。いま、図３の
斜線部マクロブロックａ0 乃至ｅ0 によって構成される
大ブロックのうちマクロブロックｃ0 については、ＨＨ
信号に基づく変換係数のパワーが比較的高いものとす
る。データ長見積り部51はＨＨ信号の変換係数を所定の
量子化係数で量子化した場合の符号量が所定の符号量以
上になることを算出する。そうすると、量子化器選択部
52は量子化部25を制御して、主画部信号の変換係数に対
する量子化ステップサイズを比較的大きくする。

【００９６】量子化部25，25′の量子化出力は夫々可変
長符号化部28，28′において可変長符号化してパッキン
グ部53に与える。パッキング部53は、マクロブロックｃ
0 については、図７に示すように、主画部信号に対する
符号化出力の配置領域を図５の領域Ｒ，Ｖよりも小さく
する。一方、パッキング部53は、ＨＨ信号に対する符号
化出力の配置領域は、図７の斜線部に示すように、図５
の領域ｒ，ｖよりも大きくする。

【００９７】逆に、図３の斜線部マクロブロックａ0 乃
至ｅ0 によって構成される大ブロックのうちマクロブロ
ックｂ0 については、ＨＨ信号に基づく変換係数のパワ
ーが比較的低いものとする。データ長見積り部51はＨＨ
信号の変換係数を所定の量子化係数で量子化した場合の
符号量が所定の符号量以下になることを算出する。そう
すると、量子化器選択部52は量子化部25を制御して、主
画部信号の変換係数に対する量子化ステップサイズを比
較的小さく設定する。

【００９８】この場合には、パッキング部53は、マクロ
ブロックｂ0 については、図７に示すように、主画部信
号に対する符号化出力の配置領域を図５の領域Ｒ，Ｖよ
りも大きく設定し、ＨＨ信号に対する符号化出力の配置
領域は、図７の斜線部に示すように、図５の領域ｒ，ｖ
よりも小さく設定する。

【００９９】このように、本実施例においては、ＨＨ信
号の変換係数のパワーに応じて主画部信号及びＶＨ信号
に基づく符号量を適応的に変化させ、この符号量に対応
させてパッキング化を行っている。このため、図１の実
施例よりも一層画質を向上させることができる。

【０１００】なお、上記各実施例においては、ＶＨ信号
とＶＴ信号は同等に処理している。従って、ＶＨ信号と
ＶＴ信号とを入換えて、主画部信号とＶＴ信号とでフレ
ーム化し、ＨＨ信号とＶＨ信号とでフレーム化して処理
してもよいことは明らかである。また、パッキング部の
前段に２系統の符号化回路を設けることにより、パッキ
ング部以降を図１６と同様の構成の標準テレビジョン信
号用の民生用ディジタルＶＴＲを用いることができ、こ
れらの符号化用の２つのＩＣを用いて容易に第２世代Ｅ
ＤＴＶ信号を記録することができる。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
２世代ＥＤＴＶ信号を有効に圧縮して標準テレビジョン
信号記録用のディジタルＶＴＲに記録することができる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第２世代ＥＤＴＶ信号を採用した
記録再生装置の一実施例を示すブロック図。

【図２】図１中のデコード及び分離部31の具体的な構成
を示すブロック図。

【図３】図１中の大ブロック化部32，36におけるフレー
ム化を説明するための説明図。

【図４】大ブロックの構成を説明するための説明図。

【図５】図１中のパッキング部33のパッキングを説明す
るための説明図。

【図６】本発明の他の実施例を示すブロック図。

【図７】図６の実施例におけるパッキングを説明するた
めの説明図。

【図８】レターボックス形式の映像信号を現行のＮＴＳ
Ｃ方式のテレビジョン受像機で受信した場合の画面表示
を示す説明図。

【図９】水平及び垂直補強信号の多重状態を説明するた
めの説明図。

【図１０】ディジタルＶＴＲを示すブロック図である。

【図１１】ブロック化を示す説明図。

【図１２】マクロブロックを説明するための説明図。

【図１３】大ブロックの構成を示す説明図。

【図１４】各大ブロックの符号化データの記録方法を説
明するための説明図。

【図１５】図１４の記録方法によって規格化された民生
用ディジタル記録ＶＴＲの記録フォーマットを説明する
ための説明図。

【図１６】標準テレビジョン信号を記録するディジタル
ＶＴＲの規格に対応した圧縮回路を示すブロック図。

【符号の説明】

31…デコード及び分離部、32，36…大ブロック化部、2
2，22′…小ブロック化部、23，23′…直交変換部、2
5，25′…量子化部、26，26′、データ長見積り部、2
7，27′…量子化器選択部、28，28′…可変長符号化
部、33…パッキング部、34…誤り訂正符号化及び記録部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 照井 孝 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 坂崎 芳久 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 阿部 修司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 稲垣 雄史 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 大沢 真一 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第２世代ＥＤＴＶ信号を主画部信号、水
   平補強信号、垂直高域成分及び垂直時間高域成分に分離
   する分離手順と、 前記主画部信号と前記垂直高域成分又は垂直時間高域成
   分とによる第１系統のフレーム画面を構成すると共に、
   前記水平補強信号と前記垂直時間高域成分又は垂直高域
   成分とによる第２系統のフレーム画面を構成するフレー
   ム化手順と、 前記第１及び第２系統のフレーム画面のデータを夫々シ
   ャフリングして複数の符号化単位によって構成される第
   １及び第２系統の大ブロックを構成する大ブロック化手
   順と、 前記第１及び第２系統の大ブロックのデータを夫々大ブ
   ロック単位で一定符号量となるように符号化して第１及
   び第２系統の符号化データを作成する符号化手順と、 前記第１及び第２系統の符号化データを１系統の固定長
   記録単位にパッキングして伝送するパッキング手順とを
   具備したことを特徴とする第２世代ＥＤＴＶ信号符号化
   方法。
2. 【請求項２】 前記固定長記録単位は、標準テレビジョ
   ン信号の記録単位と等しいことを特徴とする請求項１に
   記載の第２世代ＥＤＴＶ信号符号化方法。
3. 【請求項３】 前記パッキング手順は、第１系統の符号
   化データに対する領域と第２系統の符号化データに対す
   る領域とを区分して２系統の符号化単位の符号化データ
   を１シンクブロックに割当てることを特徴とする請求項
   １に記載の第２世代ＥＤＴＶ信号符号化方法。
4. 【請求項４】 前記パッキング手順は、第１又は第２系
   統の符号化データのパワーに基づいて、第１系統の符号
   化データに対する領域と第２系統の符号化データに対す
   る領域とを設定することを特徴とする請求項３に記載の
   第２世代ＥＤＴＶ信号符号化方法。
5. 【請求項５】 前記フレーム化手順は、標準テレビジョ
   ン信号に対するサンプル周波数と等しいサンプル周波数
   で前記主画部信号と前記垂直高域成分又は垂直時間高域
   成分との第１系統のフレーム画面を構成すると共に、前
   記水平補強信号と前記垂直時間高域成分又は垂直高域成
   分との第２系統のフレーム画面を構成し、 前記大ブロック化手順は、標準テレビジョン信号に対す
   るシャフリング規則と同一のシャフリング規則で前記第
   １及び第２系統の大ブロックを構成し、 前記符号化手順は、標準テレビジョン信号に対する圧縮
   率と等しい圧縮率となるように第１及び第２系統の大ブ
   ロックのデータを直交変換して量子化し可変長符号化し
   て、大ブロック単位で一定符号量の第１及び第２系統の
   符号化データを作成し、 前記パッキング手順は、前記第１及び第２の系統の符号
   化データを標準テレビジョン信号の記録単位でパッキン
   グすることを特徴とする請求項１に記載の第２世代ＥＤ
   ＴＶ信号符号化方法。
6. 【請求項６】 第２世代ＥＤＴＶ信号を主画部信号、水
   平補強信号、垂直高域成分及び垂直時間高域成分に分離
   する分離手段と、 前記主画部信号と前記垂直高域成分又は垂直時間高域成
   分とによる第１系統のフレーム画面を構成すると共に、
   前記水平補強信号と前記垂直時間高域成分又は垂直高域
   成分とによる第２系統のフレーム画面を構成するフレー
   ム化手段と、 前記第１及び第２系統のフレーム画面のデータを夫々シ
   ャフリングして複数の符号化単位によって構成される第
   １及び第２系統の大ブロックを構成する大ブロック化手
   段と、 前記第１及び第２系統の大ブロックのデータを夫々大ブ
   ロック単位で一定符号量となるように符号化して第１及
   び第２系統の符号化データを作成する符号化手段と、 前記第１及び第２系統の符号化データを１系統の固定長
   記録単位にパッキングして伝送するパッキング手段と、 このパッキング手段からのデータを記録すると共に再生
   する記録再生手段とを具備したことを特徴とする記録再
   生装置。
7. 【請求項７】 前記記録再生手段は、標準テレビジョン
   信号を記録すると共に再生するビデオテープレコーダで
   あることを特徴とする請求項６に記載の記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記パッキング手段は、第１系統の符号
   化データに対する領域と第２系統の符号化データに対す
   る領域とを区分して２系統の符号化単位の符号化データ
   を前記記録再生手段の１シンクブロックに割当てること
   を特徴とする請求項６に記載の記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記符号化手段は、前記パッキング手段
   による割当てに応じた符号量となるように前記第１及び
   第２系統の符号化データを固定長化することを特徴とす
   る請求項８に記載の記録再生装置。
10. 【請求項１０】 前記パッキング手段は、第１又は第２
    系統の符号化データのパワーに基づいて、第１系統の符
    号化データに対する領域と第２系統の符号化データに対
    する領域とを設定することを特徴とする請求項８に記載
    の記録再生装置。
11. 【請求項１１】 前記パッキング手段は、前記水平補強
    信号に基づく符号化データのパワーに基づいて、第１系
    統の符号化データに対する領域と第２系統の符号化デー
    タに対する領域とを設定することを特徴とする請求項８
    に記載の記録再生装置。
12. 【請求項１２】 前記パッキング手段は、第１系統の符
    号化データを前記記録再生手段の１シンクブロック内の
    所定の領域に割当てると共に、前記１シンクブロック内
    の残りの領域に前記第２系統の符号化データを割当てる
    ことを特徴とする請求項６に記載の記録再生装置。
13. 【請求項１３】 前記符号化手段は、直交変換処理、量
    子化処理及び可変長符号化処理によって第１及び第２系
    統の符号化データを作成することを特徴とする請求項８
    に記載の記録再生装置。
14. 【請求項１４】 前記パッキング手段は、前記第１及び
    第２系統の符号化データ作成時の各量子化ステップサイ
    ズのデータを前記１シンクブロック内に割当てることを
    特徴とする請求項１３に記載の記録再生装置。