JP2003078876A - 映像信号の記録方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 標準及び高精細度の映像信号を高効率のフレ
ーム内圧縮で記録する。 【解決手段】 入力端子１からのテレビジョン信号が、
輝度／クロマ分離及びクロマデコード回路２に供給さ
れ、分離された輝度信号及び２色差信号がＡ／Ｄ変換回
路３でデジタル映像信号に変換されてウェーブレット変
換回路４及びエントロピー符号化回路５を有する映像信
号処理回路６に供給される。そしてこの映像信号処理回
路６で圧縮された圧縮映像信号が誤り訂正及び信号形成
回路７に供給され、例えば１６Ｍメモリー８との共働で
誤り訂正符号が生成されてその付加が行われる。それと
共に、例えば入力端子９に供給される音声信号がＡ／Ｄ
変換回路１０、音声信号処理回路１１を通じて回路７に
供給されて、上述の誤り訂正符号の付加された映像信号
に時分割で混合され、この混合信号が記録手段となるＲ
Ｆブロック１２を通じてビデオヘッド（図示せず）に供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、標準テレビジョン
信号や高精細度テレビジョン信号等の映像信号の記録に
使用して好適な映像信号の記録方法及び装置に関する。
詳しくは、Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅ
ｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（以下、ＪＰＥＧと略称す
る）による画像圧縮技術を用いて映像信号の記録媒体へ
の記録を行うものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばテレビジョン信号を記録する手段
として用いられるデジタルビデオ（以下、ＤＶと略称す
る）方式のビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲと略称
する）においては、圧縮効率が小さなものであるため
に、例えば２５Ｍｂｐｓの記録レートでＮＴＳＣ方式や
ＰＡＬ方式の標準テレビジョン信号を記録することが限
界である。あるいは１２．５Ｍｂｐｓの記録レートを用
いた場合には、ベースバンドが３：１：０となってしま
い、解像度が不充分なものになってしまう。

【０００３】一方、いわゆるデジタルバーサタイルディ
スク（以下、ＤＶＤと略称する）を用いるレコーダにお
いては、Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ
ｓＧｒｏｕｐ−２（以下、ＭＰＥＧ−２と略称する）方
式による画像圧縮技術を用いて映像信号を記録媒体へ記
録することが行われている。このＭＰＥＧ−２方式によ
る画像圧縮技術によれば、高い圧縮効率が得られるため
に、充分な解像度でより長時間の記録を行うことができ
るものである。

【０００４】しかしながらＭＰＥＧ−２方式による画像
圧縮技術では、例えば図２のＢに示すようなフレーム間
の相関性を用いた圧縮が行われるために、例えばフレー
ム単位で編集を行うことが容易ではない。また変速再生
を行う際には、その再生速度が圧縮時の相関に用いたフ
レーム数によって決められるために、任意に所望の再生
速度を選ぶことができない。さらに複数のフレームを用
いて圧縮を行うため、圧縮回路の構成が膨大になり、装
置の価格を上昇させる原因となる。

【０００５】また、ＭＰＥＧ−２方式による画像圧縮技
術では、再生時に取り出される出力信号がトランスポー
トストリーム（以下、ＴＳと略称する）形式となるため
に、各種のアプリケーションとの接続が複雑であり、ソ
フトウェア等の開発も煩雑になる。さらに音声と映像が
混在であるために、アフターレコーディングやインサー
ト記録等を行うことができない。また、音声もＭＰＥＧ
−１レイヤー２による圧縮が行われるなどの問題点を有
していた。

【０００６】さらに例えば高精細度テレビジョン信号の
記録を行う場合には、上述のＤＶ方式でも規格は定めら
れているが、例えば５０Ｍｂｐｓの記録レートで記録を
行うために記録時間が半減してしまう。これに対してＭ
ＰＥＧ−２方式を用いて記録することも提案されている
が、上述のように編集が困難になったり、変速再生やイ
ンサート記録等を行うことができないなど、従来のＶＴ
Ｒで実現されていた機能を実行することができなくなっ
てしまうものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この出願はこのような
点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問
題点は、従来の装置では、圧縮効率が小さいために記録
時間が短くなったり解像度が不充分なものになってしま
う。あるいはＭＰＥＧ−２方式による画像圧縮技術を用
いた場合には、編集が困難になったり変速再生等の機能
を実行することができなくなる。さらに高精細度テレビ
ジョン信号の記録では、記録時間が一層短くなるなど良
好な記録を行うことができなかったというものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、映像信号をウェーブレット変換及びエントロピー符
号化を用いてフレーム内圧縮し、この圧縮された信号を
固定レートで記録媒体に記録するようにしたものであっ
て、これによれば、圧縮効率が大きく、また編集や変速
再生、インサート記録等の機能も容易に実行することが
でき、さらに高精細度テレビジョン信号の記録も良好に
行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】すなわち本発明の映像信号の記録
方法においては、映像信号をウェーブレット変換及びエ
ントロピー符号化を用いてフレーム内圧縮し、この圧縮
された信号を固定レートで記録媒体に記録してなるもの
である。

【００１０】また、本発明の映像信号の記録装置におい
ては、映像信号をウェーブレット変換及びエントロピー
符号化を用いてフレーム内圧縮する圧縮手段と、この圧
縮された信号を固定レートで記録媒体に記録する記録手
段とを有してなるものである。

【００１１】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、図１には、本発明による映像信号の記録方法及び装
置を適用して、標準テレビジョン信号をテープ状の記録
媒体に記録するための記録装置を形成する場合の一実施
形態の構成を示すブロック図を開示する。

【００１２】図１において、入力端子１には例えば標準
テレビジョン信号SDが供給される。この入力端子１から
の標準テレビジョン信号SDが、輝度／クロマ分離及びク
ロマデコード回路２に供給されて、輝度信号及び２色差
信号が分離される。さらにこれらの輝度信号及び２色差
信号がＡ／Ｄ変換回路３に供給されて、例えばベースバ
ンドが４：１：１、あるいは４：２：０、あるいは４：
１：０とされたデジタル映像信号に変換される。

【００１３】これらのデジタル映像信号が、ウェーブレ
ット変換回路４及びエントロピー符号化回路５を有する
映像信号処理回路６に供給される。そしてこれらの回路
によって、供給されるデジタル映像信号の各フレームご
とにフレーム内圧縮が行われて圧縮されたデジタル映像
信号が形成される。ここでウェーブレット変換及びエン
トロピー符号化による映像信号処理回路６は、例えばＪ
ＰＥＧ−２０００として定義されているものである。

【００１４】この映像信号処理回路６で圧縮された圧縮
映像信号が誤り訂正及び信号形成回路７に供給される。
この回路７では、例えば１６Ｍメモリー８との共働で誤
り訂正符号が生成されてその付加が行われる。それと共
に、例えば入力端子９に供給される音声信号がＡ／Ｄ変
換回路１０でデジタル信号に変換される。そしてこのデ
ジタル音声信号が音声信号処理回路１１を通じて回路７
に供給されて、上述の誤り訂正符号の付加された映像信
号に時分割で混合される。

【００１５】さらに誤り訂正及び信号形成回路７からの
信号が、記録手段となるＲＦブロック１２を通じてビデ
オヘッド（図示せず）に供給されて、例えばテープ状の
記録媒体（図示せず）に記録される。また、この誤り訂
正及び信号形成回路７からの信号が、インターフェース
手段となるＬＩＮＫ／ＰＨＹ回路１３に供給され、ＩＥ
ＥＥ１３９４等で規定されたデジタル映像信号の伝送手
段（図示せず）に出力される。

【００１６】そしてこの装置において、映像信号処理回
路６では例えばＪＰＥＧ−２０００による圧縮が行われ
る。ここでこのＪＰＥＧ−２０００においては、ウェー
ブレット変換とエントロピー符号化とが行われることに
より、例えば標準テレビジョン信号SDを２５Ｍｂｐｓの
固定レートにロスレスで可逆圧縮することが可能であ
る。また、ＪＰＥＧ−２０００は元々静止画像の圧縮手
段であるので、この場合にもフレーム内での圧縮が行わ
れる。

【００１７】すなわちこの装置において、入力端子１に
供給された標準テレビジョン信号SDは、各フレームごと
に例えばＪＰＥＧ−２０００によって圧縮される。そし
てこの圧縮映像信号に誤り訂正符号と非圧縮の音声信号
等が付加され、これらの信号が固定レートで記録媒体に
記録される。これによって標準テレビジョン信号SDは、
例えば図２のＡに示すような各フレームごとの静止画像
ＪＰ−２の連続として記録媒体に記録されるものであ
る。

【００１８】さらにこの場合に、例えば上述のＪＰＥＧ
−２０００を用いることによって、標準テレビジョン信
号SDを、例えばベースバンドを４：１：１、あるいは
４：２：０、あるいは４：１：０として、２５Ｍｂｐｓ
の固定レートに圧縮することができる。そしてこのビッ
トレートは現行のＤＶ方式のＶＴＲの記録レートに等し
いものであり、この圧縮された信号を例えば図３のＡに
示すようにＤＶ方式のＶＴＲの標準モードで記録するこ
とができるものである。

【００１９】あるいは可逆圧縮を必要としない用途にお
いては、例えば標準テレビジョン信号SDを、ベースバン
ドを４：２：０、あるいは４：１：１として１２．５Ｍ
ｂｐｓの固定レートに圧縮することも可能である。この
場合には、この圧縮された信号を例えば図３のＢに示す
ようにＤＶ方式のＶＴＲの長時間モードで記録すること
ができる。そしてこの場合には、現行のＤＶ方式のＶＴ
Ｒの長時間モードで行われるベースバンドが３：１：０
の記録より高い画質を得ることができる。

【００２０】従ってこの実施形態において、例えば標準
テレビジョン信号SDをロスレスの可逆圧縮で記録するこ
とができる。なお、現行のＤＶ方式での圧縮は可逆圧縮
ではない。あるいは可逆圧縮を必要としない場合には、
例えば標準テレビジョン信号SDを、ベースバンドを４：
２：０、あるいは４：１：１として１２．５Ｍｂｐｓの
固定レートに圧縮することも可能であり、この場合には
長時間モードで現行より高い画質を得ることができる。

【００２１】すなわち上述の実施形態において、現行の
ＤＶ方式のＶＴＲの標準モードでは、例えば図３のＡに
示すように１フレームをテープ上に１０本のトラックと
するパターンで記録が行われている。そしてこれらのト
ラックには、それぞれ中央部に映像信号データのエリア
が設けられ、一方の端部にサブコードのエリアが設けら
れ、他方の端部に制御情報等の記録されるＩＴＩエリア
と音声信号データのエリアが設けられている。

【００２２】従ってこの記録パターンにおいて、映像信
号データエリアのビットレートは、〔設けられるシンク
ブロック数×７７バイト×トラック数×フレーム×補正
値〕である。具体的には、１３５×７７×８×１０×３
０×１０００／１００１＝２４．９２３Ｍｂｐｓとなっ
ている。

【００２３】そこで上述の標準テレビジョン信号SDを、
例えば２５Ｍｂｐｓの固定レートに圧縮することによっ
て、上述の現行のＤＶ方式のＶＴＲの映像信号データエ
リアに記録することができる。そしてこの場合に、例え
ばＪＰＥＧ−２０００を用いることにより、ベースバン
ドを４：１：１、あるいは４：２：０、あるいは４：
１：０として、ロスレスで可逆圧縮することが可能とな
るものである。なお、この場合に音声信号は非圧縮で記
録される。

【００２４】また現行のＤＶ方式のＶＴＲの長時間モー
ドでは、例えば図３のＢに示すように１フレームを５本
のトラックとするパターンで記録が行われている。この
記録パターンにおいて、映像信号データエリアのビット
レートは、具体的には、１３５×７７×８×５×３０×
１０００／１００１＝１２．４６１５３Ｍｂｐｓとなっ
ている。

【００２５】そこで上述の標準テレビジョン信号SDを、
例えば１２．５Ｍｂｐｓの固定レートに圧縮することに
よって、現行のＤＶ方式のＶＴＲの長時間モードで映像
信号データエリアに記録することができる。そしてこの
場合に、例えばＪＰＥＧ−２０００を用いることによ
り、ベースバンドを４：１：１、あるいは４：２：０、
として、現行のＤＶ方式のＶＴＲの標準モード程度の画
質で記録することができるものである。なお、この場合
に音声信号は非圧縮で記録される。

【００２６】さらに例えばＪＰＥＧ−２０００を用いる
ことによって、標準テレビジョン信号SDを、ベースバン
ドを４：１：０として、６．２３Ｍｂｐｓの固定レート
に圧縮することも可能である。この場合には、現行のＤ
Ｖ方式のＶＴＲの長時間モードよりさらに２倍の長時間
記録を行うことができる。従ってこの場合の画質は、現
行のＤＶ方式よりやや劣化するが、例えば従来のアナロ
グ方式のＶＴＲの画質よりは優れたものである。またこ
の場合も、音声信号は非圧縮で記録される。

【００２７】ところでこのような記録を現行のＤＶ方式
のＶＴＲで行う場合には、例えば図３のＣに示すように
２フレームを５本のトラックとするパターンで記録を行
うことができる。ここで例えば図４に示すような１８０
度対向でアジマス角の異なる２ヘッドを用いて記録を行
っている装置では、現行の長時間モードの記録では図５
のＡに示すように連続して記録を行い、上述の２フレー
ムを５本のトラックとする記録では図５のＢに示すよう
に休みを挟んだ記録を行う。

【００２８】さらにこのような記録は、例えば図６に示
すように上述の誤り訂正及び信号形成回路７までの圧縮
系と、ＲＦブロック１２との間にデータバッファ１４を
設けて、上述の休みの期間はこのデータバッファ１４に
データをバッファリングし、このバッファリングされた
データを記録の期間に送出して記録を行う。これによれ
ば、ＲＦブロック１２やヘッド等の構成や機構を変える
ことなく、上述の２フレームを５本のトラックとする記
録を実現できる。

【００２９】また図７には、本発明による映像信号の記
録方法及び装置を適用して、標準テレビジョン信号をデ
ィスク状の記録媒体に記録するための記録装置を形成す
る場合の一実施形態の構成を示すブロック図を開示す
る。なお、以下の説明で上述の図１の実施形態と対応す
る部分には同一の符号を附す。

【００３０】図７において、入力端子１には例えば標準
テレビジョン信号SDが供給される。この入力端子１から
の標準テレビジョン信号SDが輝度／クロマ分離及びクロ
マデコード回路２に供給されて、輝度信号及び２色差信
号が分離される。さらにこれらの信号がＡ／Ｄ変換回路
３に供給されて、例えばベースバンドが４：１：１、あ
るいは４：２：０、あるいは４：１：０とされたデジタ
ル映像信号に変換される。

【００３１】これらのデジタル映像信号が、ウェーブレ
ット変換回路４及びエントロピー符号化回路５を有する
映像信号処理回路６に供給される。そしてこれらの回路
によって、供給されるデジタル映像信号の各フレームご
とにフレーム内圧縮が行われて圧縮されたデジタル映像
信号が形成される。ここでウェーブレット変換及びエン
トロピー符号化による映像信号処理回路６は、例えばＪ
ＰＥＧ−２０００として定義されているものである。

【００３２】この映像信号処理回路６で圧縮された圧縮
映像信号が誤り訂正及び信号形成回路７に供給される。
この回路７では、例えば１６Ｍメモリー８との共働で誤
り訂正符号が生成されてその付加が行われる。それと共
に、例えば入力端子９に供給される音声信号がＡ／Ｄ変
換回路１０でデジタル信号に変換される。そしてこのデ
ジタル音声信号が音声信号処理回路１１を通じて回路７
に供給されて、上述の誤り訂正符号の付加された映像信
号に時分割で混合される。

【００３３】さらに誤り訂正及び信号形成回路７からの
信号が、インターフェース手段となるＬＩＮＫ／ＰＨＹ
回路１３に供給され、ＩＥＥＥ１３９４等で規定された
映像信号の伝送手段（図示せず）に出力される。それと
共に、誤り訂正及び信号形成回路７からの信号がＰＣＩ
ブリッジ１５に供給され、このＰＣＩブリッジ１５でＡ
ＴＡＰＩ、若しくはＳＣＳＩフォーマットに変換され
て、ＤＶＤ等の光ディスク記録装置１６に供給される。

【００３４】そしてこの装置において、映像信号処理回
路６では例えばＪＰＥＧ−２０００による圧縮が行われ
る。ここでこのＪＰＥＧ−２０００においては、ウェー
ブレット変換とエントロピー符号化とが行われることに
より、例えば標準テレビジョン信号SDを任意のレートで
圧縮することが可能なものである。また、ＪＰＥＧ−２
０００は元々静止画像の圧縮手段であるので、この場合
にもフレーム内での圧縮が行われる。

【００３５】すなわちこの装置において、入力端子１に
供給された標準テレビジョン信号SDは、各フレームごと
に例えばＪＰＥＧ−２０００によって圧縮される。そし
てこの圧縮映像信号に誤り訂正符号と非圧縮の音声信号
等が付加され、これらの信号が固定レートで記録媒体に
記録される。これによって標準テレビジョン信号SDは、
例えば図２のＡに示すような各フレームごとの静止画像
ＪＰ−２の連続として記録媒体に記録されるものであ
る。

【００３６】さらにこの場合に、例えば上述のＪＰＥＧ
−２０００を用いることによって、標準テレビジョン信
号SDを任意の固定レートに圧縮することができる。そし
てこれらの任意の固定レートで圧縮された映像信号を、
ＤＶＤ等の光ディスク記録装置１６に供給して、ディス
ク状の記録媒体に記録することができるものである。な
お、圧縮された信号のレートと画質の関係は、例えば次
の〔表１〕のようになっている。

【００３７】

【表１】

【００３８】そしてさらにこの装置においては、圧縮が
フレーム内で行われているので、各フレームを任意に取
り出すことができる。これによれば、圧縮された映像信
号がフレームごとに伸張されることで、１フレーム単位
の編集を行うことができるようになると共に、フレーム
を任意の間隔で取り出すことによる任意の変速再生、ま
た１フレーム単位のインサート記録等の機能を容易に実
現することができるものである。

【００３９】従ってこの実施形態において、記録された
例えば標準テレビジョン信号SDの編集や変速再生、イン
サート記録等を容易に行うことができる。なお、現行の
ＤＶＤを用いるレコーダで使用されるＭＰＥＧ−２で
は、上述の編集は困難であり、また変速再生、インサー
ト記録等には制限が生じるものである。また、圧縮は任
意のレートで行うことが可能であり、画質等の要求に従
った記録を行うことができる。さらに音声信号の記録は
非圧縮で行うことが可能である。

【００４０】さらに図８には、本発明による映像信号の
記録方法及び装置を適用して、高精細度テレビジョン信
号をテープ状の記録媒体に記録するための記録装置を形
成する場合の一実施形態の構成を示すブロック図を開示
する。なお図８はカメラ一体型の記録装置に適用する場
合である。また、以下の説明で上述の図１の実施形態と
対応する部分には同一の符号を附す。

【００４１】この図８においては、例えば１４４０×１
０８０ｉのインターレース画像を撮影するカメラ装置２
０が設けられる。そしてこのカメラ装置２０からの高精
細度テレビジョン信号HDがビデオバッファリング装置２
１に供給されて、例えばベースバンドが４：２：０とさ
れたデジタル映像信号が形成される。このビデオバッフ
ァリング装置２１からのデジタル映像信号が、ウェーブ
レット変換回路４及びエントロピー符号化回路５を有す
る映像信号処理回路６に供給される。

【００４２】ここでウェーブレット変換及びエントロピ
ー符号化による映像信号処理回路６は、例えばＪＰＥＧ
−２０００として定義されているものであり、供給され
るデジタル映像信号の各フレームごとにフレーム内圧縮
が行われて圧縮されたデジタル映像信号が形成される。
この映像信号処理回路６で圧縮された圧縮映像信号が誤
り訂正及び信号形成回路７に供給される。そしてこの回
路７では、例えば１６Ｍメモリー８との共働で誤り訂正
符号が生成されてその付加が行われる。

【００４３】また、例えば音声を収音するマイクロフォ
ン２２からの音声信号がマイクアンプ２３を通じて取り
出される。この音声信号がＡ／Ｄ変換回路１０でデジタ
ル信号に変換される。このデジタル音声信号が音声信号
処理回路１１を通じて上述の誤り訂正及び信号形成回路
７に供給されて、例えば誤り訂正符号の付加された映像
信号に時分割で混合される。

【００４４】さらに誤り訂正及び信号形成回路７からの
信号が、記録手段となるＲＦブロック１２を通じてビデ
オヘッド（図示せず）に供給されて、例えばテープ状の
記録媒体（図示せず）に記録される。また、この誤り訂
正及び信号形成回路７からの信号が、ＱＴファイル回路
２４を通じてインターフェース手段となるＬＩＮＫ／Ｐ
ＨＹ回路１３に供給され、ＩＥＥＥ１３９４等で規定さ
れた映像信号の伝送手段（図示せず）に出力される。

【００４５】あるいは図９には、本発明による映像信号
の記録方法及び装置を適用して、高精細度テレビジョン
信号をテープ状の記録媒体に記録するための記録装置を
形成する場合の他の実施形態の構成を示すブロック図を
開示する。なお図９はいわゆるデッキ型の記録装置に適
用する場合である。また、以下の説明で上述の図１の実
施形態と対応する部分には同一の符号を附す。

【００４６】この図９においては、例えば入力端子２５
に供給される高精細度テレビジョン信号HDが、例えばク
ロック周波数が７４．２５ＭＨｚのＡ／Ｄ変換回路２６
を通じて、例えばクロック周波数が５５．６８７５ＭＨ
ｚのビデオバッファリング装置２７に供給される。そし
てこのビデオバッファリング装置２７で、水平解像度が
１９２０Ｈ→１４４０Ｈに変換され、ベースバンドが
４：２：０とされたデジタル映像信号が形成される。

【００４７】これらのデジタル映像信号が、ウェーブレ
ット変換回路４及びエントロピー符号化回路５を有する
映像信号処理回路６に供給される。そしてこれらの回路
によって、供給されるデジタル映像信号の各フレームご
とにフレーム内圧縮が行われて圧縮されたデジタル映像
信号が形成される。ここでウェーブレット変換及びエン
トロピー符号化による映像信号処理回路６は、例えばＪ
ＰＥＧ−２０００として定義されているものである。

【００４８】この映像信号処理回路６で圧縮された圧縮
映像信号が誤り訂正及び信号形成回路７に供給される。
この回路７では、例えば１６Ｍメモリー８との共働で誤
り訂正符号が生成されてその付加が行われる。それと共
に、例えば入力端子９に供給される音声信号がＡ／Ｄ変
換回路１０でデジタル信号に変換される。そしてこのデ
ジタル音声信号が音声信号処理回路１１を通じて回路７
に供給されて、上述の誤り訂正符号の付加された映像信
号に時分割で混合される。

【００４９】さらに誤り訂正及び信号形成回路７からの
信号が、記録手段となるＲＦブロック１２を通じてビデ
オヘッド（図示せず）に供給されて、例えばテープ状の
記録媒体（図示せず）に記録される。またこの誤り訂正
及び信号形成回路７からの信号が、ＱＴファイル回路２
４を通じてインターフェース手段となるＬＩＮＫ／ＰＨ
Ｙ回路１３に供給され、ＩＥＥＥ１３９４等で規定され
た映像信号の伝送手段（図示せず）に出力される。

【００５０】そしてこれらの装置において、映像信号処
理回路６では例えばＪＰＥＧ−２０００による圧縮が行
われる。ここでこのＪＰＥＧ−２０００においては、ウ
ェーブレット変換とエントロピー符号化とが行われるこ
とにより、高精細度テレビジョン信号HDを、例えば２５
Ｍｂｐｓに圧縮することが可能である。また、ＪＰＥＧ
−２０００は元々静止画像の圧縮手段であるので、この
場合にもフレーム内での圧縮が行われる。

【００５１】すなわちこの装置において、入力端子２５
に供給された高精細度テレビジョン信号HDは、各フレー
ムごとに例えばＪＰＥＧ−２０００によって圧縮され
る。そしてこの圧縮映像信号に誤り訂正符号と非圧縮の
音声信号等が付加され、これらの信号が固定レートで記
録媒体に記録される。これによって高精細度テレビジョ
ン信号HDは、例えば図２のＡに示すような各フレームご
との静止画像ＪＰ−２の連続として記録される。

【００５２】さらにこの場合に、例えば上述のＪＰＥＧ
−２０００を用いることによって、高精細度テレビジョ
ン信号HDを、例えばベースバンドを４：２：０として、
２５Ｍｂｐｓの固定レートに圧縮することができる。そ
してこのレートは現行のＤＶ方式のＶＴＲの記録レート
に等しいものであって、この圧縮された信号を例えば図
３のＡに示すようにＤＶ方式のＶＴＲの標準モードで記
録することができるものである。

【００５３】すなわち上述の実施形態において、現行の
ＤＶ方式のＶＴＲの標準モードでは、例えば図３のＡに
示すように１フレームをテープ上に１０本のトラックと
するパターンで記録が行われている。そしてこれらのト
ラックには、それぞれ中央部に映像信号データのエリア
が設けられ、一方の端部にサブコードのエリアが設けら
れ、他方の端部に制御情報等の記録されるＩＴＩエリア
と音声信号データのエリアが設けられている。

【００５４】そしてこの記録パターンにおいて、映像信
号データエリアのビットレートは、〔設けられるシンク
ブロック数×７７バイト×トラック数×フレーム×補正
値〕である。具体的には、１３５×７７×８×１０×３
０×１０００／１００１＝２４．９２３Ｍｂｐｓとなっ
ている。

【００５５】そこで上述の高精細度テレビジョン信号HD
を、例えば２５Ｍｂｐｓの固定レートに圧縮することに
よって、上述の現行のＤＶ方式のＶＴＲの映像信号デー
タエリアに記録することができる。そしてこの場合に、
例えばＪＰＥＧ−２０００を用いることにより、高精細
度テレビジョン信号HDを、ベースバンドを４：２：０と
して２５Ｍｂｐｓの固定レートに圧縮することが可能と
なるものである。なお、この場合に音声信号は非圧縮で
記録される。

【００５６】従ってこの実施形態において、例えば高精
細度テレビジョン信号HDを２５Ｍｂｐｓの固定レートに
圧縮して記録することができる。なお、現行のＤＶ方式
での高精細度テレビジョン信号HDの記録は５０Ｍｂｐｓ
であり、記録時間が半減するが、上述の実施形態によれ
ばそのようなことがない。また画質は、ベースバンドを
４：２：０としているので極めて高画質である。さらに
この記録において、音声信号の記録は非圧縮である。

【００５７】ところで高精細度テレビジョン信号HDを圧
縮して記録する場合においては、例えば１４４０×１０
８０の画素に対して圧縮を行うことになる。ここでＪＰ
ＥＧ−２０００を用いる場合には、ウェーブレット変換
を行う画像は正方形（以下、タイルと称する）であるこ
とが望ましい。そこで例えば１４４０と１０８０の最大
公約数は３６０であるので、正方形で等分割した最小の
タイル数は、例えば図１０のＡに示すように１２とな
る。

【００５８】しかしながら映像信号の圧縮を行う場合に
おいて、例えばタイル数を少なくすると、一つのタイル
内での圧縮効率は大となるものの、例えば変速再生での
画質劣化も大となってしまう。一方、タイル数を多くす
ると、一つのタイル内での圧縮効率は小となってしまう
ものの、例えば変速再生での画質劣化は小となる。そこ
で記録方法を決定し、記録装置を開発する場合には、こ
れらの画質や圧縮効率を勘案してタイル数が決定され
る。

【００５９】なお図１０のＢには現実的な実施形態とし
て、例えば７２×７２画素ずつのタイル分割の場合を示
す。ここでは水平２０×垂直１５のタイルに分割される
ことになる。さらにこのタイルの大きさは、１４４０と
１０８０の公約数であれば、例えば３６×３６や１２×
１２でもよいが、例えば圧縮処理を行うハードウェアの
設計を考えた場合には、画素の数は８の倍数であること
が望ましいので、７２×７２が適当とされるものであ
る。

【００６０】そしてこのように分割されたタイルに対し
て、さらに例えば図中に実線で示すように、例えば水平
方向に５つの領域に区分が行われる。従ってこの場合に
は、各領域は水平４×垂直１５のタイルで構成されるこ
とになる。そして例えば図中に斜線を付して示すよう
に、これらの各領域から１つずつのタイルａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅが取り出され、この５つのタイルを集めて、これ
らを単位として固定長の圧縮を行うようにされる。これ
によって、例えば画像の細かいところと平坦なところを
平均化して圧縮することができる。

【００６１】さらにこのようにして圧縮されたタイルに
対して、各タイルの位置が元の配置に戻されて記録が行
われる。このように、いわゆるシャフリングによる圧縮
が行われると共に、記録の前にデシャフリングが行われ
ることによって、例えば記録媒体の高速走行状態での再
生（サーチ再生）を行う際の、再生画像の画質の向上を
図ることができる。

【００６２】すなわち記録装置として、例えばＤＶ方式
のＶＴＲを用いた場合には、図１１に示すように１フレ
ームを１０本のトラックにして記録が行われる。そこで
変速再生時には、例えば図中に示すようにヘッドがトラ
ックを斜めに横切るために、データ取得のできない範囲
はかなり広くなる。しかし上述の処理が行われているこ
とによって、データ取得のできなかったところは前のフ
レームで代替えすることで、かなり見易い画像を形成す
ることが可能になるものである。

【００６３】また、このようなシャフリングにおいて上
述のタイルの大きさは、タイル数を少なくすると画質拡
散効率が小となり、タイル数を多くすると画質拡散効率
が大となる。さらにタイル数が少なくなるとハードウェ
ア負担及び処理時間が大きくなり、タイル数を多くする
とハードウェア負担及び処理時間が小さくなる。従って
これらの点も考慮して上述のタイル数が決定される。

【００６４】さらに図１２には、上述の本発明による映
像信号の記録方法及び装置を適用して、例えばテープ状
の記録媒体に記録された高精細度テレビジョン信号を再
生するための再生装置を形成する場合の一実施形態の構
成を示すブロック図を開示する。なお、以下の説明で上
述の図１の実施形態と対応する部分には同一の符号を附
す。

【００６５】図１２において、例えばテープ状の記録媒
体（図示せず）から、ビデオヘッド（図示せず）で再生
された信号がＲＦブロック１２を再生手段として逆に通
って誤り訂正及び信号形成回路７に供給される。また上
述のＩＥＥＥ１３９４等で規定された映像信号の伝送手
段（図示せず）に供給された信号が、インターフェース
手段となるＬＩＮＫ／ＰＨＹ回路１３とＱＴファイル回
路２４を逆に通って誤り訂正及び信号形成回路７に供給
される。

【００６６】そして誤り訂正及び信号形成回路７では、
上述の時分割で混合されたデジタル映像信号とデジタル
音声信号との分離が行われると共に、上述の例えば１６
Ｍメモリー８との共働で、記録時に付加された誤り訂正
符号を用いて誤り訂正が行われる。そしてまず上述の分
離されたデジタル音声信号が、音声信号処理回路１１を
通じてＤ／Ａ変換回路３０に供給され、復元された音声
信号が出力端子３１に取り出される。

【００６７】また、分離されたデジタル映像信号が映像
信号処理回路６に供給され、エントロピー符号化回路５
とウェーブレット変換回路４を逆に辿って、例えば４：
２：０のベースバンドのデジタル映像信号が復元され
る。さらにこのベースバンドのデジタル映像信号が、例
えばクロック周波数が５５．６８７５ＭＨｚのビデオバ
ッファリング装置２７に供給される。そしてこのビデオ
バッファリング装置２７で水平解像度が１４４０Ｈ→１
９２０Ｈに変換される。

【００６８】さらにこのビデオバッファリング装置２７
で変換されたデジタル映像信号が管面表示（ＯＳＤ）回
路３２に供給されて任意の管面表示の画像が合成され、
この合成信号が同期発生回路３に供給されて必要な同期
信号が付加される。そしてこの同期信号の付加されたデ
ジタル映像信号が、例えばクロック周波数が７４．２５
ＭＨｚのＤ／Ａ変換回路３４に供給され、復元された高
精細度テレビジョン信号HDが出力端子３５に取り出され
る。

【００６９】このようにして、例えばテープ状の記録媒
体（図示せず）に記録された高精細度テレビジョン信号
HDが再生されて出力端子３５に取り出される。そしてこ
の場合に、例えばＪＰＥＧ−２０００で圧縮された映像
信号は１フレームごとに伸張が行われるので、スロー再
生や２倍速再生等の変速再生を容易に行うことができる
と共に、記録された高精細度テレビジョン信号HDの編集
やインサート記録等を容易に行うことができる。

【００７０】さらに例えばＪＰＥＧ−２０００で圧縮さ
れた映像信号は、任意の解像度で映像信号を伸張するこ
とができるものである。そこで、例えば図１３に示すよ
うに記録装置一体型カメラ１００において、記録された
映像信号を例えば３００Ｋｂｐｓの符号化ストリームに
変換し、ブルートゥース等のインターフェースを介して
例えば携帯電話機２００に映像信号を伝送して送信する
ことが可能になる。あるいは、例えば６４０×４８０画
素のＮＴＳＣ方式の映像信号を形成する場合もダウンコ
ンバータを不要にできる。

【００７１】あるいは図１４に示すように、記録装置一
体型カメラ１００からの映像信号を、例えばＩＥＥＥ１
３９４のインターフェースを介してパーソナルコンピュ
ータ３００等に取り込むことによって、１９２０×１０
８０画素の静止画像のキャプチャーや高精細度テレビジ
ョン信号HDの編集、６４０×４８０画素の映像信号の編
集やキャプチャー、さらにＱＴ形式を用いることによっ
てアプリケーションの作成等も容易に行うことができ
る。

【００７２】従ってこれらの実施形態において、映像信
号をウェーブレット変換及びエントロピー符号化を用い
てフレーム内圧縮し、この圧縮された信号を固定レート
で記録媒体に記録するようにしたことによって、圧縮効
率が大きく、また編集や変速再生、インサート記録等の
機能も容易に実行することができ、さらに高精細度テレ
ビジョン信号の記録も良好に行うことができる。

【００７３】これによって、従来の装置では、圧縮効率
が小さいために記録時間が短くなったり解像度が不充分
なものになってしまう。あるいはＭＰＥＧ−２方式によ
る画像圧縮技術を用いた場合には、編集が困難になった
り変速再生等の機能を実行することができなくなる。さ
らに高精細度テレビジョン信号の記録では、記録時間が
一層短くなるなど良好な記録を行うことができなかった
ものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消す
ることができるものである。

【００７４】なお、上述の実施形態で用いたＪＰＥＧ−
２０００の動画像版（ＪＰＥＧ２０００−ＭＯＶＩＥと
称する）と、ＭＰＥＧ−２及びＤＶ方式との比較を表２
に示す。この表２から明らかなように、ＪＰＥＧ２００
０−ＭＯＶＩＥはハードウェアの点でＭＰＥＧ−２より
ゲート数を大幅に少なくすることができる。またＤＶ方
式より圧縮効率を高めることができるものである。

【００７５】

【表２】

【００７６】なお再生信号の欠落等によって画像に破綻
が生じた場合には、例えばＭＰＥＧ−２による圧縮では
ブロック状の画質の変動が生じることになって極めて劣
悪な画質になってしまうが、ＪＰＥＧ−２０００では解
像度が落ちるだけなので比較的見やすい画像を得ること
ができるものである。

【００７７】また表３には、高精細度テレビジョン信号
の記録に対する上述の実施形態で用いたＪＰＥＧ−２０
００と、ＭＰＥＧ−２及びＤＶ方式との比較を示す。こ
の表３から明らかなように、ＪＰＥＧ−２０００を用い
た場合には、ＭＰＥＧ−２では不可能なＤＶ方式の機能
をすべて実現することができ、さらにＤＶ方式より圧縮
効率を高めることができるものである。

【００７８】

【表３】

【００７９】こうして上述の映像信号の記録方法によれ
ば、映像信号をウェーブレット変換及びエントロピー符
号化を用いてフレーム内圧縮し、この圧縮された信号を
固定レートで記録媒体に記録することにより、圧縮効率
が大きく、また編集や変速再生、インサート記録等の機
能も容易に実行することができ、さらに高精細度テレビ
ジョン信号の記録も良好に行うことができるものであ
る。

【００８０】また、上述の映像信号の記録装置によれ
ば、映像信号をウェーブレット変換及びエントロピー符
号化を用いてフレーム内圧縮する圧縮手段と、この圧縮
された信号を固定レートで記録媒体に記録する記録手段
とを有することにより、圧縮効率が大きく、また編集や
変速再生、インサート記録等の機能も容易に実行するこ
とができ、さらに高精細度テレビジョン信号の記録も良
好に行うことができるものである。

【００８１】なお本発明は、上述の説明した実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となく種々の変形が可能とされるものである。

【００８２】

【発明の効果】従って請求項１の発明によれば、映像信
号をウェーブレット変換及びエントロピー符号化を用い
てフレーム内圧縮し、この圧縮された信号を固定レート
で記録媒体に記録するようにしたことによって、圧縮効
率が大きく、また編集や変速再生、インサート記録等の
機能も容易に実行することができ、さらに高精細度テレ
ビジョン信号の記録も良好に行うことができるものであ
る。

【００８３】また、請求項２の発明によれば、固定レー
トを２５Ｍｂｐｓとし、任意のデジタル記録装置で記録
することによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの標準モード
やＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができるもの
である。

【００８４】また、請求項３の発明によれば、固定レー
トを１２．５Ｍｂｐｓとし、任意のデジタル記録装置の
長時間記録モードで記録することによって、例えばＤＶ
方式ＶＴＲの長時間モードやＤＶＤレコーダで良好な記
録を行うことができるものである。

【００８５】また、請求項４の発明によれば、固定レー
トを６．２５Ｍｂｐｓとし、任意のデジタル記録装置の
長時間記録モードよりさらに１／２の記録密度で記録す
ることによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの長時間モード
やＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができるもの
である。

【００８６】また、請求項５の発明によれば、記録媒体
はテープ状であることによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲ
で良好な記録を行うことができるものである。

【００８７】また、請求項６の発明によれば、記録媒体
はディスク状であることによって、例えばＤＶＤレコー
ダで良好な記録を行うことができるものである。

【００８８】また、請求項７の発明によれば、映像信号
は高精細度テレビジョン信号であり、この高精細度テレ
ビジョン信号を２５Ｍｂｐｓの固定レートで記録媒体に
記録することによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの標準モ
ードやＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができる
ものである。

【００８９】また、請求項８の発明によれば、高精細度
テレビジョン信号のフレームを複数のタイルに分割して
タイルごとにウェーブレット変換すると共に、タイルの
配置をシャフリングしてシャフリングした複数のタイル
をグループとして固定長で圧縮して記録媒体に記録する
ことによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの標準モードやＤ
ＶＤレコーダで良好な記録を行うことができるものであ
る。

【００９０】さらに請求項９の発明によれば、映像信号
をウェーブレット変換及びエントロピー符号化を用いて
フレーム内圧縮し、この圧縮された信号を固定レートで
記録媒体に記録するようにしたことによって、圧縮効率
が大きく、また編集や変速再生、インサート記録等の機
能も容易に実行することができ、さらに高精細度テレビ
ジョン信号の記録も良好に行うことができるものであ
る。

【００９１】また、請求項１０の発明によれば、固定レ
ートを２５Ｍｂｐｓとし、任意のデジタル記録装置で記
録することによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの標準モー
ドやＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができるも
のである。

【００９２】また、請求項１１の発明によれば、固定レ
ートを１２．５Ｍｂｐｓとし、任意のデジタル記録装置
の長時間記録モードで記録することによって、例えばＤ
Ｖ方式ＶＴＲの長時間モードやＤＶＤレコーダで良好な
記録を行うことができるものである。

【００９３】また、請求項１２の発明によれば、固定レ
ートを６．２５Ｍｂｐｓとし、任意のデジタル記録装置
の長時間記録モードよりさらに１／２の記録密度で記録
することによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの長時間モー
ドやＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができるも
のである。

【００９４】また、請求項１３の発明によれば、記録媒
体はテープ状であることによって、例えばＤＶ方式ＶＴ
Ｒで良好な記録を行うことができるものである。

【００９５】また、請求項１４の発明によれば、記録媒
体はディスク状であることによって、例えばＤＶＤレコ
ーダで良好な記録を行うことができるものである。

【００９６】また、請求項１５の発明によれば、映像信
号は高精細度テレビジョン信号であり、この高精細度テ
レビジョン信号を２５Ｍｂｐｓの固定レートで記録媒体
に記録することによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの標準
モードやＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができ
るものである。

【００９７】また、請求項１６の発明によれば、高精細
度テレビジョン信号のフレームを複数のタイルに分割し
てタイルごとにウェーブレット変換すると共に、タイル
の配置をシャフリングしてシャフリングした複数のタイ
ルをグループとして固定長で圧縮して記録媒体に記録す
ることによって、例えばＤＶ方式ＶＴＲの標準モードや
ＤＶＤレコーダで良好な記録を行うことができるもので
ある。

【００９８】これによって、従来の装置では、圧縮効率
が小さいために記録時間が短くなったり解像度が不充分
なものになってしまう。あるいはＭＰＥＧ−２方式によ
る画像圧縮技術を用いた場合には、編集が困難になった
り変速再生等の機能を実行することができなくなる。さ
らに高精細度テレビジョン信号の記録では、記録時間が
一層短くなるなど良好な記録を行うことができなかった
ものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による映像信号の記録方法及び装置を適
用して、標準テレビジョン信号をテープ状の記録媒体に
記録するための記録装置を形成する場合の一実施形態の
構成を示すブロック図である。

【図２】その説明のための図である。

【図３】ＤＶ方式のＶＴＲの説明のための図である。

【図４】その説明のための図である。

【図５】その説明のための図である。

【図６】その説明のための図である。

【図７】本発明による映像信号の記録方法及び装置を適
用して、標準テレビジョン信号をディスク状の記録媒体
に記録するための記録装置を形成する場合の一実施形態
の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明による映像信号の記録方法及び装置を適
用して、高精細度テレビジョン信号をテープ状の記録媒
体に記録するための記録装置を形成する場合の一実施形
態の構成を示すブロック図である。

【図９】本発明による映像信号の記録方法及び装置を適
用して、高精細度テレビジョン信号をテープ状の記録媒
体に記録するための記録装置を形成する場合の他の実施
形態の構成を示すブロック図である。

【図１０】その説明のための図である。

【図１１】その説明のための図である。

【図１２】本発明による映像信号の記録方法及び装置を
適用して、例えばテープ状の記録媒体に記録された高精
細度テレビジョン信号を再生するための再生装置を形成
する場合の一実施形態の構成を示すブロック図である。

【図１３】その説明のための図である。

【図１４】その説明のための図である。

【符号の説明】

１…入力端子、２…輝度／クロマ分離及びクロマデコー
ド回路、３…Ａ／Ｄ変換回路、４…ウェーブレット変換
回路、５…エントロピー符号化回路、６…映像信号処理
回路、７…誤り訂正及び信号形成回路、８…１６Ｍメモ
リー、９…入力端子、１０…Ａ／Ｄ変換回路、１１…音
声信号処理回路、１２…ＲＦブロック、１３…ＬＩＮＫ
／ＰＨＹ回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/133 Ａ (72)発明者 福原 隆浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C053 FA22 FA24 GA11 GB05 GB15 GB18 GB36 JA01 KA01 KA25 LA06 LA07 5C059 LA10 MA00 MA24 MA45 ME01 PP16 RF05 RF21 SS11 SS15 5D044 AB07 BC01 CC03 GK07 GL01 GL10 HL11 5J064 AA02 BA09 BA16 BB08 BC01 BC06 BD03

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号をウェーブレット変換及びエン
   トロピー符号化を用いてフレーム内圧縮し、 この圧縮された信号を固定レートで記録媒体に記録する
   ことを特徴とする映像信号の記録方法。
2. 【請求項２】 前記固定レートを２５Ｍｂｐｓとし、 任意のデジタル記録装置で記録することを特徴とする請
   求項１記載の映像信号の記録方法。
3. 【請求項３】 前記固定レートを１２．５Ｍｂｐｓと
   し、 任意のデジタル記録装置の長時間記録モードで記録する
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号の記録方法。
4. 【請求項４】 前記固定レートを６．２５Ｍｂｐｓと
   し、 任意のデジタル記録装置の長時間記録モードよりさらに
   １／２の記録密度で記録することを特徴とする請求項１
   記載の映像信号の記録方法。
5. 【請求項５】 前記記録媒体はテープ状であることを特
   徴とする請求項１記載の映像信号の記録方法。
6. 【請求項６】 前記記録媒体はディスク状であることを
   特徴とする請求項１記載の映像信号の記録方法。
7. 【請求項７】 前記映像信号は高精細度テレビジョン信
   号であり、 この高精細度テレビジョン信号を２５Ｍｂｐｓの固定レ
   ートで記録媒体に記録することを特徴とする請求項１記
   載の映像信号の記録方法。
8. 【請求項８】 前記高精細度テレビジョン信号のフレー
   ムを複数のタイルに分割して前記タイルごとにウェーブ
   レット変換すると共に、 前記タイルの配置をシャフリングして前記シャフリング
   した複数のタイルをグループとして固定長で圧縮して記
   録媒体に記録することを特徴とする請求項７記載の映像
   信号の記録方法。
9. 【請求項９】 映像信号をウェーブレット変換及びエン
   トロピー符号化を用いてフレーム内圧縮する圧縮手段
   と、 この圧縮された信号を固定レートで記録媒体に記録する
   記録手段とを有することを特徴とする映像信号の記録装
   置。
10. 【請求項１０】 前記固定レートを２５Ｍｂｐｓとし、 任意のデジタル記録装置で記録することを特徴とする請
    求項９記載の映像信号の記録装置。
11. 【請求項１１】 前記固定レートを１２．５Ｍｂｐｓと
    し、 任意のデジタル記録装置の長時間記録モードで記録する
    ことを特徴とする請求項９記載の映像信号の記録装置。
12. 【請求項１２】 前記固定レートを６．２５Ｍｂｐｓと
    し、 任意のデジタル記録装置の長時間記録モードよりさらに
    １／２の記録密度で記録することを特徴とする請求項９
    記載の映像信号の記録装置。
13. 【請求項１３】 前記記録媒体はテープ状であることを
    特徴とする請求項９記載の映像信号の記録装置。
14. 【請求項１４】 前記記録媒体はディスク状であること
    を特徴とする請求項９記載の映像信号の記録装置。
15. 【請求項１５】 前記映像信号は高精細度テレビジョン
    信号であり、 この高精細度テレビジョン信号を２５Ｍｂｐｓの固定レ
    ートで記録媒体に記録することを特徴とする請求項９記
    載の映像信号の記録装置。
16. 【請求項１６】 前記高精細度テレビジョン信号のフレ
    ームを複数のタイルに分割して前記タイルごとにウェー
    ブレット変換する手段と、 前記タイルの配置をシャフリングして前記シャフリング
    した複数のタイルをグループとして固定長で圧縮して記
    録媒体に記録する手段とを有することを特徴とする請求
    項１５記載の映像信号の記録装置。