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発明の名称 デジタルVCRのトリックプレイモードを容易にする機能を備えた高精細度テレビ受信装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−75112
公開日 平成7年(1995)3月17日
出願番号 特願平6−126586
出願日 平成6年(1994)6月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
発明者 サイプラサド ブイ. ナインパリ / ヒー−ヨン キム
要約 目的
高精細度テレビ信号を受信して、高解像度画像及び低解像度画像の両方を表すデータを生成し、トリックプレイモードを容易にする高精細度テレビ受信装置を提供する。

構成
符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る手段と、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号手段(112)と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き手段(114)と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化して、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する手段(116〜120)と、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号の両方を供給する出力手段(130)と、を備えている。
特許請求の範囲
【請求項1】 フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度ビデオ信号を復号することのできる高精細度テレビ受信装置であって、該受信装置は、符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る手段と、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号手段と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き手段と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化して、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する手段と、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号の両方を供給する出力手段と、を備えている、受信装置。
【請求項2】 フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度ビデオ信号を復号することのできる高精細度ビデオ信号処理装置であって、該装置は、符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る手段と、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号手段と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き手段と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化して、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する手段と、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号の両方を供給する出力手段と、少なくとも1つのトリックプレイモードを有し、該出力手段によって供給される、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号を受け取るように接続されたビデオテープ記録装置(VTR)と、を備えており、該VTRは、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号をそれぞれのセグメントに分割する手段と、該高精細度ビデオ信号のセグメントを、該符号化された低解像度ビデオ信号のセグメントのそれぞれとインターリーブして、組み合わされた信号を生成する手段と、該符号化された低解像度信号の実質的な部分が、該トリックプレイモードにおいて該VTRによって復元されるように、ビデオテープに該組み合わされた信号を記録する手段と、を備えている、信号処理装置。
【請求項3】 前記復号手段に接続され、かつ、表示装置を含み、前記復号されたデジタル信号を処理して前記高精細度ビデオ画像を該表示装置上に再生する手段をさらに備えている、請求項2に記載の高精細度ビデオ信号処理装置。
【請求項4】 第2の符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る手段と、該第2の符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、第2の高精細度ビデオ画像を表す第2の復号化されたデジタル信号を生成する、第2の復号手段と、該第2の復号化されたデジタル信号及び前記間引きされたビデオ信号を受け取るように接続され、該受け取った信号を処理して、該高精細度ビデオ画像を前記表示装置上に再生し、かつ、解像度の下げられたビデオ画像を該高精細度ビデオ画像中の差し込み画面として再生する手段と、をさらに備えている、請求項2に記載の高精細度ビデオ信号処理装置。
【請求項5】 前記符号化された高精細度ビデオ信号は、フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化され、前記間引き手段は、前記間引きされたビデオ信号中のサンプルの数を、前記復号されたデジタル信号と比べて4分の1の割合になるように減らす、請求項に記載のテレビ受信装置。
【請求項6】 トリックプレイモードでの画像再生を容易にする高精細度テレビ受信装置及び記録装置であり、該装置は、フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度ビデオ信号を受信する手段であって、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号手段と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き手段と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化し、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する手段と、を有する、受信手段と、少なくとも1つのトリックプレイモードを有し、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号を受け取るように接続されたビデオテープ記録装置(VTR)であって、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号をそれぞれのセグメントに分割する手段と、該高精細度ビデオ信号のセグメントを、該低解像度ビデオ信号のセグメントのそれぞれとインターリーブして、組み合わされた信号を生成する手段と、該符号化された低解像度信号の実質的な部分が、該トリックプレイモードにおいて該VTRによって復元されるように、ビデオテープに該組み合わされた信号を記録する手段と、を有する、VTRと、を備えている、高精細度テレビ受信装置及び記録装置。
【請求項7】 第2の符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る手段と、該第2の符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、第2の高精細度ビデオ画像を表す第2の復号化されたデジタル信号を生成する、第2の復号手段と、該第2の復号化されたデジタル信号及び前記低解像度ビデオ信号を受け取るように接続され、該受け取った信号を処理して、該高精細度ビデオ画像を表示装置上に再生し、かつ、解像度の下げられたビデオ画像を該高精細度ビデオ画像中の差し込み画面として再生する手段と、をさらに備えている、請求項6に記載の高精細度受信装置及び記録装置。
【請求項8】 前記間引き手段は、前記間引きされたビデオ信号中のサンプルの数を、前記復号されたビデオ信号と比べて4分の1になるように減らす、請求項7に記載のテレビ受信装置及び記録装置。
発明の詳細な説明
【0001】本願の優先権主張の基礎となる米国出願は、「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」と題された出願(出願番号08/021248、1993年2月23日提出)の部分継続出願である。
【0002】
【産業上の利用分野】本願は、高精細度テレビ受信装置に関し、特に、受信した高精細度ビデオ信号を処理して、VCRによって記録される高解像度画像及び低解像度画像の両方を表すデータを生成するテレビ受信装置に関する。
【0003】
【従来の技術】ここ数年、デジタル高精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。
【0004】しかし、最近、Federal Communication Commission(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。
【0005】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。
【0006】そのような圧縮方法の1つは、テレビ信号から空間的冗長度を取り除き、画像のブロックの離散コサイン変換による表現を生成する。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、高い周波数を有する画像成分に対する程には、量子化誤差に対して敏感ではないため、高い空間周波数の係数を低い空間周波数の係数よりもより粗く量子化することによって、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。
【0007】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いてもよい。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、一層高いレベルのデータ圧縮を達成するため、動き補償を行うことによってさらに取り除くことができる。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よく一致する1つのブロックを見つけだす。そして現在のそのブロックは、前のフレームの一致するブロックから除算され、差分値のみが符号化される。
【0008】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(MPEG)によって提案され、「Coded Representation of Picture and Audio Information」ISO-IEC/JTC1/SC2/WG11 N0010 MPEG90/41 1990年7月25日付に記載されている。
【0009】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、少ないビット数のデジタル符号値が割り当てられる。
【0010】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、既に符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。
【0011】MPEG符号化技術を用いて、600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。
【0012】まず第1に、HDTV信号の圧縮は、家庭で使うビデオカセット記録装置(VCR)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が開示されている。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、圧縮した信号を伸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。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】予測符号化されたHDTV信号の問題点は、記録または通常の再生モードにおいては生じないが、ビデオ画像が記録されたときのレートよりも高いレートで表示される早送り及び巻戻しのようなトリックプレイモードで生じるようになる。
【0014】そのような問題点について以下に述べる。ビデオ情報は、VCR上の、スライスと呼ばれるデータブロックに記録される。スライスは、画像の固定サイズの部分を表す。上記のように、いくつかのスライスはフレーム内符号化技術を用いて符号化されるが、他のものは予測符号化技術を用いて符号化される。スライスを表すデータブロックは、それらがビデオデータストリーム中に生じたときに記録される。ひとつの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。このばらつきは、元のHDTV信号中のスライスの相対的な符号化効率のために生じる。多フレーム画像の静止部分を表すスライス、または比較的変化の少ない部分を表すスライスは、比較的小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。
【0015】通常の再生時において画像信号がテープから読み取られるときには、各フレームの各スライスはテープから順次読み取られる。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るならば、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、フレーム内符号化された部分の画素値がメモリに記憶され、記憶された画素値は、予測されたフレームを再構成するときに使用される。
【0016】しかし、早送りのトリックプレイモードにおいては、すべてのスライスが復元されるわけではない。復元されないいくつかのスライスがフレーム内符号化されたフレームからのものである場合、それらのデータ値は、それらに対応する予測符号化されたスライスがテープから読まれるときに用いられない。従って、予測されたフレームを表示のために正しく再構成することができなくなるかもしれない。
【0017】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、VCRを含むビデオテープ記録装置(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 Experimental Study for a Home-Use Digital VTR」, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Volume 35, No. 3, August 1989, PP. 450-457、及び、J. Leeらの論文「A Study on New DCT-Based Bit Rate ReductionAlgorithm and Variable Speed Playback For A Home-Use Digital VCR」, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Volume 38, No. 3, August 1992, PP. 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、予測フレームを用い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MPEG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。
【0018】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、高精細度テレビ信号を受信して、高解像度画像及び低解像度画像の両方を表すデータを生成し、トリックプレイモードを容易にする高精細度テレビ受信装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の受信装置は、フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度ビデオ信号を復号することのできる高精細度テレビ受信装置である。この受信装置は、符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る回路と、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号回路と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き回路と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化して、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する回路と、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号の両方を供給する出力回路と、を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【0020】本発明による信号処理装置は、フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度ビデオ信号を復号することのできる高精細度ビデオ信号処理装置である。この信号処理装置は、符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る回路と、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号回路と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き回路と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化して、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する回路と、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号の両方を供給する出力回路と、少なくとも1つのトリックプレイモードを有し、該出力回路によって供給される、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号を受け取るように接続されたビデオテープ記録装置(VTR)と、を備えている。このVTRは、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号をそれぞれのセグメントに分割する回路と、該高精細度ビデオ信号のセグメントを、該符号化された低解像度ビデオ信号のセグメントのそれぞれとインターリーブして、組み合わされた信号を生成する回路と、該符号化された低解像度信号の実質的な部分が、該トリックプレイモードにおいて該VTRによって復元されるように、ビデオテープに該組み合わされた信号を記録する回路と、を備えており、このことにより上記目的が達成される。
【0021】本発明の信号処理装置は、好ましくは、前記復号回路に接続され、かつ、表示装置を含む回路を備えている。この回路は、前記復号されたデジタル信号を処理して前記高精細度ビデオ画像を表示装置上に再生する。
【0022】本発明の1つの局面によれば、前記受信装置は、第2の符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る回路と、該第2の符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、第2の高精細度ビデオ画像を表す第2の復号化されたデジタル信号を生成する、第2の復号回路と、該第2の復号化されたデジタル信号及び前記間引きされたビデオ信号を受け取るように接続され、該受け取った信号を処理して、該高精細度ビデオ画像を前記表示装置上に再生し、かつ、解像度の下げられたビデオ画像を該高精細度ビデオ画像中の差し込み画面として再生する回路と、をさらに備えている。
【0023】前記符号化された高精細度ビデオ信号は、フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化され、前記間引き回路は、前記間引きされたビデオ信号中のサンプルの数を、前記復号されたデジタル信号と比べて4分の1の割合になるように減らしてもよい。
【0024】本発明による、トリックプレイモードでの画像再生を容易にする高精細度テレビ受信装置及び記録装置は、フレーム内符号化技術及び予測符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度ビデオ信号を受信する回路と、少なくとも1つのトリックプレイモードを有し、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号を受け取るように接続されたビデオテープ記録装置(VTR)と、を備えている。この受信回路は、該符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、高精細度ビデオ画像を表す復号されたデジタル信号を生成する復号回路と、該復号されたデジタル信号に応答して、該復号されたデジタル信号中のサンプルの数を減らし、画素数が減らされたビデオ画像を表す間引きされたビデオ信号を生成する間引き回路と、予測符号化技術を用いずに、フレーム内符号化技術を用いて該間引きされたビデオ信号を符号化し、符号化された低解像度ビデオ信号を生成する回路と、を有している。該VTRは、該符号化された高精細度ビデオ信号及び該符号化された低解像度ビデオ信号をそれぞれのセグメントに分割する回路と、該高精細度ビデオ信号のセグメントを、該低解像度ビデオ信号のセグメントのそれぞれとインターリーブして、組み合わされた信号を生成する回路と、該符号化された低解像度信号の実質的な部分が、該トリックプレイモードにおいて該VTRによって復元されるように、ビデオテープに該組み合わされた信号を記録する回路と、を有している。
【0025】本発明の1つの局面によれば、上記受信装置及び記録装置は、第2の符号化された高精細度ビデオ信号を受け取る回路と、該第2の符号化された高精細度ビデオ信号を復号し、第2の高精細度ビデオ画像を表す第2の復号化されたデジタル信号を生成する、第2の復号回路と、該第2の復号化されたデジタル信号及び前記低解像度ビデオ信号を受け取るように接続され、該受け取った信号を処理して、該高精細度ビデオ画像を表示装置上に再生し、かつ、解像度の下げられたビデオ画像を該高精細度ビデオ画像中の差し込み画面として再生する回路と、をさらに備えている。
【0026】前記間引き回路は、前記間引きされたビデオ信号中のサンプルの数を、前記復号されたビデオ信号と比べて4分の1になるように減らしてもよい。
【0027】
【作用】本発明による高精細度テレビ受信装置は、高精細度テレビ信号を受信して、受信した高精細度テレビ信号を復号し、対応する高精細度テレビ画像を表すデータストリームを生成し、さらに、復号されたデータストリームから、解像度の低い画像を表す信号を生成する。この受信装置は、高精細度テレビ信号及び解像度の低い信号の両方を、出力ポートに供給する。ビデオテープ記録装置(VTR)は、この2つの信号を受け取り、それらをセグメント化して、テープ上にフォーマットする。これらの信号は、VTRの少なくとも一つのトリックプレイモードにおいて、解像度の低いセグメントの大部分が復元され表示されるように、フォーマットされる。低解像度画像を表すデータの実質的な部分がVCRによって所定のトリックプレイモードで再生できるように、VCRは低解像度画像を高解像度画像にインターリーブする。
【0028】本発明の受信装置は、1つの高精細度テレビ復号器を備えている。この復号器は、低解像度画像データを生成し、さらに、テレビ受信装置の高解像度ビデオ表示を生成する。本発明の受信装置は、もう一つの独立した低解像度画像用の復号器を備えることもできる。この復号器は、低解像度画像データを生成するために使用される。この低解像度画像データは、主高精細度画像中の差し込み画(PIX−IN−PIX)としても表示される。
【0029】
【実施例】本発明を具体化するそれぞれのテレビ受信装置は、2つの別々のデータストリームを生成する。一方のデータストリームは、フレーム内符号化技術及び動き補償符号化技術の両方を用いて符号化されたHDTVビデオ信号を表す。第2のデータストリームは低解像度画像を表しており、トリックプレイモードで表示を行うのに十分で、かつ、フレーム内符号化技術のみを用いて比較的小数のデータ値になるように効率的に圧縮され得る。
【0030】この2つのデータストリームは、1つの多重化されたストリーム、または2つの独立したストリームとして、テレビ受信装置によって供給される。VCRにおいて、各データストリームは比較的小さなデータセグメントに分けられ、それらはテープに記録するために時分割多重化される。少なくとも1つのデータストリームのセグメントは、ヘッダによって識別される。本発明の典型的な実施態様においては、低解像度セグメントは固定された最小長及び最大長を有しており、テープの予め決められた位置に記録される。これらの位置は、選択されたトリックプレイモードの間の、テープヘッドの経路内にあるように選択される。
【0031】代替可能な2つのトリックプレイモードが開示される。第1のモードでは、各フレームからの循環セグメントが、各フレームの異なる部分から構成される完全な画像を生成するために表示される。第2のモードでは、単一のフレームからの画像が表示されるが、それらのフレームは連続するフレームから選択されたフレームである(例えば、3フレームごとに選択される)。
【0032】完全に圧縮された画像を表すデータもテープに記録され、通常のプレイモードにおいては、完全な高精細度画像が復元及び表示される。
【0033】図1は、本発明の第1の典型的な実施態様によるテレビ受信装置のブロック図である。この実施態様では、ベースバンドHDTVビデオ信号を表すデジタルデータストリームは、端子110によって受け取られる。このデータストリームは、例えば、復調器/復号器(図示せず)に続くテレビチューナー(図示せず)によって供給されてもよい。復調器/復号器は、32値直交振幅変調(32−QAM)信号を復元する。
【0034】このデータストリームは、同時に、従来のHDTV復号器112、先入れ先出し(FIFO)メモリ124、及びクロック発生回路134に並列に入力される。HDTV復号器112は、テレビ受信装置のための主復号器である。もしHDTVビデオ信号が、motion-picture expert group(MPEG)標準に従って符号化されるならば、HDTV復号器112は、ランレングス符号化及び可変長符号化されたデータを伸張するための回路(図示せず)、MPEG符号化プロセスで行われた適応量子化の逆の変換を行う(リバースする)ための回路(図示せず)、逆離散コサイン変換(IDCT)復号器(図示せず)、及びMPEG符号器で行われ得るあらゆる動き補償符号化を逆に変換するためのフレームメモリ(図示せず)を備えていてもよい。
【0035】典型的なHDTV符号器112は、高精細度ビデオ画像を表す画素値のブロックを生成する。本発明のこの実施態様では、これらのブロックは8×8のマトリックスに配列された64個の画素を含んでいてもよい。
【0036】高精細度テレビ画像を生成するために、画素値のブロックがブロック−ラスター変換器136に入力される。この回路はフレームメモリバッファ(図示せず)を含んでもよく、ラスタースキャンの順で画素値を生成して、後処理回路138に与えられる。回路138は、回路136から供給されたラスタースキャン画素値をよく知られた技術を用いて処理して、アナログの赤(R)緑(G)青(B)信号を生成し、かつ、水平及び垂直同期信号(SYNC)を再生成する。これらの信号は、ビデオ表示装置(図示せず)を駆動して高精細度画像列を再生するために使用される。
【0037】復号器112によって供給される画素値のブロックも、回路114に入力される。回路114は、画素値のブロックを低域通過フィルタリング、及びサブサンプリング、すなわち間引き(デシメイト)して、解像度の低い画像を表す画素値を生成する。本発明の典型な実施態様では、画素値のブロックは、水平及び垂直方向の各々において、1/2の割合でサブサンプリングされる。従って、フィルタ/間引き回路114に入力される64画素の各ブロックは、16画素のブロックを生成する。回路114の低域フィルタ部分は、アンチエイリアシングフィルタとして働く。
【0038】64画素のブロックに再ブロック化されたこれらの16画素のブロックは、離散コサイン変換回路116に入力される。MPEG符号化標準と同様に、DCTブロック116は、各ブロックの画素値を係数値のブロックに変換する。これらの係数値の各々は、画素値のブロックの各々に異なる空間周波数成分を表している。DCT116によって生成された係数値のブロックは、適応量子化回路118に与えられる。この回路は、制御回路132によって供給される信号に応答して、各DCT係数を表すために使用される量子化解像度(i.e.ビット数)を調節する。制御回路132は、この信号を生成するために、解像度の低い画像を符号化するプロセスで生成されたデータの量をモニターする。
【0039】適応量子化ステップの後、可変長符号器120に量子化された係数値が入力される。符号器120はランレングス符号化回路及び可変長符号化回路の両方を含んでいる。ランレングス符号化回路は、複数の同一のデータ値をより少ない数のデータ値に減少させる。可変長符号化回路は、より頻繁に生じるデータ値には短いコードワードを割り当て、そしてあまり頻繁に生じないデータ値には長いコードワードを割り当てる。可変長符号回路120によって供給される出力データ値には、FIFOメモリ122に与えられる。
【0040】可変長符号回路120によって供給されるデータは、本質的にバースト的である。データ値は、回路120が符号化するためのデータのブロックを有しているときにだけ供給されるが、その場合でさえ、供給されるデータの量はこの回路がデータを符号化できる効率に依存している。
【0041】データは、可変長符号回路120によって供給されるクロック信号BCKを用いてFIFOメモリに入力される。符号器120によって供給されるデータのバーストの間、この信号は1データ値あたり1つのパルスを有している。また、データは、補助読み出しクロック(ARCK)信号を用いて、FIFOメモリ122から読み出される。
【0042】高精細度ビデオ信号110は、主書き込みクロック(MWCK)信号を用いてFIFOメモリ124に書き込まれ、主読み出しクロック(MRCK)信号を用いてFIFOメモリ124から読まれる。信号MWCK及びAWCKは、クロック発生回路134で発生されるクロック信号RCK及びWCKと実質的に同じ周波数である。
【0043】本発明の典型的な実施態様では、クロック発生回路134は、HDTVビデオ信号110によって使用されるサンプリングクロック信号と実質的に同じ周波数を有する書き込みクロック信号WCKを生成し、かつ、共振水晶135によって決められる周波数を有する読み出しクロック信号RCKを生成する。クロック信号MWCKはクロック信号WCKと同じ周波数であり、クロック信号MRCK及びARCKはクロック信号RCKと同じ周波数である。クロック信号WCKとクロック信号RCKとの間の周波数の差は、HDTVビデオ信号によって維持される最大データレートとデジタルVCRに記録され得る最大データレートとの間の差に関係している。
【0044】上記のように、HDTVビデオ信号のデータレートは約18MHzであるが、デジタルVCRに記録され得る典型的なデータレートは約25MHzである。HDTVビデオ信号を表すデータストリームを、18MHzのデータレートから25MHzのデータレートにスピードアップことによって、データストリーム中の隙間を利用して、その隙間に低解像度画像を表す補助データストリームを記録することが可能になる。
【0045】本発明の第1の典型的な実施態様では、制御回路132は、主要なHDTVビデオ信号と補助的な低解像度ビデオ信号とをいつ切り替えるべきかを決定する。制御回路132は、2つのデータストリームをいつ切り替えるかを決定するために、データをFIFOメモリ124に書き込むために用いられる主アドレス(MAD)と、データをFIFOメモリ122に書き込むための補助アドレス(AAD)とをモニターする。信号MADはFIFOメモリ124で利用可能なスペースを示す。信号AADは、低解像度データの固定サイズのブロックがデータストリームに挿入される準備ができていることを示す。信号MADが、低解像度ブロックがデータストリームに加えられている間に供給され得るHDTV信号の最大数を記憶するために十分なスペースがFIFOメモリ124に存在することを示すとき、制御回路132は低解像度ブロックを供給するようにマルチプレクサ130を切り替える。
【0046】この場合、制御回路132は、まず、デジタル値ソース128からの補助ヘッダワード(A HEAD)が出力信号MVとして供給されるように、マルチプレクサ130を切り替える。次に、FIFOメモリ122からのデジタル値のブロックが読み出しクロックレート(ARCK)で供給されるように、マルチプレクサ130を切り替える。補助ビデオデータのブロックが供給されてから、制御回路132は、マルチプレクサ130が、まずデジタル値ソース126からの主ヘッダワード(M HEAD)を供給し、次にFIFOメモリ124の内容を読み出しクロックレート(MRCK)で供給するように、マルチプレクサ130を切り換えながら主ビデオ信号に戻らせる。従って、マルチプレクサ130によって生成された出力信号MVは、インターリーブされたデータブロックを含んでいる。このインターリーブされたデータブロックは、主要な高精細度ビデオ信号と補助的な解像度の低いビデオ信号とを表している。この信号MVは、以下で図4を参照しながら説明するように、VCRによって処理される。
【0047】図2は、本発明の別の実施態様を含んだテレビ受信装置のブロック図である。この受信装置は2つのチューナーを備えているので、1つのテレビ番組の信号を記録するためにVCRに供給している間に、別のテレビ番組の信号をビデオ表示装置(図示せず)に表示してもよい。これらは両方とも高精細度モード及び低精細度モードで行うことができる。さらに、図2に示す回路は、低精細度ビデオ信号を主ビデオ信号中の小さな差し込み画面として表示することが可能である(すなわち、ピクチャー−イン−ピクチャー表示の一部として)。
【0048】図2に示される回路では、例えば、広帯域(ワイドバンド)増幅器(図示せず)からのRFテレビ信号は、主チューナー230と補助チューナー210とに並列に入力される。チューナー230はRFテレビ信号からの主テレビ信号を選択し、この主信号を復調して、ベースバンドで変調されたデジタル信号を生成する。チューナー230によって生成された信号は、32QAM復調器232に入力される。復調器232は、チューナー230から供給されたベースバンド信号からデジタルデータストリームを生成する。そしてこの信号は、チャネル復号回路234に入力される。
【0049】復号回路234は、HDTVビデオ信号から、音声、映像(ビデオ)、及びデータ信号成分を分離する回路(図示せず)だけでなく、例えば誤り訂正回路(図示せず)を備えていてもよい。復号回路234によって生成されたビデオ信号は、従来のHDTV復号器236に与えられる。この復号器236は、図1に示す復号器112と同一であってもよい。
【0050】上述のように、HDTV復号器236からは、高精細度テレビ画像を表す画素値のブロックが連続して出力される。これらのブロックは、マルチプレクサ238の1つのデータ入力ポートに与えられる。マルチプレクサ238の他方の入力ポートは、下記のように、低解像度画像を表す画素値のブロックを受け取るために接続されている。
【0051】マルチプレクサ238は、信号PIPにによって制御され、高精細度画像が表示される時には復号器236から高精細度ブロックを通過させ、解像度の低い画像の時(i.e.差し込み画面が表示されるとき)には低解像度ブロックを通過させる。信号PIPは従来の回路(図示せず)によって発生されてもよい。この従来の回路は、高精細度画像のブロックを低解像度の画像からの画素値のブロックによって置換することを制御し、低解像度の画像が高精細度画像中の差し込み画面として表示されるような複合画像を生成する。
【0052】マルチプレクサ238によって供給された画素ブロックは、ラスター変換器240に与えられる。上述のように、変換器240は、画素値のブロックを、ラスタースキャンされた画像を表すデータ値の列に変換する。変換器240によって供給されたデータ値は、後処理回路242に与えられる。この回路242は、図1を参照しながら上で述べた後処理回路138と同一であってもよい。この回路242は、R、G、B及びSYNC信号を生成し、これらの信号はビデオ表示装置を制御して、補助チャネルからの差し込み画とともに主チャネルのHDTV画像を再生する。
【0053】補助チャネルにおいては、RFテレビ信号がチューナー210、32QAM復調器212、そしてチャネル復号回路214に与えられる。チャネル復号回路214は、上記の対応する回路230、232、及び234と同一であってもよい。しかし、補助チューナー210によって選択される信号は、チューナー230によって選択される信号と異なっていてもよい。
【0054】チャネル復号回路214の出力信号は、高解像度信号HRVである。図4を参照して以下で述べるように、この信号HRVは、デジタルVCRの2つの並列入力ポートの1つに入力される。この信号HRVは、低解像度HDTV復号器216にも入力される。復号器216はビデオ信号を処理して、解像度の低い画像を表すサンプルのブロックを生成する。
【0055】本発明の典型的な実施態様では、この低解像度画像は、垂直及び水平の両方向において、HDTV画像の約2分の1の解像度を有している。復号器216として使用するのに適した典型的な回路を、以下で図3を参照しながら説明する。
【0056】復号器216によって生成された画素の低解像度ブロックは、上記マルチプレクサ238の第2の信号入力端子に与えられる。これらの画素ブロックは離散コサイン変換プロセッサ218にも与えられる。回路218は係数値のブロックを発生する。この係数値は、解像度の低い画像のそれぞれに異なる空間周波数成分の大きさを表している。
【0057】次に、これらの係数値は、適応量子化器220に与えられる。適応量子化器220は、それぞれの空間周波数に基づいた、それぞれ異なる固定された量子化ファクターに従って、入力された係数を符号化する。本発明の典型的な実施態様では、係数値によって表される空間周波数が高いほど、適応量子化器220がその係数値を表すために用いることのできるビット数が少なくなる。
【0058】適応量子化器220によって供給される量子化された係数は、可変長符号器(VLC)222に入力される。本発明の典型的な実施態様において、この符号器は、上述した符号器120と同一であってもよい。符号器222の出力信号は信号LRVであり、これはVCRの第2の入力ポートに入力される。
【0059】信号HRVは、フレーム内符号化された画素値及び予測符号化された画素値の両方を含んでもよいが、信号LRVはフレーム内符号化された値のみしか含まないことに注意すべきである。フレーム内符号化された値は前フレームからの対応する値を必要としないため、復号するのがより簡単である。
【0060】図3は、図2に示す低解像度HDTV復号器216として使用するのに適した回路のブロック図である。この回路では、信号HRVは可変長復号器310に与えられる。この本発明の典型的な実施態様では、信号がMPEG標準に従って符号化されると仮定しているので、復号器310は可変長符号化及びランレングス符号化操作を逆に変換する。
【0061】復号器310は、量子化されたDCT係数を表す圧縮解除されたデジタルデータストリームと、動きベクトルを表すデータ値との、2つの出力信号を生成する。動きベクトルは、動き補償符号化技術を用いて符号化された画素値を復号するために用いられる。量子化されたDCT係数は、逆量子化器312に入力される。この逆量子化器312は、MPEG符号化アルゴリズムの一部として行われた適応量子化を逆に変換する。
【0062】逆量子化器312は、高精細度テレビ信号のそれぞれ異なる空間周波数成分を表すデータ値のブロックを生成する。これらの成分は、逆離散コサイン変換回路314に与えられる。この回路314は、係数値を処理し、その基礎にある画素値を再生する。逆DCT回路314によって供給される画素値のブロックは回路316に与えられる。回路316は、ブロックを水平方向及び垂直方向に間引きし、それらの解像度を2分の1に下げる。回路316によって供給される解像度の低い画素ブロックは、次に、加算器322の入力ポートの1つに与えられる。
【0063】加算器322の他方の入力ポートは、対応する画素値を部分フレームメモリ320から受け取るように接続されている。これらの対応する画素は、可変長復号器310によってデジタルデータストリームから取り出された動きベクトルによって決定される。本発明の典型的な実施態様では、画像ブロックは水平及び垂直方向に2分の1に間引きされているため、回路310によって供給される動きベクトルは、回路318においてスケーリングされ、部分フレームメモリ320に記憶されている対応する画像データを指す(ポイントする)ように調整される。
【0064】従って、部分フレームメモリ320によって供給される画素値のブロックは、スケーリングされた動きベクトルの解像度の範囲内で、回路316から供給される画素値のブロックに対応する。このように、符号化されたデータストリーム中の動きベクトルは、画素値のブロックを指している。この画素値は、動き補償差分符号化技術を用いて符号化された画素値のブロックのためのベースの値になる。
【0065】加算器322は、画素値のベースブロック及び復号された差分画素値を合計し、解像度を下げられたビデオ画像の画素値のブロックが生成される。これらの画素値は部分フレームメモリ320に記憶される。上述のように、加算器322は、その出力信号をDCT回路218とマルチプレクサ238の第2のデータ入力ポートとに並列に入力する(図2参照)。
【0066】図4は、デジタルVCRで使用するのに適した回路のブロック図である。このVCRは、図1及び図2に示すテレビ受信装置によって供給される高精細度信号及び低解像度信号を記録する。
【0067】もし、信号が1つの多重化デジタルデータストリームとして供給されるならば、図1に示すテレビ受信装置の場合のように、多重化信号MVは、デマルチプレクサ410と回路412とに並列に入力される。回路412は、多重化データストリーム中のさまざまなデータセグメントを識別する。回路412は、主及び補助ヘッダワード(M HEAD及びA HEAD)を認識することによって、セグメントを識別する。回路412はデマルチプレクサ410を制御して、高解像度画像を表すデータをバッファ416へ、及び、低解像度画像を表すデータをデータバッファ414へ供給させる。あるいは、図2に示す回路の場合のように、高解像度画像及び低解像度画像をそれぞれ表す信号HRV及びLRVが並列に供給されるならば、これらの信号は、それぞれバッファ416及び414によって直接受け取られてもよい。これらの信号HRV及びLRVは図4の破線で示される信号経路によって表されている。
【0068】本発明の典型的な実施態様では、デマルチプレクサ410は、図1に示すマルチプレクサ130によって挿入されたヘッダM HEAD及びA HEADを取り除く機能も有している。従って、バッファ416に記憶されているデータストリームは、図1に示される符号化されたHDTV信号110である。同様に、バッファ414に記憶されているデータ値は、フレーム内符号化技術を用いて符号化された低解像度のビデオ画像を表している。
【0069】バッファ414によって供給された符号化された低解像度信号は、回路418に与えられる。回路418は、データを、比較的小さなブロックにセグメント化する。このブロックは、長さが固定されていてもよい。各ブロックの始めにはヘッダ情報が挿入される。低解像度信号を表しているデータは、各ブロックによって表される画素値が他のブロックを参照しなくても再生され得るようにセグメント化される。もし、セグメントの大きさが圧縮されたブロックを保持するために必要な大きさよりも大きければ、セグメントの残りのスペースは、ダミーデータ値で埋められる。あるいは、圧縮された低解像度セグメントは、固定された最大長まではその長さを変化させてもよい。この場合、低解像度セグメントの長さをセグメントヘッダに記憶することもできる。以下に述べるように、もし、符号化された低解像度セグメントが長すぎて、トリックプレイモード中にテープヘッドによって完全に復元できないならば、欠落データによって表される画素値は、従来の誤り修復(コンシールメント)技術を用いて再構成される。
【0070】高解像度画像を表すデータ値は、回路424によってバッファ416から取り出される。回路424は、データ値をセグメントに分割する。また回路424は、各セグメントの始まりにヘッダ情報を挿入してもよい。
【0071】本発明の典型的な実施態様では、低解像度の各セグメントは、好ましくは他のいずれのセグメントも参照せずに復号されるような画像部分を表している。すなわち、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。
【0072】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のデータは、以下で図5を参照しながら述べるように、高解像度画像が表示される前に再度組み合わせられるため、高解像度画像のスライスは複数の高解像度データセグメントにわたって分割されていてもよい。回路424によって生成されたセグメントは、マルチプレクサ420の入力ポートの信号入力ポートの1つに与えられる。マルチプレクサ420の他方の信号入力ポートは、回路418によって供給される解像度の低い画像のセグメントを受け取るように接続されている。
【0073】回路418、420、及び424は、すべて回路428によって制御される。回路428は、VCR記録装置(図示せず)によって供給される信号に応答して、高精細度及び低解像度画像データのセグメントを交互に入力し、テープ上に予め決められたパターンを形成する。典型的なパターンについては、以下、図6、図7及び図8を参照しながら説明する。
【0074】マルチプレクサ420の出力信号は、記録用のデータ値をフォーマットする回路422に入力される。回路422は、例えば、誤り訂正コード(ECC)符号器(図示せず)、チャネル符号器(図示せず)、及び記録増幅器(図示せず)を備えていてもよい。
【0075】記憶装置からの制御信号は、回路428によって受け取られる。この制御信号によって、図4に示す符号器は、高解像度ビデオ情報及び解像度の低いビデオ情報を、テープ上の各トラックの所定の位置に配置する。
【0076】外部から供給された符号化されたHDTV信号を記録するだけでなく、図4に示す回路は、高精細度輝度(Y)信号及びクロミナンス(C)信号を符号化して記録する。Y及びC信号は、例えば、高精細度ビデオカメラによって生成されて、HDTV符号器426に与えられる。符号器426の出力信号は、データをセグメント化してヘッダ情報を挿入する回路424に、もう1つの入力として与えられる。
【0077】本発明の典型的な実施態様において、HDTV符号器426はフレーム内符号化技術のみを使用している。この回路426は、画像データの低解像度バージョンを供給する第2の出力ポートも備えている。この低解像度バージョンの画像データは、例えば、HDTV符号器426で用いられる離散コサイン変換回路(図示せず)によって生成された係数ブロック中の水平及び垂直両方向の高周波数係数を0にすることによって供給することができる。これらの高周波係数値は、その値を0にされた後、MPEG標準と同様に、量子化、ランレングス符号化、及び可変長符号化が行われる。この低解像度出力信号は、低解像度画像セグメントにヘッダ値を挿入する回路418に、もう1つの入力として与えられる。
【0078】本発明の典型的な実施態様では、HDTV符号器426はフレーム内符号化技術のみを用いるとして述べているが、この符号器426は、フレーム内符号化及び動き補償符号化技術の両方を用いてもよい。この場合、符号器426は、低解像度フレーム内符号化出力信号を回路418に供給することも行う。
【0079】図5は、VCR内の回路を示すブロック図である。このVCRは、テープからデータを復元し、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、トリックプレイスイッチ538の位置に基づいて供給する。
【0080】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回路510に供給される。回路510はデータを復号してデジタル値を再生する。復号回路510は、例えば、ヘッド増幅器(図示せず)、検出器(図示せず)、及びECC復号器(図示せず)を備えていてもよい。回路510によって供給されるデジタル値は、デマルチプレクサ522に与えられる。さらに、回路510は回路520に信号を供給する。回路520は、記録されたデータストリーム中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。
【0081】本発明の典型的な実施態様では、通常の再生モードでは高解像度信号のみが処理されて表示に用いられ、トリックプレイモードでは低解像度信号のみが処理されて表示に用いられる。従って、トリックプレイスイッチ536は、高解像度復号回路または低解像度復号回路のいずれかを選択的に使用禁止にしてもよい。
【0082】回路520によって生成されたセグメント識別情報は、制御回路524に与えられる。回路524は出力信号を生成し、この出力信号はデマルチプレクサ522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522は、低解像度信号を表すデータのブロックを回路526に入力し、高解像度画像を表すデータのブロックを回路528に入力する。回路524に制御されて、回路526は、低解像度符号化ビデオデータからヘッダ情報を削除し、その結果をフレーム内復号回路532に入力する。回路532は、図1及び図2を参照して説明した回路によるフレーム内符号化を逆に変換し、低解像度輝度(YL)及び低解像度クロミナンス(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534に与えられる。このメモリ534は、データのブロックをラスター形式に変換するために使用され、図3を参照して先に述べたメモリ320と同一であってもよい。すなわち、メモリ534は、従来のフレームメモリに含まれている画素値の4分の1だけの画素値を含んでいてもよい。
【0083】制御回路524は、回路528をも制御して、高精細度符号化ビデオ信号のセグメントに付けられたヘッダ情報があればそれを削除させる。回路528は、また、高解像度画像のセグメントをデータストリームに再度組み合わせることも行う。このデータストリームは、図1及び図2に示される受信されたベースバンド圧縮ビデオ信号と実質的に同一である。回路528によって生成された信号は、HDTV復号器530に与えられる。HDTV復号器530は、その信号を処理して、HDTV信号の完全な解像度の輝度(YH)成分及びクロミナンス(CH)成分を生成する。
【0084】部分メモリ534から取り出された信号YL’及びCL’は、マルチプレクサ536のデータ入力ポートの一対に与えられ、一方、HDTV復号器530によって生成された信号YHおよびCHは、マルチプレクサ536の信号入力ポートの第2の一対に与えられる。マルチプレクサ536は、トリックプレイスイッチ538によって制御され、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。低解像度信号がメモリ534から供給されるときにこの低解像度信号は伸張されてもよく、例えば、各画素値及び画素値の各ラインを繰り返すことによって完全なサイズの画像を表す信号を発生させることができる。
【0085】図6は、テープのセグメントの図である。この図は、高解像度及び低解像度画像データの記録セグメントの典型的なパターンを示している。図6において、同様に図7及び図8において、低解像度画像データは斜線のブロックで表され(例えば、620、622及び624)、高解像度情報は斜線のないブロックで表されている(例えば、612、614、616及び618)。図6では、これらのブロックのそれぞれは、ヘッダセグメント(例えば612h)及びデータセグメント(例えば612d)の2つのセグメントを含むものとして示されている。ここでは示されていないが、本発明の典型的な実施態様では、低解像度画像セグメントのそれぞれは、ヘッダセグメントを含んでもよい。あるいは、ヘッダ情報にセグメントの長さが含まれている限りは、画像セグメントのうちの1つのみがヘッダ情報を含んでもよい。この場合、VCRは、決められたセグメント長に続くあらゆるデータを、次のヘッダが見つかるまでは他のタイプのセグメントとして扱う。
【0086】図6においては、高精細度画像データは、データセグメント612d、614d、616d及び618dに含まれている。これらのセグメントからヘッダ情報が取り除かれ、それらのデータ値が連結されると、従来の高解像度画像データストリームが生成される。これらの高解像度データセグメント中に散らばるように、低解像度セグメント620及び622が存在している。通常の再生の間、VCRはこれらのセグメントを無視する。しかし、トリックプレイモードでは、テープヘッドは矢印611によって示される経路をたどり、これらのセグメントのみが復元される。
【0087】本発明では、低解像度画像情報を記録する2つの方法を示すことを意図している。これらの方法の一方は図7及び図9によって示され、他方は図8及び図10によって示されている。図7に示されるビデオテープのセグメントには、各画像フレームの一部のみが低解像度信号用に記録されている。図7では、最初の9トラックの低解像度データセグメントは、フレーム1の上部3分の1を記録するために使用される。次の9トラックの低解像度セグメントは、フレーム2の中間部3分の1を記録するために使用され、以下9トラックごとの低解像度セグメントは、フレーム3の下部3分の1、そしてフレーム4の上部3分の1を記録するために使用される。
【0088】図7に示す手法を用いてトリックプレイモードで復元された画像を図9に示す。この図は、トリックプレイモード中に生成された4つの連続した画像を示している。第1の画像の上部910はフレーム1の上部3分の1、中間部912はフレーム2の中央部、そして第1の画像の下部はフレーム3の下部である。次の連続する画像では、フレームのこれらの部分は、フレーム4−916、フレーム5−918及び、フレーム6−920から取られている。
【0089】あるいは図8及び図10に示すように、3フレームごとにそのフレーム全体が記録されており、それがトリックプレイモードでの復元に用いられてもよい。図8に示すように、フレーム1のための低解像度画像セグメントが連続する27トラックにわたって記録され、次の27トラックはフレーム4のための低解像度画像セグメントを含んでいる。図10に示すように、トリックプレイモードにおいて、連続するフレーム1010、1012、1014、及び1016は、高解像度画像のフレーム1、フレーム4、フレーム7、及びフレーム10に対応する。トリックプレイモードでの再生の間、3つおきのフレームのみが表示されるため、再生された画像はスピードが3倍増したように見える。
【0090】本発明の別の局面は、低解像度画像及び高解像度画像がテープに記録されるときの相対的なタイミングに関している。上述の実施態様では、低解像度画像はテレビ受信装置においてかなり多くの処理を受けるが、高解像度画像は比較的少ない処理を受けるだけで通過する。従って、高解像度画像のフレームは、それに対応する低解像度のフレームが記録される前に記録されてもよい。トリックプレイモードは、一般に、テープ上の近似的な位置のみを与えるものとされているので、この表示タイミングの差は問題とはならないであろう。
【0091】しかしながら、このタイミングを低解像度画像の方が高解像度画像よりも先にテープに記録されるように変更することは望ましいであろう。そうすれば、低解像度信号は、高解像度信号の予告信号として用いることもできる。このことにより、通常の再生モードにおいて高解像度画像及び低解像度画像の両方を復元し、現在のフレームの高解像度画像データを転送しながら次に来るフレームの低解像度バージョンを見ることができるので、VCRの編集機能のために役立つであろう。
【0092】図1を参照して言えば、ここで意図されているようなタイプの遅延は、FIFOメモリ124の大きさを増やすことによって実現することができる。図2に示す本発明の実施態様においては、主ビデオ信号及び補助ビデオ信号の再配列は、チャ ネル復号回路214の出力とVCRに入力される信号HRVとの間の経路に遅延要素(図示せず)を挿入することによって実現することができる。
【0093】本発明を典型的な実施態様によって説明したが、添付の請求項の目的及び意図の範囲内で、上に概略を示したように本発明を利用することができる。
【0094】
【発明の効果】上述のように、本発明によるテレビ受信装置は2種類のデータストリームを生成する。第1のデータストリームは、フレーム内符号化技術及び動き補償符号化技術の両方を用いて符号化された高精細度のHDTVビデオ信号を表す。第2のデータストリームは低解像度画像を表しており、トリックプレイモードで表示を行うのに十分で、かつ、フレーム内符号化技術のみを用いて比較的小数のデータ値になるように効率的に圧縮され得る。このことにより、トリックプレイモードの表示をより容易に実現できる。
【0095】さらに、本発明によれば、完全に圧縮された画像を表すデータもテープに記録されるので、通常の再生モードにおいては、完全な高精細度画像の復元及び表示が実現される。同時に、トリックプレイモードに於いて低解像度のデータを用いることにより、トリックプレイモードに於ける画像の復元が容易に行われる。低解像度データの符号化にはフレーム内符号化技術のみを用いることにより、より容易なトリックプレイモードの再生が可能となる。




 

 


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