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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungsgerät und insbesondere
ein Übertragungsgerät, bei dem
Informationen eines anderen Kanals in Informationen eines Kanals
in einem Übertragungssystem
zur Kompression von Informationen durch eine Prädiktionscodierung und eine
Nicht-Prädiktionscodierung
eingefügt
und die komprimierten Informationen übertragen werden.
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Zum Stand
der Technik
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Ein
digitaler Videobandrecorder (VTR) ist als Aufzeichnungsgerät zum digitalen
Komprimieren eines Bewegungsbildes und zum Aufzeichnen auf einen
Aufzeichnungsträger,
wie ein Magnetband oder dergleichen bekannt. Es gibt Kompressionsverfahren mit
feststehender und variabler Längencodierung. Verglichen
mit dem Kompressionsverfahren feststehender Längencodierung gibt es beim
Kompressionsverfahren variabler Längencodierung den Nachteil,
daß eine
Kompressionsdatenlänge
pro Bildebene (Vollbild oder Teilbild) uneinheitlich ist, und eine Bearbeitung
(gemeinsames Aufzeichnen oder dergleichen), ein Wiederauffinden,
eine spezielle Wiedergabe (wahlfreier Zugriff, schnelle Vorwärtswiedergabe,
Rückwärtswiedergabe
und so weiter) ist schwierig, obwohl ein hohes Kompressionsverhältnis von
etwa 1/10 bis 1/20 ohne deutliche Verschlechterung der Bildqualität erreichbar
ist.
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Eine
MPEG (Moving Picture Coding Expert Group) verwendet eine Intrabildcodierung
(Intrateilbildcodierung) und eine Prädiktionscodierung, die ein zukünftiges
und/oder vergangenes Bild (oder Teilbild) als Bezugsbildebene verwendet
und die intrabildcodierte Bildebene periodisch anordnet (wird nachstehend
als I-Bild bezeichnet), und setzt andererseits die Bildebene im
I-Bild auf eine prädiktionscodierte Bildebene.
Nach einem derartigen Aufzeichnungsverfahren werden die Kompressionsdaten
einer Zwischenbild-Prädiktionscodierbildebene
in umgekehrter Richtung oder beiden Richtungen nach den Kompressionsdaten
der Prädiktionsbezugsbildebene
auf den Aufzeichnungsträger
aufgezeichnet.
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Nach
einem derartigen Aufzeichnungsverfahren tritt beispielsweise bei
der Einfügungsaufzeichnung
(Verbindungsaufzeichnung) eine Grenze an der Verbindungsposition
des Bildes auf. Wenn die Bedienperson beispielsweise versucht, eine
andere Bildebene direkt nach der Zwischenbild-Prädiktionscodierbildebene in
umgekehrter Richtung oder in beiden Richtungen anzuschließen, müssen die
zu decodierenden Bilddaten der Bildebene, beispielsweise ein Zwischenbild-Prädiktionscodierbild,
in umgekehrter Richtung oder beiden Richtungen auf dem Aufzeichnungsträger beibehalten
werden. Andererseits wird eine Prädiktionsbeziehung zwischen
der einzufügenden
alten Bildebene und der einzufügenden neuen
Ebene am Verbindungsabschnitt unstetig, so daß eine Wiedergabebildebene
durcheinander gerät.
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Ein
derartiges Problem ist nicht nur auf den zuvor erwähnten VTR
beschränkt,
sondern dieselben Probleme treten auch beim Einfügen von Daten eines anderen
Kanals an einem vorbestimmten Einfügungspunkt auf.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung
zum Einfügen zweiter
Bilddaten in erste Bewegungsbilddaten einschließlich intrabildcodierter Bilddaten
und bidirektional vorhersagbar zwischenbildcodierter Bilddaten bereitgestellt,
mit:
- a) einer Einfügungseinrichtung zum Einfügen der zweiten
Bewegungsbilddaten in die ersten Bewegungsbilddaten bei einer ausgewählten Position, um
kombinierte Bewegungsbilddaten zu erzeugen; und
- b) einer Steuereinrichtung zum Ermöglichen einer Einstellung der
ausgewählten
Position, bei der die zweiten Bewegungsbilddaten in die ersten Bewegungsbilddaten
einzufügen
sind, so daß die
Position, bei der die zweiten Bewegungsbilddaten tatsächlich eingefügt werden,
derart beschaffen ist, daß die
ersten Bewegungsbilddaten zumindest bis zu der ausgewählten Position
decodiert werden können,
wenn die kombinierten Bewegungsbilddaten decodiert werden,
wobei
die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, ein Kennzeichen in die
ersten Bewegungsbilddaten einzufügen,
um es zu bewirken, daß Bilddaten von
Bildern der ersten Bewegungsbilddaten, die zwischen der ausgewählten Position
und der tatsächlichen
Einfügungsposition
der zweiten Bewegungsbilddaten auftreten, während einer Wiedergabe der
kombinierten Bewegungsbilddaten übersprungen
oder ausgelassen werden.
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In
einer anderen Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung ein
Bildverarbeitungsverfahren zum Einfügen zweiter Bewegungsbilddaten
in erste Bewegungsbilddaten einschließlich intrabildcodierter Bilddaten
und bidirektional vorhersagbar zwischenbildcodierter Bilddaten bereit,
mit:
- a) einem Einfügungsschritt des Einfügens der zweiten
Bewegungsbilddaten in die ersten Bewegungsbilddaten bei einer ausgewählten Position, um
kombinierte Bewegungsbilddaten zu erzeugen; und
- b) einem Steuerschritt des derartigen Steuerns der ausgewählten Position,
bei der die zweiten Bewegungsbilddaten in die ersten Bewegungsbilddaten
einzufügen
sind, daß sie
eingestellt wird, so daß die
zweiten Bewegungsbilddaten bei einer tatsächlichen Einfügungsposition
eingefügt werden,
so daß die
ersten Bewegungsbilddaten zumindest bis zu der ausgewählten Position
decodiert werden können,
wenn die kombinierten Bewegungsbilddaten decodiert werden,
wobei
der Steuerschritt dazu ausgelegt ist, ein Kennzeichen in die ersten
Bewegungsbilddaten einzufügen,
um es zu bewirken, daß Bilddaten von
Bildern der ersten Bewegungsbilddaten, die zwischen der ausgewählten Position
und der tatsächlichen
Einfügungsposition
der zweiten Bewegungsbilddaten auftreten, übersprungen oder ausgelassen
werden, wenn die kombinierten Bewegungsbilddaten gelesen werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
ist ein Übertragungsgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Aufzeichnungsgerät
wie ein VTR oder dergleichen und ist ein Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen neuer
Informationen aus der bestimmten Position der bestehenden Aufzeichnung
in einem Aufzeichnungssystem zum Komprimieren einer Serie von Informationssignalen
durch eine Nicht-Prädiktionscodierung und
eine Prädiktionscodierung
unter Verwendung von Nicht-Prädiktionscodierungs-Information als
Bezugsinformation und zum Aufzeichnen der Prädiktionscodierungs-Information
und der Nicht-Prädiktionscodierungs-Information
auf einem Aufzeichnungsträger
gemäß einer
vorbestimmten Reihenfolge, wobei die aufgezeichnete Information,
nämlich die
vergangene Nicht-Prädiktionscodierungs-Information unter
Verwendung der Nicht-Prädiktionscodierungs-Information
direkt nach dem Einfügungspunkt
als Bezugsinformation gelöscht
wird, und eine erste vorbestimmte Anzahl von Informationen unter der
einzufügenden
Information wird unter Verwendung der Nicht-Prädiktionscodierungs-Information
direkt vor dem Einfügungspunkt
der aufgezeichneten Information als Bezugsinformation prädiktionscodiert.
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Durch
die obigen Mittel können
Regelmäßigkeiten
der Prädiktionscodierung
und der Nicht-Prädiktionscodierung
beibehalten werden, selbst bei der Einfügungsaufzeichnung, und es ist
hinreichend, denselben Wiedergabeprozeß zu Zeitpunkten vor und nach
den Einfügungspunkten
auszuführen.
Die Erfindung kommt auch leicht mit der Bearbeitung, dem Wiederauffinden,
einer spezieller Wiedergabe oder dergleichen zu Rande.
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Die
obigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den anliegenden
Patentansprüchen
anhand der beiliegenden Zeichnung deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1A und 1B zeigen ein schematisches Aufbaublockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, wenn sie in der in 1 gezeigten
Weise zusammengesetzt sind;
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2 ist ein schematisches
Aufbaublockdiagramm einer Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38;
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3 ist ein schematisches
Aufbaublockdiagramm einer Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 73;
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4 ist ein erläuterndes
Diagramm einer Prädiktionsrichtung;
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5A bis 5E sind Zeittafeln für ein nicht in den Schutzbereich
des Patentbegehrens fallendes Beispiel;
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6 ist ein Beispiel einer
Datenanordnung auf Aufzeichnungsspurmustern gemäß der 5A bis 5E;
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7A bis 7F sind Zeittafeln für eine Einfügungsaufzeichnung im Ausführungsbeispiel;
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8 ist ein Beispiel einer
Datenordnung auf Aufzeichnungsspurmustern gemäß der 7A bis 7F;
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9A bis 9E sind Zeittafeln für ein zweites nicht in den
Schutzbereich des Patentbegehrens fallendes Beispiel; und
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10 ist ein Beispiel einer
Datenanordnung auf Aufzeichnungsspurmustern gemäß der 9A bis 9E.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung
beschrieben.
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1A und 1B zeigen ein Übertragungsgerät eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich
auf einen Fall, bei dem die Erfindung in einem digitalen VTR angewendet
wird.
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In
den 1A und 1B bedeutet Bezugszeichen 10 einen
analogen Eingangsanschluß für ein aufzuzeichnendes
Bewegungsbildsignal; 12 einen A/D-Wandler zum Umsetzen
des analogen Bildsignals aus dem Eingangsanschluß 10 in das digitale
Signal; 14 eine Blockbildungsschaltung zur Bildung von Blöcken, die
jeweils ((i) Pixel in Horizontalrichtung × (j) Pixel in Vertikalrichtung]
aus den Rasterabtastbilddaten umfassen, welche das Ausgangssignal
aus dem A/D-Wandler 12 sind; 16 einen digitalen
Eingangsanschluß für ein aufzuzeichnendes
Bewegungsbildsignal; und Bezugszeichen 18 bedeutet einen
Puffer für
Bilddaten aus dem Eingangsanschluß 16. Es wird nun
angenommen, daß die
Bilddaten, die an den Eingangsanschluß 16 geliefert werden,
bereits in die Blöcke
umgesetzt sind. Bezugszeichen 20 bedeutet einen Schalter
zur Auswahl eines Ausgangssignals der Blockbildungsschaltung 14 oder
eines Ausgangssignals vom Puffer 18.
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Bezugszeichen 22 bedeutet
einen Subtrahierer, der einen Prädiktionswert
eines Ausgangssignals des Umschalters 20 subtrahiert; und
Bezugszeichen 24 bedeutet einen Schalter zur Auswahl eines der
Ausgänge
(a-Kontakt) des Umschalters 20 und eines
Ausgangs (b-Kontakt) des Subtrahierers 22. Der Umschalter 24 ist
im Falle der Intrabildcodierung mit dem (a)-Kontakt verbunden, und
im Falle der Zwischenbild-Prädiktionscodierung
mit dem (b)-Kontakt.
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Bezugszeichen 26 bedeutet
eine DCT-Schaltung (Schaltung zur diskreten Kosinustransformation)
zum Umsetzen der vom Umschalter 24 ausgewählten Daten
in einem Frequenzbereich durch eine diskrete Kosinustransformation;
und Bezugszeichen 28 bedeutet eine Quantisierungsschaltung
zum Quantisieren eines Ausgangssignals (Frequenzkoeffizient) der
DCT-Schaltung 26 durch Quantisierungsschritte eines jeden
Frequenzkoeffizienten.
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Bezugszeichen 30 bedeutet
eine inverse Quantisierschaltung zum inversen Quantisieren eines
Ausgangssignals der Quantisierschaltung 28; 32 eine
inverse DCT-Schaltung zum Umsetzen eines Ausgangssignals der inversen
Quantisierschaltung 30 in einen Zeitbasisbereich; und Bezugszeichen 34 bedeutet
einen Addierer zum Addieren von 0 zu einem Ausgangssignal der inversen
DCT-Schaltung 32 im Falle der Intrabildcodierung und zum
Codieren des Prädiktionswertes
zum Ausgangssignal der inversen DCT-Schaltung 32 im Falle
der Zwischenbild-Prädiktionscodierung.
Ein Ausgangssignal vom Addierer 34 wird ein lokaler Decodierwert
der Intrabildcodierung oder der Zwischenbild-Prädiktionscodierung.
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Bezugszeichen 36 bedeutet
eine Bewegungsvektor-Feststellschaltung
zur Feststellung einer Bewegung eines Bildes zwischen zwei Bildebenen
(üblicherweise
die gegenwärtige
Bildebene und die Prädiktionsbildebene);
und Bezugszeichen 28 bedeutet eine Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung
zur Bewegungskompensation eines Ausgangssignals vom Addierer 34.
Ein Ausgangssignal der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 28 wird
ein Prädiktionswert.
Bezugszeichen 40 bedeutet einen Schalter, der im Falle
der Intrabildcodierung geöffnet
und im Falle der Zwischenbildcodierung geschlossen wird. Der von
der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 abgegebene
Prädiktionswert
wird an den Subtrahierer 22 und auch an den Addierer 34 über den
Schalter 40 geliefert.
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Bezugszeichen 42 bedeutet
eine Codierschaltung variabler Länge
zur variablen Längencodierung
des Ausgangssignals von der Quantisierschaltung 28; und 44 einen
Pufferspeicher, der ein Ausgangssignal der Codierschaltung 42 variabler Länge puffert.
Quantisiereigenschaften der Quantisierschaltung 28 werden
gemäß einer
Speicherdatenmenge im Puffer 44 gesteuert. Bezugszeichen 46 bedeutet
eine Addierschaltung, die einen Fehlerkorrekturcode hinzufügt, einen
Synchronisiercode Sync, ein ID-Signal und ein Selektiersignal zur
Unterscheidung der Intrabildcodierung und der Zwischenbildcodierung.
Bezugszeichen 48 bedeutet eine Modulationsschaltung zur
niederfrequenten Unterdrückungsmodulation
eines Ausgangssignals der Addierschaltung 46; und Bezugszeichen 50 bedeutet
einen Aufzeichnungsverstärker,
der ein Ausgangssignal der Modulationsschaltung 48 auf
einen vorbestimmten Pegel verstärkt.
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Bezugszeichen 52 bedeutet
einen Magnetkopf zur Aufzeichnung und Wiedergabe; und Bezugszeichen 54 bedeutet
ein Magnetband als Aufzeichnungsträger.
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Bezugszeichen 56 bedeutet
einen Wiedergabeverstärker,
der ein Wiedergabeausgangssignal der Aufzeichnung und des Wiedergabekopfes 52 verstärkt; 58 eine
Demodulationsschaltung, die ein Ausgangssignal des Wiedergabeverstärkers 56 demoduliert; 60 eine Datenwiedergabeschaltung,
die die Daten gemäß dem Synchroncode
Sync und dem ID-Signal wiedergibt und eine Fehlerkorrektur durch
den Fehlerkorrekturcode ausführt; 62 einen
Pufferspeicher, der Wiedergabedaten puffert, die von der Datenwiedergabeschaltung 60 kommen; 64 eine
Decodierschaltung variabler Länge,
die Daten des Puffers 62 der variablen Längendecodierung
unterzieht; 66 eine inverse Quantisierschaltung zum inversen Quantifizieren
eines Ausgangssignals der Decodierschaltung 64 variabler
Länge;
und Bezugszeichen 68 bedeutet eine inverse DCT-Schaltung zur inversen DCT-Umsetzung
eines Ausgangssignals der inversen Quantisierschaltung 66.
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Bezugszeichen 70 bedeutet
einen Addierer, der einem Ausgangssignal der inversen DCT-Schaltung 68 einen
Prädiktionswert
hinzufügt;
und Bezugszeichen 72 bedeutet einen Umschalter zur Auswahl
entweder eines Ausganges (a-Kontakt) der inversen
DCT-Schaltung 68 oder eines Ausgangs (b-Kontakt) des Addierers 70.
Gemäß dem von
der Datenwiedergabeschaltung 60 festgestellten codierten
Selektiersignal wird der Umschalter 72 mit dem (a)-Kontakt bei der Intrabildcodierung
und mit dem (b)-Kontakt
im Falle der Zwischenbildcodierung verbunden.
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Bezugszeichen 73 bedeutet
eine Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung
zur Errechnung eines Bewegungskompensations-Bildprädiktionswertes
aus den vom Schalter 68 ausgewählten wiedergegebenen Bilddaten.
Obwohl dieselbe Schaltung als Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 des
Aufzeichnungssystem gemeinsam als Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 73 verwendet
wird, ist die Schaltung 73 zur leichteren Erläuterung
der Aufzeichnungs- und Wiedergabeoperationen mit einem anderen Bezugszeichen
versehen.
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Bezugszeichen 74 bedeutet
eine inverse Blockbildungsschaltung zur Rückkehr der vom Umschalter 72 ausgewählten Wiedergabebilddaten
in Rasterabtastdaten; 76 einen D/A-Wandler zum Umsetzen
von Ausgangsdaten der inversen Blockbildungsschaltung 74 in
das analoge Signal; 78 einen analoge Wiedergabebild-Ausgangsanschluß, der ein Ausgangssignal
des D/A-Wandlers 76 nach außen abgibt; 80 einen
Puffer, der die vom Umschalter 72 ausgewählten Wiedergabebilddaten
puffert; und Bezugszeichen 82 bedeutet einen digitalen
Wiedergabebild-Ausgangsanschluß,
der ein Ausgangssignal vom Puffer 80 nach außen abgibt.
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Bezugszeichen 84 bedeutet
einen Umschalter zum Übertragen
der Bilddaten, die zur Zwischenbildcodierung des einzufügenden Bildes
in das Aufzeichnungsbild in Falle der Einfügungsaufzeichnung zur Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 erforderlich
sind. Bezugszeichen 86 bedeutet eine Steuerschaltung, die
das ganze Gerät
steuert, insbesondere die Umschaltoperationen der Umschalter 20, 24, 40 und 84.
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2 zeigt ein detailliertes
Schaltungsdiagramm der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38. 3 zeigt ein detailliertes
Schaltungsdiagramm der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 73.
Jede der Schaltungen 38 und 73 setzt sich zusammen
aus: zwei Bildspeichern 100 und 101, die in Serie
geschaltet sind; einer Vorwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 104;
einer Rückwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 106;
einem Addierer 108, der ein Ausgangssignal der Vorwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 104 und
ein Ausgangssignal der Rückwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 106 hinzufügt; einem
Umschalter 110 zur Auswahl entweder des Ausgangssignals
der Vorwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 104 oder
der Rückwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 106,
und einem Addierer 108.
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Wie
in 2 gezeigt, wird der
von der Bewegungsvektor-Feststellschaltung 36 festgestellte
Bewegungsvektor an die Vorwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 104 und
an die Rückwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltung 106 geliefert.
Die Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungs-Prädiktionsschaltungen 104 und 106 geben
Prädiktionswerte
aus, die in Hinsicht auf die vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsrichtung
bewegungskompensiert sind.
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Die
Umschaltoperation des Umschalters 110 wird von der Steuerschaltung 86 gemäß eines
Kompressionseffektes, einer Bildqualität, einer Spezialwiedergabefunktion
oder dergleichen gesteuert.
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4 zeigt ein Beispiel der
Aufzeichnungsreihenfolge einer Intrabild-Codierbildebene (wird nachstehend
als I-Bild bezeichnet),
eine Einseiten-Prädiktionscodierbildebene
(wird nachstehend als P-Bild bezeichnet) unter Verwendung eines
zukünftigen
oder vergangenen I-Bildes als Bezugsbildebene und einer Zweiseiten-Prädiktionscodierbildebene
(wird nachstehend als B-Bild bezeichnet), in der zweiseitige Prädiktion
unter Verwendung der I- und P-Bilder als Bezugsbildebenen ausgeführt wurde. Auftrittsfrequenzen
und Reihenfolgen der I-, P- und B-Bilder werden gemäß einem
Kompressionsverhältnis,
einer Bildqualität
oder dergleichen adaptiv justiert.
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Die üblichen
Aufzeichnungs- und Wiedergabeoperationen werden zuerst beschrieben.
Bei der üblichen Aufzeichnungs-
und Wiedergabeoperation schaltet die Steuerschaltung 86 den
Schalter 84 aus.
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Im
Falle der analogen Eingabe setzt der A/D-Wandler 12 das
analoge Bildsignal aus dem Eingangsanschluß 10 in das digitale
Signal um. Die Blockbildungsschaltung 14 bildet Blöcke aus
den vom A/D-Wandler 12 ausgegebenen Bilddaten. Der Umschalter 20 ist
mit dem (a)-Kontakt verbunden. Im Falle der digitalen Signaleingabe
werden die eingegebenen Bilddaten vom Eingangsanschluß 16 zum (b)-Kontakt
des Umschalters 20 durch den Puffer 18 geliefert.
Der Umschalter 20 ist mit dem (b)-Kontakt verbunden.
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Wenn
die Bildebene zwischenbildcodiert ist, verbindet die Steuerschaltung 86 den
Umschalter 24 mit dem (a)-Kontakt und schaltet den Schalter 40 aus.
Somit wird das Ausgangssignal (Ausgangssignal der Blockbildungsschaltung 14 oder
Ausgangssignal des Puffers 18) vom Schalter 20 von
der DCT-Schaltung 26 DCT-gewandelt und von der Quantisierschaltung 28 quantisiert.
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Das
Ausgangssignal von der Quantisierschaltung 28 wird von
der inversen Quantisierschaltung 30 und der inversen DCT-Schaltung 32 decodiert.
Der decodierte Wert durchläuft
den Addierer 34 und wird an die Bewegungsvektor-Feststellschaltung 36 und
an die Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 geliefert.
Die Bewegungsvektor-Feststellschaltung 36 stellt einen
Bewegungsvektor des Bildes aus dem Ausgangssignal des Addierers 34 und
den gegenwärtigen
Bilddaten aus dem Umschalter 20 fest und beliefert die
Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38.
In der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 wird
das Ausgangssignal vom Addierer 34 sequentiell in die Bildspeicher 100 und 102 gespeichert
und erzeugt einen Prädiktionswert,
der gemäß dem von der
Bewegungsvektor-Feststellschaltung 36 festgestellten Bewegungsvektor
bewegungskompensiert ist.
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Im
Falle der zwischenbildcodierten Bildebene verbindet die Steuerschaltung 86 den
Schalter 24 mit dem (b)-Kontakt
und schaltet den Schalter 40 ein. Der Subtrahierer 22 subtrahiert
den Prädiktionswert aus
der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 aus
dem Ausgangssignal vom Schalter 20 und erzeugt einen Prädiktionsfehler.
Der Prädiktionsfehler
wird an die DCT-Schaltung 26 durch
den Umschalter 24 geliefert und von der DCT-Schaltung 26 DCT-gewandelt
und von der Quantisierschaltung 28 quantisiert.
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Das
Ausgangssignal der Quantisierschaltung 28 wird von der
inversen Quantisierschaltung 30 und der inversen DCT-Schaltung 32 decodiert.
Der Addierer fügt
dem Ausgangssignal der inversen DCT-Schaltung 32 den Prädiktionswert
hinzu. Das Ausgangssignal vom Addierer 34 ist ein lokal
decodierter Wert der zwischenbildcodierten Daten. Das Ausgangssignal
des Addierers 34 wird an die Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 geliefert,
aber nicht in die Bildspeicher 100 und 102 gespeichert.
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Die
intrabildcodierten Daten oder zwischenbildcodierten Daten sind,
wie schon erwähnt,
von variablen Längencodierschaltung 42 mit
variabler Länge
codiert. Das Ausgangssignal der Schaltung 42 wird durch
den Puffer 44 an die Addierschaltung 46 geliefert
und addiert mit dem Fehlerkorrekturcode, dem Synchroncode Sync zur
synchronen Blockbildung, dem ID-Signal zur synchronen Blockunterscheidung
und dem Codierselektiersignal und wird als Synchronblock einer vorbestimmten
Größe erzeugt.
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Das
Codierselektiersignal wird aus der Steuerschaltung 86 geliefert.
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Die
Modulationsschaltung 48 moduliert mit niederfrequenter
Unterdrückung
das Ausgangssignal der Addierschaltung 46. Das Ausgangssignal
der Modulationsschaltung 48 wird durch den Aufzeichnungsverstärker 50 an
den Magnetkopf geliefert und wird auf das Magnetband 54 aufgezeichnet.
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Im üblichen
Wiedergabebetrieb wird das Aufzeichnungssignal des Magnetbandes 54 vom
Magnetkopf 52 wiedergegeben, und das Kopfausgangssignal
wird durch den Wiedergabeverstärker 56 an die
Demodulationsschaltung 58 geliefert und demoduliert. Die
Datenwiedergabeschaltung 60 stellt die ID, Kompressionsdaten,
Fehlerkorrekturcode und das Codierselektiersignal aus dem Ausgangssignal der
Demodulationsschaltung 58 durch den Synchroncode Sync fest
und korrigiert die Aufzeichnungs- und Wiedergabefehler durch den
Fehlerkorrekturcode. Die Umschaltoperation des Schalters 72 wird
vom festgestellten Codierselektiersignal gesteuert.
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Das
Ausgangssignal (Wiedergabedaten) der Datenwiedergabeschaltung 60 wird
an die Decodierschaltung 64 variabler Länge durch den Puffer 62 geliefert.
Die Decodierschaltung 64 variabler Länge decodiert den Codeabschnitt
variabler Länge
in den Kompressionsdaten, und dessen Ausgangssignal wird invers
von der inversen Quantisierschaltung 66 quantisiert und
von der inversen DCT-Schaltung 68 invers DCT-umgesetzt.
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Der
Addierer 70 fügt
den Prädiktionswert dem
Ausgangssignal der inversen DCT-Schaltung 68 hinzu. Das
Ausgangsignal der inversen DCT-Schaltung 68 wird an den (a)-Kontakt
des Umschalters 72 geliefert. Das Ausgangssignal vom Addierer 70 wird an
den (b)-Kontakt des Umschalters 72 geliefert. Unter der
Steuerung der Datenwiedergabeschaltung 60 wird der Umschalter 72 mit
dem (a)-Kontakt des Intrabildcodierbildes und an den (b)-Kontakt des Zwischenbildcodierbildes
geliefert. Das Ausgangssignal vom Umschalter 72 wird folglich
zu Wiedergabebilddaten, in denen die Intrabildcodierdaten und die
Zwischenbildcodierdaten jeweils sauber decodiert verarbeitet werden.
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Die
Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 73 erzeugt
einen Prädiktionswert
der Bewegungskompensations-Bildprädiktion
in gleicher Weise wie bei der Bewegungskompensations-Bildprädiktionsschaltung 38 aus
dem Ausgangssignal des Umschalters 72.
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Die
inverse Blockbildungsschaltung 74 liefert das Ausgangssignal
vom Umschalter 72 an den Rasterabtastausgang zurück. Das
Ausgangssignal von der inversen Blockbildungsschaltung 74 wird
vom D/A-Wandler 76 in ein analoges Signal umgesetzt und
vom analogen Ausgangsanschluß 78 nach
außen
abgegeben. Das Ausgangssignal vom Umschalter 72 ist auch
vom Puffer 76 bezüglich
der Geschwindigkeit angepaßt
und vom digitalen Ausgangsanschluß 82 nach außen abgegeben.
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Nun
wird anhand der 5A bis 5E die Arbeitsweise der Einfügungsaufzeichnung
(Anschlußaufzeichnung)
zur Aufzeichnung beschrieben, bei der ein neues Videobild aus dem
Halbweg des bestehenden aufgezeichneten Videobildes hinzuzufügen ist.
Es wird nun angenommen, daß das
einzufügende Bild über den
Eingangsanschluß 10 oder 16 eingegeben
wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird jedoch angenommen,
daß die
Zwischenbild- Prädiktionscodierbildebene
nur das B-Bild unter Verwendung der vergangenen und zukünftigen
Intrabild-Codierbildebenen
(I-Bilder) als Bezugsbildebenen ist. Die Codierdaten aus der Intrabild-Codierbildebene sind
durch Addieren (i) nach der Bildnummer angezeigt. Die Codierdaten
der Zwischenbild-Codierbildebene sind durch Addieren von b(k1, k2)
nach der Bildnummer gezeigt. k1 und k2 bedeuten Bildnummern der
Bezugsbildebenen.
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5A zeigt eine Prädiktionsbeziehung
zwischen der eingegebenen Reihenfolge (oder Wiedergabereihenfolge)
eines Videobildsignals, das bearbeitet einzufügen ist, und die Zwischenbildcodierung. 5B zeigt eine Aufzeichnungsreihenfolge
(Codierreihenfolge). 5A entspricht
dem Ausgangssignal des Schalters 20. 5C zeigt eine Eingabereihenfolge eines
einzufügenden
Bildsignals. 5D zeigt eine
Prädiktionsbeziehung
und ein Codierverfahren gemäß dem Aufführungsbeispiel
eines einzufügenden
Videobildsignals. 5E zeigt
eine Aufzeichnungsreihenfolge (Codierreihenfolge) nach Abschluß der Einfügung.
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Es
wird nun angenommen, daß die
Bilder des Bildes #50 und nachfolgender in 5C gezeigter Bilder nach dem Bild #3
aufgezeichnet werden. Da in diesem Falle das Bild #3 beidseitig
unter Verwendung der Bilder #1 und #4 als Bezugsbilder zwischenbildcodiert
ist, können
die Codierdaten 14 des Bildes #4 nicht gelöscht werden.
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Bei
diesem Beispiel außerhalb
des Schutzbereichs des Patentbegehrens bleiben folglich Kompressionsdaten
4i des Bildes #4 übrig,
die zum Decodieren des Bildes #3 im Ausführungsbeispiel erforderlich
sind, und die Aufzeichnung der einzufügenden Bilder (Bild #50 und
nachfolgende Bilder) wird an der Stelle gestartet, bei der die Intrabild-Codierbildebene
nach 3b(0, 4) eingerichtet sein sollte.
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Wenn
die einzufügenden
Bilder (Bild #50 und nachfolgende Bilder) unverändert sind, werden die Bilder
#50 und #54 die I-Bilder, und die Bilder #51, #52 und #53 werden
unter Verwendung der Bilder #50 und #5 als Bezugsbilder die B-Bilder.
Um im Beispiel die Periode der I-Bilder beizubehalten, wird anstelle
des Bildes #50 jedoch das Bild #2 als Bezugsbild für die Bilder
#51, #52 und #53 benutzt.
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Im
Prozeß zum
Wiederauffinden des Aufzeichnungsstartpunkts der eingefügten Aufzeichnung
ist der Schalter 84 eingeschaltet worden, und die Wiedergabedaten
vom I-Bild (im Beispiel Bild #4) werden direkt nach dem Einfügungspunkt
der existierenden Aufzeichnung zur Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 38 des
Aufzeichnungssystems übertragen.
Somit kann das Bild #4 zur Zeit der Zwischenbild-Prädiktionscodierung der
Bilder #51, #52 und #53 als Bezugsbild der einzufügenden Bilder
verwendet werden.
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Im
Falle der gemeinsamen Verwendung der Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 38 des
Aufzeichnungssystems und der Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 73 des
Wiedergabesystems ist es hinreichend, wenn die Einfügungsaufzeichnung
ausgeführt wird
und die Speicherinhalte in den Bildspeichern 100 und 102 erhalten
werden.
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Die
Bilder #51, #52 und #53 werden folglich im Beispiel durch Zwischenbildprädiktion
unter Verwendung der Bilder #4 und #54 als Bezugsbilder codiert.
Nach Abschluß der
Einfügungsaufzeichnung
ist die Aufzeichnungsreihenfolge der Codierdaten auf dem Magnetband
die in 5E gezeigte.
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Nicht
nur die Anordnungsregeln der Intrabildcodierung und der Zwischenbildcodierung
werden durch die zuvor beschriebene Aufzeichnung zu Zeitpunkten
vor und nach der Einfügung
beibehalten, sondern es wird auch die Beziehung der Bezugsbilder
der Zwischenbildprädiktion
beibehalten, so daß die
Wiedergabeoperation vereinfacht werden kann, und die Beschwerlichkeit
des Wiedergabeprozesses wird verringert.
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Durch
Aufzeichnen in der in 5E gezeigten
Weise als Wiedergabe-Ausgabereihenfolge werden das Bild #51 und
die nachfolgenden Bilder wiedergegeben und nach den Bildern #1,
#2, #3 und #4 ausgegeben. Diese Äquivalente
zu denjenigen der Bilder #51 und nachfolgenden wurden nämlich durch Einfügung nach
dem Bild #4 aufgezeichnet. Eine Abweichung eines Bildes verursacht
jedoch kein großes Problem.
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6 zeigt ein Beispiel eines
Aufzeichnungsspurmusters nach dem Beispiel.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem das I-Bild nach dem Einfügungspunkt des aufgezeichneten
Bildes erhalten und das erste Bild auf dem einzufügenden Bild
nicht gelöscht
wird, ist nachstehend beschrieben. 7A zeigt
eine Prädiktionsbeziehung
zwischen der Eingabereihenfolge (oder Wiedergabereihenfolge) des
einzufügenden
Videosignals, das bearbeitet ist, und der Zwischenbildcodierung. 7B zeigt eine Aufzeichnungsreihenfolge (Codierreihenfolge). 7C zeigt eine Eingabereihenfolge
des einzufügenden
Videobildsignals. 7D zeigt
eine Prädiktionsbeziehung
und ein Codierverfahren nach dem Ausführungsbeispiel des einzufügenden Videobildsignals. 7E zeigt eine Aufzeichnungsreihenfolge
(Codierreihenfolge) nach Abschluß der Einfügung. 7F zeigt eine Reihenfolge der Wiedergabebildebenen
des Aufzeichnungsbildes nach Abschluß der Einfügung.
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Es
wird nun angenommen, daß das
Bild #50 und nachfolgende Bilder direkt vor dem Bild #3 eingefügt werden.
Obwohl in diesem Falle die Bilder #3 und #4 nicht erforderlich sind,
weil das Bild #2 bereits beidseitig ist unter Verwendung der Bilder
#i und #4 als Bezugsbilder zwischenbildcodiert, können die Codierdaten
4i des Bildes #4 nicht gelöscht
werden.
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Die
Kompressionsdaten 4i des Bildes #4 im Ausführungsbeispiel, die zum Decodieren
des Bildes #2 erforderlich sind, bleiben übrig, und folglich werden Daten 3b(0,
4) ebenfalls übrigbleiben,
um die Regelmäßigkeit
beizubehalten. Das Einfügungskennzeichen,
das den Einfügungspunkt
anzeigt, wird nach den Daten 4i aufgezeichnet, und die Bilder (Bild #50
und nachfolgende Bilder), die einzufügen sind, werden nach den Daten 3b(0,
4) eingefügt.
Für die einzufügenden Bilder
(Bild #50 und die nachfolgenden Bilder) wird das Bild #4 auf die
erste Bildebene gesetzt, und die Bilder werden nachfolgend sequentiell
gemäß einer
vorbestimmten Reihenfolge codiert. Das heißt, die Bilder #50, #51 und
#52 werden unter Verwendung der Bilder #4 und #53 als Bezugsbilder zwischenbildcodiert.
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In
derselben Weise wie im Falle der 5A bis 5E ist zum Prozeß des Wiederauffindens
des Aufzeichnungsstartpunktes der Einfügungsaufzeichnung der Schalter 84 bereits
eingeschaltet worden, und die Wiedergabedaten des I-Bildes (Bild
#4 im Ausführungsbeispiel)
direkt nach dem Einfügungspunkt
der existierenden Aufzeichnung werden zur Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 38 des
Aufnahmesystems übertragen.
Aufgrund dessen kann das Bild #4 zur Zeit der Zwischenbild-Prädiktionscodierung
der Bilder #50 auf das Bezugsbild #51 und #52 des einzufügenden Bildes
gesetzt werden.
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Wenn
die Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 38 des
Aufzeichnungssystems und die Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 73 des
Wiedergabesystems gleichzeitig bei Ausführen der Einfügungsaufzeichnung
verwendet werden, ist es hinreichend, die Speicherinhalte in den
Bildspeichern 100 und 102 zu erhalten.
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Nach
Abschluß der
Einfügungsaufzeichnung ist
die Aufzeichnungsreihenfolge der Codierdaten auf dem Magnetband 54 die
in 7E gezeigte. Bei
der Wiedergabe der Codierdaten wird Bild #3 beim Lesen durch das
Einfügungskennzeichen übersprungen, und
die Bilder #4, #50, ... setzen sich nach dem Bild #2 fort.
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In
den 7A bis 7F werden ebenfalls nicht nur
die Anordnungsregeln der Intrabildcodierung und der Zwischenbildcodierung
zu Zeitpunkten vor und nach der Einfügung beibehalten, sondern es
wird auch die Beziehung der Bezugsbilder der Zwischenbildprädiktion
beibehalten, so daß die
Wiedergabeoperation vereinfacht werden kann und die Beschwerlichkeit
bezüglich
des Wiedergabeprozesses reduziert wird.
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8 zeigt ein Beispiel des
Aufzeichnungsspurmusters für
die 7A bis 7F.
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Nun
wird ein zweites Beispiel außerhalb
des Schutzbereichs des Patentbegehrens beschrieben, bei dem das
Bild nach dem I-Bild vor dem Einfügungspunkt für das aufgezeichnete
Bild gelöscht wird. 9A zeigt eine Prädiktionsbeziehung
zwischen der Eingabereihenfolge (oder Wiedergabereihenfolge) des
Videobildsignals, das durch Einfügung und
die Zwischenbildcodierung bearbeitet werden soll. 9B zeigt eine Aufzeichnungsreihenfolge (Codierreihenfolge). 9C zeigt eine Eingabereihenfolge
des einzufügenden
Bildsignals. 9D zeigt
eine Prädiktionsbeziehung
und ein Codierverfahren nach dem Beispiel des einzufügenden Videosignals. 9E zeigt eine Aufzeichnungsreihenfolge (Codierreihenfolge)
nach Abschluß der
Einfügung.
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Es
wird nun angenommen, daß das
Bild #50 und die in 7C gezeigten
nachfolgenden Bilder direkt vor dem Bild #8 als ein I-Bild eingefügt werden. Im
Beispiel werden die Bilder für
ein Zeitintervall von einem Zeitpunkt des Einfügungspunktes an bis zu einem
Zeitpunkt direkt vor dem ersten I-Bild (Bild #4 in den 9A bis 9E) gelöscht. Das heißt, es werden die
Bilder #5, #6 und #7 gelöscht.
Des weiteren werden einige wenige erste Bilder und einzufügende Bilder
(Bild #50 und die nachfolgenden Bilder) unter Verwendung des vergangenen
ersten I-Bildes aus dem Einfügungspunkt
als Bezugsbild zwischenbildcodiert.
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In
derselben Weise wie im Falle der 5A bis 5E ist zum Prozeß des Wiederauffindens
vom Aufzeichnungsstartpunkt der Einfügungsaufzeichnung der Schalter 84 bereits
eingeschaltet worden, und die Wiedergabedaten des I-Bildes (Bild
#4 im Beispiel) werden direkt vor dem Einfügungspunkt der existierenden
Aufzeichnung zur Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 38 auf dem
Aufzeichnungssystem übertragen
und bewahrt. Das Bild #4 kann somit als Bezugsbild zur Zeit der Zwischenbild-Prädiktionscodierung
der Bilder #50, #51 und #52 der einzufügenden Bilder gesetzt werden.
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Im
Falle, bei dem die Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 38 des
Aufzeichnungssystems und die Bewegungskompensations-Zwischenbildprädiktionsschaltung 73 des
Wiedergabesystems gemeinsam verwendet werden, ist es hinreichend,
die Speicherinhalte der Bildspeicher 100 und 102 zu
bewahren, wenn die Einfügungsaufzeichnung
ausgeführt
wird.
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Nach
Abschluß der
Einfügungsaufzeichnung ist
die Aufzeichnungsreihenfolge der Codierdaten auf dem Magnetband 54 die
in 9E gezeigte. Bei
der Wiedergabe der Codierdaten werden das Bild #50 und die nachfolgenden
Bilder nach dem Bild #50 wiedergegeben. Dies entspricht nämlich dem,
daß das Bild
#50 und die nachfolgenden Bilder hinter dem Bild #4 angeschlossen
werden.
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In
den 9A bis 9E werden nicht nur die Anordnungsregeln
der Intrabildcodierung und der Zwischenbildcodierung zu Zeitpunkten
vor und nach der Einfügung
beibehalten, sondern auch die Beziehung der Bezugsbilder der Zwischenbildprädiktion werden
beibehalten, so daß die
Wiedergabeoperation vereinfacht werden kann, und die Beschwerlichkeit
des Wiedergabeprozesses wird reduziert.
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10 zeigt ein Beispiel der
Aufzeichnungsspurmuster für
die 9A bis 9E.
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Bei
der obigen Beschreibung ist das Vollbild als eine Codiereinheit
gesetzt worden. Es ist jedoch auch möglich, ein Kompressionsverfahren
zu verwenden, bei dem die Intrateilbild-Codierung und die Zwischenteilbild-Codierung gemeinsam
verwendet werden, indem das Teilbild als eine Codiereinheit gesetzt
wird. Die Einrichtungsperiode der Intravollbild-Codierbildebene
(oder Intrateilbild-Codierbildebene) ist nicht auf die des zuvor
dargelegten Beispiels beschränkt.
Die Einrichtung und dergleichen der beidseitigen Prädiktion
und einseitigen Prädiktion sind
ebenfalls nicht auf jene des obigen Beispiels beschränkt. Andere
Kompressionsverfahren als die Kombination von DCT und der variablen
Längencodierung
können
offensichtlich bei der Erfindung angewendet werden.
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Im
Falle, daß die
Bilddaten, die durch Einfügung
zu codieren sind, auf dem Aufzeichnungsträger in gleicher Weise wie die
durch Einfügung
zu codierenden Bilddaten codiert und aufgezeichnet worden sind,
ist es offensichtlich, daß es
vorzuziehen ist, den Datenabschnitt, der zur Änderung der Bezugsbilder oder
dergleichen nicht erforderlich ist, in einem komprimierten Zustand
zu übertragen
und aufzuzeichnen.
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Obwohl
die Erfindung in Hinsicht auf den Fall beschrieben worden ist, bei
dem das Magnetband als Aufzeichnungsträger als Beispiel verwendet
wird, sind auch die Fälle
der Verwendung anderer Aufzeichnungsträger, wie einer Magnetplatte,
einer optischen Platte, einer magneto-optischen Platte, einem Halbleiterspeicher
und dergleichen ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
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Obwohl
das obige Ausführungsbeispiel
in Hinsicht auf den Fall beschrieben worden ist, bei dem die Erfindung
auf einen VTR angewendet wurde, kann das Übertragungsgerät der Erfindung
offensichtlich auch im Falle des Einfügens anderer Kanaldaten in
gewisse Kanaldaten angewendet werden.
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Wie
es offensichtlich aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann gemäß dem Ausführungsbeispiel
im Übertragungsgerät unter
Verwendung des Kompressionsverfahrens, das sowohl die Intrabildcodierung
als auch die Zwischenbildcodierung anwendet, eine Konsistenz der
Wiedergabeoperation zu Zeitpunkten vor und nach der Einfügung anderer
Bilder beibehalten werden. Im VTR oder dergleichen kann folglich
zum Beispiel eine Wiedergabeoperation leicht ausgeführt werden,
und das Gerät kann
leicht der gemeinsamen Aufzeichnung, der Bearbeitung, spezieller
Wiedergabe oder dergleichen entsprechen.