(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号を記録する装置であって、
ディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧ規格とは一部が異なる規格に従って圧縮する圧縮手段、および
前記圧縮手段の出力信号を記録媒体に記録する記録手段を備え、
前記圧縮手段は、
前記ディジタルビデオ信号の有効ラインに最大７ラインのダミーラインを追加してライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成するマクロブロック構成手段、および
前記ライン数が１６のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールドＤＣＴ（離散コサイン変換；以下同様）またはフレームＤＣＴを施し、前記ライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行うＤＣＴ手段を含む、ディジタルビデオ信号記録装置。
【請求項２】
その有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号を記録して再生する装置であって、
ディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧ規格とは一部が異なる規格に従って圧縮する圧縮手段、
前記圧縮手段の出力信号を記録媒体に記録する記録手段、
前記記録媒体に記録された信号を再生する再生手段、および
前記再生手段の出力信号をＭＰＥＧストリームに変換する変換手段を備え、
前記圧縮手段は、
前記ディジタルビデオ信号の有効ラインに最大７ラインのダミーラインを追加してライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成するマクロブロック構成手段、および
前記ライン数が１６のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールドＤＣＴ（離散コサイン変換；以下同様）またはフレームＤＣＴを施し、前記ライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行うＤＣＴ手段を含み、
前記変換手段は、前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックをＭＰＥＧ規格に規定された有効ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成するマクロブロック再構成手段を含む、ディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項３】
前記有効ライン数拡大処理は、マクロブロックを構成する際、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号に、その有効ライン数が１６の倍数となるようにダミーブロックを付加する処理であり、
前記マクロブロック再構成手段は、前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加することによって、前記ライン数拡大処理を実行して得られるものと同等のマクロブロックを再構成することを特徴とする、請求項２に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項４】
前記圧縮手段は、
前記ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格とは一部が異なる規格に従って量子化および可変長符号化する符号化手段、および
前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
前記記録手段は、前記圧縮手段の出力信号を、記録媒体上に、１フレーム分の当該出力信号が当該記録媒体上の所定数の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録することを特徴とする、請求項２記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項５】
前記圧縮手段は、
前記ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、
前記量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化する可変長符号化手段、および
前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
前記変換手段は、前記可変長符号化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号を前記マクロブロック再構成手段へ向けて出力する可変長復号化手段をさらに含み、
前記符号量制御手段は、前記量子化情報を、前記ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、前記量子化手段に与えることを特徴とする、請求項２に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項６】
前記圧縮手段は、
前記ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、
前記量子化手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長符号化するＤＶ可変長符号化手段、および
前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
前記変換手段は、
前記ＤＶ可変長符号化手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号を前記マクロブロック再構成手段へ向けて出力するＤＶ可変長復号化手段、および
前記マクロブロック再構成手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化するＭＰＥＧ可変長符号化手段をさらに含み、
前記符号量制御手段は、前記量子化情報を、前記ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、前記量子化手段に与えることを特徴とする、請求項２に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項７】
前記圧縮手段は、前記ディジタルビデオ信号を、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１２８０画素，色差６４０画素となるようにフォーマット変換するためのフィルタ手段をさらに含み、
前記マクロブロック構成手段は、フォーマット変換後の前記ディジタルビデオ信号から、前記有効ライン数拡大処理を行うことなく、１フレーム当たり５４００個のマクロブロックを構成し、
前記記録手段は、前記圧縮手段の出力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該出力信号が当該記録媒体上の５４００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録することを特徴とする、請求項６に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項８】
前記記録手段は、
入力信号を、前記記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の１３５０個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた４つのＤＶ記録回路、および
前記圧縮手段の出力信号を、前記４つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含む、請求項７に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項９】
前記記録手段は、
入力信号を、前記記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の２７００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた２つのＤＶ記録回路、および
前記圧縮手段の出力信号を、前記２つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含む、請求項７に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１０】
前記ディジタルビデオ信号のフォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１９２０画素，色差９６０画素であることを特徴とする、請求項７に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１１】
前記再生手段の出力信号を復号する復号手段をさらに備え、
前記復号手段は、前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックから、前記ディジタルビデオ信号と同等の信号を逆構成する逆マクロブロック構成手段を含む、請求項２に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１２】
前記有効ライン数拡大処理は、マクロブロックを構成する際、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号に、その有効ライン数が１６の倍数となるようにダミーラインを付加する処理であり、
前記マクロブロック再構成手段は、前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加することによって、前記ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックを再構成し、
前記逆マクロブロック構成手段は、前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックから最大７ラインのダミーラインを除去することによって、前記ディジタルビデオ信号と同等の信号を逆構成することを特徴とする、請求項１１に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１３】
前記圧縮手段は、
前記ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、および
前記量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化する可変長符号化手段、および
前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
前記変換手段は、
前記再生手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号を前記マクロブロック再構成手段と前記復号手段とへ向けて出力する可変長復号化手段をさらに含み、
前記復号手段は、
前記可変長復号手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆量子化する逆量子化手段、
前記逆量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆ＤＣＴし、それにより得られる信号を前記逆マクロブロック構成手段へ向けて出力する逆ＤＣＴ手段をさらに含み、
前記符号量制御手段は、前記量子化情報を、前記ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、前記量子化手段に与えることを特徴とする、請求項１１に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１４】
前記圧縮手段は、
前記ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、および
前記量子化手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長符号化するＤＶ可変長符号化手段、および
前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
前記変換手段は、
前記再生手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号を前記マクロブロック再構成手段と前記復号手段とへ向けて出力するＤＶ可変長復号化手段、および
前記ＤＶ可変長復号手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化するＭＰＥＧ可変長符号化手段をさらに含み、
前記復号手段は、
前記ＤＶ可変長復号化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆量子化する逆量子化手段、
前記逆量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆ＤＣＴし、それにより得られる信号を前記逆マクロブロック構成手段へ向けて出力する逆ＤＣＴ手段をさらに含み、
前記符号量制御手段は、前記量子化情報を、前記ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、前記量子化手段に与えることを特徴とする、請求項１１に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１５】
前記圧縮手段は、前記ディジタルビデオ信号を、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１２８０画素，色差６４０画素となるようにフォーマット変換するための第１のフィルタ手段をさらに含み、
前記マクロブロック構成手段は、フォーマット変換後の前記ディジタルビデオ信号から、前記有効ライン数拡大処理を行うことなく、１フレーム当たり５４００個のマクロブロックを構成し、
前記記録手段は、前記圧縮手段の出力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該信号が当該記録媒体上の５４００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録し、
前記復号手段は、前記逆マクロブロック構成手段の出力信号を、前記ディジタルビデオ信号のそれと同等のフォーマットとなるようにフォーマット変換するための第２のフィルタ手段をさらに含む、請求項１４に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１６】
前記記録手段は、
入力信号を、前記記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の１３５０個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた４つのＤＶ記録回路、および
前記圧縮手段の出力信号を、前記４つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含む、請求項１５に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１７】
前記記録手段は、
入力信号を、前記記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の２７００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた２つのＤＶ記録回路、および
前記圧縮手段の出力信号を、前記２つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含む、請求項１５に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１８】
前記ディジタルビデオ信号のフォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１９２０画素，色差９６０画素であることを特徴とする、請求項１５に記載のディジタルビデオ信号記録再生装置。
【請求項１９】
その有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号を伝送する装置であって、
ディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧとは一部が異なる規格に従って圧縮する圧縮手段、
前記圧縮手段の出力信号を、伝送媒体を通じて、１フレーム分の当該出力信号が当該伝送媒体上の所定数の固定長パケットに格納されるようにして伝送する伝送手段、および
前記伝送媒体を通じて伝送された信号をＭＰＥＧストリームに変換する変換手段を備え、
前記圧縮手段は、
前記ディジタルビデオ信号の有効ラインに最大７ラインのダミーラインを追加してライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成するマクロブロック構成手段、および
前記ライン数が１６のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールドＤＣＴ（離散コサイン変換；以下同様）またはフレームＤＣＴを施し、前記ライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行うＤＣＴ手段を含み、
前記変換手段は、前記マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックを、ＭＰＥＧ規格に規定された有効ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成するマクロブロック再構成手段を含む、ディジタルビデオ信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオ信号記録再生装置および伝送装置に関し、より特定的には、ディジタルビデオ信号を圧縮して記録媒体に記録し、かつそれを読み出して再生するディジタルビデオ信号記録再生装置、および、ディジタルビデオ信号を圧縮して、伝送媒体を通じて伝送するディジタルビデオ信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビ放送の分野では、ビデオ信号をディジタル化して記録したり、伝送したりすることが行われるようになってきた。現在のところ、現行放送用としては有効ライン数４８０のディジタルビデオ信号が、ハイビジョン放送用としては有効ライン数１０８０のディジタルビデオ信号が主に用いられている。
【０００３】
従来、ディジタルビデオ信号を記録・再生するディジタルビデオ信号記録再生装置としては、記録媒体として磁気テープ（ビデオカセット）を採用したディジタルＶＣＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ；Ｄ３，Ｄ５など）があった。さらに、最近、超小型のビデオカセットを用いる民生用ディジタルＶＣＲに関する規格（ＤＶ規格）が決められ、それに準拠した製品も発表されている。
【０００４】
ＤＶ規格は、もともと現行放送をターゲットとした規格であるが、後にハイビジョン放送へも拡張されている。つまり、現在のＤＶ規格には、現行放送用ディジタルビデオ信号の圧縮・記録方式（以下、ＳＤ）と、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号の圧縮・記録方式（以下、ＨＤ）とが規定されている。
【０００５】
ＳＤの場合、ディジタルビデオ信号の画像フォーマット（これをＳＤフォーマットと呼ぶ）は、有効ライン数が輝度，色差共に４８０ライン、水平有効サンプル数が輝度７２０画素，色差１８０画素（４：１：１）である。一方、ＨＤの場合、ディジタルビデオ信号の画像フォーマット（これをＨＤフォーマットと呼ぶ）は、有効ライン数が輝度１０２４ライン，色差５１２ライン、水平有効サンプル数が輝度１００８画素，色差３３６画素（３：１：０）である。
【０００６】
以下には、ＤＶ規格〈ＨＤ〉に準拠した従来のディジタルビデオ信号記録再生装置について説明する。
図１９は、ＤＶ規格〈ＨＤ〉に準拠した従来のディジタルビデオ信号記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
図１９において、ＤＶ規格に準拠した従来のディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉）は、圧縮回路１７０と、記録回路１７１と、記録媒体１７２と、再生回路１７３と、復号回路１７４とを備えている。
【０００７】
ここで、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉に入力されるディジタルビデオ信号は、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。その画像フォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１９２０画素，色差９６０画素（４：２：２）である。また、記録媒体１７２は、磁気テープである。
【０００８】
図２０は、図１９の圧縮回路１７０の構成を示すブロック図である。
図２０において、圧縮回路１７０は、フィルタ回路１８０と、マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１と、シャフリング回路１８２と、ＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３と、量子化回路（ＤＶ）１８４と、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１８５と、可変長符号化回路（ＤＶ）１８６と、ＤＣＴモード決定回路１８７と、符号量制御回路１８８とを含む。
ここで”（ＤＶ）”は、ＤＶ規格に従って動作する回路であることを示している（以下同様）。
【０００９】
フィルタ回路１８０は、入力されるディジタルビデオ信号の画像フォーマットを変換する。マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１は、フィルタ回路１８０の出力信号からマクロブロックを構成する。シャフリング回路１８２は、マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１の出力信号をシャフリングする。ＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３は、シャフリング回路１８２の出力信号をＤＣＴ（離散コサイン変換）する。量子化回路（ＤＶ）１８４は、ＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３の出力信号を量子化する。ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１８５は、量子化回路（ＤＶ）１８４の出力信号をジグザグスキャンする。可変長符号化回路（ＤＶ）１８６は、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１８５の出力信号を可変長符号化する。
【００１０】
ＤＣＴモード決定回路１８７は、ＤＣＴとしてＤＶ規格〈ＨＤ〉で規定された８−８ＤＣＴを行うか、２−４−８ＤＣＴを行うかを決定する。符号量制御回路１８８は、量子化回路（ＤＶ）１８４から出力される符号量を制御する。
【００１１】
再び図１９において、記録回路１７１は、圧縮回路１７０の出力信号を磁気テープに記録する。その際、記録回路１７１は、１フレームを、予め決められた大きさの領域（２０トラック）に書き込む。
再生回路１７３は、磁気テープに記録されたディジタルビデオ信号を再生する。
【００１２】
図２１は、図１９の復号回路１７４の構成を示すブロック図である。
図２１において、復号回路１７４は、可変長復号化回路（ＤＶ）１９０と、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１９１と、逆量子化回路（ＤＶ）１９２と、逆ＤＣＴ回路（ＤＶ）１９３と、デシャフリング回路１９４と、逆マクロブロック構成回路（ＤＶ）１９５と、フィルタ回路１９６とを含む。
【００１３】
可変長復号化回路（ＤＶ）１９０は、再生回路１７３の出力信号を可変長復号化する。ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１９１は、可変長復号化回路（ＤＶ）１９０の出力信号をジグザグスキャンする。逆量子化回路（ＤＶ）１９２は、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１９１の出力信号を逆量子化する。逆ＤＣＴ回路（ＤＶ）１９３は、逆量子化回路（ＤＶ）１９２の出力信号を逆ＤＣＴする。デシャフリング回路１９４は、逆ＤＣＴ回路（ＤＶ）１９３の出力信号をデシャフリングする。逆マクロブロック構成回路（ＤＶ）１９５は、デシャフリング回路１９４の出力信号（マクロブロック）からディジタルビデオ信号を構成する。フィルタ回路１９６は、逆マクロブロック構成回路（ＤＶ）１９５の出力信号の画像フォーマットを逆変換する。
【００１４】
以下には、上記のように構成された従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉の動作について説明する。
図１９において、ディジタルビデオ信号は、圧縮回路１７０へと入力される。
図２０において、圧縮回路１７０では、最初、フィルタ回路１８０は、入力されるディジタルビデオ信号の画像フォーマットを、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉から、ＤＶ規格〈ＨＤ〉（すなわちＨＤフォーマット）へと変換する。次に、マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１は、フィルタ回路１８０の出力信号からマクロブロックを構成する。
【００１５】
ここで、上記のマクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１の動作について、図２２を用いて説明する。
図２２は、図２０のマクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１が、フィルタ回路１８０の出力信号、すなわちディジタルビデオ信号（ＨＤフォーマット）から、マクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
図２２において、ディジタルビデオ信号（ＨＤフォーマット）は、１００８画素＊１０２４ラインの輝度信号（Ｙ）と、３３６画素＊５１２ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなる。
【００１６】
マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１は、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、３＊２＝６ブロック（すなわち、横に３ブロック，縦に２ブロックからなる隣接６ブロック）をひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、それぞれ１ブロックを取り出し、取り出した８ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「０」”）。
【００１７】
従って、マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１は、ディジタルビデオ信号（ＨＤフォーマット）から、１フレームにつき２６８８個のマクロブロックを構成することになる。これに、１フレームにつき１２個のダミーマクロブロックが追加され、その結果、マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１からは、１フレームにつき２７００個のマクロブロックが出力される。
【００１８】
再び図２０において、次に、シャフリング回路１８２は、マクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１の出力信号をシャフリングする。図２３に、図２０のシャフリング回路１８２の入出力の一例を示す。
【００１９】
次に、ＤＣＴモード決定回路１８７は、シャフリング回路１８２の出力信号を参照して、ＤＣＴとして８−８ＤＣＴを行うか、２−４−８ＤＣＴを行うかをブロック毎に決定し、結果（ＤＣＴモード情報）をＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３に通知する。通知に応じて、ＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３は、シャフリング回路１８２の出力信号を８−８ＤＣＴまたは２−４−８ＤＣＴする。
【００２０】
次に、符号量制御回路１８８は、ＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３の出力信号に基づいて、量子化回路（ＤＶ）１８４から出力されるであろう５マクロブロック当たりの符号量を見積もり、５マクロブロックが５シンクブロックに納まるように符号量を制御する（すなわち、符号量制御のための量子化情報を量子化回路（ＤＶ）１８４に与える）。応じて、量子化回路（ＤＶ）１８４は、ＤＣＴ回路（ＤＶ）１８３の出力信号を量子化する。
【００２１】
次に、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１８５は、量子化回路（ＤＶ）１８４の出力信号をジグザグスキャンする。次に、可変長符号化回路（ＤＶ）１８６は、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１８５の出力信号を可変長符号化する。
ＤＣＴモード決定回路１８７が出力するＤＣＴモード情報、および符号量制御回路１８８が出力する量子化情報は、可変長符号化回路（ＤＶ）１８６が出力する可変長符号と共に、記録回路１７１へと与えられる。なお、ＤＣＴモード情報および量子化情報は、固定長である。
【００２２】
図１９において、記録回路１７１は、圧縮回路１７０の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）を磁気テープに記録する。その際、記録回路１７１は、１フレーム分の信号（２７００マクロブロック）を、予め決められた大きさの領域（２０トラック＝２７００シンクブロック）に書き込む。
【００２３】
ここで、上記の記録回路１７１の動作について、図２４を用いて説明する。
図２４は、図１９の記録回路１７１の動作を説明するための図である。
図２４において、記録回路１７１へは、５マクロブロック（１マクロブロック＝８ブロック）を単位として、可変長符号化回路（ＤＶ）１８６が出力する可変長符号（８ブロック分）と、ＤＣＴモード決定回路１８７が出力するＤＣＴモード情報と、符号量制御回路１８８が出力する量子化情報とが与えられる。
【００２４】
記録回路１７１は、これら可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報を、磁気テープに、５シンクブロックにつき５マクロブロックを格納するようにして記録する。
すなわち、シンクブロックは、量子化情報を格納するための領域（１バイト）と、ＤＣＴモード情報および可変長符号を格納するための領域（７６バイト）とからなり、さらに、後者の領域は、輝度ブロック用に１０バイトのものが６つと、色差ブロック用に８バイトのものが２つとからなる計８つの領域に分割されている。記録回路１７１は、図２４▲１▼〜▲３▼に示すように、シンクブロックに、最初量子化情報およびＤＣＴモード情報を格納し（▲１▼）、次に可変長符号を格納する。
【００２５】
可変長符号を格納する際、記録回路１７１は、１マクロブロックを構成する８個のブロックを、それぞれ上記の８つの領域に格納する。このとき、サイズが１０バイトを超える輝度ブロック、およびサイズが８バイトを超える色差ブロックについては、それぞれ１０バイト分，８バイト分だけを先に格納し（▲２▼）、その残りは、１０バイト未満の輝度ブロックを格納した領域、および８バイト未満の色差ブロックを格納した領域において生じた余白部分に、順番に格納していく（▲３▼）。
【００２６】
上記▲１▼〜▲３▼の処理は、マクロブロック毎に行われる。その際、マクロブロックによっては、シンクブロックに納まりきれなかったり、シンクブロックに余白が生じたりする。そこで、記録回路１７１は、上記▲１▼〜▲３▼の処理を５回繰り返すと、処理された５個のマクロブロックについて、シンクブロックに納まりきれずに残された部分を、別のシンクブロックに生じた余白部分に順番に格納する処理を実行する（▲４▼）。
【００２７】
再び図１９において、再生回路１７３は、磁気テープに記録されたディジタルビデオ信号を再生する。再生回路１７３の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）は、復号回路１７４へと入力される。
【００２８】
図２１において、復号回路１７４では、最初、可変長復号化回路（ＤＶ）１９０は、再生回路１７３の出力信号（可変長符号）を可変長復号化する。次に、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１９１は、可変長復号化回路（ＤＶ）１９０の出力信号をジグザグスキャンする。次に、逆量子化回路（ＤＶ）１９２は、再生回路１７３の出力信号（量子化情報）に基づいて、ジグザグスキャン回路（ＤＶ）１９１の出力信号を逆量子化する。次に、逆ＤＣＴ回路（ＤＶ）１９３は、再生回路１７３の出力信号（ＤＣＴモード情報）に基づいて、逆量子化回路（ＤＶ）１９２の出力信号を逆ＤＣＴする。次に、デシャフリング回路１９４は、逆ＤＣＴ回路（ＤＶ）１９３の出力信号をデシャフリングする。
【００２９】
次に、逆マクロブロック構成回路（ＤＶ）１９５は、デシャフリング回路１９４の出力信号（マクロブロック）からディジタルビデオ信号を構成する。つまり、記録側においてマクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１が行ったのとは逆の動作を行う。
具体的には、図２２において、デシャフリング回路１９４から与えられるマクロブロックから、１００８画素＊１０２４ラインの輝度信号（Ｙ）と、３３６画素＊５１２ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなるディジタルビデオ信号（ＨＤフォーマット）を構成する。
【００３０】
次に、フィルタ回路１９６は、逆マクロブロック構成回路（ＤＶ）１９５の出力信号の画像フォーマットを、ＨＤからハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉へと逆変換する。
【００３１】
以上のように、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉は、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉を、その画像フォーマットをＨＤフォーマットに変換した後、ＤＶ規格〈ＨＤ〉に従って圧縮・記録し、かつ再生する。
【００３２】
なお、現行放送用ディジタルビデオ信号を記録・再生する、ＤＶ規格〈ＳＤ〉に準拠した別の従来のディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉；図示せず）も、図１９と同様の構成を有する。
【００３３】
従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉は、基本的には、先に説明した従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉と同様の動作を行う。ただし、画像フォーマットの相違のため、マクロブロックを構成する処理が従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉とは異なる。そこで、以下に、現行放送用ディジタルビデオ信号（ＳＤフォーマット）からマクロブロックを構成する処理を説明しておく。
【００３４】
図２５は、ＤＶ規格〈ＳＤ〉に準拠した別の従来のディジタルビデオ信号記録再生装置（従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉）に設けられるマクロブロック構成回路（図示せず）が、ディジタルビデオ信号（ＳＤフォーマット）からマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
図２５において、ディジタルビデオ信号（ＳＤフォーマット）は、７２０画素＊４８０ラインの輝度信号（Ｙ）と、１８０画素＊４８０ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなる。
【００３５】
マクロブロック構成回路は、最初、輝度信号を左側７０４画素と右側１６画素とに分け、色差信号を左側１７６画素と右側４画素とに分ける。
次に、輝度信号の左側７０４画素および色差信号の左側１７６画素に対して、次のような処理を実行する。すなわち、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、４＊１＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、それぞれ１ブロックを取り出し、取り出した６ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「０」”）。
【００３６】
次に、輝度信号の右側１６画素および色差信号の右側４画素に対して、次のような処理を実行する。すなわち、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、２＊２＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、４画素＊１６ラインを１ブロックとして、それぞれ１ブロックを取り出し、取り出した６ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「Ｎ」”）。
【００３７】
従って、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉では、マクロブロック構成回路は、ディジタルビデオ信号（ＳＤフォーマット）から、１フレームにつき１３５０個のマクロブロックを構成することになる。
このとき、上記従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉に設けられる記録回路は、１フレーム分の信号（１３５０マクロブロック）を、１０トラック（＝１３５０シンクブロック）に書き込む。この記録速度の違いを除けば、ＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉に設けられる記録回路の動作は、ＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉の記録回路１７１と同様である（図２４参照）。
【００３８】
ところで、ディジタルビデオ信号の圧縮方式としては、ＤＶ方式の他に、ＭＰＥＧ方式が多く用いられており、放送機器の中には、ＭＰＥＧストリームを直接入力する構成のもの（例えばＣＳ放送用の機器等）がある。そのため、再生側でディジタルビデオ信号だけでなくＭＰＥＧストリームをも取り出せるようなディジタルビデオ信号記録再生装置が要望される。しかし、そのような装置は、従来、提供されていなかった。
【００３９】
再生側でＭＰＥＧストリームを取り出せるようなディジタルビデオ信号記録再生装置を実現するには、例えば、次の方法が考えられる。上記のＤＶ−ＶＣＲと、既存のＭＰＥＧエンコーダとを用いる方法である。以下には、この方法について、図２６を用いて説明する。
【００４０】
図２６は、図１９のＤＶ−ＶＣＲと既存のＭＰＥＧエンコーダとを用いた、再生側でＭＰＥＧストリームを取り出すことができるディジタルビデオ信号記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
図２６において、再生側でＭＰＥＧストリームを取り出すことができるディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、従来のディジタルビデオ信号記録再生装置）は、ＤＶ−ＶＣＲと、ＭＰＥＧエンコーダとを備えている。
【００４１】
ここで、従来のディジタルビデオ信号記録再生装置に入力されるディジタルビデオ信号は、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。また、記録媒体１７２は、磁気テープである。
ＤＶ−ＶＣＲは、図１９のそれと同様のものである。ＭＰＥＧエンコーダは、圧縮回路２４０を含む。
【００４２】
図２７は、図２６の圧縮回路２４０（ＭＰＥＧエンコーダ側のもの）の構成を示すブロック図である。
図２７において、圧縮回路２４０は、マクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０と、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１と、量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２と、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２５３と、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５４と、ＭＰＥＧシンタクス回路２５５と、ＤＣＴモード決定回路２５６と、符号量制御回路２５７とを含む。
ここで”（ＭＰＥＧ）”は、ＭＰＥＧ規格に従って動作する回路であることを示している（以下同様）。
【００４３】
マクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０は、ＤＶ−ＶＣＲの出力信号からマクロブロックを構成する。ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１は、マクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０の出力信号をＤＣＴする。量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２は、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１の出力信号を量子化する。ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２５３は、量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２の出力信号をジグザグスキャンする。可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５４は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２５３の出力信号を可変長符号化する。ＭＰＥＧシンタクス回路２５５は、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５４の出力信号を、ＭＰＥＧシンタクスに準拠したストリームに変換する。ＤＣＴモード決定回路２５６は、ＤＣＴとしてＭＰＥＧ規格で規定されたフレームＤＣＴを行うか、フィールドＤＣＴを行うかを決定する。符号量制御回路２５７は、量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２から出力される符号量を制御する。
【００４４】
以下には、上記のように構成された従来のディジタルビデオ信号記録再生装置の動作について説明する。
図２６において、最初、ディジタルビデオ信号がＤＶ−ＶＣＲに入力される。ＤＶ−ＶＣＲは、入力信号を圧縮して記録媒体１７２に記録し、その後、記録媒体１７２に記録された信号を再生して復号し、ディジタルビデオ信号を出力する。この出力信号は、ＭＰＥＧエンコーダへと入力される。
【００４５】
図２７において、ＭＰＥＧエンコーダの圧縮回路２４０では、最初、マクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０は、ＤＶ−ＶＣＲの出力信号からマクロブロックを構成する。ＤＣＴモード決定回路２５６は、マクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０の出力信号を参照して、ＤＣＴとしてＭＰＥＧ規格で規定されるフレームＤＣＴを行うか、フィールドＤＣＴを行うかをマクロブロックごとに決定し、結果（ＤＣＴモード情報）をＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１に通知する。通知に応じて、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１は、マクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０の出力信号をフレームＤＣＴまたはフィールドＤＣＴする。
【００４６】
次に、符号量制御回路２５７は、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１の出力信号に基づいて、（圧縮回路２４０から）出力されるＭＰＥＧストリームの符号量を見積もり、ＭＰＥＧストリームが所定の符号量に収まるように符号量を制御する（すなわち、符号量制御のための量子化情報を量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２に与える）。応じて、量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２は、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２５１の出力信号を量子化する。次に、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２５３は、量子化回路（ＭＰＥＧ）２５２の出力信号をジグザグスキャンする。次に、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５４は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２５３の出力信号を可変長符号化する。次に、ＭＰＥＧシンタクス回路２５５は、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５４の出力信号と、ＤＣＴモード決定回路の出力信号（ＤＣＴモード情報）と、符号量制御回路の出力信号（量子化情報）とを、ＭＰＥＧシンタクスに準拠したストリームに変換する。
【００４７】
このように、ＤＶ−ＶＣＲにＭＰＥＧエンコーダを接続して構成した従来のディジタルビデオ信号記録再生装置では、ＤＶ−ＶＣＲの出力信号、つまり、いったんＤＶ圧縮・記録され、その後再生・復号されたディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧエンコーダを通じてあらためてＭＰＥＧ圧縮することによって、再生側においてＭＰＥＧストリームが得られる。
あるいは、別の方法として、ディジタルビデオ信号をはじめからＭＰＥＧで圧縮し、それを磁気テープに記録するようにしても、再生側でＭＰＥＧストリームを取り出せるようになると考えられる。
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２６の装置は、ＤＶ圧縮・復号の後、さらにＭＰＥＧ圧縮を行うので、回路構成が複雑となるうえ、取り出したＭＰＥＧストリームから得られる画像の画質劣化が著しい問題を有する。
【００４９】
ここで補足すれば、ＤＶストリーム（すなわち再生回路１７３の出力信号）を、一度復号することなく直接、ＭＰＥＧストリームに変換することは、ＤＶ規格（ＳＤにしろＨＤにしろ）とＭＰＥＧ規格とでは採用される画像フォーマットが互いに異なるため、簡単には行えない。
【００５０】
なお、画像フォーマットは、ＤＶ規格では、ＳＤの場合（４：１：１），ＨＤの場合（３：１：０）が用いられる。一方、ＭＰＥＧ規格では、（４：４：４），（４：２：２）および（４：２：０）のいずれかが用いられる（上記のＭＰＥＧエンコーダでは、（４：２：２）が採用されている）。
【００５１】
一方、ディジタルビデオ信号をＭＰＥＧで圧縮して記録する装置には、次のような問題点がある。ＭＰＥＧ圧縮する場合、ディジタルビデオ信号の有効ライン数によっては、信号の冗長度が増大する（つまり符号化の効率が低下する）ことがあり、その結果として、記録媒体１７２の容量を無駄に消費する問題点である。
【００５２】
この冗長度増大は、有効ライン数が１６の倍数でないようなディジタルビデオ信号から、ＭＰＥＧ規格に従ってマクロブロックを構成する際に生じる。以下には、一例として、有効ライン数が１０８０ラインであるハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉から、ＭＰＥＧ規格に従ってマクロブロックを構成する場合について、図２８および図２９を用いて説明する。
【００５３】
図２８および図２９は、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉から、ＭＰＥＧ規格に従ってマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
図２８および図２９において、ディジタルビデオ信号は、１９２０画素＊１０８０ラインの輝度信号（Ｙ）と、９６０画素＊１０８０ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなるハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉の信号である。これら輝度信号および２つの色差信号では、８画素＊８ラインが１ブロックとなる。
【００５４】
最初、図２８に示すように、ディジタルビデオ信号の有効ライン数を、１０８０ラインから１０８８ラインへと拡大する。すなわち、輝度信号および２つの色差信号（の画面底部）に、それぞれ８ライン分（つまり、輝度信号では２４０＊１個，２つの色差信号では各１２０＊１個）のダミーブロックを付加する。
【００５５】
次に、図２９に示すように、有効ライン数拡大後のディジタルビデオ信号（有効ライン数１０８８ライン）から、マクロブロックを構成する。すなわち、拡大後の輝度信号から２＊２＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、拡大後の２つの色差信号からは、それぞれ１＊２＝２ブロックをひとまとめにして取り出し、取り出した８ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「０」”）。
【００５６】
このように、ＭＰＥＧ規格に従い、ディジタルビデオ信号からマクロブロックを構成する場合、その信号の有効ライン数が１６の倍数でないときには、１６の倍数となるように有効ライン数が拡大、つまり、その信号に適当な個数のダミーブロックが付加される。これらダミーブロックが、信号の冗長度を増大させる。
【００５７】
なお、上記と同様の問題点は、ディジタルビデオ信号を圧縮して伝送媒体を通じて伝送し、受信側でＭＰＥＧストリームを取り出せるようなディジタルビデオ信号伝送装置においても、共通して存在する。
つまり、ディジタルビデオ信号をＤＶ圧縮して伝送し、受信側でそれを解凍してＭＰＥＧで再び圧縮する場合、複雑な処理回路が必要で、そのうえ画質の劣化も大きい問題が生じる。一方、ディジタルビデオ信号をはじめからＭＰＥＧで圧縮して伝送する場合、有効ライン数によっては、信号の冗長度が増大して伝送媒体の帯域を無駄に消費する問題が起こる。
【００５８】
それゆえに、本発明の目的は、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号を記録・再生する際、記録媒体の容量を無駄に消費することなく、しかも、簡単な構成でかつ著しい画質劣化を伴うことなく、再生側においてＭＰＥＧストリームを取り出せるようなディジタルビデオ信号記録再生装置を提供することである。
【００５９】
また、本発明の他の目的は、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号を伝送する際、伝送媒体の帯域を無駄に消費することなく、しかも、簡単な構成でかつ著しい画質劣化を伴うことなく、受信側においてＭＰＥＧストリームを取り出せるようなディジタルビデオ信号伝送装置を提供することである。
【００６０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、上記のような問題点を解決するために、以下に述べるような特徴を有している。
本発明の第１の局面は、その有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号を記録するディジタルビデオ信号記録装置であって、
ディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧ規格とは一部が異なる規格に従って圧縮する圧縮手段、および
圧縮手段の出力信号を記録媒体に記録する記録手段を備え、
圧縮手段は、
ディジタルビデオ信号の有効ラインに最大７ラインのダミーラインを追加してライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成するマクロブロック構成手段、および
ライン数が１６のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールドＤＣＴ（離散コサイン変換；以下同様）またはフレームＤＣＴを施し、ライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行うＤＣＴ手段を含んでいる。
【００６１】
上記第１の局面（および下記第２の局面）では、圧縮時、有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号に、有効ライン数の１６の剰余が８となるように、最大７ラインのダミーラインを追加して（なお、有効ライン数の１６の剰余が８、例えば有効ライン数が１０８０の場合、ダミーラインは１ラインも追加されない）ライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成する。そして、ライン数が８のマクロブロックに対しては、ＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行う。よって、記録媒体に記録された信号を再生してＭＰＥＧストリームに変換する際には、ライン数が８のマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加することにより、ＭＰＥＧ規格に規定されたライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成することができる。
【００６２】
このようにしてディジタルビデオ信号記録すれば、８ラインのダミーブロックを記録媒体に記録しなくて済む（つまり、ＭＰＥＧ規格に規定されたライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックを記録する場合と比べ、記録媒体の容量を、８ラインのダミーブロックの分、節約できる）。また、再生時、ライン数が８のマクロブロックを、いったんディジタルビデオ信号に戻すことなく、そこに８ラインのダミーブロックを付加するだけで、ＭＰＥＧ規格に規定されたライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成できる（つまり、ライン数が８のマクロブロックをいったんディジタルビデオ信号に戻す手間が省ける上、画質劣化が少なく済む）。
従って、記録媒体の容量を無駄に消費することがなく、しかも、簡単な構成でかつ著しい画質劣化を伴うことなく、再生側でＭＰＥＧストリームを取り出せるようになる。
【００６３】
第２の局面は、その有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号を記録して再生するディジタルビデオ信号記録再生装置であって、
ディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧ規格とは一部が異なる規格に従って圧縮する圧縮手段、
圧縮手段の出力信号を記録媒体に記録する記録手段、
記録媒体に記録された信号を再生する再生手段、および
再生手段の出力信号をＭＰＥＧストリームに変換する変換手段を備え、
圧縮手段は、
ディジタルビデオ信号の有効ラインに最大７ラインのダミーラインを追加してライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成するマクロブロック構成手段、および
ライン数が１６のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールドＤＣＴ（離散コサイン変換；以下同様）またはフレームＤＣＴを施し、ライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行うＤＣＴ手段を含み、
変換手段は、マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックをＭＰＥＧ規格に規定された有効ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成するマクロブロック再構成手段を含んでいる。
【００６４】
第３の局面は、第２の局面において、
有効ライン数拡大処理は、マクロブロックを構成する際、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号に、その有効ライン数が１６の倍数となるようにダミーブロックを付加する処理であり、
マクロブロック再構成手段は、マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加することによって、ライン数拡大処理を実行して得られるものと同等のマクロブロックを再構成することを特徴としている。
【００６５】
第４の局面は、第２の局面において、
圧縮手段は、
ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格とは一部が異なる規格に従って量子化および可変長符号化する符号化手段、および
マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
記録手段は、圧縮手段の出力信号を、記録媒体上に、１フレーム分の当該出力信号が当該記録媒体上の所定数の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録することを特徴としている。
【００６６】
第５の局面は、第２の局面において、
圧縮手段は、
ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、
量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化する可変長符号化手段、および
マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
変換手段は、可変長符号化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号をマクロブロック再構成手段へ向けて出力する可変長復号化手段をさらに含み、
符号量制御手段は、量子化情報を、ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、量子化手段に与えることを特徴としている。
【００６７】
第６の局面は、第２の局面において、
圧縮手段は、
ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、
量子化手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長符号化するＤＶ可変長符号化手段、および
マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
変換手段は、
ＤＶ可変長符号化手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号をマクロブロック再構成手段へ向けて出力するＤＶ可変長復号化手段、および
マクロブロック再構成手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化するＭＰＥＧ可変長符号化手段をさらに含み、
符号量制御手段は、量子化情報を、ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、量子化手段に与えることを特徴としている。
【００６８】
上記第６の局面では、圧縮時、ＤＶ可変長符号化を行い、変換時には、いったんＤＶ可変長復号化を行った後、あらためてＭＰＥＧ可変長符号化を行っている。
【００６９】
第７の局面は、第６の局面において、
圧縮手段は、ディジタルビデオ信号を、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１２８０画素，色差６４０画素となるようにフォーマット変換するためのフィルタ手段をさらに含み、
マクロブロック構成手段は、フォーマット変換後のディジタルビデオ信号から、有効ライン数拡大処理を行うことなく、１フレーム当たり５４００個のマクロブロックを構成し、
記録手段は、圧縮手段の出力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該出力信号が当該記録媒体上の５４００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録することを特徴としている。
【００７０】
上記第７の局面では、ディジタルビデオ信号のフォーマットを上記のように変換することによって、記録手段として、既存のＤＶ記録回路を流用できるようにしている。その結果、ディジタルビデオ信号記録再生装置の開発コストの削減が図れる。
【００７１】
第８の局面は、第７の局面において、
記録手段は、
入力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の１３５０個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた４つのＤＶ記録回路、および
圧縮手段の出力信号を、４つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含んでいる。
【００７２】
第９の局面は、第７の局面において、
記録手段は、
入力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の２７００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた２つのＤＶ記録回路、および
圧縮手段の出力信号を、２つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含んでいる。
【００７３】
第１０の局面は、第７の局面において、
ディジタルビデオ信号のフォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１９２０画素，色差９６０画素であることを特徴としている。
【００７４】
第１１の局面は、第２の局面において、
再生手段の出力信号を復号する復号手段をさらに備え、
復号手段は、マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックから、ディジタルビデオ信号と同等の信号を逆構成する逆マクロブロック構成手段を含んでいる。
【００７５】
上記第１１の局面では、再生側において、ＭＰＥＧストリームだけでなく、ディジタルビデオ信号をも取り出せるようになる。
【００７６】
第１２の局面は、第１１の局面において、
有効ライン数拡大処理は、マクロブロックを構成する際、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号に、その有効ライン数が１６の倍数となるようにダミーラインを付加する処理であり、
マクロブロック再構成手段は、マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加することによって、ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックを再構成し、
逆マクロブロック構成手段は、マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックから最大７ラインのダミーラインを除去することによって、ディジタルビデオ信号と同等の信号を逆構成することを特徴としている。
【００７７】
第１３の局面は、第１１の局面において、
圧縮手段は、
ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、
量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化する可変長符号化手段、および
マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
変換手段は、再生手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号をマクロブロック再構成手段と復号手段とへ向けて出力する可変長復号化手段をさらに含み、
復号手段は、
可変長復号手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆量子化する逆量子化手段、および
逆量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆ＤＣＴし、それにより得られる信号を逆マクロブロック構成手段へ向けて出力する逆ＤＣＴ手段をさらに含み、
符号量制御手段は、量子化情報を、ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、量子化手段に与えることを特徴としている。
【００７８】
第１４の局面は、第１１の局面において、
圧縮手段は、
ＤＣＴ手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って量子化する量子化手段、
量子化手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長符号化するＤＶ可変長符号化手段、および
マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックの符号量を、Ｎ個（Ｎは任意の自然数；以下同様）の当該マクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように制御するための量子化情報を生成する符号量制御手段をさらに含み、
変換手段は、
再生手段の出力信号をＤＶ規格に従って可変長復号化し、それにより得られる信号をマクロブロック再構成手段と復号手段とへ向けて出力するＤＶ可変長復号化手段、および
ＤＶ可変長復号化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って可変長符号化するＭＰＥＧ可変長符号化手段をさらに含み、
復号手段は、
ＤＶ可変長復号化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆量子化する逆量子化手段、および
逆量子化手段の出力信号をＭＰＥＧ規格に従って逆ＤＣＴし、それにより得られる信号を逆マクロブロック構成手段へ向けて出力する逆ＤＣＴ手段をさらに含み、
符号量制御手段は、量子化情報を、ＤＣＴ手段の出力信号に基づいて生成して、量子化手段に与えることを特徴としている。
【００７９】
上記第１４の局面では、圧縮時、ＤＶ可変長符号化を行い、変換時には、いったんＤＶ可変長復号化を行った後、あらためてＭＰＥＧ可変長符号化を行っている。
【００８０】
第１５の局面は、第１４の局面において、
圧縮手段は、ディジタルビデオ信号を、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１２８０画素，色差６４０画素となるようにフォーマット変換するための第１のフィルタ手段をさらに含み、
マクロブロック構成手段は、フォーマット変換後のディジタルビデオ信号から、有効ライン数拡大処理を行うことなく、１フレーム当たり５４００個のマクロブロックを構成し、
記録手段は、圧縮手段の出力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該信号が当該記録媒体上の５４００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録し、
復号手段は、逆マクロブロック構成手段の出力信号を、ディジタルビデオ信号のそれと同等のフォーマットとなるようにフォーマット変換するための第２のフィルタ手段をさらに含んでいる。
【００８１】
上記第１５の局面では、ディジタルビデオ信号のフォーマットを上記のように変換することによって、記録手段として、既存のＤＶ記録回路を流用できるようにしている。その結果、ディジタルビデオ信号記録再生装置の開発コストの削減が図れる。
【００８２】
第１６の局面は、第１５の局面において、
記録手段は、
入力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の１３５０個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた４つのＤＶ記録回路、および
圧縮手段の出力信号を、４つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含んでいる。
【００８３】
第１７の局面は、第１５の局面において、
記録手段は、
入力信号を、記録媒体に、１フレーム分の当該入力信号が当該記録媒体上の２７００個の固定長シンクブロックに格納されるようにして記録する、互いに並列的に設けられた２つのＤＶ記録回路、および
圧縮手段の出力信号を、２つのＤＶ記録回路へと均等に分配出力する分配手段を含んでいる。
【００８４】
第１８の局面は、第１５の局面において、ディジタルビデオ信号のフォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１９２０画素，色差９６０画素であることを特徴としている。
第１９の局面は、その有効ライン数の１６の剰余が１以上８以下であるディジタルビデオ信号を伝送するディジタルビデオ信号伝送装置であって、
ディジタルビデオ信号を、ＭＰＥＧとは一部が異なる規格に従って圧縮する圧縮手段、
圧縮手段の出力信号を、伝送媒体を通じて、１フレーム分の当該出力信号が当該伝送媒体上の所定数の固定長パケットに格納されるようにして伝送する伝送手段、および
伝送媒体を通じて伝送された信号をＭＰＥＧストリームに変換する変換手段を備え、
圧縮手段は、
ディジタルビデオ信号の有効ラインに最大７ラインのダミーラインを追加してライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを構成するマクロブロック構成手段、および
ライン数が１６のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールドＤＣＴ（離散コサイン変換；以下同様）またはフレームＤＣＴを施し、ライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行うＤＣＴ手段を含み、
変換手段は、マクロブロック構成手段が構成したマクロブロックを、ＭＰＥＧ規格に規定された有効ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成するマクロブロック再構成手段を含んでいる。
【００８５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置の全体構成を示すブロック図である。
図１において、本発明の第１の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、ディジタルビデオ信号記録再生装置）は、圧縮回路１０と、記録回路１１と、記録媒体１２と、再生回路１３と、変換回路１４とを備えている。
【００８６】
ここで、ディジタルビデオ信号記録再生装置に入力されるディジタルビデオ信号は、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。その画像フォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１９２０画素，色差９６０画素（４：２：２）である。また、記録媒体１２は、磁気テープである。
【００８７】
図２は、図１の圧縮回路１０の構成を示すブロック図である。
図２において、圧縮回路１０は、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０と、シャフリング回路２１と、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２と、量子化回路（ＭＰＥＧ）２３と、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４と、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５と、ＤＣＴモード決定回路２６と、符号量制御回路２７とを含む。
【００８８】
ここで”（ＭＰＥＧ）”は、ＭＰＥＧ規格に従って動作する回路であることを示し、一方、”（準ＭＰＥＧ）”は、一部処理（後述）を除きＭＰＥＧ規格に従って動作する回路であることを示している（以下同様）。
なお、ここでいうＭＰＥＧ規格は、”ＭＰＥＧ２”規格であり、使用する画像は、動き補償を用いないイントラピクチャ（Ｉピクチャ）のみとし、画像フォーマットには（４：２：２）を用いる（以下同様）。
【００８９】
マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、入力されるディジタルビデオ信号（ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉）からマクロブロックを構成する。シャフリング回路２１は、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０の出力信号をシャフリングする。ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２は、シャフリング回路２１の出力信号をＤＣＴ（離散コサイン変換）する。量子化回路（ＭＰＥＧ）２３は、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２の出力信号を量子化する。ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４は、量子化回路（ＭＰＥＧ）２３の出力信号をジグザグスキャンする。可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４の出力信号を可変長符号化する。
【００９０】
ＤＣＴモード決定回路２６は、ＤＣＴとしてフレームＤＣＴを行うか、フィールドＤＣＴを行うかを決定する。符号量制御回路２７は、量子化回路（ＭＰＥＧ）２３から出力される符号量を制御する。
再び図１において、記録回路１１は、圧縮回路１０の出力信号を磁気テープに記録する。その際、記録回路１１は、１フレームを予め決められた大きさの領域（ここでは６０トラック）に書き込む。
再生回路１３は、磁気テープに記録されたディジタルビデオ信号を再生する。
【００９１】
図３は、図１の変換回路１４の構成を示すブロック図である。
図３において、変換回路１４は、可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０と、デシャフリング回路３１と、マクロブロック再構成回路３２と、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）３３と、ＭＰＥＧシンタクス回路３４とを含む。
【００９２】
可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０は、再生回路１３の出力信号を可変長復号化する。デシャフリング回路３１は、可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の出力信号をデシャフリングする。マクロブロック再構成回路３２は、デシャフリング回路３１の出力信号からマクロブロックを再構成する。可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）３３は、マクロブロック再構成回路３２の出力信号を可変長符号化する。ＭＰＥＧシンタクス回路３４は、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）３３の出力信号を、ＭＰＥＧシンタクスに準拠したストリームに変換する。
【００９３】
以下には、上記のように構成されたディジタルビデオ信号記録再生装置の動作について説明する。
図１において、ディジタルビデオ信号は、圧縮回路１０へと入力される。
図２において、圧縮回路１０では、最初、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、入力されるディジタルビデオ信号からマクロブロックを構成する。
【００９４】
ここで、上記のマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０の動作について、図４を用いて説明する。
図４は、図２のマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０が、入力されるディジタルビデオ信号（ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉）からマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
図４において、ディジタルビデオ信号（ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉）は、１９２０画素＊１０８０ラインの輝度信号（Ｙ）と、９６０画素＊１０８０ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなる。
【００９５】
マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、最初、輝度信号および色差信号をそれそれ、上部１０７２ラインと下部８ラインとに分ける。
次に、輝度信号および色差信号の上部１０７２ラインに対して、次のような処理を実行する。すなわち、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、２＊２＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、それぞれ２ブロックを取り出し、取り出した８ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「０」”）。なお、この処理は、図２７のマクロブロック構成回路（ＭＰＥＧ）２５０が有効ライン数拡大後に行うマクロブロック構成処理（図２９参照）と同様のものである。
【００９６】
次に、輝度信号および色差信号の下部８ラインに対して、次のような処理を実行する。すなわち、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、４＊１＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、それぞれ２ブロックを取り出し、取り出した８ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「Ｎ」”）。
【００９７】
従って、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉から、１フレームにつき８１００個のマクロブロックを構成することになる。
再び図２において、次に、シャフリング回路２１は、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０の出力信号をシャフリングする（図２３参照）。
【００９８】
次に、ＤＣＴモード決定回路２６は、シャフリング回路２１の出力信号を参照して、ＤＣＴとしてフレームＤＣＴを行うか、フィールドＤＣＴを行うかをマクロブロック毎に決定し、結果（ＤＣＴモード情報）をＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２に通知する。決定に際し、上部１０７２ラインに含まれるマクロブロックに対してはフィールドＤＣＴまたはフレームＤＣＴのいずれかに決定する。下部８ラインに含まれるマクロブロックに対してはフレームＤＣＴに決定する。通知に応じて、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２は、シャフリング回路２１の出力信号をフレームＤＣＴまたはフィールドＤＣＴする（具体的には、出力信号の上部１０７２ラインに含まれるマクロブロックに対してはフレームＤＣＴまたはフィールドＤＣＴを施し、下部８ラインに含まれるマクロブロックに対してはフレームＤＣＴだけを行う）。
【００９９】
次に、符号量制御回路２７は、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２の出力信号に基づいて、量子化回路（ＭＰＥＧ）２３から出力されるであろう５マクロブロック当たりの符号量を見積もり、５マクロブロックが５シンクブロックに納まるように符号量を制御する（すなわち、符号量制御のための量子化情報を量子化回路（ＭＰＥＧ）２３に与える）。なお、ここでは一例として、５マクロブロックが５シンクブロックに納まるように符号量を制御するとしたが、それに限らず、ＮマクロブロックがＮシンクブロック（Ｎは任意の自然数）に納まるように符号量を制御してもよい。応じて、量子化回路（ＭＰＥＧ）２３は、ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）２２の出力信号を量子化する。
【０１００】
ここで、上記の符号量制御処理について説明する。符号量制御回路２７は、例えば１６通りの量子化情報を持ち、最初、各量子化情報に基づいて５マクロブロックを量子化した場合の総符号量を試算する。次に、試算して得られた１６個の総符号量をそれぞれ、５シンクブロック相当の符号量と比較することによって、１６通りの量子化情報の中から、最適な量子化情報（つまり、それに基づいて５マクロブロックを量子化した場合の総符号量が、５シンクブロック分に相当する符号量を超えない範囲で最大であるような量子化情報）を選択し、それを量子化回路（ＭＰＥＧ）２３に与える。
【０１０１】
次に、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４は、量子化回路（ＭＰＥＧ）２３の出力信号をジグザグスキャンする。次に、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４の出力信号を可変長符号化する。
ＤＣＴモード決定回路２６が出力するＤＣＴモード情報、および符号量制御回路２７が出力する量子化情報は、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５が出力する可変長符号と共に、記録回路１１へと与えられる。なお、ＤＣＴモード情報および量子化情報は、固定長である。
【０１０２】
図１において、記録回路１１は、圧縮回路１０の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）を磁気テープに記録する。その際、記録回路１１は、１フレーム分の信号（８１００マクロブロック）を、予め決められた大きさの領域（ここでは６０トラック＝８１００シンクブロック）に書き込む。その動作は、記録速度が異なる点を除き、図１９の記録回路１７１の動作と同様である（図２４参照）。
【０１０３】
すなわち、図２４において、記録回路１１へは、５マクロブロック（１マクロブロック＝８ブロック）を単位として、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５が出力する可変長符号（８ブロック分）と、ＤＣＴモード決定回路２６が出力するＤＣＴモード情報と、符号量制御回路２７が出力する量子化情報とが与えられる。
【０１０４】
記録回路１１は、これら可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報を、磁気テープに、５シンクブロックにつき５マクロブロックを格納するようにして記録する（詳細は従来の技術の項目を参照）。なお、ここでは一例として、５シンクブロックにつき５マクロブロックを格納するようにして記録するとしたが、それに限らず、ＮシンクブロックにつきＮマクロブロック（Ｎは任意の自然数）を格納するようにして記録してもよい。
【０１０５】
再び図１において、次に、再生回路１３は、磁気テープに記録されたディジタルビデオ信号を再生する。再生回路１３の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）は、変換回路１４へと入力される。
【０１０６】
図３において、変換回路１４では、最初、可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０は、再生回路１３の出力信号（可変長符号）を可変長復号して、各ブロックの信号長が一定であるような信号（固定長符号）を出力する。デシャフリング回路３１は、可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の出力信号（固定長符号）をデシャフリングする。
【０１０７】
次に、マクロブロック再構成回路３２は、デシャフリング回路３１の出力信号からマクロブロックを再構成する。すなわち、図４に示されるようなマクロブロック（準ＭＰＥＧマクロブロック）を、図２９に示されるようなマクロブロック（ＭＰＥＧマクロブロック；ダミーブロックを含む）に変換する。
【０１０８】
上記の準ＭＰＥＧマクロブロックからＭＰＥＧマクロブロックへの変換は、圧縮回路１０において、下部８ラインのマクロブロックに対してはフレームＤＣＴのみが選択されているので、図２８に示すように有効ライン数を８ライン拡大（すなわち８ラインのダミーブロックを付加）することにより行える。
【０１０９】
なお、もし圧縮回路１０において、下部８ラインのマクロブロックに対してフィールドＤＣＴが選択されているとすると、変換回路１４では、それらのマクロブロックをいったんディジタルビデオ信号に戻した後でなければ、ＭＰＥＧマクロブロックへの変換が行えない。その理由を、図５（Ａ），（Ｂ）を用いて以下に説明する。
【０１１０】
下部８ラインのマクロブロックに対してフィールドＤＣＴが選択された場合、図５（Ａ）に示すように、ＤＣＴ後の１つのブロック内には、ＤＣＴ前の２つのブロックのデータが混在する（例えば”Ａ”＋”Ｂ”）ことになる。一方、ＭＰＥＧ規格によれば、図５（Ｂ）に示すように、下部８ラインのマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加してＤＣＴするので、ＤＣＴ後の１つのブロック内には、ＤＣＴ前の１つのブロックデータとダミーブロックのデータとが混在する（例えば”Ａ”＋”ダミー”）ことになる。
【０１１１】
ＤＣＴ前の２つのブロックのデータが混在するブロック（例えば”Ａ”＋”Ｂ”）を、ＤＣＴ前の１つのブロックデータとダミーブロックのデータとが混在するブロック（例えば”Ａ”＋”ダミー”）に変換するには、混在した２つのブロックのデータを互いに分離（例えば”Ａ”＋”Ｂ”を”Ａ”と”Ｂ”とに分離）しなければならないが、これは、混在した２つのブロックのデータ（例えば”Ａ”＋”Ｂ”）をいったんディジタルビデオ信号に戻した後でなければ行えない。
【０１１２】
次に、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）３３は、マクロブロック再構成回路３２の出力信号を可変長符号化する。ＭＰＥＧシンタクス回路３４は、再生回路１３の出力信号（ＤＣＴモード情報および量子化情報）に基づいて、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）３３の出力信号を、ＭＰＥＧ規格で決められたシンタクスに従うストリーム（ＭＰＥＧストリーム）に変換する。
こうして、ディジタルビデオ信号記録再生装置からは、ＭＰＥＧストリームが出力される。
【０１１３】
このように、ディジタルビデオ信号記録再生装置では、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉を記録する際、記録回路１１は、１フレーム分の信号を８１００シンクブロックに書き込むような記録処理を行う。
【０１１４】
圧縮回路１０は、一部処理を除きＭＰＥＧ（４：２：２）で圧縮を行う。その際、記録回路１１の記録処理に合わせて、圧縮回路１０では、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、ＭＰＥＧと異なり有効ライン数を拡大することなく（すなわちダミーブロックを付加することなく）、１フレーム当たり８１００マクロブロックを構成し、符号量制御回路２７は、５つのマクロブロックが５つのシンクブロック（固定長）に過不足なく格納されるように符号量制御を行う。一方、変換回路１４では、マクロブロック再構成回路３２は、それらマクロブロックを、ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成するので、再生信号を復号することなくＭＰＥＧストリームに変換することができ、その結果、著しい画質劣化を伴うことなく、再生側においてＭＰＥＧストリームを取り出せるようになる。また、ダミーブロックを記録して記録媒体１２の容量を無駄に消費することもなくなる。
【０１１５】
なお、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、図４に示すようにしてマクロブロックを構成したが、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉から、その有効ライン数を拡大することなく（すなわちダミーブロックを付加することなく）、１フレーム当たり８１００マクロブロックを構成できれば、どのように構成してもよい。
【０１１６】
また、ディジタルビデオ信号記録再生装置では、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉を記録したが、それに限らず、有効ライン数が１６の倍数ではないような他のディジタルビデオ信号を記録することもできる。（後に説明する第２〜第４の実施形態でも同様である）。
【０１１７】
すなわち、上記他のディジタルビデオ信号を記録する場合、ディジタルビデオ信号記録再生装置では、記録回路１１は、１フレーム分の上記他のディジタルビデオ信号を、その信号に関して予め決められた数（以下、所定数）の固定長シンクブロックに書き込む記録処理を行う。この記録処理に合わせて、圧縮回路１０では、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、上記他のディジタルビデオ信号から、その信号に対してＭＰＥＧと異なりダミーブロックを付加することなく、１フレーム当たり上記所定数と等しい数のマクロブロックを構成し、符号量制御回路２７は、５つのマクロブロックが５つの固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように符号量制御を行う。
【０１１８】
一方、変換回路１４では、マクロブロック再構成回路３２は、それらマクロブロックを、ライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成するので、再生信号を復号することなくＭＰＥＧストリームに変換することができ、その結果、著しい画質劣化を伴うことなく、再生側においてＭＰＥＧストリームを取り出せるようになる。また、ダミーブロックを記録して記録媒体１２の容量を無駄に消費することもなくなる。
【０１１９】
ここで、上記他のディジタルビデオ信号のフォーマットについては、ＭＰＥＧで許された（４：４：４），（４：２：２）および（４：２：０）のいずれかでなければならない。ただし、圧縮回路１０において、マクロブロック構成回路２０の前に、そのフォーマットがＭＰＥＧで許された画像フォーマットとなるように、上記他のディジタルビデオ信号をフォーマット変換するためのフィルタ回路（図示せず）をさらに設ければ、上記他のディジタルビデオ信号のフォーマットが必ずしもＭＰＥＧで許されたものである必要はなくなる。
【０１２０】
また、ディジタルビデオ信号記録再生装置では、記録媒体１２は、磁気テープであるとしたが、それに限らず、光ディスク，磁気ディスク等であってもよい（後に説明する第２〜第４の実施形態でも同様である）。
【０１２１】
以上のように、本実施形態によれば、圧縮時、有効ライン数が１０８０のディジタルビデオ信号から、その信号をＭＰＥＧ規格に適合させるための有効ライン数拡大処理を行うことなく、ライン数が１６のマクロブロックとライン数が８のマクロブロックとを（これら２種類のマクロブロック合計で）、１フレーム当たり、１フレーム分の信号を記録するためのシンクブロックの数（定数）と等しい数だけ構成する。そして、上部１０７２ラインに含まれるマクロブロック（すなわちライン数が１６のマクロブロック；例えば図４のマクロブロック「０」）に対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールド／フレームＤＣＴを施し、下部８ラインに含まれるマクロブロック（すなわちライン数が８のマクロブロック；例えば図４のマクロブロック「Ｎ」）に対してはＭＰＥＧに規定されたフレームＤＣＴのみを行い、さらに、Ｎ個（Ｎは任意の自然数）のマクロブロックがＮ個の固定長シンクブロックに過不足なく格納されるように符号量制御を行う。一方、変換時、上記のマクロブロックを、ＭＰＥＧ規格に規定されたライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成する。
【０１２２】
ここで重要なのは、圧縮時にライン数が８のマクロブロックに対してはＭＰＥＧ規格に規定されたフレームＤＣＴのみを行っているので、変換時には、ライン数が８のマクロブロックに８ラインのダミーブロックを付加するだけで、ＭＰＥＧ規格に規定されたライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成することができる点である（もし圧縮時、ライン数が８のマクロブロックに対しＭＰＥＧ規格に規定されたフィールド／フレームＤＣＴを施したとすると、変換時には、それらのマクロブロックいったんデジタルビデオ信号に戻した後でなければ、ＭＰＥＧ規格に規定されたライン数拡大処理を行って得られるものと同等のマクロブロックに再構成することができない）。
【０１２３】
従って、再生信号を復号することなくＭＰＥＧストリームに変換することができ、その結果、著しい画質劣化を伴うことなく、再生側においてＭＰＥＧストリームを取り出せるようになる。また、ダミーブロックを記録して記録媒体の容量を無駄に消費することもなくなる。
【０１２４】
加えて、有効ライン数拡大処理をせずにマクロブロックを構成してその符号量を制御する以外は、ＭＰＥＧ規格に従って圧縮を行うので、再生信号をＭＰＥＧストリームに変換するための処理が軽くなる。その結果、装置の構成が簡単になる。
【０１２５】
なお、本実施形態では、有効ライン数が１０８０のディジタルビデオ信号を記録再生する場合について説明したが、有効ライン数が８の倍数であるが１６の倍数でないような数（例えば１０６４や１０９６など）のディジタルビデオ信号であれば、上記と同様の効果が得られる。
【０１２６】
また、有効ライン数の１６の剰余が１以上７以下のディジタルビデオ信号の場合についても、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０が、マクロブロックを構成する際に、最大７ラインの有効ライン数拡大（具体的には、剰余が１の場合は７ラインの、剰余が２の場合は６ラインの、…、剰余が７の場合は１ラインの有効ライン数拡大）を行うことによって、最大７ラインのダミーブロックが無駄に記録される点を除き上記と同様の効果が得られる。
【０１２７】
ここで、上記の最大７ラインのダミーブロックが無駄に記録される点に関して補足する。ＭＰＥＧ規格では、有効ライン数の１６の剰余が１以上７以下のディジタルビデオ信号の場合、最大１５ラインの有効ライン拡大（具体的には、剰余が１の場合は１５ラインの、剰余が２の場合は１４ラインの、…、剰余が７の場合は９ラインの有効ライン数拡大）が行われる。よって、有効ライン数の１６の剰余が１以上７以下のディジタルビデオ信号の場合、最大７ライン分のダミーブロックが無駄に記録されるとはいえ、ＭＰＥＧ規格に従って有効ライン数を拡大するのと比べると、無駄に記録されるダミーブロックが８ライン分少なくて済む。
【０１２８】
さて、次に説明する第２の実施形態は、第１の実施形態において、圧縮の際、ＭＰＥＧでなくＤＶで可変長符号化を行うようにしたものである。
【０１２９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、ディジタルビデオ信号記録再生装置）の全体構成は、第１の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置と同様なので、図１を援用する。
ここで、ディジタルビデオ信号記録再生装置に入力されるディジタルビデオ信号は、第１の実施形態同様、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。また、記録媒体１２は、磁気テープである。
ディジタルビデオ信号記録再生装置の構成は、次を除き、第１の実施形態と同様である。
【０１３０】
図６は、図１の圧縮回路１０の構成を示すブロック図である。図６に示される圧縮回路１０は、図２に示される圧縮回路１０において、可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）２５に代えて、可変長符号化回路（ＤＶ）５０を含んでいる。
図６において、可変長符号化回路（ＤＶ）５０は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４の出力信号を、ＤＶ規格に従って可変長符号化する。他の構成要素は、図２に示されるもの同様の動作を行う（第１の実施形態を参照）。
【０１３１】
図７は、図１の変換回路１４の構成を示すブロック図である。図７に示される変換回路１４は、図３に示される変換回路１４において、可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の代わりに可変長復号化回路（ＤＶ）６０を含んでいる。
図７において、可変長復号化回路（ＤＶ）６０は、再生回路１３の出力信号（可変長符号）を、ＤＶ規格に従って可変長復号化する。他の構成要素は、図３に示されるもの同様の動作を行う（第１の実施形態を参照）。
ディジタルビデオ信号記録再生装置の動作は、次を除き、第１の実施形態と同様である。
【０１３２】
図６において、圧縮回路１０では、可変長符号化回路（ＤＶ）５０は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）２４の出力信号を、ＤＶ規格に従って可変長符号化する。
図７において、変換回路１４では、可変長復号化回路（ＤＶ）６０は、再生回路１３の出力信号（可変長符号）を、ＤＶ規格に従って可変長復号化する。
【０１３３】
このように、本実施形態では、圧縮時、ＭＰＥＧでなくＤＶで可変長符号化を行う。そのため、復号時には、いったんＤＶで可変長復号化を行った後、あらためてＭＰＥＧで可変長符号化を行うようにしている。
この場合、構成はやや複雑となるものの、第１の実施形態同様、記録媒体の容量を無駄に消費することなく、しかも著しい画質劣化を伴うことなく、再生側においてＭＰＥＧストリームを取り出せる。
【０１３４】
さて、次に説明する第３の実施形態は、第１の実施形態において、再生側でＭＰＥＧストリームに加えディジタルビデオ信号をも取り出せるようにしたものである。
【０１３５】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、ディジタルビデオ信号記録再生装置）の全体構成を示すブロック図である。
図８に示すように、ディジタルビデオ信号記録再生装置は、第１の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（図１参照）において、復号回路７０をさらに備えている。
【０１３６】
ここで、ディジタルビデオ信号記録再生装置に入力されるディジタルビデオ信号は、第１の実施形態同様、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。また、記録媒体１２は、磁気テープである。
図８において、圧縮回路１０、記録回路１１および再生回路１３は、図１に示されるものと同様の回路である。圧縮回路１０の構成は、図２に示されている。
【０１３７】
図９は、図８の変換回路１４の構成を示すブロック図である。図９の変換回路１４は、図３の変換回路１４と同様の構成を有する。図９の変換回路１４が図３の変換回路１４と異なるのは、可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の出力信号を復号回路７０へも与えるようにした点である。
復号回路７０では、圧縮回路１０で行われたものと逆の処理が実行される。
【０１３８】
図１０は、図８の復号回路７０の構成を示すブロック図である。
図１０において、復号回路７０は、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）８１と、逆量子化回路（ＭＰＥＧ）８２と、逆ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）８３と、デシャフリング回路８４と、逆マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）８５とを含む。
【０１３９】
ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）８１は、変換回路１４（図９）の可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の出力信号をジグザグスキャンする。逆量子化回路（ＭＰＥＧ）８２は、再生回路１３の出力信号（量子化情報）に基づいて、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）８１の出力信号を逆量子化する。逆ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）８３は、再生回路１３の出力信号（ＤＣＴモード情報）に基づいて、逆量子化回路（ＭＰＥＧ）８２の出力信号を逆ＤＣＴする。デシャフリング回路８４は、逆ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）８３の出力信号をデシャフリングする。逆マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）８５は、デシャフリング回路８４の出力信号（マクロブロック）からディジタルビデオ信号を構成する。
【０１４０】
以下には、上記のように構成されたディジタルビデオ信号記録再生装置の動作について説明する。
図８において、ディジタルビデオ信号記録再生装置にディジタルビデオ信号が入力されると、圧縮回路１０、記録回路１１、再生回路１３および変換回路１４は、第１の実施形態と同様の動作を行う。
復号回路７０へは、図９に示される変換回路１４の可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の出力信号、および再生回路１３の出力信号（ＤＣＴモード情報および量子化情報）が与えられる。
【０１４１】
図１０において、復号回路７０では、最初、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）８１は、変換回路１４（図９）の可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）３０の出力信号をジグザグスキャンする。次に、逆量子化回路（ＭＰＥＧ）８２は、再生回路１３の出力信号（量子化情報）に基づいて、ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）８１の出力信号を逆量子化する。次に、逆ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）８３は、再生回路１３の出力信号（ＤＣＴモード情報）に基づいて、逆量子化回路（ＭＰＥＧ）８２の出力信号を逆ＤＣＴする。次に、デシャフリング回路８４は、逆ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）８３の出力信号をデシャフリングする。
【０１４２】
次に、逆マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）８５は、デシャフリング回路８４の出力信号（マクロブロック）からディジタルビデオ信号を再構成する。つまり、記録側においてマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０が行ったのとは逆の動作を行う。
【０１４３】
具体的には、図４において、デシャフリング回路８４から与えられるマクロブロックから、１９２０画素＊１０８０ラインの輝度信号（Ｙ）と、９６０画素＊１０８０ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなるディジタルビデオ信号（ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉）を構成する。
【０１４４】
こうして、ディジタルビデオ信号記録再生装置からは、ディジタルビデオ信号と、ＭＰＥＧストリームとが出力される。
以上のように、本実施形態によれば、再生側においてディジタルビデオ信号とＭＰＥＧストリームとを取り出せるようになる。
【０１４５】
さて、次に説明する第４の実施形態は、第２の実施形態において、再生側でＭＰＥＧストリームに加えディジタルビデオ信号をも取り出せるようにしたものである。
【０１４６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、ディジタルビデオ信号記録再生装置）は、第２の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置において、復号回路７０をさらに備えている。すなわち、ディジタルビデオ信号記録再生装置の全体構成は、第３の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置と同様なので、図８を援用する。
ここで、ディジタルビデオ信号記録再生装置に入力されるディジタルビデオ信号は、第２の実施形態同様、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。また、記録媒体１２は、磁気テープである。
【０１４７】
図８において、圧縮回路１０、記録回路１１および再生回路１３は、図１に示されるものと同様の回路である。圧縮回路１０の構成は、図２に示されている。
図１１は、図８の変換回路１４の構成を示すブロック図である。図１１の変換回路１４は、図７の変換回路１４と同様の構成を有する。図１１の変換回路１４が図７の変換回路１４と異なるのは、可変長復号化回路（ＤＶ）６０の出力信号を復号回路７０へも与えるようにした点である。
復号回路７０では、圧縮回路１０で行われたものと逆の処理が実行される。
図８の復号回路７０の構成は、図１０に示されている（図１０の各構成要素の動作については、第３の実施形態を参照）。
【０１４８】
以下には、上記のように構成されたディジタルビデオ信号記録再生装置の動作について説明する。
図８において、ディジタルビデオ信号記録再生装置にディジタルビデオ信号が入力されると、圧縮回路１０、記録回路１１、再生回路１３および変換回路１４は、第２の実施形態と同様の動作を行う。
【０１４９】
復号回路７０へは、変換回路１４（図１１）の可変長復号化回路（ＤＶ）６０の出力信号および、再生回路１３の出力信号（ＤＣＴモード情報および量子化情報）が与えられる。
以降の動作は、第３の実施形態で説明したものと同様である。
こうして、ディジタルビデオ信号記録再生装置からは、ディジタルビデオ信号と、ＭＰＥＧストリームとが出力される。
【０１５０】
以上のように、本実施形態によれば、再生側においてディジタルビデオ信号とＭＰＥＧストリームとを取り出せるようになる。
【０１５１】
さて、次に説明する第５の実施形態は、第４の実施形態において、ディジタルビデオ信号の画像フォーマットを、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉から新たなフォーマットに変換することによって、記録回路１１として、ＤＶ用の記録回路を流用できるようにしたものである。
【０１５２】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（以下、ディジタルビデオ信号記録再生装置）の全体構成は、第４の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置と同様なので、図８を援用する。
ここで、ディジタルビデオ信号記録再生装置に入力されるディジタルビデオ信号は、第４の実施形態同様、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉のものとする。また、記録媒体１２は、磁気テープである。
【０１５３】
図１２は、図８の圧縮回路１０の構成を示すブロック図である。図１２に示される圧縮回路１０は、図６に示される圧縮回路１０において、フィルタ回路１００をさらに含んでいる。
図１２において、フィルタ回路１００は、入力されるディジタルビデオ信号の画像フォーマットを変換する。他の構成要素は、フォーマット変換に伴う一部変更（後述）を除き、図６に示されるものと同様の動作を行う（第２および第４の実施形態を参照）。
【０１５４】
図１３は、図８の復号回路７０の構成を示すブロック図である。図１３に示される復号回路７０は、図１０に示される復号回路７０において、フィルタ回路１１０をさらに含んでいる。
図１３において、フィルタ回路１１０は、逆マクロブロック構成回路の出力信号の画像フォーマットを逆変換する。他の構成要素は、フォーマット変換に伴う一部処理の変更（後述）を除き、図１０に示されるものと同様の動作を行う（第２および第４の実施形態を参照）。
他の構成要素は、第４の実施形態と同様のものである。
【０１５５】
以下には、上記のように構成されたディジタルビデオ信号記録再生装置の動作について説明する。
図８において、ディジタルビデオ信号は、圧縮回路１０へと入力される。
図１２において、圧縮回路１０では、最初、フィルタ回路１００は、入力されるディジタルビデオ信号の画像フォーマットを、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉から、次のような新たな画像フォーマットへと変換する。
【０１５６】
上記の新たな画像フォーマットは、有効ライン数が輝度，色差共に１０８０ライン、水平有効サンプル数が輝度１２８０画素，色差６４０画素（４：２：２）である（以下、新ＨＤフォーマットと呼ぶ）。
【０１５７】
次に、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、フィルタ回路１００の出力信号からマクロブロックを構成する。このマクロブロック構成処理は、図６のマクロブロック構成回路が行う処理（図４参照）と基本的には同様であるが、先に行ったフォーマット変換の結果として、構成して得られる１フレーム当たりのマクロブロック数が異なる。
【０１５８】
そこで、上記のマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０の動作について、図１４を用いて説明しておく。
図１４は、図１２のマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０が、フィルタ回路１００の出力信号（新ＨＤフォーマット）からマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
【０１５９】
図１４において、ディジタルビデオ信号（新ＨＤフォーマット）は、１２８０画素＊１０８０ラインの輝度信号（Ｙ）と、６４０画素＊１０８０ラインの２つの色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）とからなる。
マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、最初、輝度信号および色差信号をそれそれ、上部１０７２ラインと下部８ラインとに分ける。
【０１６０】
次に、輝度信号および色差信号の上部１０７２ラインに対して、次のような処理を実行する。すなわち、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、２＊２＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、それぞれ２ブロックを取り出し、取り出した８ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「０」”）。
【０１６１】
次に、輝度信号および色差信号の下部８ラインに対して、次のような処理を実行する。すなわち、輝度信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、４＊１＝４ブロックをひとまとめにして取り出し、一方、２つの色差信号から、８画素＊８ラインを１ブロックとして、それぞれ２ブロックを取り出し、取り出した８ブロックを１つのマクロブロックとする（図中、”マクロブロック「Ｎ」”）。
【０１６２】
従って、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、ディジタルビデオ信号（新ＨＤフォーマット）から、１フレームにつき５４００個のマクロブロックを構成することになる。
【０１６３】
再び図１２において、次に、シャフリング回路２１は、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０の出力信号をシャフリングする。以降、圧縮回路１０で行われる処理は、第４の実施形態で説明したものと同様である。
【０１６４】
図８において、次に、記録回路１１は、圧縮回路１０の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）を磁気テープに記録する。その際、記録回路１１は、１フレーム分の信号（５４００マクロブロック）を、予め決められた大きさの領域（ここでは４０トラック＝５４００シンクブロック）に書き込む。その動作は、記録速度が異なる点を除き、図１９の記録回路１７１の動作と同様である（図２４参照）。
【０１６５】
すなわち、図２４において、記録回路１１へは、５マクロブロック（１マクロブロック＝８ブロック）を単位として、可変長符号化回路（ＤＶ）５０が出力する可変長符号（８ブロック分）と、ＤＣＴモード決定回路２６が出力するＤＣＴモード情報と、符号量制御回路２７が出力する量子化情報とが与えられる。
記録回路１１は、これら可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報を、磁気テープに、５シンクブロックにつき５マクロブロックを格納するようにして記録する（詳細は従来の技術の項目を参照）。
【０１６６】
再び図８において、次に、再生回路１３は、磁気テープに記録されたディジタルビデオ信号を再生する。再生回路１３の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）は、変換回路１４および復号回路７０へと入力される。
変換回路１４では、ＤＶストリームをＭＰＥＧストリームに変換する処理が行われ（第２の実施形態を参照）、一方、復号回路７０では、先に圧縮回路１０で行われたのとは逆の処理が行われる。
こうして、ディジタルビデオ信号記録再生装置からは、ディジタルビデオ信号とＭＰＥＧストリームとが出力される。
【０１６７】
なお、以上の説明では、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、図１４に示すようにしてマクロブロックを構成したが、ディジタルビデオ信号（新ＨＤフォーマット）から、その有効ライン数を拡大することなく（すなわちダミーブロックを付加することなく）、１フレーム当たり５４００マクロブロックを構成できれば、どのように構成してもよい。
【０１６８】
ところで、前述のように、圧縮回路１０では、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、ディジタルビデオ信号（新ＨＤフォーマット）から、１フレームにつき５４００個のマクロブロックを構成する。そのため、記録回路１１は、圧縮回路１０の出力信号を磁気テープに記録する際、１フレーム分の信号（５４００マクロブロック）を、磁気テープ上の４０トラック（＝５４００シンクブロック）に書き込む処理を行う。
【０１６９】
このような処理を行う記録回路１１は、例えば、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉に設けられる記録回路を４個用いて実現できる。
すなわち、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉では、マクロブロック構成回路は、ディジタルビデオ信号（ＳＤフォーマット）から、１フレームにつき１３５０個のマクロブロックを構成し、そのため、記録回路は、１フレーム分の信号（１３５０マクロブロック）を、１０トラック（＝１３５０シンクブロック）に書き込む処理を行う。
【０１７０】
よって、図１５に示すように、記録回路１３１を４個並列的に用いることによって、１フレーム分の信号（１３５０＊４＝５４００マクロブロック）を、磁気テープ上の１０＊４＝４０トラック（１３５０＊４＝５４００シンクブロック）に書き込む処理を行う記録回路１１が実現される。
【０１７１】
すなわち、図１５は、図８の記録回路１１の構成の一例を示すブロック図である。
図１５において、記録回路１１は、分配回路１３０と、４つの記録回路１３１とを含む。４つの記録回路１３１は、従来の技術の項目で説明したＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉に設けられる記録回路と同様の回路である。
【０１７２】
分配回路１３０へは、圧縮回路１０の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）が与えられる。分配回路１３０は、与えられた信号を、４つの記録回路１３１へ均等に分配出力する。応じて、各記録回路１３１は、１フレーム分の信号（１３５０マクロブロック）を１０トラック（＝１３５０シンクブロック）に書き込む処理を行う。
【０１７３】
なお、この場合、再生回路１３も、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉に設けられる再生回路を４個用いて実現できるのはいうまでもない。図１６に、図８の再生回路１３の構成の一例を示す。
【０１７４】
図１６において、再生回路１３は、４つの再生回路１４１と、多重回路１４０とを含む。４つの再生回路１４１は、ＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉に設けられる再生回路と同様の回路である。多重回路１４０へは、４つの再生回路１４１の出力信号が与えられる。多重回路１４０は、与えられた信号を多重する。多重回路１４０の出力信号は、変換回路１４および復号回路７０へと与えられる。
【０１７５】
あるいは、上記のような処理を行う記録回路１１は、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉に設けられる記録回路を２個用いても実現できる。
すなわち、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉では、マクロブロック構成回路は、ディジタルビデオ信号（ＨＤフォーマット）から、１フレームにつき２７００個のマクロブロックを構成し、そのため、記録回路は、１フレーム分の信号（２７００マクロブロック）を、２０トラック（＝２７００シンクブロック）に書き込む処理を行う。
【０１７６】
よって、図１７に示すように、記録回路１５１を２個並列的に用いることによって、１フレーム分の信号（２７００＊２＝５４００マクロブロック）を、磁気テープ上の２０＊２＝４０トラック（２７００＊２＝５４００シンクブロック）に書き込む処理を行う記録回路１１が実現される。
【０１７７】
すなわち、図１７は、図８の記録回路１１の構成の別の一例を示すブロック図である。
図１７において、記録回路１１は、分配回路１５０と、２つの記録回路１５１とを含む。２つの記録回路１５１は、従来の技術の項目で説明したＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉に設けられる記録回路１７１と同様の回路である。
【０１７８】
分配回路１５０へは、圧縮回路１０の出力信号（可変長符号、ＤＣＴモード情報および量子化情報）が与えられる。分配回路１５０は、与えられた信号を、２つの記録回路１５１へ均等に分配出力する。応じて、各記録回路１５１は、１フレーム分の信号（２７００マクロブロック）を２０トラック（＝２７００シンクブロック）に書き込む処理を行う。
【０１７９】
なお、この場合、再生回路１３も、従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉に設けられる再生回路を２個用いて実現できるのはいうまでもない。図１８に、図８の再生回路１３の構成の一例を示す。
図１８において、再生回路１３は、２つの再生回路１６１と、多重回路１６０とを含む。２つの再生回路１６１は、ＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉に設けられる再生回路１７３と同様の回路である。多重回路１６０へは、２つの再生回路１６１の出力信号が与えられる。多重回路１６０は、与えられた信号を多重する。多重回路１６０の出力信号は、変換回路１４および復号回路７０へと与えられる。
【０１８０】
以上のように、本実施形態によれば、ディジタルビデオ信号の画像フォーマットを、ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉から新ＨＤフォーマットに変換したので、記録回路１１および再生回路１３として、ＤＶ用の記録回路および再生回路を用いることができるようになる。その結果、既存のＤＶ用回路の流用が可能となり、ディジタルビデオ信号記録再生装置の開発コストが安くて済む。
【０１８１】
なお、本実施形態では、ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉を記録したが、それ以外のフォーマットを持つ他のディジタルビデオ信号を記録してもよい。その場合、フィルタ回路１００および１１０に代えて適当なフィルタ回路を用い、上記他のディジタルビデオ信号のフォーマットを新ＨＤフォーマットに変換する。
【０１８２】
（他の実施形態）
他の実施形態は、伝送媒体の帯域を無駄に消費することなく、しかも、簡単な構成でかつ著しい画質劣化を伴うことなく、受信側においてＭＰＥＧストリームを取り出せるようなディジタルビデオ信号伝送装置である。このような装置は、上記第１〜第５の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置において、記録回路をパケット化回路に、記録媒体を伝送媒体に、再生回路をストリーム化回路に、それぞれ置き換えることによって実現できる。伝送媒体としては、例えば、ＡＴＭネットワーク、ＳＤＩネットワーク、イーサネット等がある。
【０１８３】
一例を挙げれば、第１の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置（図１参照）において、記録回路１１をパケット化回路に、記録媒体１２を伝送媒体に、再生回路１３をストリーム化回路に置き換える。このような構成を有するディジタルビデオ信号伝送装置では、パケット化回路は、圧縮回路１０の出力信号を固定長パケット化する。固定長パケットは、圧縮回路１０およびパケット化回路の設けられた送信側から、ストリーム化回路および変換回路１４の設けられた受信側へと、伝送媒体を通じて伝送される。ストリーム化回路は、伝送媒体を通じて伝送された固定長パケットをストリーム化する。
【０１８４】
このとき、伝送媒体を通じた伝送は、１フレーム分の信号を所定数の固定長パケット、例えば８１００個の固定長パケットに格納して行われることが規格により決められている。上記の規格に合うように、圧縮回路１０では、マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０は、ＭＰＥＧと異なりダミーブロックを付加することなく、１フレーム当たり８１００マクロブロックを構成し、符号量制御回路２７は、５つのマクロブロックが５つの固定長パケットに過不足なく格納されるように符号量制御を行う。
【０１８５】
なお、以上では、ＤＣＴ／逆ＤＣＴ，量子化／逆量子化，ジグザグスキャン等については、本発明の特徴と直接には関係がないので、詳細な説明を省略した。
【０１８６】
以上のように、本発明に係るディジタルビデオ信号記録再生装置は、その有効ライン数が１６の倍数とは異なるディジタルビデオ信号を記録・再生する際、記録媒体の容量を無駄に消費することなく、しかも、簡単な構成でかつ著しい画質劣化を伴うことなく、再生側においてＭＰＥＧストリームを取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置の全体構成を示すブロック図である（第２の実施形態にも援用されている）。
【図２】  図１（第１の実施形態）の圧縮回路１０の構成を示すブロック図である。
【図３】  図１（第１の実施形態）の変換回路１４の構成を示すブロック図である。
【図４】  図２のマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０が、入力されるディジタルビデオ信号（ハイビジョン放送用〈スタジオ規格〉）からマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
【図５】  図１の圧縮回路１０において、下部８ラインのマクロブロックに対してフィールドＤＣＴが選択されたと仮定したとき、変換回路１４では、それらのマクロブロックをいったんディジタルビデオ信号に戻した後でなければ、ＭＰＥＧマクロブロックへの変換が行えない理由を説明するための図である。
【図６】  図１（第２の実施形態）の圧縮回路１０の構成を示すブロック図である。
【図７】  図１（第２の実施形態）の変換回路１４の構成を示すブロック図である。
【図８】  本発明の第３の実施形態に係るディジタルビデオ信号記録再生装置の全体構成を示すブロック図である（第４および第５の実施形態にも援用されている）。
【図９】  図８（第３の実施形態）の変換回路１４の構成を示すブロック図である。
【図１０】  図８（第３の実施形態）の復号回路７０の構成を示すブロック図である。
【図１１】  図８（第４の実施形態）の変換回路１４の構成を示すブロック図である。
【図１２】  図８（第５の実施形態）の圧縮回路１０の構成を示すブロック図である。
【図１３】  図８（第５の実施形態）の復号回路７０の構成を示すブロック図である。
【図１４】  図１２のマクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）２０が、フィルタ回路１００の出力信号（新ＨＤフォーマット）からマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
【図１５】  図８（第５の実施形態）の記録回路１１の構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】  図８（第５の実施形態）の再生回路１３の構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】  図８（第５の実施形態）の記録回路１１の構成の別の一例を示すブロック図である。
【図１８】  図８（第５の実施形態）の再生回路１３の構成の別の一例を示すブロック図である。
【図１９】  ＤＶ規格〈ＨＤ〉に準拠した従来のディジタルビデオ信号記録再生装置（従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＨＤ〉）の全体構成を示すブロック図である。
【図２０】  図１９の圧縮回路１７０の構成を示すブロック図である。
【図２１】  図１９の復号回路１７４の構成を示すブロック図である。
【図２２】  図２０のマクロブロック構成回路（ＤＶ）１８１が、フィルタ回路１８０の出力信号、すなわちディジタルビデオ信号（ＨＤフォーマット）から、マクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
【図２３】  図２０のシャフリング回路１８２の入出力の一例を示す図である。
【図２４】  図１９の記録回路１７１の動作を説明するための図である。
【図２５】  ＤＶ規格〈ＳＤ〉に準拠した別の従来のディジタルビデオ信号記録再生装置（従来のＤＶ−ＶＣＲ〈ＳＤ〉）に設けられるマクロブロック構成回路（図示せず）が、ディジタルビデオ信号（ＳＤフォーマット）からマクロブロックを構成する処理を説明するための図である。
【図２６】  図１９のＤＶ−ＶＣＲと既存のＭＰＥＧエンコーダとを用いた、再生側でＭＰＥＧストリームを取り出すことができるディジタルビデオ信号記録再生装置（従来のディジタルビデオ信号記録再生装置）の全体構成を示すブロック図である。
【図２７】  図２６の圧縮回路２４０（ＭＰＥＧエンコーダ側のもの）の構成を示すブロック図である。
【図２８】  ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉から、ＭＰＥＧ規格に従ってマクロブロックを構成する処理（有効ライン数を拡大する処理）を説明するための図である。
【図２９】  ハイビジョン放送用ディジタルビデオ信号〈スタジオ規格〉から、ＭＰＥＧ規格に従ってマクロブロックを構成する処理（図２８の有効ライン数拡大後の信号からマクロブロックを構成する処理）を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  圧縮回路
１１，１３１，１５１  記録回路
１２  記録媒体
１３，１４１，１６１  再生回路
１４  変換回路
２０  マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）
２１  シャフリング回路
２２  ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）
２３  量子化回路（ＭＰＥＧ）
２４，８１  ジグザグスキャン回路（ＭＰＥＧ）
２５，６１  可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）
２６  ＤＣＴモード決定回路
２７  符号量制御回路
３０  可変長復号化回路（ＭＰＥＧ）
３１，８４  デシャフリング回路
３２  マクロブロック再構成回路
３３  可変長符号化回路（ＭＰＥＧ）
３４  ＭＰＥＧシンタクス回路
５０  可変長符号化回路（ＤＶ）
６０  可変長復号化回路（ＤＶ）
７０  復号回路
８２  逆量子化回路（ＭＰＥＧ）
８３  逆ＤＣＴ回路（ＭＰＥＧ）
８５  逆マクロブロック構成回路（準ＭＰＥＧ）
１００，１１０  フィルタ回路
１３０，１５０  分配回路
１４０，１６０  多重回路
【図１】
0003850015.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003850015.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003850015.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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