JP3085819B2

JP3085819B2 - 記録システムおよび再生システム

Info

Publication number: JP3085819B2
Application number: JP05118592A
Authority: JP
Inventors: 正明榑林; 伸弘徳宿; 真宮本; 順美鈴木; 良彦野呂
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-05-20
Filing date: 1993-05-20
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: US5642345A; JPH06333342A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録媒体を用い、情報の
記録または再生を行う記録または再生システムに関する
ものであり、特にデジタル信号を高密度に記録する記録
または再生システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報を記録再生する記録再生システムと
して、例えば、画像情報を記録再生する光ディスクシス
テムが有る。画像情報としては例えば、テレビ信号が有
る。ところで、現在一般に見られているテレビ信号はＮ
ＴＳＣ方式のアナログ信号であり、業務用などの特殊な
例を除いてはアナログ信号で取り扱われている。このＮ
ＴＳＣ画像の記録再生媒体として、磁気テープを用いた
ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）や光ディスクを用いた
レーザディスク（ＬＤ）等がある。これらは通常はアナ
ログ画像信号を周波数変調方式を用い媒体上に記録し、
また転写により大量生産している。

【０００３】一方コンピュータの高速化にともない、コ
ンピュータを用い画像をデジタル化し媒体上に記録する
方式が見られる。これらの画像はコンピュータ上で作ら
れたり、独自にコンピュータ上に取り込まれる場合もあ
れば、ＮＴＳＣ画像として取り込まれたものを変換して
取り込まれる場合もある。また出力もコンピュータ用の
ディスプレイのみに出力される場合もあれば、ＮＴＳＣ
信号に変換されて通常のテレビ画面上で見ることも可能
である。これらの画像情報は通常ハードディスクや書き
込み可能な光ディスクにデジタルデータとして記録され
る。

【０００４】さらに将来のテレビとして注目されている
高精細テレビ（ＨＤＴＶ）の信号は現在では業務用とし
て用いられることが多いためデジタルデータで記録再生
される場合が多い。一方高精細テレビの家庭用を狙って
作られたＭＵＳＥ信号はアナログ信号であり、放送はＭ
ＵＳＥ信号で行われる。またＭＵＳＥ信号を記録した光
ディスクが製品化されている。このような技術として
「テレビジョン学会誌ＶＯＬ．４４，ＮＯ．１０，Ｐ
Ｐ．１３７６〜１３８２」に「高精細ビデオディスクの
信号伝達特性」として発表されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で示した
ようにコンピュータを中心にデジタル画像を扱う場合が
増加しており、アナログデータと、デジタルデータが混
在して扱われている。同一の画像情報をデジタルとアナ
ログで比べた場合情報量はデジタルの場合が多くなる
（例えば、ＶＴＲ上に記録する場合を考えると、デジタ
ル信号で搬送波を直接、周波数変調する方法が取られて
いるが、この場合デジタルの方が必要なテープ長が長く
なる）。デジタル画像情報、特に動画像をディスクに記
録しようとすると（デジタル信号で搬送波を直接、周波
数変調し、変調されたものを記録する方法や、デジタル
信号の０，１をピットの有るなしに直接対応させる方法
が行われている）、その記録時間はアナログに比べ１／
２から１／１０程度になってしまう。この程度の時間で
は従来アナログデータで供給されていた映画等のパッケ
ージメディアを記録することはできないという問題点が
ある。

【０００６】本発明の第１の目的は、デジタル信号を高
密度で記録できる記録システムを提供することである。

【０００７】また、別の問題として以下のことが有る。
従来の画像情報は、ＶＴＲ、ＬＤ、あるいはコンピュー
タというように独立した状態で使用する限りにおいては
使用上特に不都合はなかった。しかし多くの情報を同時
に取り扱うマルチメディア化が進み、コンピュータ上で
画像を取り扱ったり、同一媒体上で、デジタルデータと
アナログデータが混在する場合には、これら画像記録媒
体の独立性は多くの点で不都合を招く。これらの画像記
録媒体の記録方式は、例えば同じ磁気記録であるにもか
かわらず、デジタル画像記録とアナログ画像記録の間に
は互換性が存在しなかった。このためコンピュータによ
る静止画像と、ＶＴＲ等によるアナログ画像を扱うに
は、出力は共通のモニターＴＶであるにもかかわらず、
２台の記録再生装置が必要であった。

【０００８】これらを解決する最も容易な方法としては
記録再生系をデジタル、アナログ用２系統持つことであ
る。しかしこのようにすると部品点数が多くなり、大き
な装置となる可能性がある。さらにデジタル記録とアナ
ログ記録で記録再生条件により媒体の特性を変える必要
が生ずる場合があり、装置の増加、または大型化だけで
なく媒体の多種化が進み、混乱をさらに招くことが考え
られる。

【０００９】本発明の第２の目的は、デジタル画像記録
とアナログ画像記録の間に互換性を有しながら、小型化
が図れる記録システムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の問題点を解決
するために、本発明では記録媒体上に情報を記録する記
録システムにおいて、デジタル変調された信号を、周波
数変調して記録信号を生成する周波数変調手段と、上記
記録信号を上記記録媒体に記録する記録手段とを有する
こととしたものである。

【００１１】また、第２の問題点を解決するために、さ
らに、上記周波数変調手段は、アナログ画像信号を受付
けて、周波数変調を行い、上記記録信号を生成し、上記
記録手段は、上記記録信号を記録することとしたもので
ある。

【００１２】

【作用】デジタル変調は、データの多重化が行えるの
で、デジタル変調を行うことにより、デジタル信号を、
高密度なデータに変形する。さらに、デジタル変調され
たままでは、振幅が不揃いで、光ディスク等では記録が
しずらいので、振幅を揃えて、光ディスクに記録しやす
いようにするために周波数変調を行う。こうすると、直
接記録する場合（デジタル信号で搬送波を直接、周波数
変調し、変調されたものを記録する方法や、デジタル信
号の０，１をピットの有るなしに直接対応させる方法）
より長時間の記録再生が可能となる。

【００１３】さらに、デジタル変調した信号を周波数変
調する際に、アナログ画像記録に用いる搬送波を用い、
記録する。このようにすればディスクに記録される信号
はアナログ、デジタルともほぼ同じであり、ディスクは
同一のものを用いることができる。また変復調の回路は
共通に用いることができるため、回路の共通化を図るこ
とができ、装置の小形化も可能となる。

【００１４】

【実施例】本実施例では、上記従来技術に示した記録時
間が短い、装置の大形化、取扱上の混乱といった問題点
を解決するために、デジタル画像信号を必要に応じてデ
ジタル変調、もしくは多値化などの多重化のためのデジ
タルデータの変形を行い、次に、アナログ画像記録に用
いる搬送波と同一の搬送波を用い、変形後のデジタルデ
ータを周波数変調方式により記録することにより達成す
る。このようにすればディスクに記録される信号はアナ
ログ、デジタルともほぼ同じであり、ディスクは同一の
ものを用いることができ取扱上の混乱を避けることがで
きる。また変復調の回路は共通に用いることができるた
め、回路の共通化を図ることができ、装置の小形化も可
能となる。さらにデジタルデータをより高密度なデータ
に変形することにより直接記録する場合よりより長時間
の記録再生が可能となる。

【００１５】すなわち、入力されたデータは、アナロ
グ、デジタルデータを問わず周波数変調方式で記録され
る。アナログデータの場合には、同期信号、黒レベル、
白レベルが周波数範囲内の周波数に対応させる。

【００１６】デジタルデータの場合には必要に応じて、
周波数変調可能なように信号形式を変換する。すなわ
ち、直接変調可能（デジタルデータの周波数が、アナロ
グデータと同一の周波数変調を行う時の搬送波周波数よ
りも十分低い場合）であり、かつ、互換性は必要である
が、デジタルデータの記録を高密度化する必要がない場
合は、１、０をそれぞれの周波数に対応させた周波数変
調をデジタル変調として行う。その後、アナログデータ
と同一の周波数変調を行う。

【００１７】なお、この場合、デジタル変調をやらない
で、直接、アナログデータと同一の周波数変調のみを行
うこととしても互換性は実現でき、かつ小型化が可能で
ある。

【００１８】一方、デジタルデータの周波数が、周波数
変調時の搬送波周波数よりも高い場合には直接変調
(０、１をそれぞれの周波数に対応させた周波数変調)で
きないので多重化したデジタル変調等を行う。また、高
密度記録をする必要が有る場合も多重化したデジタル変
調等を行う。

【００１９】ここで、多重化したデジタル変調とはデジ
タル信号を搬送波の振幅、位相情報として伝送するもの
である。代表例として、位相情報によるＱＰＳＫ（ｑｕ
ａｄｒａｒｕｒｅｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙｉ
ｎｇ）、振幅、位相両情報によるＱＡＭ（ｑｕａｄｒａ
ｔｕｒｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ。ＱＡＭの実施方法については、例えば、「ディジタ
ル通信回路」畔柳功芳編産業図書１９９０年ｐ２
４６〜２４８））がある。これは一種の多重情報伝送で
あるので、デジタル信号の見かけ上の伝送ルート（ｂａ
ｕｄレート）を下げることができる。特に振幅情報と位
相情報を用いるＱＡＭ信号ではその多重度が大きくな
り、従ってディスク記録に用いられる搬送波を用いた周
波数変調でも記録可能となる。このように、最終的に
は、周波数変調記録となるので、アナログ信号を周波数
変調記録する従来方法との互換性を確保することができ
る。なお、ＱＡＭは、１６，６４，１２８，２５６ＱＡ
Ｍ等が有るが、数字の大きいＱＡＭほど多重化が可能で
ある。

【００２０】

【００２１】

【００２２】次に、図を用いて本発明の第１の実施例を
説明する。図２には記録再生装置のうちの記録系のブロ
ック図を、図１には上記記録系の内、プレーヤに含まれ
る部分のブロック図を示す。本実施例では記録媒体に記
録可能な追記形光ディスクを用いた。本システムは、ビ
デオディスクプレーヤ１と、アンテナ４と、受信機４１
と、アンテナ２と、受信機２１と、デジタルＶＴＲ３
と、符号化装置３１とを有する。ビデオディスクプレー
ヤ１は、周波数変換器２２と、シリアル−パラレル変換
器３２と、ＱＡＭ変調器３３と、信号切り替え器１６
と、デジタル基準信号発生器１９と、光学ユニット１４
と、対物レンズ１３と、光ディスク１１と、スピンドル
モータ１２とを有する。

【００２３】光ディスク１１はスピンドルモータ１２上
で回転し、レーザ駆動回路、フォトディテクト回路を含
む光学ユニット１４から照射されたレーザ光を対物レン
ズ１３でディスク面上に記録する。入力信号はデジタル
変調された高精細画像信号（ＨＤ信号）２０、デジタル
ＨＤ信号３０、アナログＨＤ信号４０がそれぞれの端子
（２０１（デジタル変調された信号を受付ける受付手
段），３０１，４０１（アナログ信号受付手段）から供
給される。

【００２４】本実施例で用いたデジタル変調されたＨＤ
信号２０は、６４ＱＡＭ方式により変調されたものであ
る。デジタル信号の全伝送レートは２４Ｍｂｐｓで、こ
れを４Ｍｂａｕｄ（ボー）で転送する。この信号は地上
波を用いた放送信号として伝送されることを前提とした
もので、伝送時の搬送波周波数は１００ＭＨｚ以上であ
る。入力段直前では中間周波数状態であり、本実施例で
は７０ＭＨｚとなっている。ディスクに記録するために
は、さらにこの信号の搬送波周波数を数ＭＨｚ程度まで
周波数変換を用いて下げる必要がある。本実施例では周
波数変換器２２を用い５ＭＨｚの低搬送波周波数とし
た。またこの時同時に振幅レベルを０．５Ｖｐｐに調整
する。

【００２５】次にデジタルＨＤ信号３０の場合について
示す。デジタルＨＤ信号３０は、ＨＤベースバンド信号
を圧縮したもので、デジタル変調された信号の元信号で
ある。デジタルＨＤ信号３０の伝送レートは２４Ｍｂｐ
ｓである。これはエラー訂正信号を含む全信号である。
この信号をディスクに記録する前にデジタル変調を行
う。デジタル変調方式は伝送の場合と同様に６４ＱＡＭ
である。デジタル変調を実際に行う前に、入力信号を６
４ＱＡＭであるので８つのデータへ変換する必要があ
る。この回路は通常のシリアル−パラレル変換回路３２
により行う。このデータを用い、ＱＡＭ変調器３３を用
い６４ＱＡＭ変調を行う。この場合には最初から変調す
る搬送波周波数を５ＭＨｚと設定した。従ってＱＡＭ変
調器３３の出力は、放送信号の周波数変換を施した場合
の信号とまったく同じ形式となる。

【００２６】次にアナログＨＤ信号の場合を説明する。
アナログＨＤ信号にはＭＵＳＥ信号を用いた。ＭＵＳＥ
信号は直接周波数変調を行った。

【００２７】これらの３つの信号は信号切り替え器１６
により切り替えられ、周波数変調器１５に入力される。
周波数変調器１５は中心周波数１２．５ＭＨｚ、デビエ
ーション３．８ＭＨｚである。ＱＡＭ信号の場合には、
振幅最大値で１２．５ＭＨｚ±１．９ＭＨｚである。Ｍ
ＵＳＥ信号の場合には白レベルが１４．４ＭＨｚ、黒レ
ベルが１０．６ＭＨｚに相当する。

【００２８】記録信号がＱＡＭ信号の場合には、デジタ
ル復調用基準信号発生機１９が加えられる。基準信号は
ＱＡＭ信号を復調する場合に必要となり(デジタルの１
ビットが変調の結果、１波長以上の搬送波を含めば、基
準信号を加える必要はないが、データ量が多いとき、ま
たは搬送波周波数が低い時は、１波長以上を含むことが
できないため基準信号を生成できなくなるため、このよ
うな場合、基準信号も記録する)、ＱＡＭ変調時の搬送
波周波数、本実施例では５ＭＨｚであるが、これとある
決まった関係にある周波数に選ばれる。本実施例では、
５ＭＨｚの１／４の１.２５ＭＨｚとした。

【００２９】本実施例における基準信号は記録領域全体
に渡って記録されるが、必ずしも全域にわたり記録され
るものでなくても良い。

【００３０】また必ずしも周波数変調後の出力に加えら
れる必要はなく、たとえば１．２５ＭＨｚの信号を周波
数変調の前に加え、同時に周波数変調する方式も可能で
ある。

【００３１】周波数変調されたそれぞれの信号は光学ユ
ニット１４内のレーザ駆動回路に入力され、変調信号に
従いレーザが照射される。この周波数変調されたアナロ
グ信号が対物レンズ１３でディスク上に集光され記録さ
れる。

【００３２】図２には本ディスクに各高精細信号を記録
する場合のシステム構成の一例を示したものである。記
録再生可能な光ディスクプレーヤ１には、図１を用いて
説明したように３種の信号が入力できる。まず第一の信
号は、アンテナ２からの地上波放送２、あるいはケーブ
ルテレビによる放送によって送信されたデジタル変調信
号を、受信器２１により受信したものである。信号２１
０は、これらを中間周波数に変換した状態での信号であ
る。次に第二の信号は、ベースバンドＨＤデジタル信
号、一例としてデジタルＶＴＲ３からの信号をデジタル
画像信号符号化装置３１により圧縮したデジタル信号で
ある。さらに第三の信号は、衛星放送であり、アンテナ
４を介して衛星放送受信機４１により受信したＭＵＳＥ
信号である。

【００３３】次に本実施例の再生系について説明する。
図４は記録再生装置のうちの再生系のブロック図、図３
は再生系のうちのプレーヤに含まれる部分のブロック図
である。再生系の構成は記録系とほぼ同様の構成であ
る。光ディスク１１はスピンドルモータ１２により回転
する。ディスクの信号は対物レンズ１３を通して光学ユ
ニット１４から照射されるレーザ光で読み取られる。本
実施例に用いた追記形ディスクでは再生専用ディスクと
同様に反射率差を検出し信号を得る。光学ユニット１４
にはフォトディテクタおよびＲＦ増幅回路が組み込まれ
ており、ディスクの信号はこの部分で電気信号に変換さ
れる。

【００３４】読み出された信号は記録と逆に周波数復調
回路１７により復調される。記録再生により多少のＳ／
Ｎの劣化はあるが、ほぼ入力信号と同じ信号が復調され
る。ＱＡＭ信号が記録されている場合には、復調器内の
フィルタにより復調基準信号が抜き出され、ＱＡＭ復調
器３４に送られる。本システムでは基準信号は元の搬送
波の１／４であるので、４倍してデジタル変調における
搬送波を得る。

【００３５】入力信号は３種類であったが、記録される
信号の形態とそしては、ＭＵＳＥ信号とデジタル変調信
号の２種類である。従って記録時の入力信号が、デジタ
ル変調された信号であってもまたデジタル信号であって
もディスクに記録し復調した信号としては同一形式のデ
ジタル変調信号、すなわち搬送波５ＭＨｚ，４Ｍｂａｕ
ｄの６４ＱＡＭ信号である。このため入力された信号が
デジタル変調信号であっても、復調して取り出す信号
は、デジタル信号であっても構わない。またデジタル信
号を入力して記録した場合であっても、入力時と逆に周
波数を上げる方向での周波数変換を行うことにより、出
力時にはＱＡＭ変調された信号として伝送系に送ること
も可能である。

【００３６】デジタル変調信号として取り出しさらに伝
送系に送る場合には、周波数変換器２３により搬送波周
波数を高周波化し、振幅特性を伝送系の仕様に合わせ出
力する。またデジタル信号として取り出す場合にはＱＡ
Ｍ復調器３４により８ビットパラレルデータとし、パラ
レル−シリアルデータ変換器３５によりシリアルデータ
として取り出す。

【００３７】一方アナログ信号であるＭＵＳＥ信号はこ
れらとは別に復調処理のみで、アナログＭＵＳＥ信号と
して再生される。これらの信号は再生時にも信号切り換
え器１６により必要な位置に切り換えられ出力される。

【００３８】図４にはこれらのブロック図を示す。それ
ぞれの信号はそのままではＨＤ信号としてテレビでみる
ことはできないため、それぞれの信号に合わせた変換器
が必要である。

【００３９】デジタル変調信号はこれを画像化するため
の専用復調器２４により高精細画像に復調される。また
デジタル変調信号を伝送系に送出する場合には送信器２
５が必要である。またデジタル信号の場合にはデジタル
画像信号復号化装置３６を用い圧縮された信号を復調
し、高精細テレビジョン信号（ＨＤＴＶ信号）としてテ
レビモニター上で再生したり、ＶＴＲ等への記録を行な
う。

【００４０】ＭＵＳＥ信号の場合にはＭＵＳＥデコーダ
４２によりＨＤ信号として復調されＴＶモニター上でみ
ることができる。

【００４１】本実施例によればデジタル信号をデジタル
変調する、またはデジタル変調された信号に適当な周波
数変換を行ない、これを周波数変調することによりアナ
ログ信号としてディスクに記録する。これにより多重デ
ータの記録が可能となり従来の記録より高密度で記録再
生でき、長時間記録が可能となる。

【００４２】またディスクへの記録状態はアナログ、デ
ジタルともにほぼ同じ状態で記録されるため共通のディ
スクを用いることができ、同一ディスク内にアナログ、
デジタル混在も可能となる。さらにアナログ信号を周波
数変調しディスクに記録した従来の再生専用のビデオデ
ィスクと互換性を保つことが容易となる。従って光学
系、機構系を共有することによりディスク、光学部品、
レーザ、機構部品がすべて共通に使用でき効率的であ
る。

【００４３】図５に他の実施例を示す。図５は、記録再
生装置の記録系のうちプレーヤに含まれる部分のブロッ
ク図である。入力信号はＮＴＳＣアナログ信号６０とデ
ジタル化され圧縮したＮＴＳＣのデジタル信号５０であ
り、端子５０１，６０１より入力される。アナログ、デ
ジタル信号は変調の前段で振幅レベルを一定にされる。
このとき特に信号形式は変化させない。本実施例では１
Ｖｐｐに設定した。アナログ信号は１Ｖｐｐで供給さ
れ、そのまま変調器に入力される。デジタル信号が１Ｖ
ｐｐ以外の場合にはリミッタ５１により１Ｖｐｐに変更
される。

【００４４】周波数変調器１５では基準搬送波信号１８
を基に、入力された信号のレベルに従い周波数変調され
る。図７に周波数アロケーションを示す。アナログ信号
の場合には白レベルが９．３ＭＨｚ、同期先端シンクチ
ップが７．６ＭＨｚである。デジタル信号の場合には１
に相当するハイレベル（Ｈ）が９．３ＭＨｚ、０に相当
するローレベル（Ｌ）が７．６ＭＨｚで変調される。

【００４５】したがって変調器は共通に使用し、また記
録再生される信号も搬送波により周波数変調されたもの
でありほぼ同一の周波数分布を示す。

【００４６】また記録時の回転制御はスピンドルモータ
に送られる回転制御信号１０１により行なわれる。

【００４７】図６に本記録再生装置の再生系のうちプレ
ーヤに含まれる部分のブロック図を示す。再生信号は光
学ユニット１４で電気信号に変換され復調器１７により
元の信号に復調される。

【００４８】ディスクに記録された信号を再生する場合
には記録信号に同期して回転数の同期をとる必要があ
る。アナログ信号の場合には復調された画像信号の垂直
同期信号から回転同期信号をとりだしている。本実施例
ではデジタルデータも同期信号を有するフォーマットと
し、これにより回転同期を得ている。同期信号は図８お
よび９に示す。復調された信号の内、同期信号は同期分
離回路１０３により同期信号だけが取り出され、回転同
期制御回路１０２に送られスピンドルの回転が制御され
る。

【００４９】復調信号のうち、アナログ信号はアナログ
画像処理回路６２に送られる。アナログ処理回路はフレ
ームメモリ６１を持っており、デジタルアナログ混在信
号においてはこの部分で完全な画像信号として作り出
す。すなわち、コードが有った場合は、フレームメモリ
６１からコードに対応する画像を持ってきて完全な画像
を作り出す。

【００５０】一方デジタル信号は同期分離を行ったの
ち、デジタルデコード回路８１によりデコードされる。
これによりＮＴＳＣの画像信号として作り替えられる。
また制御信号の場合には制御回路８２に送られ画像以外
の信号として処理される。この画像以外の信号の内、画
面上に文字情報として出力されるものは再び出力側に送
られる。

【００５１】これらのアナログ画像データ、デジタル画
像データ、文字等のキャラクタ信号は画像制御回路６３
上ですべてミックスされＮＴＳＣ画像として出力され
る。

【００５２】本実施例における信号の配置を図８、９を
用いて説明する。図８はフィールド単位での信号配置を
示したものである。図中でＡはアナログ信号を示し、Ｄ
はデジタル信号を示す。（ａ）はすべてアナログ信号で
あり、通常のレーザディスクがこれに相当する。（ｂ）
はすべてデジタルデータである。（ｃ）はフレームごと
にデジタルデータとアナログデータがあるもので、
（ｄ）はさらにフィールドごとにデジタル、アナログデ
ータが変わるものである。図９には径方向のデータの配
置の一例を示したものである。この場合には内周と外周
でアナログデータがあり、中周にデジタルデータがある
場合である。本配置は一例であり、アナログデジタルデ
ータは自由に配置することができる。本実施例において
アナログデータは画像データであるがデジタルデータは
必ずしも圧縮された画像データである必要はなく、例え
ば文字データ、音声データ、制御用データ、さらにはコ
ンピュータ用のデータであってもよい。

【００５３】この様なデータ構造にすることにより、例
えば１フレームのアナログ画像をメモリーに取り込んで
おき、次のフレームにあるデジタルデータ、例えば音声
データにより説明を行う、あるいは制御データにより説
明を文字情報で多重して送ることなどが可能である。さ
らにゲーム等に用い、動画と処理を高速で行う等のよう
とが可能である。本システムでは高転送レートでデジタ
ルデータの記録再生を行うため、従来のレーザーディス
クのように信号の周波数のうち低周波数部分にデジタル
データを書き込む場合に比べ高速の処理が可能となる
（低周波数領域を用いているため、高周波数領域を利用
する場合に比べて少ないデータしか書けない。。また画
像をアナログで出力する場合にはリアルタイムで画像が
出力されるため、従来に比べ画像が出てくるまでの待ち
時間を殆ど感じさせないという効果がある。

【００５４】また本実施例に示すアナログ信号の記録フ
ォーマットはＮＴＳＣの再生専用のレーザディスクと同
一フォーマットであり、上位互換性がある。

【００５５】本実施例ではデータはフィールドごとにア
ナログ、デジタルと変化するが、実際には周波数変調し
て記録するため、ディスクへの記録再生条件はデジタ
ル、アナログともほぼ等しく、記録再生時に、光学系、
機構系の変化を気にする必要が無い。またディスクもア
ナログ用に設計されたディスクをそのまま用いることが
できる。

【００５６】ここで、本発明と同じ技術分野に属する技
術の参考例として、関連高精細(ＨＤ)画像を記録再生す
るシステム構成を挙げておく。高精細(ＨＤ)画像の記録
再生装置の記録系のうちプレーヤに含まれる部分のブロ
ック図を図１０に示す。ここでは、高精細画像のアナロ
グ信号として、ハイビジョン伝送に用いられるＭＵＳＥ
信号を用いている。また、デジタル信号として、４値の
デジタル信号を用いている。光ディスクに振幅方法の多
値情報を直接記録することは難しい。そこで、多値化さ
れたデジタル信号を周波数変調して記録する。従来デジ
タルデータでは１と０の２つの情報を扱う。多値記録で
は従来０と１しかないデジタルデータを０、１、２、
３、…といった複数のデータを用いる。例えば、４値の
場合には０、１、２、３の４つの値をデータとすること
により従来の２倍の情報量を送ることができる。この多
値情報をそれぞれの値に対応した周波数で変調すること
により記録可能となる。たとえば０を送る搬送波をｆｃ
とすると１はｆｃ＋ｆｄ、２はｆｃ＋２ｆｄ、３はｆｃ
＋３ｆｄと変調することにより記録可能である。このよ
うにしても、最終的には、周波数変調記録となるので、
アナログ信号を周波数変調記録する従来方法との互換性
を確保することができる。

【００５７】入力されたデジタルデータは２４Ｍｂｐｓ
でありデジタル信号入力端子３０から入力される。これ
を一旦パラレル−シリアル変換回路３２により２ビット
信号に変換し、この信号を多値化回路３７により６Ｍｂ
ａｕの４値信号に変換する。ここでは、２ビット信号
[００][０１][１０][１１]をそれぞれ０,１,２,３のレ
ベルに対応させ４値信号とした。４値信号は周波数変調
回器１５に入力される。周波数変調器１５では基準搬送
波信号１８により周波数変調を行い、光学ユニット１４
によりレーザを駆動し記録する。一方、アナログ高精細
画像のＭＵＳＥ信号は、周波数変調器１５に直接入力さ
れる。

【００５８】記録時の周波数アロケーションを図１２に
示す。アナログ入力の場合には輝度の黒レベル１０．６
ＭＨｚに白レベルが１４．４ＭＨｚに対応し周波数変調
される。一方多値デジタル信号は０を周波数１０．６Ｍ
Ｈｚ、１を１１．９ＭＨｚに、２を１３．１ＭＨｚに、
３を１４．４ＭＨｚにそれぞれ対応させて変調するもの
である。

【００５９】また記録時の回転制御はスピンドルモータ
に送られる回転制御信号１０１により行なわれる。

【００６０】図１１には再生系の内プレーヤに含まれる
部分のブロック図を示す。再生時には光学ユニット１４
からの信号を復調器１７により復調し、デジタル４値信
号に変換した後、多値信号変換器３８により２ビットの
デジタル信号に変換する。多値信号変換器３８ではスレ
ッシュホルドにより４値信号を０、１、２、３の４値に
分解し、記録時と逆に各値を２ビットに割当、２ビット
のデータとする。すなわち４値信号が３の場合には［１
１］、２の場合には［１０］、１の場合には［０１］、
０の場合には［００］である。この２ビット信号をパラ
レル−シリアル変換器３５によりシリアルデータに変換
し出力する。

【００６１】またアナログＭＵＳＥ信号が記録されてい
る場合には復調器１７の出力がＭＵＳＥ信号となる。

【００６２】さらに、ここでは、回転同期をとる手段と
してパイロット信号を用いた。図１２に示すように、デ
ィスク上には、信号の他、回転同期をとるためのパイロ
ット信号が付加されている。ここでは、デジタルデータ
を記録する際にもこのパイロット信号を記録し、これに
より同期を得ている。パイロット信号は、復調器１７で
復調された信号から抜き出され、回転同期制御回路１０
２によりスピンドルモータを制御し回転を一定にする。

【００６３】多値信号を復調する場合、ノイズ等でレベ
ル変動が多い場合にはエラー発生率が大きくなる。この
ため、レベル変動による誤りを吸収するため、多値の基
準となる信号を設けることが有効である。図１３に、そ
のような多値復調基準信号を示す。（ａ）は、多値のう
ちある一つの信号を基準信号として加える例である。こ
れは、４値のうちの最も高いレベル３を基準とした例で
ある。（ｂ）は、４値全部をある決まったパターンで配
置し基準とする場合の一例であり、１ヶ所に０、１、
２、３のステップ上に配置される。（ｃ）は、各値を一
つずつ順に配置した場合である。（ａ）（ｂ）（ｃ）は
いずれも同期信号の直後に基準レベルをおく場合である
が、ここでは、必ずしも同期信号を必要としない。この
ため、（ｄ）に示すように、連続データのある一部にあ
るパターンの基準信号、この場合にはステップ信号、を
入れることが可能である。

【００６４】図１４に、記録再生装置のブロック図を示
す。これは、特にコンピュータから出力される高精細画
像の入出力を扱うものである。通常のデジタル高精細画
像データは例えばデジタルＨＤＶＴＲ３のデータをデジ
タル画像信号符号化装置３１でこの場合は２４Ｍｂｐｓ
の圧縮画像信号であり、プレーヤ１に入力される。また
外部のコンピュータ７上にあるデジタル高精細画像デー
タも、コンピュータ７上で処理され、この信号と同じフ
ォーマットの２４Ｍｂｐｓのデジタルデータとなりプレ
ーヤ１で記録再生される。２４Ｍｂｐｓの圧縮画像信号
と、コンピュータ７上にあるデジタル高精細画像データ
とは、切り替えてまたは合成されて、図１０の信号３０
として入力される。

【００６５】また光ディスクプレーヤ１で動作可能な光
ディスクとしては、再生専用のＭＵＳＥディスク１１
ａ、追記形光ディスク１１ｂの２種類が一台のプレーヤ
で利用可能である。追記形ディスク１１ｂはＳｂ２Ｓｅ
３／Ｂｉのディスクを用いた。このディスクは高Ｃ／Ｎ
が得られるため使用した。なお使用ディスクはこれに限
るものではなく、相変化、光磁気を用いた書換可能なデ
ィスクも使用可能である。

【００６６】なお、以上におけるＭＵＳＥ信号の記録フ
ォーマットおよびパイロット信号のフォーマットは再生
専用のＭＵＳＥディスクと同一フォーマットであり、再
生専用ディスクとの上位互換を維持している。

【００６７】また、ここでは、多値化を４値としたが、
これはディスクの性能によるもので、４値に限るもので
はない。またアナログ信号にＭＵＳＥ信号を用いたが、
特にＭＵＳＥ信号に限定されるものではない。

【００６８】このような記録再生装置によれば、多値化
されたデジタルデータを周波数変調方式を用いて記録す
ることにより、より高密度記録が可能となり、長時間の
高精細デジタル画像データの記録が可能である。さらに
従来のアナログ記録と同一の搬送波を用いた周波数変調
方式で記録するため、再生専用のＭＵＳＥディスクとの
互換が容易である。

【００６９】

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば以下の効果がある。すなわちデジタル信号を
周波数変調して記録することにより、従来のアナログ変
復調回路と同様の設計が可能であり、ディスクも同じも
のを用いることができる。

【００７０】またデジタル変調を行うことにより、より
高密度の記録が可能となり長時間のデジタル画像データ
の記録再生が可能となる。

【００７１】さらにデジタルデータを周波数変調する際
のキャリア周波数をアナログ信号の場合と同じにするこ
とにより、アナログ、デジタル両ディスク間で容易に互
換が可能となる。これにより効率的なディスク生産が行
なえ、小型の記録再生機を作ることができ、また使用者
も混乱することなくディスクを使用することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例のうち、プレーヤに含ま
れる部分のブロック図である。

【図２】第一の実施例の記録再生装置のうちの記録系の
ブロック図である。

【図３】第一の実施例における再生系のうち、プレーヤ
に含まれる部分のブロック図である。

【図４】第一の実施例の記録再生装置のうちの再生系の
ブロック図である。

【図５】第二の実施例における記録系のうち、プレーヤ
に含まれる部分のブロック図である。

【図６】第二の実施例における再生系のうち、プレーヤ
に含まれる部分のブロック図である。

【図７】第二の実施例における周波数変調時の周波数ア
ロケーションの説明図である。

【図８】第二の実施例における信号記録フォーマットの
説明図である。

【図９】第二の実施例における系方向の信号記録例の説
明図である。

【図１０】参考例における記録系のうち、プレーヤに含
まれる部分のブロック図である。

【図１１】参考例における再生系のうち、プレーヤに含
まれる部分のブロック図である。

【図１２】参考例における周波数変調時の周波数アロケ
ーションの説明図である。

【図１３】参考例における多値復調基準信号の説明図で
ある。

【図１４】参考例の記録再生装置のブロック図である。

フロントページの続き (72)発明者宮本真神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者鈴木順美神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者野呂良彦神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (56)参考文献特開平１−185802（ＪＰ，Ａ) 特開平１−98167（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−122208（ＪＰ，Ａ) 特開平４−195824（ＪＰ，Ａ) 特開平５−68228（ＪＰ，Ａ) 特開平６−208768（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/10 G11B 20/14 H04N 5/92

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に情報を記録する記録システム
において、第一搬送波の振幅および位相のうちの少なくとも一方を
デジタル情報に応じて変化させるデジタル変調によって
信号を変調し、当該デジタル変調後の信号によって、第
二搬送波を周波数変調する周波数変調手段と、上記周波数変調後の信号を上記記録媒体に記録する記録
手段と、を備えることを特徴とする記録システム。
【請求項２】記録媒体上に情報を記録する記録システム
であって、第一搬送波の振幅および位相のうちの少なくとも一方を
デジタル情報に応じて変化させるデジタル変調によっ
て、信号を変調するデジタル変調手段と、上記デジタル変調後の信号によって、第二搬送波を周波
数変調する周波数変調手段と、上記周波数変調後の信号を上記記録媒体に記録する記録
手段と、を備えることを特徴とする記録システム。
【請求項３】請求項２記載の記録システムであって、上記デジタル変調手段は、２値化されたデジタル情報を、２値化された複数のデジ
タル情報に変換し、当該複数のデジタル情報を、多重化
されたデジタル情報に変換し、上記多重化されたデジタル情報によって、上記第一搬送
波をデジタル変調することを特徴とする記録システム。
【請求項４】請求項１、２および３のうちのいずれか１
項に記載の記録システムにおいて、上記デジタル変調は、直交振幅変調であることを特徴と
する記録システム。
【請求項５】請求項１、２、３および４のうちのいずれ
か１項に記載の記録システムにおいて、上記記録信号は、上記第一搬送波の周波数に対して予め定められた関係を
有する周波数の信号を、デジタル復調時の基準信号とす
ることを特徴とする記録システム。
【請求項６】請求項１、２、３、４および５のうちのい
ずれか１項に記載の記録システムにおいて、アナログ信号を受け付けるアナログ信号受付手段と、上記デジタル変調された信号および上記アナログ信号の
うちの一方を選択して、上記周波数変調手段に出力する
選択手段と、を有し、上記周波数変調手段は、上記選択手段から出力される信号によって、上記第二搬
送波を周波数変調することを特徴とする記録システム。
【請求項７】請求項６記載の記録システムにおいて、上記アナログ信号による上記第二搬送波の周波数変調、
および、上記第一搬送波がデジタル変調された信号によ
る上記第二搬送波の周波数変調において、上記第二搬送
波の搬送波周波数および変調周波数範囲が共通すること
を特徴とする記録システム。
【請求項８】請求項６または７記載の記録システムにお
いて、上記記録手段は、上記アナログ信号によって上記第二搬送波を周波数変調
して生成された記録信号と、上記第一搬送波がデジタル
変調された信号によって上記第二搬送波を周波数変調し
て生成された記録信号とを、相異なる領域に記録するこ
とを特徴とする記録システム。
【請求項９】デジタル信号をデジタル変調してから周波
数変調して生成された信号が記録された記録媒体から、
上記信号を読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した信号を周波数復調する周波数
復調手段と、上記周波数復調により得られた信号の振幅および位相の
うちの少なくとも一方からデジタル情報を復調する復調
手段と、を有することを特徴とする再生システム。
【請求項１０】デジタル信号をデジタル変調してから周
波数変調して生成された第一の情報が記録される記録領
域、および、アナログ信号を周波数変調して生成された
第二の情報が記録される記録領域を有する記録媒体か
ら、上記第一の情報または上記第二の情報を読み出す読
出手段と、上記読出手段が読み出した情報を周波数復調する周波数
復調手段と、受け付けた信号の振幅および位相のうちの少なくとも一
方からデジタル情報を復調し、当該復調後の信号を出力
するデジタル復調手段と、上記復調後の信号を上記周波数復調手段から受け付け
て、上記記録媒体から読み出された情報が、上記第二の
情報の記録領域から読み出されたものである場合に、当
該周波数復調手段から受け付けた信号を再生情報として
出力し、上記記録媒体から読み出された情報が、上記第
一の情報の記録領域から読み出されたものである場合に
は、当該周波数復調手段から受け付けた信号を上記デジ
タル復調手段に与える切替手段と、を有することを特徴とする再生システム。