CN1164100C - 视频数据处设备以及视频数据记录和再现设备 - Google Patents

Abstract

一种处理视频数据的方法和设备，用于改变视频数据的宏模块的位置排列，按宏模块为单位来压缩视频数据并将它们记录在一个磁带记录介质上，通过多个视频数据形成视频数据的每个宏模块，其中要完成以下步骤：使磁带记录介质上的视频数据的宏模块的记录位置相邻，在再现时使所述视频数据相邻；并且混洗视频数据的宏模块，使得当以正常速度的预定倍数的速度扫描磁带记录介质上的视频数据时可以再现视频数据的宏模块，以此作为再现图像的视频数据的相邻宏模块。

Description

视频数据处理设备以及 视频数据记录和再现设备

技术领域

本发明涉及视频数据处理方法、视频数据处理设备、和视频数据记录和再现设备，其中在一个相当大的宏模块上对视频信号进行压缩和编码，并且对其进行显示，以便当再现记录在录象带上的视频数据时，即使是高速再现或出现数据误差时，也能很容易地识别再现视频的内容。

背景技术

一般来说，通过把包含在每一帧内的视频数据分成相对较小的模块，每一模块例如包括8×4个象素，并且以这些模块为单位进行诸如预期的编码的处理，从而对移动的图像的数字式视频数据进行压缩和编码。但目前，正在使用例如16×16象素的大型宏模块来压缩和编码视频数据。

为了防止突发性数据误差在再现时发生，并且为了防止由于在误差校正数据块(ECC块)中发生了大量误差而使通过同一个误差校正码进行误差校正处理成为不可能，因此要在录像机磁带(VTR带)上使视频数据进行混洗(shuffle)来记录视频数据，从而使包含在相同ECC模块中的大的宏模块在VTR带的螺旋形磁道上的分布变为随机的。

当以通常的(正常的)再现速度再现使用大的宏模块压缩并编码经混洗记录在VTR带上而使螺旋磁道上的分布如以上所述为随机的视频数据时，不会出现任何问题。然而，有时期望以例如2倍的速度或3倍的速度这样的高速从VTR带再现这些视频信号。在高速再现时，录像机(VTR)的再现头不沿VTR带螺旋道扫描(跟踪)，而是对于高速再现，相对于螺旋磁道的纵向方向成一定角度地跟踪螺旋磁道，跟踪的速度是正常速度的预定倍数。因此，不是记录在每一螺旋磁道上的所有视频信号都高速再现，即仅有一部分是高速再现的。

在常规的混洗操作中，要把视频数据混洗，使得包含在同一帧内的宏模块的分布在VTR带的螺旋形磁道上恒定不变，因此在只再现记录在每一螺旋磁道上的视频数据的一部分的情况下，要从同一螺旋磁道再现图象上彼此隔开的宏模块。

当宏模块相当小时，由于人的视觉性质所致，再现的单个宏模块不突出，整个图象似乎是一个整体，所以对观察者的影响不大。然而，宏模块越大，单个宏模块越突出，并且观察者观察到再现图像越难。即，在这种情况下，随机地再现彼此分开的多个矩形区(宏模块)，并且图像对于观察者来说似乎是反常的，好像把图像分成多个分开的区域，像一个方格旗。当视频移动活跃时，这种现象就更加突出。

通常，把多个记录磁头和再现磁头(记录/再现磁头)分别设在录像机的旋转磁鼓的磁带运行表面上，用以记录和再现(记录/再现)移动画面(音频和视频数据)的数字音频数据和数字视频数据。这些磁头分别扫描VTR带上的特定螺旋磁道，以记录和再现混洗的音频和视频数据。

在VCR的旋转磁鼓的磁带运行表面的多个记录/再现头中的一个或几个有时会出毛病，例如磁头阻塞。在这种情况下，对记录在和连续出毛病的记录/再现磁头对应的螺旋磁道上的音频和视频数据的记录和再现都是不可能的。因此，在帧的同一位置会连续发生图像损失，并且不可能通过使用其它帧的视频数据在时间轴上内插进行校正。即，对于由磁头阻塞等原因产生的图像损失，需要通过使用在同一帧中的其它视频数据来内插和校正这一损失。

然而，当记录/再现由一格式混洗的视频数据，以使由记录/再现磁头的一次扫描记录和再现的视频数据能被收集在一起，从而可对应于一个大范围的屏幕时，由磁头阻塞等引起的图像损失变大，并且在同一帧内进行内插变为不可能的。

另外，可以认为，使用具有高误差校正性能的强有力的误差校正码(ECC)能够校正由于磁头阻塞等引起的图像损失。但当采用这一方法时，具有大的误差校正能力的ECC码的数据量是很大的，并且占据音频和视频数据的比例变大，因此不能有效地记录音频和视频数据。

发明内容

本发明的目的是提供视频数据处理方法、视频数据处理设备、和视频数据记录和再现设备，其中，即使在使用相当大的宏模块对视频数据进行了压缩、编码、并记录在录相带上，然后再进一步进行高速再现，在显示的情况下，再现出的图像也很自然，并且容易观察。

本发明的另一目的是提供视频数据处理方法、视频数据处理设备、和视频数据记录和再现设备，借此，即使在记录/再现磁头发生了阻塞的情况下，也不会在通过从VTR带再现视频数据所获得的图像的同一位置连续发生数据丢失。

本发明的下一个目的是提供视频数据处理方法、视频数据处理设备、和视频数据记录和再现设备，借此，不管使用哪一种混洗模式来混洗要从VTR带再现的视频数据，也不会在图像的同一位置连续发生图像损失。

本发明还有一个目的是提供视频数据处理方法、视频数据处理设备、和视频数据记录和再现设备，借此，即使在旋转磁鼓的记录/再现磁头中引起了阻塞的情况下，也能很容易地进行帧内校正，再现图像的质量也不会有大的下降。

按本发明的第一方面，提供一种处理视频数据的设备，用于改变视频数据的宏模块的位置排列，以宏模块为单位压缩视频数据并将其记录在磁带记录介质上，视频数据的每一宏模块都由多个视频数据形成，所述设备包括：

视频数据排列改变装置，用于改变视频数据的宏模块的排列，以使在磁带记录介质上的视频数据宏模块的记录位置相邻，当再现时在图象上的所述视频数据相邻；

交插装置，用于进行交插，以使图象上视频数据的相邻宏模块不包含在同一个误差校正数据模块中；以及

误差校正码相加装置，用于把误差校正码加到交插的数据模块上。

按本发明的第二方面，提供一种视频数据记录和再现设备，用于记录和再现以宏模块为单位压缩到磁带记录介质和来自磁带记录介质的视频数据，所述设备包括：

视频数据处理装置，用于改变视频数据的宏模块的排列；以及

记录装置，用于在磁带记录介质上记录排列改变的视频数据。

所述视频数据处理装置具有：

视频数据排列改变装置，用于改变视频数据的宏模块的排列，使得磁带记录介质上的图像的相邻宏模块的记录位置彼此靠邻；

交插装置，用于进行交插，使得图像上的相邻宏模块不包含在同一个误差校正数据模块中；以及

误差校正码相加装置，用于把误差校正码加到交插的数据模块上。

最好，该设备进一步还包括：

视频数据再现装置，用于再现记录在磁带记录介质上的视频数据；

排列恢复装置，用于把再现的视频数据的宏模块的排列返回到初始的排列；

误差校正装置，用于通过使用加到其宏模块的排列返回到初始排列的视频数据上的误差校正码来进行误差校正处理；以及

视频数据扩展装置，用于扩展经误差校正的视频数据。

附图说明

从以下参照附图对优选实施例的描述中，本发明的这些及其它目的和特征都将变得更加清楚明了，其中：

图1表示按本发明的盒式录像机的配置；

图2表示图1所示的记录单元的配置；

图3表示图1所示的再现单元的配置；

图4A和4B说明图1所示的记录磁头单元和再现磁头单元在4个磁头情况下的配置；

图5表示当图1和图2所示的压缩和编码系统压缩和编码未压缩的视频数据时分割视频数据的方法；

图6A-6C表示从图1所示的压缩和编码系统向一个记录系统输出的压缩的视频数据；

图7A-7D表示图6所示记录模块单元的配置，其中的图2中所示的组合电路多路分配压缩的视频数据和未压缩的音频数据；

图8表示存贮在图1所示的存贮电路中的一个ECC模块；

图9表示图1所示的存贮电路的记录区；

图10表示在图1所示的VTR带上视频数据、音频数据和系统辅助数据的记录格式；

图11表示VTR带上图10所示的视频数据、音频数据和系统辅助数据的记录位置；

图12表示分割宏模块的方法；

图13表示当图3所示的再现单元进行2速再现、4速再现、7速再现、19速再现、和37速再现时，再现磁头单元40可再现50％或更多数据的螺旋磁道的部分轨迹；

图14A和14B表示当图1所示再现单元进行2速再现时，无论何时再现磁头单元扫描VTR带一次时所更新的图像区；

图15A和15B表示当图1所示再现单元进行4速再现时，每当再现磁头单元扫描VTR带一次时所更新的图像区；

图16A和16B表示图1所示再现单元进行7速再现时，每当再现磁头单元扫描VTR带一次时所更新的图像区；

图17A和17B表示图1所示再现单元进行19速再现时，每当再现磁头单元扫描VTR带一次时所更新图像区；

图18A和18B表示图1所示再现单元进行37速再现时，每当再现磁头单元扫描VTR带一次时所更新的图像区；

图19A-19C表示图9所示同步数据ID的内容；

图20表示对于525/60配置的视频数据的部分交插模式；

图21表示对于525/60配置的视频数据的部分交插模式；

图22表示对于525/60配置的视频数据的部分交插模式；

图23表示对于525/60配置的视频数据的部分交插模式；

图24表示对于625/50配置的视频数据的部分交插模式；

图25表示对于625/50配置的视频数据的部分交插模式；

图26表示对于625/50配置的视频数据的部分交插模式；

图27表示对于625/50配置的视频数据的部分交插模式；

图28表示包含在525/60配置的视频数据中的音频数据的交插模式；

图29表示包含在625/50配置的视频数据中的音频数据的交插模式；

图30A和30B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有525/60配置，考虑了下述情况作为例子：当不进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，图4所示的记录磁头单元的4个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图31A和31B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有625/50配置，考虑了下述情况作为例子：当不进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，图4所示的记录磁头单元的4个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图32A-32C表示内插损失的视频数据的方法；

图33A-33B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有525/60配置，考虑了下述情况作为例子：当要进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，图4所示的记录磁头单元的4个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图34A和34B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有625/50配置，考虑了下述情况作为例子：当要进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，记录磁头单元的二个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图35表示通过图2所示的记录磁头单元记录在VTR带上的视频数据；

图36A和36B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有525/60配置，考虑了下述情况作为例子：当不进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，记录磁头单元的二个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图37A和37B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有625/50配置，考虑了下述情况作为例子：当不进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，记录磁头单元的二个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图38A和38B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有525/60配置，考虑了下述情况作为例子：当要进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，记录磁头单元的二个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障；

图39A和39B表示不能读出的VTR带的螺旋磁道和与不可能读出的数据对应的画面上的一个部分，其中的视频数据具有625/50配置，例如考虑了下述情况：当要进行图2所示的通过SYNC和ID相加电路的磁道交替时，记录磁头单元的二个记录磁头中的第二个记录磁头出了故障。

具体实施方式

下面说明本发明的视频数据记录和再现设备的第一实施例。

在本说明书中，术语“视频数据”指的是视频数据(图像数据)和/或与其相关的音频数据。

图1是按本发明的录像机(VTR)设备1的配置图，用作记录和再现设备。

按本发明的VTR设备1包括：记录单元10、记录磁头单元20、再现磁头单元40、再现单元48、控制单元60、走带系统62、和磁鼓旋转系统。

记录单元10由压缩和编码系统12、记录系统14、和存贮电路18组成。

再现单元48由再现系统50、存贮单元56、和扩展及解码系统58。

VCR设备1通过压缩和编码系统(例如MPEG)，以预定帧数为单位(GDP：画面组)来压缩和编码来自外部视频处理设备(未示出)的视频数据，例如来自音频和视频数据中继设备和音频和视频数据编辑设备的视频数据。

此外，该VCR设备1以和常规VCR设备相同的方式混洗视频数据，特别是将其混洗并记录在VTR带2中，其视频数据有一半与未经压缩的音频数据一起包含在盒带中，因此即使在多个记录磁头和再现磁头(记录和再现磁头)中的一部分发生了诸如磁头阻塞之类的故障的情况下，也不会在再现的图像中的同一位置连续发生丢失。

另外，VCR设备1的再现系统50读出如前所述记录在VTR带上的音频和视频数据、再现记录时间的音频和视频数据、并将其输出到外部视频处理设备。

图2是图1所示记录单元10的配置图。记录单元10的记录系统14由组合电路140、写地址控制电路142、混洗ROM电路141、外部码编码器146、交插ROM电路148、读地址控制电路150、SYNC和ID相加电路152、以及内部码编码器154组成。

图3表示图1所示的再现单元48的配置。再现单元48的再现系统50由内部码解码器电路500、ID检测电路510、非跟踪控制电路512、外部码解码器电路518、去混洗ROM电路520、读地址控制电路522、和去组合电路524组成。

再现单元48的存贮单元56由一存贮电路560和一慢速存贮器(jogmemory)电路562组成。

图4A和4B表示的是对于4个磁头的情况图1中所示的记录磁头单元20和再现磁头单元40的配置。

在图4A中，记录磁头单元20有4个记录磁头200、202、204和206。

在图4B中，再现磁头单元40由再现磁头400、402、404、和406构成。每个再现磁头400、402、404、和406都包括一个正的方位角的再现磁头(正方位再现磁头)：a₁₁、a₁₂(A₁)、a₂₁、a₂₂(A₂)、a₃₁、a₃₂(A₃)、和a₄₁、a₄₂(A₄)，它们被安排在距VTR带2的一个螺旋磁道有一定量的距离的旋转磁鼓30的走带表面上；还包括负方位角的再现磁头(负方位再现磁头)：b₁₁、b₁₂(B₁)、b₂₁、b₂₂(B₂)、b₃₁、b₃₂(B₃)、和B₄₁、B₄₂(B₄)，它们和正方位再现磁头类似也被安排在距VTR带2的一定量的距离的相对于旋转磁鼓30的转轴来说和正方位再现磁头对称的磁带移动表面上。

下面，说明VCR设备1的组成部分。

按照通过VCR设备1的用户经设在VCR设备1上的操作按钮或终端输入的操作数据，控制单元60控制VCR设备1的组成部分。

走带系统62使VTR带2按控制单元60的控制移动。

旋转磁鼓系统64按照控制单元60的控制旋转该磁鼓30，使安排在旋转磁鼓30上的记录磁头单元20和再现磁头单元40能扫描VTR带2的螺旋磁道。

下面说明和当VCR设备1在VTR带2上记录音频和视频数据时的操作有关的组成部分。

记录单元10通过压缩和编码系统(如，MPEG系统)压缩和编码从外部视频处理设备输入的未经压缩的视频数据(INPUT DATA VIDEO)，并且和未经压缩的音频信号(INPUT DATA AUDIO)一起将该数据记录在VTR带2上。

图5表示当图1和图2所示的压缩和编码系统12压缩和编码未经压缩的视频数据时分割视频数据的方法。

在图5中，一个画面包含沿扫描线方向的720个象素、并且对于具有525/60配置(结构)的视频数据来说沿垂直方向包含512行、而对于具有625/50配置的视频数据来说沿垂直方向包含608行。还有，一个宏模块由16个象素×16行组成。因此，一个画面对于具有525/60配置的视频数据来说分割成45×32个宏模块，对于625/50配置来说视频数据分为45×38个宏模块。

在记录单元10(图1)中，压缩和编码系统12把输入的未压缩的视频数据分割为如图5所示的16个象素×16行的宏模块，并进行正交变换DCT(如，离散余弦变换)、预测编码、量化、和针对这些宏模块的可变长度编码，以便进行以GOP为单位的压缩和编码。

图6A-6C表示从压缩和编码系统12向记录系统14输出的压缩的视频数据。

在图6A中，一个压缩的视频数据GOP包括例如两个压缩视频数据帧，即I帧(图象内帧)和B帧(双向画面帧)；对I帧在帧内靠得很近处，进行压缩和编码，并且能在不使用另一帧数据的条件下扩展和解码；对B帧进行压缩和编码，并且通过使用该帧之前及之后的帧的扩展和解码数据可使该帧同在该帧之前及在该帧之后的帧具有相关性。

在图6B中，压缩和编码系统12向记录系统14的组合电路140(图2)输出产生的压缩视频数据，以此作为具有I帧在前B帧在后(在随后的部件中经历一个相当长的处理时间)的比特串。

记录系统14(图1和图2)使用存贮电路18混洗压缩的视频数据、将视频数据再汇编成预定的记录格式、对其再附加一个误差校正码(外部码(外部ECC)和内部码(内部ECC)，它们放在一起还称之为乘积码)、并且经记录磁头单元20在VTR带20的螺旋磁道上进行记录。

在记录系统14中，组合电路140根据从压缩和编码系统12输入的GOP数据执行处理；以图6C和图7A-7D所示的固定长度的记录模块为单位组合从压缩和编码系统12输入的可变长度的压缩的视频数据、未压缩的音频数据、和从控制单元60输入的系统辅助数据；并且按照写地址控制电路142产生的写地址将它们存贮在存贮电路18中。此外，组合电路140多路分配包含在压缩的视频数据中并且指示每个宏模块在画面(图5)上的位置的宏模块位置数据(宏模块号数)，并将其输出到写地址控制电路142。

图7A-7D表示图6C所示记录模块单元的配置，图2所示的VCR设备15通过记录模块单元多路变换压缩的视频数据和未压缩的音频数据。

在图7A中，记录模块单元具有一个126个字节的配置，从头开始包括2个字节的同步数据区SYNC；4个字节的识别数据区ID；108个字节的数据区(DATA)；以及一个内部编码(内部奇偶校验)区。

在图7B中，64个压缩视频数据(I帧和B帧)记录模块构成包含视频数据的一个ECC(误差校正码)。ECC模块包含50个记录模块单元，其中在数据区(DATA)和包含外部码(外部奇偶校验)的14个记录模块单元中对压缩的视频数据进行多路变换。要注意，在压缩的视频数据具有625/50配置的情况下，在36个ECC模块中包含的视频数据相当于一个GOP，而在压缩的视频数据具有525/60配置的情况下，在30个ECC模块中包含的视频数据就相当于一个GOP。

在图7C中，14个未压缩的音频数据记录模块构成一个ECC模块，它包含对应于相当一个EOP的视频数据的未压缩的音频数据。该ECC模块包含6个记录模块单元，其中在数据区(DATD)和含外部码(外部奇偶校验)的8个记录模块单元中多路转换未压缩的音频数据。

要注意，在压缩的视频数据具有625/50配置的情况下，在12个ECC模块中包含相当一个GOP的视频数据；在压缩的视频数据具有525/60配置的情况下，在10个ECC模块中包含相当一个GOP的视频数据。在一个GOP中最多包含4个频道的音频数据(CH₁到CH₄)。要注意，未压缩的音频数据有一个固定的长度。组合电路140把未压缩的音频数据等分为固定的长度，并在每一个记录模块单元中再组合它们。

在图7D中，对每个GOP的视频数据增加由控制单元60等产生的系统辅助数据。像系统辅助数据那样，对于每一帧的数据，在数据区(DATA)从头开始包含：在再现系统50的非跟踪控制电路512中进行非跟踪处理(随后参照图3说明)使用的30个字节的非跟踪控制数据(NT控制)和两个管理数据(帧0数据、帧1数据)，每个管理数据包含被用户用来管理VTR带2的39个字节。

应注意，和用于视频数据的记录模块单元、用于音频数据的记录模块单元不同，系统辅助数没有与其相加的外部码，并且没有采用ECC模块的配置，但为了保证系统辅助数据的可靠性，对于VTR带2的一个GOP的音频和视频数据的每一个记录区，在压缩的视频数据具有625/50配置的情况下反复写入32个系统辅助数据，而在压缩的视频数据具有525/60配置的情况下则反复写入24个系统辅助数据。

这里进一步再对照下列事实：压缩的视频数据对于每个宏模块来说具有一个可变的长度，而记录模块则具有固定的长度，因此在一个记录模块单元中不总是包含相当一个宏模块的压缩的视频数据。因此，在记录模块单元中有时存在多余的空间，或者在一个记录模块单元中有时不可能完全包含压缩视频数据的一个宏模块。另一方面，如果在记录模块单元的中间发生数据误差，则不可能再再现已经发生数据误差的记录模块的这部分之后的数据。

进而，每个宏模块的直流分量和低频分量对再现后的图象质量有很大的影响。为此，组合电路140要从图7B所示ECC模块的数据区(DATD)的开头以较低频的顺序开始组合每个宏模块的压缩视频数据的各个分量。

当压缩的视频数据以较低频率的顺序包含在数据区(DATD)并以此方式记录在VTR带2时，只要在记录模块单元的数据区的开头不引起数据误差，即使在最坏情况下也能再现对再现的图像质量影响最大的压缩的视频数据的直流分量。

因此，通过用这种方法在记录模块单元中组合压缩的视频数据，就完全可以防止出现根本不可能再现引起了数据误差的宏模块图像，并且可把再现图像质量下降减小到最低程度。进而，当采用这种方法时，即使在以VCR设备1高速从VTR带2再现音频和视频数据并且因此不可能读出每个记录模块单元的所有数据的情况下，也能得到类似结果。

图8表示存贮在图1所示存贮电路1 8中的ECC模块。图9表示图1所示存贮电路1 8的记录区。

如图8和9所示，在存贮电路1 8中存贮如以上所述的由记录系统14在图7A-7D的记录模块单元中组合的压缩视频数据。

在存贮电路18中，存贮图7B的视频ECC模块，例如从图9所示的ooh(h：16进制表示法)地址到240h地址(每个地址2个字节(16位))。

例如从存贮电路18的240h地址到300h地址存贮音频ECC模块(图7C)。进而，例如从存贮电路18的300h地址到340h地址存贮系统辅助数据(图7D)。接下去，从存贮电路18的340h地址到377h地址用作音频延迟的备用区。

混洗ROM电路144存贮对应于组合电路140按照写地址控制电路142的控制试图存入存贮电路18并输出到写控制电路142的每一个记录模块单元的存贮电路18的地址(混洗模式)。

即，写地址控制电路142产生的写地址表示：按照从混洗ROM电路114输入的混洗模式，通过组合电路140输出的记录模块单元将变为该ECC模块的记录模块单元的哪些号数，并且该控制电路142还针对该图7A-7D的ECC模块和系统辅助数据完成混洗操作。

要注意，在VCR设备1中，由于宏模块的尺寸相当大，例如为16个象素×16行，所以要把混洗模式存入混洗ROM电路144中。使用该模式进行混洗操作，以使例如每当记录磁头单元20扫描VTR带2一次，相互邻近的宏模块就同时记录在VTR带2中，并且还要汇总记录在VTR带2中。即，在VCR设备1中，在记录时，通过记录磁头单元20的一次扫描，记录对应于一个很宽的画面区的压缩视频数据，并且通过再现磁头单元40的一次扫描从VTR带2读出对应于该很宽的画面区的压缩视频数据。

这里，将对存贮在混洗ROM电路144中的混洗模式进行说明。

图10是图1所示VTR带2上的视频数据、音频数据、和系统辅助数据的记录格式。图11表示图10所示的视频数据、音频数据、和系统辅助数据在VTR带2上的记录位置。

在图10中，在VTR带2的10个螺旋磁道上记录具有525/60配置的一个GOP的视频数据，同时在VTR带2的12个螺旋磁道上记录具有625/50配置的一个GOP视频数据。

在图11中，把一个GOP的音频和视频数据(各占一半)分到VTR带2的螺旋磁道的上侧区和下侧区。音频数据记录在VTR带2的中央，视频数据记录在音频数据的两侧。

在VTR带上记录未压缩视频数据的VCR设备中，针对每一个象素完成混洗操作，或者在场内压缩和编码系统中，针对每一个8×4个象素的相对小的宏模块完成混洗处理。

当对于每一个象素或每一个相对小的宏模块完成了混洗处理时，为改善误差校正能力，就要确定混洗模式，使在VTR带2上尽可能远的位置上记录同一图象的相邻象素或宏模块。即使用这样一种混洗模式完成了混洗处理，由于在图像上的混洗处理的单元面积很小，即使通过高速再现再现了一部分视频数据，由于人的视觉特性，图像似乎还是完整的，因此观察者能充分识别出图像的内容。

然而，如果通过一种混洗模式进行混洗处理以便在VTR带2上尽可能远的位置记录了16×16象素的大的宏模块，则在图像的相邻宏模块的再现之间的时间间隔变大，观察者可清晰地确认宏模块的边界，图像看起来不完整。因此，在这种情况下，图像变得很象分成各个宏模块的方格国旗，观察者观察图像变得非常难。

为了克服这一缺点，在VCR1中，在VTR带2的相邻位置记录同一图像的相邻宏模块，因此每当记录磁头单元20扫描VTR带一次，就可记录同一图像的一个很宽区域的视频数据；此外，在不同的ECC模块中包含VTR带2上的相邻宏模块，因此通过相应的不同误差校正码(内部码和外部码)可以校正这些宏模块的误差。

另一方面，如图10和11所示，还存在下述限制条件，即，在10个或12个螺旋磁道上记录一个GOP的音频和视频数据，并且记录视频数据的扇区被记录音频数据的扇区分成两个区。由于存在这种限制，要对系统进行设计，使得多速再现的速度低的情况下再现包含在图像的一个大矩形中的视频数据，而在速度高的情况下再现包含在小矩形中的视频数据。

现参看图12-18，针对具有525/60配置的视频数据的情况，将进一步详细说明存贮在混洗ROM 144中的混洗模式。

图12表示分割宏模块的方法。

如图12左侧所示，当把视频数据分成16×16个象素的宏模块时，沿扫描行方向(水平方向)形成45个宏模块，沿垂直方向形成32个宏模块(总共45×32个)。把这45×32个宏模块沿水平方向分成5份，并且沿垂直方向分为4份(总共5×4份)，从而分割成混洗模块，每个混洗模块包含水平方向的9个宏模块和垂直方向的8个宏模块(总共9×8个)。

在这20个混洗模块中，有10个混洗模块变为图像的上侧，它们被指定为VTR带2的螺旋磁道01h-0Ah的下侧区(图11)，另外10个混洗模块(半色调画面部分)变为图像的下侧，它们被指定为VTR带2的螺旋磁道01h-0Ah的上侧区。

把每一个这样分割得到的混洗模块进一步再分成在水平方向3包含个混洗模块并且在垂直方向2包含个混洗模块(总共3×2个)的6个混洗单元，并且进一步再分成由在水平方向包含3个混洗模块并且在垂直方向包含4个混洗模块(总共3×4个)组成的12个单元。把虚线指示的顺序加到包含在混洗单元中的宏模块上。这个顺序表示包含在每个混洗模块中的宏模块针对VTR带2的记录和再现顺序。

图13表示部分螺旋磁道(图4B)的轨迹，当再现单元48进行2倍速度的再现(正常速度的2倍速度)、4倍速度再现、7倍速度再现、19倍速度再现、37倍速度再现时，再现磁头单元40从所述轨迹可再现50％或者更多的数据。应该注意，轨迹a到轨迹e是再现磁头400、402、404、和406(图4B)分别在2倍速度再现、4倍速度再现、7倍速度再现、19倍速度再现、和37倍速度再现的情况下的一个轨迹。

图14-18表示当图1所示的再现磁头单元48分别进行2倍速度再现、4倍速度再现、7倍速度再现、19倍速度再现、和37倍速度再现时，每当再现磁头单元扫描VTR带2一次所实现的更新的图像区。

如后面在说明再现单元48的非跟踪控制电路512中将会说明的那样，再现单元48通过非跟踪系统从VTR带2再现音频和视频数据，因此再现单元48能够再现由螺旋磁道的任何一个再现磁头400、402、404、和406扫描过的各个部分中所记录的音频和视频数据。

如图13的轨迹a所示，VCR1的再现单元48在2倍速度再现和4倍速度再现期间可以从被扫描的螺旋磁道的上侧区和下侧区这两个区再现音频和视频数据。

例如，当再现磁头单元40从图12所示的被扫描的螺旋磁道读出混洗的音频和视频数据时，读出的视频数据对应于图14A和15A的中间色调画面的两个混洗的模块的矩形部分，因此有可能读出图像上的在一个很宽的区域中的相继的视频数据。

另一方面，当再现磁头单元40再现类似常规情况从螺旋磁道再现随机混洗的音频和视频数据时(如图14B和15B所示)，则读出的数据在画面上是不连续的，并且对应于每个面积都很小的一些小的矩形部分，因此如以上所述的给观察者的感觉很不自然。

当VCR设备1按7倍速度再现操作，并且VCR设备1的再现单元48例如从图13的轨迹c的一部分读出如图12所示混洗的音频和视频数据时，读出的视频数据可作为对应于2个矩形区的视频数据被再现，其中的每个矩形区包含图16A中的半色调画面的9×4个宏模块。另一方面，当再现磁头单元40从螺旋磁道再现随机混洗的音频和视频数据时，将读出如图16B所示的对应面积都很小的矩形部分的画面上的不连续的视频数据。

当VCR设备1按19倍速度再现操作，并且VCR1的再现单元48从图13的轨迹d的一部分读出如图12所示混洗的音频和视频数据时，读出的视频数据可作为对应于6个矩形区的视频数据进行再现，其中的各个矩形区包含图17A中的半色调画面的3×4个宏模块。另一方面，当再现磁头单元40从螺旋磁道再现随机混洗的音频和视频数据时，如图17B所示将读出对应于面积都很小的矩形部分的画面上的不连续的视频数据。

当VCR设备1按37倍速度再现操作，并且VCR设备1的再现单元48例如从图13的轨迹e的一部分读出如图12所示混洗的音频和视频数据时，读出的视频数据可作为对应于12个矩形区的视频数据进行再现，其中的每个矩形区包含图18A中半色调画面的3×2个宏模块。另一方面，当再现磁头单元40从螺旋磁道再现随机混洗的音频和视频数据时，则如图18B所示将读出对应于面积都很小的矩形部分的画面上的不连续的视频数据。

如以上参照12-18所描述的，当使用图12所示的混洗模式时，每当再现磁头单元40扫描VTR带2一次，就可读出对应于其中图像连续的一个很宽的矩形区的视频数据，并且观察者很容易识别出高速再现期间图像的内容。

写地址控制电路142根据从组合电路140输入的宏模块位置数据从混洗ROM电路114读出混洗模式、产生按读出的混洗地址要写入记录模块单元的存贮电路18的地址(该记录模块单元是组合电路140试图在存贮电路18中存贮的记录模块单元)、并且完成混洗处理。

要注意，虽然以上的说明是针对具有525/60配置的视频数据进行的，但即使当混洗具有625/50配置的视频数据时，也可应用图12所示的混洗模式。

进而，SYNC及ID相加电路152(图2)针对已混洗并给定了外部码的音频和视频数据完成交插操作，并且完成磁道交替，下面对此还会提到。即，通过由写地址控制电路142进行的混洗处理和由SYNC及ID相加电路152进行的交插操作和磁道交替，能把记录模块单元分配给实际的VTR带2的螺旋磁道。

外部码编码器146(图2)从记录在存贮电路18中的视频ECC模块和音频ECC模块(图7A-7D)读出音频和视频数据，并且从包含在每个数据区(DATA)的压缩的视频数据或音频数据产生外部码。进而，外部码编码器146对应于数据区(DATD)和存贮电路18的外部码区的地址存贮所产生的外部码以及音频和视频数据。

SYNC和ID相加电路152由从控制单元60输入的记录启动信号(RECSTART)激励，并产生同步数据SYNC。另外，SYNC和ID相加电路1 52产生识别数据ID并输出ID到SYNC和ID相加电路150。进而，SYNC和ID相加电路150完成下面将要参照图30-34介绍的交插操作和磁道交替。

这里，对通过SYNC和ID相加电路152产生的识别数据ID加以说明。

图19A-19C表示图9所示的识别数据ID的内容。

如图10所示，在视频数据具有525/60配置的情况下，在VRT带2的10个螺旋磁道上记录了在存贮电路18中记录的一个GOP的ECC模块和系统辅助数据(SYSTEM AUX)；而在视频数据具有625/50配置的情况下，在VRT带2的12个螺旋磁道上记录了上述模块和数据。

在识别数据ID中，包含同步模块(Sync Block)ID和磁道ID(下面，它们加在一起简称为识别数据ID)。

把如图19A所示的一个8位的同步模块ID加到图10中箭头A所示的ECC模块的每一个记录模块单元及系统辅助数据上；并且如图10中的箭头B所示，对于625/50格式的音频和视频数据，把一个磁道ID在01h到0Ch的范围内相加；而对于525/60格式的音频和视频数据，把一个磁道ID从01h到0Ah的范围内相加。

如图19B所示，使用音频数据的ECC模块(图7C)的识别数据ID的第6位来识别系统辅助数据和音频(AUDIO)数据、使用第5和第4位来识别音频数据的频道(CH₁-CH₄)、使用第3位来识别螺旋磁道的上侧区和下侧区。

另外，如图19C所示，使用视频数据ECC模块的识别数据ID的第7位来识别上、下区段。

交插ROM电路148(图2)存贮交插操作模式，该模式指示识别数据ID对应于哪一个ECC模块的哪一个号的记录模块单元，电路148并且向读地址控制电路150输出按照读地址控制电路150的控制所存贮的交插操作模式。

读地址控制电路150控制交插ROM电路148以读出交插操作模式，并且产生根据交插操作模式记录对应于输入识别数据ID的ECC模块的记录模块单元的存贮电路18的地址。

存贮电路18输出存贮在读出地址的记录模块单元(ECC模块)给SYNC及ID相加电路152，该读出地址是由读地址控制电路150产生的。

SYNC及ID相加电路152把对应于VTR带2的螺旋磁道的输入记录模块单元(ECC模块)分开、加上识别数据ID、完成交插操作、进而进行磁道交替，并把最终的数据输出到内部码编码器154。

现在参照图20-29，详细说明通过SYNC和ID相加电路152进行的交插操作。

应该注意，如以上所述，仅在由写地址控制电路140进行混洗处理并且由SYNC和ID相加电路152进行交插操作和磁道交替之后，才把记录模块单元(同步模块；SYNC模块；图6)分配给VTR带2的螺旋磁道。

在SYNC和ID相加电路152中的交插操作处理是为了均匀地将包含在每个GOP 30个(对于525/60配置)或36个(对于625/50配置)视频数据ECC模块中的记录模块单元(同步模块)，以及包含在每个GOP 10个(对于525/60配置)或12个(对于625/50配置)音频数据ECC模块中的记录模块单元分配给VTR带2的10个(对于525/60配置)或12个(对于625/50配置)螺旋磁道。

使用SYNC和ID相加电路152进行交插操作的一个目的是通过把数据误差分散在多个ECC模块，因而即使在再现期间产生突发状误差(段误差)也能把误差抑制在不超过每一个ECC模块中的误差校正能力的范围内。

另外，由于通过写地址控制电路142进行了混洗处理，使图像中的相邻宏模块记录在相邻的位置，所以通过将VTR带2上的相邻的宏模块封装在各个不同的ECC模块中，并由此通过相应不同的误差校正码实现误差校正，即使在VTR带2上的多个相邻宏模块中引起了数据误差，也能避免集中在一个很窄范围内的且不能进行内插的图像损失问题或突出的画面损失问题，这是通过SYNC和ID相加电路1 52进行交插操作的另一个目的。

如图11所示，每个ECC模块的外部码(外部奇偶性)都安排在音频和视频数据的每个记录模块单元(同步模块)的两侧。通过按这种方式安排它们，在VTR带2上发生磁带偏斜的地方，即使在VTR带2和再现磁头400、402、404、406(图4)没有充分彼此接触的情况下，也可能尽量多地读出音频和视频数据。进而，通过按这种方式安排外部码，当编辑例如第一频道(CH1)的音频数据时，即使在错误地改写了其它区段的数据的情况下，只有外部码损失的几率很大，而保留主数据的几率是很高的。

下面参照图20-29描述具体的交插操作模式。

图20-23说明了用于具有525/60配置的视频数据的视频数据交插操作模式。应注意，图20-23所示的是交插操作模式的一些部分。附图中的数字值表示下面将在说明SYNC和ID相加电路152中介绍的加到记录模块单元的同步模块ID(SYNC BLOCK ID)和磁道ID、对应于磁道ID以及同步模块ID的ECC模块号数(ECC模块ID)和同步模块号数。

图24-27说明了用于具有625/50配置的视频数据的视频数据交插操作模式。应注意，图24-27所示的是交插操作模式的一些部分。附图中的数字值表示要加到记录模块单元的同步模块ID(SYNC BLOCK ID)和磁道ID(下面将在说明SYNC和ID相加电路152中予以说明)、以及对应于磁道ID和同频模块ID的ECC模块号数(ECC模块ID)和同步模块号数。

图28和29分别表示对于具有525/60配置和625/50配置的视频数据的视频数据交插操作模式。

把图22-29所示的交插操作模式存贮在交插操作ROM电路148中。

下面参照图30-34详细说明由SYNC和ID相加电路152进行的磁道交替。

图30A、30B、31A、31B表示不可能读出的VTR带2的螺旋磁道以及与不可能读出的数据对应的图像上的部分，例如下述情况：当没有完成图2所示的由SYNC和ID相加电路1 52进行的磁道交替时，在如4A所示的记录磁头单元20的4个记录磁头200、202、204、206中的第二个磁头202中发生了故障。

要注意，图30A和30B表示具有525/60配置的音频和视频数据的情况；图31A和31B表示具有625/50配置的音频和视频数据的情况。为便于说明，简化了磁道和图像上部分之间的对应关系。

如图30A所示，磁道号01h、05h、09h……的螺旋磁道对应于记录磁头200，磁道号02h、06h、0Ah……的螺旋磁道对应于记录磁头202，磁道号03h、07h、01h……的螺旋磁道对应于记录磁头204，磁头号04h、08h、02h……的螺旋磁道对应于记录磁头206。

这里，当记录磁头单元20的4个记录磁头200、202、204、206中的记录磁头202发生了例如磁头阻塞之类的故障、并且通过记录磁头202不可能在VTR带2上写入音频和视频数据时，就不能再记录由记录磁头202扫描的螺旋磁道的音频和视频数据(磁道ID＝02h、06h、0Ah……)。这里，如以上所述，VCR1的写地址控制电路142和混洗ROM电路144针对具有一个混洗模式的压缩的视频数据完成混洗处理，以使图象上的相邻宏模块集合在一起。音频和视频数据(磁道ID＝02h、06h、0Ah……)例如对应于图30(B)所示图像上的部分02h、06h、0Ah……。因此，如图30(B)所示，对应于图像上部分02h、06h、0Ah的音频和视频数据当记录磁头202出了故障时就不会被记录在VTR带2上。但在下一个GOP，虽然不能记录对应于部分04h和08h的视频数据，但在一般的情况下通过记录磁头206可以记录对应于部分02h、06h和0Ah的记录数据。

如图31A和31B所示，由于记录磁头202发生故障的影响，对于具有625/50配置的音频和视频数据，由于一个GOP的视频数据被记录在12个螺旋磁道上，所以在记录磁头202发生故障的情况下，在VTR带2上不会记录对应于图像上的部分02h、06h和0Ah的视频数据。

图32A-32C表示内插损失的视频数据的方法。

如图30A和31A所示，即使在特定的螺旋磁道上不记录音频和视频数据的情况下，例如当指定一个混洗模式以使视频数据的象素在混洗操作变为随机之后被存贮在混洗ROM电路144(图2)中时，有可能利用周围的象素的数据在再现期间内插损失的象素数据。

但如以上所述，一种混洗模式混洗了数据，使相邻的宏模块集中存贮在第一实施例的混洗ROM电路114中。如果没有记录特定螺旋磁道的视频数据，那么在再现期间对应于图像上一个很宽范围区域的视频数据就一起消失。不可能在再现期间内使用其周边的象素数据内插按此方式损失的视频数据如图32A所示。

此外，如图31A所示的音频和视频数据的损失在GOP期间相继续发生，因此如图32C所示，通过在再现期间内在失去部分放入前一个画面的部分这样的处理(冻结处理)是不可能内插该数据的。

因此，SYNC和ID相加电路152完成图33A、33B、34A、34B所示的磁道交替，以防止图像上同一部分的视频数据连续损失，并且即使在记录磁头202中发生了磁头阻塞的情况下，也允许在尽可能接近该再现期间的一个时刻进行冻结处理(图32C)。

图33A、33B、34A、34B表示不可能读出的VTR带2的螺旋磁道以及对应于不可能读出的数据的画面上的部分，例如下述情况：当正在进行由图2所示的SYNC和ID相加电路152进行的磁道交替时，图4所示的记录磁头单元20的4个记录磁头200、202、204、206中的第2个记录磁头发生了故障。

应注意，图33A和33B表示具有525/60配置的音频和视频数据的情况；图34A和34B表示具有625/50配置的音频和视频数据的情况。在图33A、33B、34A、34B中，对磁道和图象上的部分之间的对应关系作了简化，但没有改变本发明的基本概念。

如图33A和34A所示，SYNC和ID相加电路152在相邻的螺旋磁道之间使要记录在VTR带2的螺旋磁道上的每一个GOP的音频和视频数据进行交替。即，对于没有进行如图33A和34A所示的磁道交替的一个正常的GOP，SYNC和ID相加电路152把磁道ID加到要记录在VTR带2的螺旋磁道上的各个音频和视频数据上，磁道号为：01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah(0 1h、02h、03h、04h、05h、06h、08h、09h、0Ah、0Bh、0Ch)(图括号外的内容表示525/60配置的情况，圆括号内的内容表示625/50配置的情况，在说明SYNC和ID相加电路152的操作的情况时也是如此)，上述相加的顺序是01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah(01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah、0Bh、0Ch)，并将它们输出到内部码编码电路154。

另一方面，对于如图33A和34A所示的磁道交替的交替GOP的情况，SYNC和ID相加电路152把磁道ID如，02h、01h、04h、03h、06h、05h、08h、07h、0Ah、09h(02h、01h、04h、03h、06h、05h、08h、07h、0Ah、09h、0Ch、0Bh)加到要记录在VTR带2的螺旋磁道上的各个音频和视频数据上，这些磁道的磁道号例如为01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah(01 h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah、0Bh、0Ch)，并且将最终的音频和视频数据以此顺序输出到内部码编码电路154。即，通过SYNC和ID相加电路152的处理，记录在VTR带2上的音频和视频数据的磁道ID和磁道号在每个其它的GOP中不再重合(10个螺旋磁道(12个螺旋磁道))。

因此，如图34A和34B所示，即使记录磁带202在VTR带2的磁道号为02h、06h、和0Ah的螺旋磁道上不能记录数据的情况下，具有磁道ID为02h、06h和0Ah的音频和视频数据也能以一个GOP的间隔记录在磁道号为01h、05h、09h的VTR带2的螺旋磁道上，并且如图34B所示，在再现期间，以一个GOP的间隔交替地再现01h、05h、和09h部分和02h、06h、和0Ah部分的图像。因此，在再现期间，通过针对画面的01h、05h、和09h部分以及02h、06h、和0Ah部分交替地进行冻结处理(图32C)，可以内插图像。

要注意，即使对于图33A和33B，不能记录的数据对于每一个GOP都有所变化，因此通过冻结处理可以内插图像。

和图30A、30B、31A、31B所示的磁道交替不能实现、画面的特定部分的图像全然不能记录的情况相比，在完成了图33A、33B、34A、34B所示的磁道交替时，对应于画面上所有GOP的视频数据都能记录在VTR带2上，其间隔至少为一个GOP。因此，当完成磁道交替时，即使在记录磁头202中发生了故障的情况下，通过冻结处理进行内插也是可能的，并且作为一个整体来看还改进了再现图像的质量。

除记录磁头202外，对于记录磁头200、204、206中出现的故障，在发生故障时通过以上所述的磁道交替也能得到改进再现画面质量的类似的效果。

内部码编码器电路154从由SYNC和ID相加电路152输入的音频及视频数据、和系统辅助数据产生12比特的内部码(图7A-7C)、把产生的内部码加到图8所示的音频和视频数据上、并将其输出到记录磁头单元20上。

图35表示通过图2所示的记录磁头单元20记录在VTR带2上的视频数据。

记录磁头单元20在VTR带2的螺旋磁道上记录从内部码编码器电路154输入的音频和视频数据。在从记录单元10的各组成部分存贮在存贮电路18中的视频数据ECC中包含的宏模块A、B、C的记录位置例如在图35中变为位置A、B、C。

在图5所示的画面中，宏模块A和B彼此相邻，但宏模块C的位置远离宏模块A和B。因此，如图35所示，把宏模块A和B记录在VTR带2上的邻近位置，把宏模块C记录在VTR带2上的远离宏模块A和B的位置。要注意，把宏模块A和B分配到不同的ECC模块，以改善针对以突发方式产生的数据误差的可靠性。

下面，说明当VCR设备1从VTR带2再现音频和视频数据时的操作的组成部件。

再现磁头单元40的每一个再现磁头400、402、404、和406(图4B)都扫描VTR带2的螺旋磁道(图35)、再现音频和视频数据及系统辅助数据((PB DATA)图3；下面，简称之为音频和视频数据)、并将它们输出到内部码解码器电路500。

在再现单元48的再现系统50(图1，图3)中，内部码解码器电路500通过使用包含在从每一个再现磁头400、402、404、406输入的音频和视频数据的ECC模块(图7A-7D)中的内部码检测数据误差，并且校正数据误差。当在来自每个再现磁头400、402、404、406的音频和视频数据中产生了不可能校正的数据误差时，对每一个引起了数据误差并把数据误差输出到非跟踪控制电路512的音频和视频数据都激励一个误差标记。

ID检测电路510多路分配来自从内部码解码器电路500输入的音频和视频数据的ECC模块的识别数据ID(图9和图10)，并将其输出到写地址控制电路142，然后再将音频和视频数据输出到非跟踪控制电路512。

非跟踪控制电路512通过使用系统辅助数据完成非跟踪控制。即，非跟踪控制电路512选择在内部码编码器电路500中检测到的具有最低数据误差率的音频和视频数据，并将其输出到存贮电路560。

这里，对非跟踪控制进行介绍

在VTR带2上，通过交替反向相邻螺旋磁道的方位角，来记录音频和视频数据。按此方式，当对每一螺旋磁道交替反向方位角时，即使通过再现磁头单元40的每一个再现磁头400、402、404、406跟踪具有不同方位角的螺旋磁道，也不可能再现记录的音频和视频数据。

另外，即使在再现磁头400、402、404、406中有一个或多个再现磁头跟踪同一个方位角的螺旋磁道的情况下，但其中没有正确地跟踪螺旋磁道，则在再现的音频和视频数据中还是要产生大量的误差。

在非跟踪控制中，可有效地利用有关再现磁头的方位角和螺旋磁道在音频及视频数据的再现过程中的这种性质。即，如图4B所示，再现磁头400、402、404、406包括两个正方位角磁头和两个负方位角磁头，它们的间隔是一个螺旋磁道。选择并且输出4个再现磁头400、402、404、406中螺旋磁道和方位角符合并且正确跟踪了螺旋磁道的那些再现磁头所读出的音频和视频数据，即误差率变为最低的那些音频和视频数据。通过采用非跟踪系统，极大地放宽了再现磁头相对于VCR设备1的螺旋磁道的跟踪控制的条件。

去交插ROM电路516对应于记录单元10的交插ROM电路148、存贮用于把由SYNC和ID相加电路152(图2)交插的音频和视频数据返回到交插之前的排列模式、并且在写地址控制电路514的控制下向写地址控制电路514输出存贮的交插数据。

写地址控制电路514按照ID检测电路510多路分配的识别数据ID来控制去交插ROM电路516、读出去交插模式、产生根据读出的去交插模式由非跟踪控制电路512输出的音频和视频数据的写地址、并且使存贮器560记录从非跟踪控制电路512输出的音频和视频数据。通过这样一种方法，写地址控制电路514执行对于由SYNC和ID相加电路152输出的音频和视频数据的去交插操作，并把这种排列返回到交插之前的排列。

把从非跟踪控制电路512输出的音频和视频数据存贮在由内部码编码器电路154产生的存贮电路560的地址中，并且使其排列返回到和原来的音频及视频数据的ECC模块(图7A-7D)相同的排列。

按此方式，对经受了磁道交替的音频和视频数据根据记录时所插入的识别数据ID重新进行了排列，借此，通过进行和对没有进行磁道交替的音频和视频数据的处理完全相同的处理，可把排列返回到起始时的排列。

进而，非跟踪控制电路512对于返回到起始时排列的ECC模块重新安排，使之成为适合于在外部码解码器电路518中使用外部码进行误差校正的排列，并且把结果输出到外部码解码器电路518中。

外部码解码器电路518通过使用包含在从非跟踪控制电路512输入的音频和视频数据的ECC模块中的外部码来校正音频和视频数据的误差，并将结果输出到慢速存贮器电路562。

去混洗ROM电路520对应于记录单元10的混洗ROM电路144、存贮用于把通过写地址控制电路142在记录单元10中混洗的并改变了排列的音频和视频数据返回到初始排列的去混洗数据、并且在读地址控制电路522的控制下把去混洗数据输出到读地址控制电路522。

读地址控制电路522根据去组合电路524请求读出的并且使其产生去混洗数据的音频和视频数据的识别数据ID来控制去混洗ROM电路520、产生读出地址以便根据由去混洗ROM电路520产生的去混洗数据把存贮在慢速存贮器562中的音频和视频数据返回到记录期间的排列、并且把该读出地址输出到慢速存贮电路562。

应注意，读地址控制电路522产生读出地址以实现特定的再现，并把该读出地址输出到慢速存贮电路562，在这里将要进行特定的再现，例如慢速穿梭(jog shuttle)再现。

慢速存贮电路562，以记录期间的排列向去组合电路524输出存贮在该读出地址的音频和视频数据。

去组合电路524多路分配来自从慢速存贮电路562输入的音频和视频数据的记录模块单元的音频数据(OUTPUT AUDIO)，并且将其输出到和记录单元10的组合电路140对应的外部视频处理设备；多路分配视频数据并将其输出到扩展和解码系统58；并且进一步多路分配系统辅助数据并将其输出到控制单元60。

扩展和解码系统58完成针对从去组合电路524输入的视频数据的并对应于压缩和编码系统(图2)中的压缩和编码方法的扩展和解码处理，并且把对应于初始视频数据(INPUT VIDEO；图2)的视频数据(OUTPUT VIDEO)输出到外部的视频处理设备。

应注意，在输入的视频数据中产生了不可能校正的误差的情况下，扩展和解码系统58通过使用如图32A所示的周边的象素完成内插，或者通过按照产生误差的范围进行如图32(A)所示的冻结处理来完成内插，并由此校正由磁头阻塞或类似原因引起的图像损失。

下面说明VCR设备1在再现期间的操作。

压缩和编码系统12(图2)把从外部输入的未经压缩的视频数据分割成由16个象素×16行组成的多个宏模块(图5)，并对其进行压缩和编码。由此，产生了压缩的视频数据(图6A-6C)，其中，一个GOP由2帧(I帧、B帧)组成。

在记录系统14中(图1)，组合电路140(图2)在记录模块单元(图6C)组合从压缩和编码系统12输入的压缩视频数据和外部输入的未压缩的音频数据，并将其以ECC模块的形式(图7A-7D)存贮在存贮电路18中。这时，通过在由写地址控制电路142产生的存贮电路18的写地址来存贮音频和视频数据，从而对音频和视频数据进行混洗处理。

外部码编码器146从存贮电路18读出包含在ECC模块(图7A-7D)中的音频和视频数据、产生外部码、把产生的外部码加到音频和视频数据上、并将结果存入存贮电路18中。

SYNC和ID相加电路152分割音频和视频数据，把对应于VTR带2的螺旋磁道的外部码加到这些音频和视频数据上，并且加上同步数据SYNC和磁道ID(图9、图10)，并在同时，完成交插和磁道交替(图33A、33B、34A、34B)。

内部码编码器电路154为要进行交插和磁道交替的音频和视频信号产生内部码(图7A-7D)、把产生的内部码加到音频和视频数据上、并将最终的数据输出到记录磁头单元20。

记录磁头单元20在VTR带2的螺旋磁道上(图35)记录加有内部码的音频和视频数据。

下面，描述VCR设备1在再现期间的操作。

再现磁头单元40的每一个磁头400、402、404、406(图4B)都从VTR带2再现音频和视频数据。

内部码解码器电路500通过使用包含在由每一个磁头400、402、404、406再现的音频和视频数据中的内部码来检测数据误差，并且校正数据误差。进而，内部码解码器电路500在音频和视频数据中产生了不可能校正的数据误差的地方激励一个误差标记。

ID检测电路510多路分配来自音频和视频数据的ECC模块的识别数据ID(图9，图10)、将其输出到写地址控制电路514、并且把音频和视频数据输出到非跟踪控制电路512。

非跟踪控制电路512通过使用系统辅助数据完成非跟踪控制，即，非跟踪控制电路512选择在内部码解码器电路500上检测到的数据误差率最低的音频和视频数据并将其输出。

去交插ROM电路516和写地址控制电路514完成相应于交插的处理，即，根据由ID检测电路510检测到的识别数据ID把该音频和视频数据返回到初始排列的处理(去交插)。

外部码解码器电路518通过使用相对于返回到初始顺序的音频和视频数据的外部码来校正音频和视频数据的误差，并且使慢速存贮器电路562存贮它们。

去混洗ROM电路520和读地址控制电路522根据去组合电路524请求读出的并且输出到慢速存贮电路562的音频和视频数据的识别数据ID而产生读出地址，以便把存贮在慢速存贮电路562中的音频和视频数据的排列返回到在记录期间的排列。进而，读地址控制电路522按照控制单元60的请求为特定的再现(如，慢速穿梭再现)产生读出地址。

去组合电路524多路分配来自慢速存贮电路562输出的音频和视频数据中的音频数据(OUTPUT AUDID)并将其输出到外部的视频处理设备，并且还多路分配视频数据并将其输出到扩展和解码系统58。进而，去组合电路524还多路分配系统辅助数据，并把它们输出到控制单元60。

扩展和解码系统58为通过相应于压缩和编码系统12(图2)的压缩和编码方法而压缩的视频数据来完成扩展和解码处理，并将视频数据(OUTPUTVIDEO)输出到外部视频处理设备。进而，扩张和解码系统58按照校正图象损失的需要完成视频数据的内插(图32A和32C)。

如上所述，按照VCR设备1，即使通过使用相当大的宏模块进行压缩和编码，并且以高速再现记录在VTR带2上的视频数据，再现出的输入图像也不会显得不自然，内容的确认也变得很容易，此外，也不会降低校正音频和视频数据的误差的能力。

另外，即使在记录磁头或再现磁头中发生了磁头阻塞，再现出的图像质量也不会降低太多。此外，不管是否可获得这样一种效果，和传统的VCR相比，几乎没有应该附加的硬件。

进而，在第一实施例中，说明了在记录磁头单元20中发生了故障的情况，但即使在再现磁头单元40中也发生了故障的情况下，按照本发明的VCR1也能得到类似的效果。

应注意，记录磁头单元20和再现磁头单元40的磁头数目只是举例。只要记录磁头单元20和再现磁头单元40至少有两个磁头，情况就会是令人满意的。

进而，图33A、33B、34A、34B所示的磁道交替仅是举例。通过其它方式进行磁道交替也是可能的。

进而，在混洗ROM电路144和交插ROM电路148中记录的混洗模式和交插模式都是举例说明。它们都可变为具有等价效果的其它模式。

进而，VCR设备1的配置也是举例。只要能保证所需的功能和性能，各组成部分用硬件构成或用软件构成都没有问题。

下面，说明本发明的另一实施例。

在该实施例中，说明了在VCR设备1的每个记录磁头单元20和再现磁头单元40都有两个磁头的情况下的磁道交替。

在此实施例中，记录磁头单元20只有两个记录磁头200和204(图4A)，再现磁头单元40具有两个再现磁头400和404。

图36A、36B、37A、  37B表示不可能读出的VTR带2的螺旋磁道以及和不可能读出的数据对应的画面上的部分，其中考虑了如下的情况：当没有进行如图2所示的由SYNC和ID电路152进行的磁道交替时，在图4A所示的记录磁头单元20的两个记录磁头200和204中第二个记录磁头204出了故障。

应注意，图36A和36B表示的情况是525/60配置的音频和视频数据；图37A和37B表示的情况是625/50配置的音频和视频数据。为便于说明简化了磁道和画面上各部分之间的对应关系。

在图36A中，磁道号01h、03h、05h……的螺旋磁道对应于记录磁头200；磁道号02h、04h、06h……的螺旋磁道对应于记录磁头204。

这里，当在记录磁头单元20的两个记录磁头200和204中的记录磁头204中发生了故障，例如磁头阻塞时，并且这时记录磁头204不能在VTR带2上写入音频和视频数据，不再可能记录由记录磁头204扫描的螺旋磁头的音频和视频数据(磁道ID＝02h、04h、06h……)。这里，如第一实施例中所示，  VCR设备1的写地址控制电路142和混洗ROM电路144针对压缩的视频数据以一种混洗模式进行混洗处理，该混洗模式的设计使画面上的相邻宏模块聚集在一起，并且音频和视频数据(磁道ID＝02h、04h、06h……)例如对应于如图36B所示的画面上的部分02h、  06h、0Ah……。因此，只要记录磁头204中发生了故障，则在VTR带2上就不会记录对应于画面上的部分02h、04h、06h、08h、和0Ah的音频和视频数据。

如图37A和37B所示，就记录磁头204出现故障的影响而言，对于625/50配置的音频和视频数据所得的效果类似。

图38A和38B、39A和39B表示不可能读出的螺旋磁道以及和不可能读出的数据对应的画面部分，其中考虑了下述情况作为实例：当图2所示的SYNC和ID相加电路152的磁道交替不能进行时，图4所示的记录头单元20的两个记录磁头200和204中的第二个记录磁头204出了故障。

应注意，图38A和38B表示525/60配置的音频和视频数据的情况，图39A和39B表示625/50配置的音频和视频数据的情况。在图38A、38B、39A、39B中，对于磁道和画面上的部分之间的对应关系作了简化，但没有改变本发明的基本概念。

如图38A、39A所示，SYNC和ID相加电路152在相邻的螺旋磁道之间，交替在每一个VTR带2的螺旋磁道上每一个GOP要被记录的音频和视频数据。即，在没有进行如图38A和39A所示的磁道交替的正常GOP的情况下，SYNC和ID相加电路152把磁道ID加到要记录在具有下述磁道号的VTR带2的螺旋磁道上的各个音频和视频数据上：01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah(01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah、0Bh、0Ch)(圆括号外的内容代表525/60配置的情况，圆括号内的内容代表625/50配置的情况，在说明SYNC和ID相加电路152的操作时情况也是如此)，相加的顺序为：01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah(01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah、0Bh、0Ch)，并将它们输出到内部编码器电路154。

另一方面，在用于如图38A和39A所示的磁道交替的交替GOP的情况下，SYNC和ID相加电路152把磁道ID(例如，02h、01h、04h、03h、06h、05h、08h、07h、0Ah、09h(02h、01h、04h、03h、06h、05h、08h、07h、0Ah、09H、0Ch、0Bh))加到要记录在例如具有下述磁道号的VTR带2的螺旋磁道上的各个音频和视频数据上：01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah(01h、02h、03h、04h、05h、06h、07h、08h、09h、0Ah、0Bh、0Ch)，并且以此顺序将最终的数据输出到内部码编码器电路154。即，通过SYNC和ID相加电路152的处理，使记录在VTR带2上的音频和视频数据的磁道ID对于每隔一个GOP(10个螺旋磁道(12个螺旋磁道))来说不再重合。

因此，即使在记录磁头204在VTR带2的磁道号为02h、04h、06h……的螺旋磁道上不能记录数据的情况下，也能把所有的音频和视频数据都记录在具有磁道号为01h、05h和09h的VTR带2的螺旋磁道上，其间隔为一个GOP，并且如图38B和39B所示，在再现期间，以一个GOP的间隔交替地再现画面的部分01h、03h、05h……0Bh，以及部分02h、04h、06h……0Ch的图象。因此，在再现期间，通过针对画面的01h、03h、05h……0Bh部分和02h、04h、06h……0Ch部分交替地进行冻结处理(图32C)，就可以内插图像。

和没有进行图36A、36B、37A、37B所示的磁道交替并且全然不能记录特定部分画面的图像的情况相比，当进行图38A、38B、39A、39B所示的磁道交替时，在VTR带2上可以记录对应于画面的所有GOP的视频数据都能记录，其间隔至少一个GOP。因此，当进行磁道交替时，即使在记录磁头204中发生了故障的情况下，通过冻结处理来内插也是可能的，并且整体来看还改善了再现的画面的质量。

应注意，即使在记录磁头200中发生了故障的情况下，通过在第二实施例中所示的磁道内插，也可获得类似的效果。

另外，第一实施例中所示的相同的改进也可以应用到已进行了第二实施例中所示的磁道交替的VCR设备1上。

如以上所述，按本发明的视频数据记录和再现设备(如，VCR设备)，即使在使用大的宏模块(每一个包括16×16个象素)把视频数据压缩、编码、并记录在VTR带上，并且进而以高速再现以便显示的情况下，也能获得自然且易于观察的再现输入。

还有，按本发明，即使在记录/再现磁头中产生了阻塞的情况下，在通过从VTR带再现视频数据所获得的图像的同一位置上也不会连续引起图像损失。

进而，按本发明，不管使用什么样的混洗模式混洗要从VTR带再现的视频数据，在图像的同一位置也不会连续引起图像损失。

按本发明，即使在旋转磁头的记录/再现磁头中产生了阻塞的情况下，也能很容易地实现内帧内插，再现的图像的质量也不会有大的下降。

Claims (3)

1、一种处理视频数据的设备，用于改变视频数据的宏模块的位置排列，以宏模块为单位压缩视频数据并将其记录在磁带记录介质上，视频数据的每一宏模块都由多个视频数据形成，所述设备包括：

视频数据排列改变装置，用于改变视频数据的宏模块的排列，以使在磁带记录介质上的视频数据宏模块的记录位置相邻，当再现时所述视频数据在图像上相邻；

交插装置，用于进行交插，以使图像上视频数据的相邻宏模块不包含在同一个误差校正数据模块中；以及

误差校正码相加装置，用于把误差校正码加到交插的数据模块上。

2、一种视频数据记录和再现设备，用于以宏模块为单位记录压缩的视频数据到磁带记录介质和再现来自磁带记录介质的压缩的视频数据，所述设备包括：

视频数据处理装置，用于改变视频数据的宏模块的排列；以及

记录装置，用于在磁带记录介质上记录排列改变的视频数据，

所述视频数据处理装置具有：

视频数据排列改变装置，用于改变视频数据的宏模块的排列，使得磁带记录介质上的图像的相邻宏模块的记录位置彼此相邻；

交插装置，用于进行交插，使得图像上的相邻宏模块不包含在同一个误差校正数据模块中；以及

误差校正码相加装置，用于把误差校正码加到交插的数据模块上。

3、如权利要求2的视频数据记录和再现设备，所述设备进一步包括：

视频数据再现装置，用于再现记录在磁带记录介质上的视频数据；

排列恢复装置，用于把再现的视频数据的宏模块的排列返回到初始的排列；

误差校正装置，用于通过使用加到其宏模块的排列返回到初始排列的视频数据的误差校正码来进行误差校正处理；以及

视频数据扩展装置，用于扩展经误差校正的视频数据。

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