JP2000138897A - データ処理装置およびデータ記録装置 - Google Patents

データ処理装置およびデータ記録装置

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JP2000138897A
JP2000138897A JP10310839A JP31083998A JP2000138897A JP 2000138897 A JP2000138897 A JP 2000138897A JP 10310839 A JP10310839 A JP 10310839A JP 31083998 A JP31083998 A JP 31083998A JP 2000138897 A JP2000138897 A JP 2000138897A
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shuffling
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雅朗 佐々木
Masaaki Isozaki
正明 五十崎
Tomoji Miyazawa
智司 宮澤
Satoshi Takagi
聡 高木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力ビデオデータのフォーマットに応じてシ
ャフリングパターンを選択可能とする。 【解決手段】 シャフリングテーブル２２８ｖには、外
部メモリ１７１から経路１７２を介して書込まれたシャ
フリングテーブルが格納されている。外部メモリ１７１
には、シャフリングの対象とするビデオデータのフォー
マットに対応して複数のシャフリングテーブルが格納さ
れており、フォーマット判別結果に応答して選択された
一つのシャフリングテーブルがシャフリングテーブル２
２８ｖに格納される。シャフリングテーブル２２８ｖ
は、入力データから分離したＩＤｉをアドレスとして受
け取り、変換したアドレスＩＤｏを出力として発生し、
アドレスＩＤｏがデータ蓄積用のメモリ２６０にデータ
を書込むための書込みアドレスとして使用される。順次
変化する読出しアドレスによって、メモリ２６０からシ
ャフリングされたデータが読出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばテープ状
記録媒体に画像データを記録し、記録媒体から画像デー
タを再生するのに適用されるデータ処理装置およびデー
タ記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルＶＣＲ(VIdeo Cassette Reco
rder) に代表されるように、ディジタル画像信号を磁気
テープに記録し、また、記録媒体から再生するようなデ
ータ記録再生装置が知られている。ディジタル画像記録
機器における記録処理部においては、シャフリングと称
されるデータの順序を元の順序と異なるものに並び替え
る処理がなされる。シャフリングがなされるのは、下記
の理由による。
【０００３】第１に、テープの傷等に起因するバースト
エラーを分散させてエラー訂正符号ＥＣＣ(Error Corre
ctig Code)のエラーに対する耐性を高めるためにシャフ
リングがなされる。ＥＣＣとしては、積符号が使用され
ることが多い。積符号は、ビデオデータまたはオーディ
オデータの２次元配列の縦方向に外符号の符号化を行
い、その横方向に内符号の符号化を行い、データシンボ
ルを２重に符号化するものである。データと外符号パリ
ティと内符号パリティとで構成されるデータの集合をＥ
ＣＣブロックと称する。
【０００４】図１７Ａに示すように、ヘリカルスキャン
型ＶＣＲの場合に、１ＥＣＣブロックのデータを１本の
トラックに記録する。ヘリカルスキャン型ＶＣＲでは、
ヘッドのクロッグ等によって、図１７Ｂにおいて影を付
して示すように、このトラックのデータに極めて多数の
エラーが発生することがある。この場合では、ＥＣＣの
エラー訂正能力では訂正不可能となり、１ＥＣＣブロッ
ク全体のデータを再生できなくなる。
【０００５】これに対して、図１８Ａに示すように、１
ＥＣＣブロックのデータをシャフリングすることによっ
て、複数のトラックに分散して記録する。図１８Ｂに示
すように、たとえ１トラック全体にわたるバーストエラ
ーが発生しても、再生処理において、シャフリングと逆
の処理（デシャフリング）を行った結果、バーストエラ
ーが分散され、１ＥＣＣブロックでは、訂正可能なエラ
ーに抑えることができる。内符号の方向が記録再生方向
とすると、バーストエラーを外符号により訂正できる確
率が高くなる。
【０００６】シャフリングを行う第２の理由は、訂正不
可能なエラーを目立たないものとするコンシール処理を
良好に行うことを可能とするためである。すなわち、エ
ラー訂正に失敗したとき、画像の空間的冗長性あるいは
時間的冗長性を利用して、補間画像を作成するのがエラ
ーコンシール処理である。シャフリングによって、バー
ストエラーによって再生できない画素の分布を制御し、
コンシールに適した状態をつくり出すことができる。シ
ャフリングとコンシールの組み合わせにより、エラー訂
正に失敗したときに再生画像を見やすくできる。
【０００７】図１９は、シャフリングの第２の効果を説
明するものである。図１９Ａの場合では、１トラックの
消失をシャフリングによって画面内に分散させた状態を
示す。図１９Ｂは、１トラックの消失をシャフリングに
より画面内の一部に集中させた例である。これらの二つ
のシャフリングは、記録されるデータが圧縮データであ
るか、非圧縮データであるかによって選択される。図１
９Ａの場合は、非圧縮ビデオデータの場合に有効であ
る。図１９Ｂの場合は、圧縮ビデオデータの場合に有効
である。また、エラーコンシールの方法が周囲の正しい
画素を使用してエラーのある画素を補間する空間方向の
補間であるか、前フレームの正しいデータを利用する時
間方向の補間であるかによっても、有効性が相違する。
【０００８】シャフリングを行う第３の理由は、記録時
のものと異なるテープ速度で再生動作を行う変速再生時
の再生画像を見やすくするためである。変速再生時に
は、複数のトラックに跨がってヘッドがテープを走査す
るので、複数のトラックから断片的に再生画像データを
拾い集める。変速再生時のテープ速度によっては、断片
的に再生できる画像データとそうでない画像データとの
画面上の位置が固定化されることがある。その場合に
は、変速再生時で画像が更新されない部分が生じ、再生
画像の内容が分かりにくくなる。シャフリングによって
この問題を防止することができる。
【０００９】図２０は、シャフリングの第３の効果を説
明するものである。図２０Ａに示すように、トラックの
一部に記録される画像データをシャフリングによって画
面内に分散させる。これと逆に、シャフリングによっ
て、図２０Ｂに示すように、トラックの一部に記録され
る画像データを画面内の一部に集中させても良い。上述
したシャフリングの第２の効果について説明したのと同
様に、何れのシャフリングが有効かは、圧縮／非圧縮に
よって相違する。つまり、図２０Ａの方法は、非圧縮ビ
デオデータの場合に有効である。図２０Ｂの方法は、圧
縮ビデオデータの場合に大きな面積が更新されるので有
効である。
【００１０】上述したように、テープ状記録媒体を使用
する場合には、シャフリングは、再生画像の品質を向上
させる上で有効な方法である。どのようなシャフリング
の態様（シャフリングパターンと称する）を採用するか
は、入力画像フォーマット、ＥＣＣブロックの構成、テ
ープ上の記録フォーマットを全てを考慮して決定され
る。従来では、適切な数式でシャフリングパターンを表
現し、その数式の処理を行う演算回路を実装していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ディジタル放送の発達
を始めとする環境下では、ビデオ、オーディオのフォー
マット（フィールド周波数、ライン数、インターレス／
プログレッシブ、画面サイズ、アスペクト比等）として
多くの種類のものが存在する。従って、ビデオ、オーデ
ィオの複数のフォーマットにディジタルＶＣＲが対応す
ることが望まれる。従来のディジタルＶＣＲでは、入力
画像フォーマット、記録データレートが変わった時に
は、改めて最適なシャフリングを行うシャフリング回路
を設計し、実装する必要があり、複数のフォーマットに
対応する柔軟性が損なわれていた。
【００１２】従って、この発明の目的は、複数の入力デ
ータのフォーマットのそれぞれに適したシャフリング処
理を行うことが可能なデータ処理装置およびデータ記録
装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、ディジタル情報データを元
の順序と異なる順序に並び替えるデータ処理装置におい
て、シャフリングテーブルが格納され、入力データ系列
中のデータ単位の位置を示す位置情報がアドレスとして
供給され、シャフリングテーブルに従って、位置情報を
変換した変換位置情報を出力するシャフリングテーブル
メモリと、複数のシャフリングテーブルの内で、選択さ
れたシャフリングテーブルをシャフリングテーブルメモ
リに格納する手段とからなることを特徴とするデータ処
理装置である。
【００１４】請求項４の発明は、ディジタル情報データ
を元の順序と異なる順序に並び替え、並び替えられたデ
ィジタル情報データをテープ状記録媒体に記録するデー
タ記録装置において、ディジタル情報データが蓄積され
るデータ蓄積メモリと、シャフリングテーブルが格納さ
れ、入力データ系列中のデータ単位の位置を示す位置情
報がアドレスとして供給され、シャフリングテーブルに
従って、位置情報を変換することによって、データ蓄積
メモリの書込みまたは読出しアドレスを出力するシャフ
リングテーブルメモリと、複数のシャフリングテーブル
の内で、選択されたシャフリングテーブルをシャフリン
グテーブルメモリに格納する手段と、データ蓄積メモリ
の入力データおよび出力データの少なくとも一方のデー
タに対してエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正エ
ンコーダと、エラー訂正エンコーダによりエラー訂正符
号化されたデータをテープ状記録媒体に記録する記録手
段とからなることを特徴とするデータ記録装置である。
【００１５】入力ディジタル情報データ（ビデオデータ
および／またはオーディオデータ）のフォーマットに応
答して複数のシャフリングテーブルの内の一つを選択で
きる。従って、複数のフォーマットの入力ディジタル情
報データをシャフリングすることができる。また、シャ
フリングパターンをテーブルとして持つので、数式で表
現されるものより複雑なシャフリングが可能となり、エ
ラー耐性を向上でき、また、良好なエラーコンシールが
可能となり、さらに、変速再生時の画質を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明をディジタルＶＣ
Ｒに対して適用した一実施形態について説明する。この
一実施形態は、放送局の環境で使用して好適なもので、
互いに異なる複数のフォーマットのビデオ信号の記録・
再生を可能とするものである。例えば、ＮＴＳＣ方式に
基づいたインターレス走査で有効ライン数が４８０本の
信号（４８０ｉ信号）およびＰＡＬ方式に基づいたイン
ターレス走査で有効ライン数が５７６本の信号（５７６
ｉ信号）の両者を殆どハードウエアを変更せずに記録・
再生することが可能とされる。さらに、インターレス走
査でライン数が１０８０本の信号（１０８０ｉ信号）、
プログレッシブ走査（ノンインターレス）でライン数が
それぞれ４８０本、７２０本、１０８０本の信号（４８
０ｐ信号、７２０ｐ信号、１０８０ｐ信号）などの記録
・再生も行うようにできる。
【００１７】また、この一実施形態では、ビデオ信号お
よびオーディオ信号は、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Ex
perts Group Phase 2)方式に基づき圧縮符号化される。
周知のように、ＭＰＥＧ２は、動き補償予測符号化と、
ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) による圧縮符号化
とを組み合わせたものである。ＭＰＥＧ２のデータ構造
は、階層構造をなしており、下位から、ブロック層、マ
クロブロック層、スライス層、ピクチャ層、ＧＯＰ(Gro
up Of Picture)層およびシーケンス層となっている。
【００１８】ブロック層は、ＤＣＴを行う単位であるＤ
ＣＴブロックからなる。マクロブロック層は、複数のＤ
ＣＴブロックで構成される。スライス層は、ヘッダ部
と、行間をまたがらない任意個のマクロブロックより構
成される。ピクチャ層は、ヘッダ部と、複数のスライス
とから構成される。ピクチャは、１画面に対応する。Ｇ
ＯＰ(Group Of Picture)層は、ヘッダ部と、フレーム内
符号化に基づくピクチャであるＩピクチャと、予測符号
化に基づくピクチャであるＰおよびＢピクチャとから構
成される。
【００１９】Ｉピクチャ(Intra-coded picture：イント
ラ符号化画像) は、符号化されるときその画像１枚の中
だけで閉じた情報を使用するものである。従って、復号
時には、Ｉピクチャ自身の情報のみで復号できる。Ｐピ
クチャ(Predictive-coded picture ：順方向予測符号化
画像）は、予測画像（差分をとる基準となる画像）とし
て、時間的に前の既に復号されたＩピクチャまたはＰピ
クチャを使用するものである。動き補償された予測画像
との差を符号化するか、差分を取らずに符号化するか、
効率の良い方をマクロブロック単位で選択する。Ｂピク
チャ(Bidirectionally predictive-coded picture ：両
方向予測符号化画像）は、予測画像（差分をとる基準と
なる画像）として、時間的に前の既に復号されたＩピク
チャまたはＰピクチャ、時間的に後ろの既に復号された
ＩピクチャまたはＰピクチャ、並びにこの両方から作ら
れた補間画像の３種類を使用する。この３種類のそれぞ
れの動き補償後の差分の符号化と、イントラ符号化の中
で、最も効率の良いものをマクロブロック単位で選択す
る。
【００２０】従って、マクロブロックタイプとしては、
フレーム内符号化(Intra) マクロブロックと、過去から
未来を予測する順方向(Foward)フレーム間予測マクロブ
ロックと、未来から過去を予測する逆方向(Backward)フ
レーム間予測マクロブロックと、前後両方向から予測す
る両方向マクロブロックとがある。Ｉピクチャ内の全て
のマクロブロックは、フレーム内符号化マクロブロック
である。また、Ｐピクチャ内には、フレーム内符号化マ
クロブロックと順方向フレーム間予測マクロブロックと
が含まれる。Ｂピクチャ内には、上述した４種類の全て
のタイプのマクロブロックが含まれる。
【００２１】ＧＯＰには、最低１枚のＩピクチャが含ま
れ、ＰおよびＢピクチャは、存在しなくても許容され
る。最上層のシーケンス層は、ヘッダ部と複数のＧＯＰ
とから構成される。
【００２２】ＭＰＥＧのフォーマットにおいては、スラ
イスが１つの可変長符号系列である。可変長符号系列と
は、可変長符号を復号化しなければデータの境界を検出
できない系列である。
【００２３】また、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ
層、スライス層およびマクロブロック層の先頭には、そ
れぞれ、バイト単位に整列された所定のビットパターン
を有する識別コード（スタートコードと称される）が配
される。なお、上述した各層のヘッダ部は、ヘッダ、拡
張データまたはユーザデータをまとめて記述したもので
ある。シーケンス層のヘッダには、画像（ピクチャ）の
サイズ（縦横の画素数）等が記述される。ＧＯＰ層のヘ
ッダには、タイムコードおよびＧＯＰを構成するピクチ
ャ数等が記述される。
【００２４】スライス層に含まれるマクロブロックは、
複数のＤＣＴブロックの集合であり、ＤＣＴブロックの
符号化系列は、量子化されたＤＣＴ係数の系列を０係数
の連続回数（ラン）とその直後の非０系列（レベル）を
１つの単位として可変長符号化したものである。マクロ
ブロックならびにマクロブロック内のＤＣＴブロックに
は、バイト単位に整列した識別コードは付加されない。
すなわち、これらは、１つの可変長符号系列ではない。
【００２５】マクロブロックは、画面（ピクチャ）を１
６画素×１６ラインの格子状に分割したものである。ス
ライスは、例えばこのマクロブロックを水平方向に連結
してなる。連続するスライスの前のスライスの最後のマ
クロブロックと、次のスライスの先頭のマクロブロック
とは連続しており、スライス間でのマクロブロックのオ
ーバーラップを形成することは、許されていない。ま
た、画面のサイズが決まると、１画面当たりのマクロブ
ロック数は、一意に決まる。
【００２６】一方、復号および符号化による信号の劣化
を避けるためには、符号化データ上で編集することが望
ましい。このとき、ＰピクチャおよびＢピクチャは、そ
の復号に、時間的に前のピクチャあるいは前後のピクチ
ャを必要とする。そのため、編集単位を１フレーム単位
とすることができない。この点を考慮して、この一実施
形態では、１つのＧＯＰが１枚のＩピクチャからなるよ
うにしている。
【００２７】また、例えば１フレーム分の記録データが
記録される記録領域が所定のものとされる。ＭＰＥＧ２
では、可変長符号化を用いているので、１フレーム期間
に発生するデータを所定の記録領域に記録できるよう
に、１フレーム分の発生データ量が制御される。さら
に、この一実施形態では、磁気テープへの記録に適する
ように、１スライスを１マクロブロックから構成すると
共に、１マクロブロックを、所定長の固定枠に当てはめ
る。
【００２８】図１は、この一実施形態による記録再生装
置の記録側の構成の一例を示す。記録時には、所定のイ
ンターフェース例えばＳＤＩ(Serial Data Interface)
の受信部を介してディジタルビデオ信号が端子１０１か
ら入力される。ＳＤＩは、（４：２：２）コンポーネン
トビデオ信号とディジタルオーディオ信号と付加的デー
タとを伝送するために、ＳＭＰＴＥによって規定された
インターフェイスである。入力ビデオ信号は、ビデオエ
ンコーダ１０２においてＤＣＴ(Discrete Cosine Trans
form) の処理を受け、係数データに変換され、係数デー
タが可変長符号化される。ビデオエンコーダ１０２から
の可変長符号化（ＶＬＣ）データは、ＭＰＥＧ２に準拠
したエレメンタリストリームである。この出力は、セレ
クタ１０３の一方の入力端に供給される。
【００２９】一方、入力端子１０４を通じて、ＡＮＳＩ
／ＳＭＰＴＥ ３０５Ｍによって規定されたインターフ
ェイスである、ＳＤＴＩ(Serial Data Transport Inter
face) のフォーマットのデータが入力される。この信号
は、ＳＤＴＩ受信部１０５で同期検出される。そして、
バッファに一旦溜め込まれ、エレメンタリストリームが
抜き出される。抜き出されたエレメンタリストリーム
は、セレクタ１０３の他方の入力端に供給される。
【００３０】セレクタ１０３で選択され出力されたエレ
メンタリストリームは、ストリームコンバータ１０６に
供給される。ストリームコンバータ１０６では、ＭＰＥ
Ｇ２の規定に基づきＤＣＴブロック毎に並べられていた
ＤＣＴ係数を、１マクロブロックを構成する複数のＤＣ
Ｔブロックを通して、周波数成分毎にまとめ、まとめた
周波数成分を並べ替える。並べ替えられた変換エレメン
タリストリームは、パッキングおよびシャフリング部１
０７に供給される。
【００３１】エレメンタリストリームのビデオデータ
は、可変長符号化されているため、各マクロブロックの
データの長さが不揃いである。パッキングおよびシャフ
リング部１０７では、マクロブロックが固定枠に詰め込
まれる。このとき、固定枠からはみ出た部分は、固定枠
のサイズに対して余った部分に順に詰め込まれる。ま
た、タイムコード等のシステムデータが入力端子１０８
からパッキングおよびシャフリング部１０７に供給さ
れ、ピクチャデータと同様にシステムデータが記録処理
を受ける。また、走査順に発生する１フレームのマクロ
ブロックを並び替え、テープ上のマクロブロックの記録
位置を分散させるシャフリングが行われる。シャフリン
グによって、変速再生時に断片的にデータが再生される
時でも、画像の更新率を向上させることができる。
【００３２】パッキングおよびシャフリング部１０７か
らのビデオデータおよびシステムデータ（以下、特に必
要な場合を除き、システムデータを含む場合も単にビデ
オデータと言う。）が外符号エンコーダ１０９に供給さ
れる。ビデオデータおよびオーディオデータに対するエ
ラー訂正符号としては、積符号が使用される。積符号
は、ビデオデータまたはオーディオデータの２次元配列
の縦方向に外符号の符号化を行い、その横方向に内符号
の符号化を行い、データシンボルを２重に符号化するも
のである。外符号および内符号としては、リードソロモ
ンコード(Reed-Solomon code) を使用できる。
【００３３】外符号エンコーダ１０９の出力がシャフリ
ング部１１０に供給され、複数のＥＣＣブロックにわた
ってシンクブロック単位で順番を入れ替える、シャフリ
ングがなされる。シンクブロック単位のシャフリングに
よって特定のＥＣＣブロックにエラーが集中することが
防止される。シャフリング部１１０でなされるシャフリ
ングをインターリーブと称することもある。シャフリン
グ部１１０の出力が混合部１１１に供給され、オーディ
オデータと混合される。なお、混合部１１１は、後述の
ように、メインメモリにより構成される。
【００３４】１１２で示す入力端子からオーディオデー
タが供給される。この一実施形態では、非圧縮のディジ
タルオーディオ信号が扱われる。ディジタルオーディオ
信号は、入力側のＳＤＩ受信部（図示しない）またはＳ
ＤＴＩ受信部１０５で分離されたもの、またはオーディ
オインターフェースを介して入力されたものである。入
力ディジタルオーディオ信号が遅延部１１３を介してＡ
ＵＸ付加部１１４に供給される。遅延部１１３は、オー
ディオ信号とビデオ信号と時間合わせ用のものである。
入力端子１１５から供給されるオーディオＡＵＸは、補
助的データであり、オーディオデータのサンプリング周
波数等のオーディオデータに関連する情報を有するデー
タである。オーディオＡＵＸは、ＡＵＸ付加部１１４に
てオーディオデータに付加され、オーディオデータと同
等に扱われる。
【００３５】ＡＵＸ付加部１１４からのオーディオデー
タおよびＡＵＸ（以下、特に必要な場合を除き、ＡＵＸ
を含む場合も単にオーディオデータと言う。）が外符号
エンコーダ１１６に供給される。外符号エンコーダ１１
６は、オーディオデータに対して外符号の符号化を行
う。外符号エンコーダ１１６の出力がシャフリング部１
１７に供給され、シャフリング処理を受ける。オーディ
オシャフリングとして、シンクブロック単位のシャフリ
ングと、チャンネル単位のシャフリングとがなされる。
【００３６】シャフリング部１１７の出力が混合部１１
１に供給され、ビデオデータとオーディオデータが１チ
ャンネルのデータとされる。混合部１１１の出力がＩＤ
付加部１１８が供給され、ＩＤ付加部１１８にて、シン
クブロック番号を示す情報等を有するＩＤが付加され
る。ＩＤ付加部１１８の出力が内符号エンコーダ１１９
に供給され、内符号の符号化がなされる。さらに、内符
号エンコーダ１１９の出力が同期付加部１２０に供給さ
れ、シンクブロック毎の同期信号が付加される。同期信
号が付加されることによってシンクブロックが連続する
記録データが構成される。この記録データが記録アンプ
１２１を介して回転ヘッド１２２に供給され、磁気テー
プ１２３上に記録される。回転ヘッド１２２は、実際に
は、隣接するトラックを形成するヘッドのアジマスが互
いに異なる複数の磁気ヘッドが回転ドラムに取り付けら
れたものである。
【００３７】記録データに対して必要に応じてスクラン
ブル処理を行っても良い。また、記録時にディジタル変
調を行っても良く、さらに、パーシャル・レスポンスク
ラス４とビタビ符号を使用しても良い。
【００３８】図２は、この発明の一実施形態の再生側の
構成の一例を示す。磁気テープ１２３から回転ヘッド１
２２で再生された再生信号が再生アンプ１３１を介して
同期検出部１３２に供給される。再生信号に対して、等
化や波形整形などがなされる。また、ディジタル変調の
復調、ビタビ復号等が必要に応じてなされる。同期検出
部１３２は、シンクブロックの先頭に付加されている同
期信号を検出する。同期検出によって、シンクブロック
が切り出される。
【００３９】同期検出ブロック１３２の出力が内符号エ
ンコーダ１３３に供給され、内符号のエラー訂正がなさ
れる。内符号エンコーダ１３３の出力がＩＤ補間部１３
４に供給され、内符号によりエラーとされたシンクブロ
ックのＩＤ例えばシンクブロック番号が補間される。Ｉ
Ｄ補間部１３４の出力が分離部１３５に供給され、ビデ
オデータとオーディオデータとが分離される。上述した
ように、ビデオデータは、ＭＰＥＧのイントラ符号化で
発生したＤＣＴ係数データおよびシステムデータを意味
し、オーディオデータは、ＰＣＭ(Pulse Code Modulati
on) データおよびＡＵＸを意味する。
【００４０】分離部１３５からのビデオデータがデシャ
フリング部１３６において、シャフリングと逆の処理が
なされる。デシャフリング部１３６は、記録側のシャフ
リング部１１０でなされたシンクブロック単位のシャフ
リングを元に戻す処理を行う。デシャフリング部１３６
の出力が外符号デコーダ１３７に供給され、外符号によ
るエラー訂正がなされる。訂正できないエラーが発生し
た場合には、エラーの有無を示すエラーフラグがエラー
有りを示すものとされる。
【００４１】外符号デコーダ１３７の出力がデシャフリ
ングおよびデパッキング部１３８に供給される。デシャ
フリングおよびデパッキング部１３８は、記録側のパッ
キングおよびシャフリング部１０７でなされたマクロブ
ロック単位のシャフリングを元に戻す処理を行う。ま
た、デシャフリングおよびデパッキング部１３８では、
記録時に施されたパッキングを分解する。すなわち、マ
クロブロック単位にデータの長さを戻して、元の可変長
符号を復元する。さらに、デシャフリングおよびデパッ
キング部１３８において、システムデータが分離され、
出力端子１３９に取り出される。
【００４２】デシャフリングおよびデパッキング部１３
８の出力が補間部１４０に供給され、エラーフラグが立
っている（すなわち、エラーのある）データが修整され
る。すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中
にエラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周
波数成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えば
エラー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置
き替え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとす
る。同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応
する長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係
数は、ゼロデータに置き替えられる。さらに、補間部１
４０では、ビデオデータの先頭に付加されているヘッダ
がエラーの場合に、ヘッダ（シーケンスヘッダ、ＧＯＰ
ヘッダ、ピクチャヘッダ、ユーザデータ等）を回復する
処理もなされる。
【００４３】ＤＣＴブロックに跨がって、ＤＣＴ係数が
ＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられてい
るため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無
視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックの
それぞれに対して、満遍なくＤＣならびに低域成分から
のＤＣＴ係数を行き渡らせることができる。
【００４４】補間部１４０の出力がストリームコンバー
タ１４１に供給される。ストリームコンバータ１４１で
は、記録側のストリームコンバータ１０６と逆の処理が
なされる。すなわち、ＤＣＴブロックに跨がって周波数
成分毎に並べられていたＤＣＴ係数を、ＤＣＴブロック
毎に並び替える。これにより、再生信号がＭＰＥＧ２に
準拠したエレメンタリストリームに変換される。
【００４５】また、ストリームコンバータ１４１の入出
力は、記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じ
て、十分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マ
クロブロックの長さを制限しない場合には、画素レート
の３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。
【００４６】ストリームコンバータ１４１の出力がビデ
オデコーダ１４２に供給される。ビデオデコーダ１４２
は、エレメンタリストリームを復号し、ビデオデータを
出力する。すなわち、ビデオデコーダ１４２は、逆量子
化処理と、逆ＤＣＴ処理とがなされる。復号ビデオデー
タが出力端子１４３に取り出される。外部とのインター
フェースには、例えばＳＤＩが使用される。また、スト
リームコンバータ１４１からのエレメンタリストリーム
がＳＤＴＩ送信部１４４に供給される。ＳＤＴＩ送信部
１４４には、経路の図示を省略しているが、システムデ
ータ、再生オーディオデータ、ＡＵＸも供給され、ＳＤ
ＴＩフォーマットのデータ構造を有するストリームへ変
換される。ＳＤＴＩ送信部１４４からのストリームが出
力端子１４５を通じて外部に出力される。
【００４７】分離部１３５で分離されたオーディオデー
タがデシャフリング部１５１に供給される。デシャフリ
ング部１５１は、記録側のシャフリング部１１７でなさ
れたシャフリングと逆の処理を行う。デシャフリング部
１１７の出力が外符号デコーダ１５２に供給され、外符
号によるエラー訂正がなされる。外符号デコーダ１５２
からは、エラー訂正されたオーディオデータが出力され
る。訂正できないエラーがあるデータに関しては、エラ
ーフラグがセットされる。
【００４８】外符号デコーダ１５２の出力がＡＵＸ分離
部１５３に供給され、オーディオＡＵＸが分離される。
分離されたオーディオＡＵＸが出力端子１５４に取り出
される。また、オーディオデータが補間部１５５に供給
される。補間部１５５では、エラーの有るサンプルが補
間される。補間方法としては、時間的に前後の正しいデ
ータの平均値で補間する平均値補間、前の正しいサンプ
ルの値をホールドする前値ホールド等を使用できる。補
間部１５５の出力が出力部１５６に供給される。出力部
１５６は、エラーであり、補間できないオーディオ信号
の出力を禁止するミュート処理、並びにビデオ信号との
時間合わせのための遅延量調整処理がなされる。出力部
１５６から出力端子１５７に再生オーディオ信号が取り
出される。
【００４９】なお、図１および図２では省略されている
が、入力データと同期したタイミング信号を発生するタ
イミング発生部、記録再生装置の全体の動作を制御する
システムコントローラ（マイクロコンピュータ）等が備
えられている。
【００５０】この一実施形態では、磁気テープへの信号
の記録は、回転する回転ヘッド上に設けられた磁気ヘッ
ドにより、斜めのトラックを形成する、ヘリカルスキャ
ン方式によって行われる。磁気ヘッドは、回転ドラム上
の、互いに対向する位置に、それぞれ複数個が設けられ
る。すなわち、磁気テープが回転ヘッドに１８０°程度
の巻き付け角で以て巻き付けられている場合、回転ヘッ
ドの１８０°の回転により、同時に複数本のトラックを
形成することができる。また、磁気ヘッドは、互いにア
ジマスの異なる２個で一組とされる。複数個の磁気ヘッ
ドは、隣接するトラックのアジマスが互いに異なるよう
に配置される。
【００５１】図３は、上述した回転ヘッドにより磁気テ
ープ上に形成されるトラックフォーマットの一例を示
す。これは、１フレーム当たりのビデオおよびオーディ
オデータが８トラックで記録される例である。例えばフ
レーム周波数が２９．９７Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐ
ｓ、有効ライン数が４８０本で有効水平画素数が７２０
画素のインターレス信号（４８０ｉ信号）およびオーデ
ィオ信号が記録される。また、フレーム周波数が２５Ｈ
ｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が５７６本で
有効水平画素数が７２０画素のインターレス信号（５７
６ｉ信号）およびオーディオ信号も、図３と同一のテー
プフォーマットによって記録できる。
【００５２】互いに異なるアジマスの２トラックによっ
て１セグメントが構成される。すなわち、８トラック
は、４セグメントからなる。セグメントを構成する１組
のトラックに対して、アジマスと対応するトラック番号
〔０〕とトラック番号〔１〕が付される。図３に示され
る例では、前半の８トラックと、後半の８トラックとの
間で、トラック番号が入れ替えられると共に、フレーム
毎に互いに異なるトラックシーケンスが付される。これ
により、アジマスが異なる１組の磁気ヘッドのうち一方
が、例えば目詰まりなどにより読み取り不能状態に陥っ
ても、前フレームのデータを利用してエラーの影響を小
とできる。
【００５３】トラックのそれぞれにおいて、両端側にビ
デオデータが記録されるビデオセクタが配され、ビデオ
セクタに挟まれて、オーディオデータが記録されるオー
ディオセクタが配される。なお、この図３および後述す
る図４は、テープ上のオーディオセクタの配置を示すも
のである。
【００５４】図３のトラックフォーマットでは、８チャ
ンネルのオーディオデータを扱うことができるようにさ
れている。Ａ１〜Ａ８は、それぞれオーディオデータの
１〜８ｃｈのセクタを示す。オーディオデータは、セグ
メント単位で配列を変えられて記録される。オーディオ
データは、１フィールド期間で発生するオーディオサン
プル（例えばフィールド周波数が２９．９７Hzで、サン
プリング周波数が４８ｋHzの場合には、８００サンプル
または８０１サンプル）が偶数番目のサンプルと奇数番
目のサンプルとにわけられ、各サンプル群とＡＵＸによ
って積符号の１ＥＣＣブロックが構成される。
【００５５】図３では、１フィールド分のデータが４ト
ラックに記録されるので、オーディオデータの１チャン
ネル当たりの２個のＥＣＣブロックが４トラックに記録
される。２個のＥＣＣブロックのデータ（外符号パリテ
ィを含む）が４個のセクタに分割され、図３に示すよう
に、４トラックに分散されて記録される。２個のＥＣＣ
ブロックに含まれる複数のシンクブロックがシャフリン
グされる。例えばＡ１の参照番号が付された４セクタに
よって、チャンネル１の２ＥＣＣブロックが構成され
る。
【００５６】また、ビデオデータは、この例では、１ト
ラックに対して４ＥＣＣブロック分のデータがシャフリ
ング（インターリーブ）され、Ｕｐｐｅｒ Ｓｉｄｅお
よびＬｏｗｅｒ Ｓｉｄｅで各セクタに分割され記録さ
れる。Ｌｏｗｅｒ Ｓｉｄｅのビデオセクタには、所定
位置にシステム領域が設けられる。
【００５７】なお、図３において、ＳＡＴ１（Ｔｒ）お
よびＳＡＴ２（Ｔｍ）は、サーボロック用の信号が記録
されるエリアである。また、各記録エリアの間には、所
定の大きさのギャップ（Ｖｇ１，Ｓｇ１，Ａｇ，Ｓｇ
２，Ｓｇ３およびＶｇ２）が設けられる。
【００５８】図３は、１フレーム当たりのデータを８ト
ラックで記録する例であるが、記録再生するデータのフ
ォーマットによっては、１フレーム当たりのデータを４
トラック、６トラックなどでの記録することができる。
図４Ａは、１フレームが６トラックのフォーマットであ
る。この例では、トラックシーケンスが
〔０〕のみとさ
れる。
【００５９】図４Ｂに示すように、テープ上に記録され
るデータは、シンクブロックと称される等間隔に区切ら
れた複数のブロックからなる。図４Ｃは、シンクブロッ
クの構成を概略的に示す。詳細は後述するが、シンクブ
ロックは、同期検出するためのＳＹＮＣパターン、シン
クブロックのそれぞれを識別するためのＩＤ、後続する
データの内容を示すＤＩＤ、データパケットおよびエラ
ー訂正用の内符号パリティから構成される。データは、
シンクブロック単位でパケットとして扱われる。すなわ
ち、記録あるいは再生されるデータ単位の最小のものが
１シンクブロックである。シンクブロックが多数並べら
れて（図４Ｂ）、例えばビデオセクタが形成される（図
４Ａ）。
【００６０】図５は、記録／再生の最小単位である、ビ
デオデータのシンクブロックのデータ構成をより具体的
に示す。この一実施形態においては、記録するビデオデ
ータのフォーマットに適応して１シンクブロックに対し
て１個乃至は２個のマクロブロックのデータ（ＶＬＣデ
ータ）が格納されると共に、１シンクブロックのサイズ
が扱うビデオ信号のフォーマットに応じて長さが変更さ
れる。図５Ａに示されるように、１シンクブロックは、
先頭から、２バイトのＳＹＮＣパターン、２バイトのＩ
Ｄ、１バイトのＤＩＤ、例えば１１２バイト〜２０６バ
イトの間で可変に規定されるデータ領域および１２バイ
トのパリティ（内符号パリティ）からなる。なお、デー
タ領域は、ペイロードとも称される。
【００６１】先頭の２バイトのＳＹＮＣパターンは、同
期検出用であり、所定のビットパターンを有する。固有
のパターンに対して一致するＳＹＮＣパターンを検出す
ることで、同期検出が行われる。
【００６２】図６Ａは、ＩＤ０およびＩＤ１のビットア
サインの一例を示す。ＩＤは、シンクブロックが固有に
持っている重要な情報を持っており、各２バイト（ＩＤ
０およびＩＤ１）が割り当てられている。ＩＤ０は、１
トラック中のシンクブロックのそれぞれを識別するため
の識別情報（ＳＹＮＣ ＩＤ）が格納される。ＳＹＮＣ
ＩＤは、例えば各セクタ内のシンクブロックに対して
付された通し番号である。ＳＹＮＣ ＩＤは、８ビット
で表現される。ビデオのシンクブロックとオーディオの
シンクブロックとでそれぞれ別個にＳＹＮＣ ＩＤが付
される。
【００６３】ＩＤ１は、シンクブロックのトラックに関
する情報が格納される。ＭＳＢ側をビット７、ＬＳＢ側
をビット０とした場合、このシンクブロックに関して、
ビット７でトラックの上側（Ｕｐｐｅｒ）か下側（Ｌｏ
ｗｅｒ）かが示され、ビット５〜ビット２で、トラック
のセグメントが示される。また、ビット１は、トラック
のアジマスに対応するトラック番号が示され、ビット０
は、このシンクブロックがビデオデータおよびオーディ
オデータを区別するビットである。
【００６４】図６Ｂは、ビデオの場合のＤＩＤのビット
アサインの一例を示す。ＤＩＤは、ペイロードに関する
情報が格納される。上述したＩＤ１のビット０の値に基
づき、ビデオおよびオーディオで、ＤＩＤの内容が異な
る。ビット７〜ビット４は、未定義（Ｒｅｓｅｒｖｅ
ｄ）とされている。ビット３および２は、ペイロードの
モードであり、例えばペイロードのタイプが示される。
ビット３および２は、補助的なものである。ビット１で
ペイロードに１個あるいは２個のマクロブロックが格納
されることが示される。ビット０でペイロードに格納さ
れるビデオデータが外符号パリティであるかどうかが示
される。
【００６５】図６Ｃは、オーディオの場合のＤＩＤのビ
ットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、Ｒ
ｅｓｅｒｖｅｄとされている。ビット３でペイロードに
格納されているデータがオーディオデータであるか、一
般的なデータであるかどうかが示される。ペイロードに
対して、圧縮符号化されたオーディオデータが格納され
ている場合には、ビット３がデータを示す値とされる。
ビット２〜ビット０は、ＮＴＳＣ方式における、５フィ
ールドシーケンスの情報が格納される。すなわち、ＮＴ
ＳＣ方式においては、ビデオ信号の１フィールドに対し
てオーディオ信号は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚ
の場合、８００サンプルおよび８０１サンプルの何れか
であり、このシーケンスが５フィールド毎に揃う。ビッ
ト２〜ビット０によって、シーケンスの何処に位置する
かが示される。
【００６６】図５に戻って説明すると、図５Ｂ〜図５Ｅ
は、上述のペイロードの例を示す。図５Ｂおよび図５Ｃ
は、ペイロードに対して、１および２マクロブロックの
ビデオデータ（可変長符号化データ）が格納される場合
の例をそれぞれ示す。図５Ｂに示される、１マクロブロ
ックが格納される例では、先頭の３バイトに、後続する
マクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配される。
なお、長さ情報ＬＴには、自分自身の長さを含んでも良
いし、含まなくても良い。また、図５Ｃに示される、２
マクロブロックが格納される例では、先頭に第１のマク
ロブロックの長さ情報ＬＴが配され、続けて第１のマク
ロブロックが配される。そして、第１のマクロブロック
に続けて第２のマクロブロックの長さを示す長さ情報Ｌ
Ｔが配され、続けて第２のマクロブロックが配される。
長さ情報ＬＴは、デパッキングのために必要な情報であ
る。
【００６７】図５Ｄは、ペイロードに対して、ビデオＡ
ＵＸ（補助的）データが格納される場合の例を示す。先
頭の長さ情報ＬＴには、ビデオＡＵＸデータの長さが記
される。この長さ情報ＬＴに続けて、５バイトのシステ
ム情報、１２バイトのＰＩＣＴ情報、および９２バイト
のユーザ情報が格納される。ペイロードの長さに対して
余った部分は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされる。
【００６８】図５Ｅは、ペイロードに対してオーディオ
データが格納される場合の例を示す。オーディオデータ
は、ペイロードの全長にわたって詰め込むことができ
る。オーディオ信号は、圧縮処理などが施されない、例
えばＰＣＭ形式で扱われる。これに限らず、所定の方式
で圧縮符号化されたオーディオデータを扱うようにもで
きる。
【００６９】この一実施形態においては、各シンクブロ
ックのデータの格納領域であるペイロードの長さは、ビ
デオシンクブロックとオーディオシンクブロックとでそ
れぞれ最適に設定されているため、互いに等しい長さで
はない。また、ビデオデータを記録するシンクブロック
の長さと、オーディオデータを記録するシンクブロック
の長さとを、信号フォーマットに応じてそれぞれ最適な
長さに設定される。これにより、複数の異なる信号フォ
ーマットを統一的に扱うことができる。
【００７０】図７Ａは、ＭＰＥＧエンコーダのＤＣＴ回
路から出力されるビデオデータ中のＤＣＴ係数の順序を
示す。ＤＣＴブロックにおいて左上のＤＣ成分から開始
して、水平ならびに垂直空間周波数が高くなる方向に、
ＤＣＴ係数がジグザグスキャンで出力される。その結
果、図７Ｂに一例が示されるように、全部で６４個（８
画素×８ライン）のＤＣＴ係数が周波数成分順に並べら
れて得られる。
【００７１】このＤＣＴ係数がＭＰＥＧエンコーダのＶ
ＬＣ部によって可変長符号化される。すなわち、最初の
係数は、ＤＣ成分として固定的であり、次の成分（ＡＣ
成分）からは、ゼロのランとそれに続くレベルに対応し
てコードが割り当てられる。従って、ＡＣ成分の係数デ
ータに対する可変長符号化出力は、周波数成分の低い
（低次の）係数から高い（高次の）係数へと、ＡＣ1 ，
ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・と並べられたものである。可変
長符号化されたＤＣＴ係数をエレメンタリストリームが
含んでいる。
【００７２】ストリームコンバータ１０６では、供給さ
れた信号のＤＣＴ係数の並べ替えが行われる。すなわ
ち、それぞれのマクロブロック内で、ジグザグスキャン
によってＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられた
ＤＣＴ係数がマクロブロックを構成する各ＤＣＴブロッ
クにわたって周波数成分順に並べ替えられる。
【００７３】図８は、このストリームコンバータ１０６
におけるＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す。（４：
２：２）コンポーネント信号の場合に、１マクロブロッ
クは、輝度信号Ｙによる４個のＤＣＴブロック（Ｙ1 ，
Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 ）と、色度信号Ｃｂ，Ｃｒのそれ
ぞれによる２個ずつのＤＣＴブロック（Ｃｂ1 ，Ｃ
ｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 ）からなる。
【００７４】上述したように、ビデオエンコーダ１０２
では、ＭＰＥＧ２の規定に従いジグザグスキャンが行わ
れ、図８Ａに示されるように、各ＤＣＴブロック毎に、
ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分に、
周波数成分の順に並べられる。一つのＤＣＴブロックの
スキャンが終了したら、次のＤＣＴブロックのスキャン
が行われ、同様に、ＤＣＴ係数が並べられる。
【００７５】すなわち、マクロブロック内で、ＤＣＴブ
ロックＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4、ＤＣＴブロックＣ
ｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 のそれぞれについ
て、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分
へと周波数順に並べられる。そして、連続したランとそ
れに続くレベルとからなる組に、〔ＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ
2 ，ＡＣ3 ，・・・〕と、それぞれ符号が割り当てられ
るように、可変長符号化されている。
【００７６】ストリームコンバータ１０６では、可変長
符号化され並べられたＤＣＴ係数を、一旦可変長符号を
解読して各係数の区切りを検出し、マクロブロックを構
成する各ＤＣＴブロックに跨がって周波数成分毎にまと
める。この様子を、図８Ｂに示す。最初にマクロブロッ
ク内の８個のＤＣＴブロックのＤＣ成分をまとめ、次に
８個のＤＣＴブロックの最も周波数成分が低いＡＣ係数
成分をまとめ、以下、順に同一次数のＡＣ係数をまとめ
るように、８個のＤＣＴブロックに跨がって係数データ
を並び替える。
【００７７】並び替えられた係数データは、ＤＣ
（Ｙ1 ），ＤＣ（Ｙ2 ），ＤＣ（Ｙ3 ），ＤＣ
（Ｙ4 ），ＤＣ（Ｃｂ1 ），ＤＣ（Ｃｂ2 ），ＤＣ（Ｃ
ｒ1 ），ＤＣ（Ｃｒ2 ），ＡＣ1 （Ｙ1 ），ＡＣ1 （Ｙ
2 ），ＡＣ1 （Ｙ3 ），ＡＣ1 （Ｙ4 ），ＡＣ1 （Ｃｂ
1 ），ＡＣ1 （Ｃｂ2 ），ＡＣ1 （Ｃｒ1 ），ＡＣ
1 （Ｃｒ2 ），・・・である。ここで、ＤＣ、ＡＣ1 、
ＡＣ2 、・・・は、図７を参照して説明したように、ラ
ンとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当てら
れた可変長符号の各符号である。
【００７８】ストリームコンバータ１０６で係数データ
の順序が並べ替えられた変換エレメンタリストリーム
は、パッキングおよびシャフリング部１０７に供給され
る。マクロブロックのデータの長さは、変換エレメンタ
リストリームと変換前のエレメンタリストリームとで同
一である。また、ビデオエンコーダ１０２において、ビ
ットレート制御によりＧＯＰ（１フレーム）単位に固定
長化されていても、マクロブロック単位では、長さが変
動している。パッキングおよびシャフリング部１０７で
は、マクロブロックのデータを固定枠に当てはめる。
【００７９】図９は、パッキングおよびシャフリング部
１０７でのマクロブロックのパッキング処理を概略的に
示す。マクロブロックは、所定のデータ長を持つ固定枠
に当てはめられ、パッキングされる。このとき用いられ
る固定枠のデータ長を、記録および再生の際のデータの
最小単位であるシンクブロック長と一致させている。こ
れは、シャフリングおよびエラー訂正符号化の処理を簡
単に行うためである。図９では、簡単のため、１フレー
ムに８マクロブロックが含まれるものと仮定する。
【００８０】可変長符号化によって、図９Ａに一例が示
されるように、８マクロブロックの長さは、互いに異な
る。この例では、固定枠である１シンクブロックの長さ
と比較して、マクロブロック＃１のデータ，＃３のデー
タおよび＃６のデータがそれぞれ長く、マクロブロック
＃２のデータ，＃５のデータ，＃７のデータおよび＃８
のデータがそれぞれ短い。また、マクロブロック＃４の
データは、１シンクブロックと略等しい長さである。
【００８１】パッキング処理によって、マクロブロック
が１シンクブロック長の固定長枠に詰め込まれる。過不
足無くデータを詰め込むことができるのは、１フレーム
期間で発生するデータ量が固定量に制御されているから
である。図９Ｂに一例が示されるように、１シンクブロ
ックと比較して長いマクロブロックは、シンクブロック
長に対応する位置で分割される。分割されたマクロブロ
ックのうち、シンクブロック長からはみ出た部分（オー
バーフロー部分）は、先頭から順に空いている領域に、
すなわち、長さがシンクブロック長に満たないマクロブ
ロックの後ろに、詰め込まれる。
【００８２】図９Ｂの例では、マクロブロック＃１の、
シンクブロック長からはみ出た部分が、先ず、マクロブ
ロック＃２の後ろに詰め込まれ、そこがシンクブロック
の長さに達すると、マクロブロック＃５の後ろに詰め込
まれる。次に、マクロブロック＃３の、シンクブロック
長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め
込まれる。さらに、マクロブロック＃６のシンクブロッ
ク長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰
め込まれ、さらにはみ出た部分がマクロブロック＃８の
後ろに詰め込まれる。こうして、各マクロブロックがシ
ンクブロック長の固定枠に対してパッキングされる。
【００８３】各マクロブロックの長さは、ストリームコ
ンバータ１０６において予め調べておくことができる。
これにより、このパッキング部１０７では、ＶＬＣデー
タをデコードして内容を検査すること無く、マクロブロ
ックのデータの最後尾を知ることができる。
【００８４】図１０は、一実施形態で使用されるエラー
訂正符号の一例を示し、図１０Ａは、ビデオデータに対
するエラー訂正符号の１ＥＣＣブロックを示し、図１０
Ｂは、オーディオデータに対するエラー訂正符号の１Ｅ
ＣＣブロックを示す。図１０Ａにおいて、ＶＬＣデータ
がパッキングおよびシャフリング部１０７からのデータ
である。ＶＬＣデータの各行に対して、ＳＹＮＣパター
ン、ＩＤ、ＤＩＤが付加され、さらに、内符号のパリテ
ィが付加されることによって、１ＳＹＮＣブロックが形
成される。
【００８５】すなわち、ＶＬＣデータの配列の垂直方向
に整列する所定数のシンボル（バイト）から１０バイト
の外符号のパリティが生成され、その水平方向に整列す
る、ＩＤ、ＤＩＤおよびＶＬＣデータ（または外符号の
パリティ）の所定数のシンボル（バイト）から内符号の
パリティが生成される。図１０Ａの例では、１０個の外
符号パリティのシンボルと、１２個の内符号のパリティ
のシンボルとが付加される。具体的なエラー訂正符号と
しては、リードソロモン符号が使用される。また、図１
０Ａにおいて、１ＳＹＮＣブロック内のＶＬＣデータの
長さが異なるのは、５９．９４Hz、２５Hz、２３．９７
６Hzのように、ビデオデータのフレーム周波数が異なる
のと対応するためである。
【００８６】図１０Ｂに示すように、オーディオデータ
に対する積符号もビデオデータに対するものと同様に、
１０シンボルの外符号のパリティおよび１２シンボルの
内符号のパリティを生成するものである。オーディオデ
ータの場合は、サンプリング周波数が例えば４８ｋHzと
され、１サンプルが２４ビットに量子化される。１サン
プルを他のビット数例えば１６ビットに変換しても良
い。上述したフレーム周波数の相違に応じて、１ＳＹＮ
Ｃブロック内のオーディオデータの量が相違している。
前述したように、１フィールド分のオーディオデータ／
１チャンネルによって２ＥＣＣブロックが構成される。
１ＥＣＣブロックには、偶数番目および奇数番目の一方
のオーディオサンプルとオーディオＡＵＸとがデータと
して含まれる。
【００８７】図１１は、この発明の一実施形態のより具
体的な構成を示す。図１１において、１６４がＩＣに対
して外付けのメインメモリ１６０のインターフェースで
ある。インターフェース１６４によって、メインメモリ
１６０の書込み／読出し動作が制御される。また、パッ
キング部１０７ａ、ビデオシャフリング部１０７ｂ、パ
ッキング部１０７ｃによって、パッキングおよびシャフ
リング部１０７が構成される。
【００８８】この一実施形態では、各マクロブロックの
長さ情報ＬＴを参照することによって、パッキング部１
０７ａが固定枠長データとオーバーフロー部分とをメイ
ンメモリ（ＳＤＲＡＭ）１６０の別々の領域に分けて記
憶する。固定枠長データを記憶する領域は、メインメモ
リ１６０のパッキング処理用領域である。固定枠長より
短いデータ長の場合には、メインメモリ１６０の対応す
る固定枠に空き領域を生じる。ビデオシャフリング部１
０７ｂがこの書込みアドレスを制御することによってシ
ャフリングを行う。
【００８９】次に、パッキング部１０７ｃが外符号エン
コーダ１０９へのメモリにオーバーフロー部分をパッキ
ングして読み込む処理を行う。すなわち、メインメモリ
１６０から外符号エンコーダ１０９に用意されている１
ＥＣＣブロック分のメモリに対して固定枠長のデータを
読み込み、若し、固定枠長のデータに空き領域が有れ
ば、そこにオーバーフロー部分を読み込んで固定枠長に
データが詰まるようにする。そして、１ＥＣＣブロック
分のデータを読み込むと、読み込み処理を一時中断し、
外符号エンコーダ１０９によって外符号のパリティを生
成する。外符号パリティは、外符号エンコーダ１０９の
メモリに格納する。外符号エンコーダ１０９の処理が１
ＥＣＣブロック分終了すると、外符号エンコーダ１０９
からデータおよび外符号パリティを内符号を行う順序に
並び替えて、メインメモリ１６０のパッキング処理用領
域と別の内符号処理用領域に書き戻す。ビデオシャフリ
ング部１１０は、この外符号の符号化が終了したデータ
をメインメモリ１６０へ書き戻す時のアドレスを制御す
ることによって、シンクブロック単位のシャフリングを
行う。
【００９０】このような固定枠長とオーバーフロー部分
とを分けてメインメモリ１６０の第１の領域へのデータ
の書込み（第１のパッキング処理）、外符号エンコーダ
１０９へのメモリにオーバーフロー部分をパッキングし
て読み込む処理（第２のパッキング処理）、外符号パリ
ティの生成、データおよび外符号パリティをメインメモ
リ１６０の第２の領域に書き戻す処理が１ＥＣＣブロッ
ク単位でなされる。外符号エンコーダ１０９がＥＣＣブ
ロックのサイズのメモリを備えることによって、メイン
メモリ１６０へのアクセスの頻度を少なくすることがで
きる。
【００９１】そして、１ピクチャに含まれる所定数のＥ
ＣＣブロック（例えば３２個のＥＣＣブロック）の処理
が終了すると、１ピクチャのパッキング、外符号の符号
化が終了する。そして、インターフェース１６４を介し
てメインメモリ１６０から読出したデータがＩＤ付加部
１１８、内符号エンコーダ１１９、同期付加部１２０で
処理され、並列直列変換部１２４によって、同期付加部
１２０の出力データがビットシリアルデータに変換され
る。出力されるシリアルデータがパーシャル・レスポン
スクラス４のプリコーダ１２５により処理される。この
出力が必要に応じてディジタル変調され、記録アンプ１
２１を介して回転ヘッドに供給される。
【００９２】なお、ＥＣＣブロック内にヌルシンクと称
する有効なデータが配されないシンクブロックを導入
し、記録ビデオ信号のフォーマットの違いに対してＥＣ
Ｃブロックの構成の柔軟性を持たせるようにしても良
い。ヌルシンクは、パッキングおよびシャフリングブロ
ック１０７のパッキング部１０７ａにおいて生成され、
メインメモリ１６０に書込まれる。従って、ヌルシンク
がデータ記録領域を持つことになるので、これをオーバ
ーフロー部分の記録用シンクとして使用することができ
る。
【００９３】オーディオデータの場合では、１フィール
ドのオーディオデータの偶数番目のサンプルと奇数番目
のサンプルとがそれぞれ別のＥＣＣブロックを構成す
る。ＥＣＣの外符号の系列は、入力順序のオーディオサ
ンプルで構成されるので、外符号系列のオーディオサン
プルが入力される毎に外符号エンコーダ１１６が外符号
パリティを生成する。外符号エンコーダ１１６の出力を
メインメモリに書込む時のアドレス制御によって、シャ
フリング部１１７がシャフリング（チャンネル単位およ
びシンクブロック単位）を行う。
【００９４】さらに、１２６で示すＣＰＵインターフェ
ースが設けられ、システムコントローラとして機能する
ＣＰＵ１２７からのデータを受け取ることが可能とされ
ている。このデータとしては、シャフリングテーブルデ
ータ、記録ビデオ信号のフォーマットに関連するパラメ
ータ等である。シャフリングテーブルデータがビデオ用
シャフリングテーブル（ＲＡＭ）１２８ｖおよびオーデ
ィオ用シャフリングテーブル（ＲＡＭ）１２８ａに格納
される。シャフリングテーブル１２８ｖは、ビデオシャ
フリング部１０７ｂおよび１１０のシャフリングのため
のアドレス変換を行う。シャフリングテーブル１２８ａ
は、オーディオシャフリング１１７のためのアドレス変
換を行う。
【００９５】この発明は、複数の入力画像フォーマット
を複数のデータレートで記録することを可能とするため
に、特定された入力画像フォーマットあるいはデータレ
ートに関して用意されているシャフリングテーブルをビ
デオ用シャフリングテーブル１２８ｖ、オーディオ用シ
ャフリングテーブル１２８ａに格納する点に特徴を有す
る。例えばビデオデータのシャフリングについて以下に
説明する。
【００９６】図１２は、シャフリングを原理的に示すも
のである。入力ビデオデータには、そのデータが信号列
の何番目かを示すＩＤ（またはアドレス）が付けられて
いる。ＩＤは、データ系列の先頭からの通し番号、ベー
スおよびオフセットの組み合わせ等、データの位置を一
意に表現できるものである。シャフリングとは、このＩ
Ｄを書き換える作業に他ならない。シャフリングテーブ
ル２２８ｖには、外部メモリ１７１から経路１７２を介
して書込まれたシャフリングテーブルが格納されてい
る。
【００９７】外部メモリ１７１には、シャフリングの対
象とするビデオデータのフォーマットに対応して複数の
シャフリングテーブルが格納されており、フォーマット
判別結果に応答して選択された一つのシャフリングテー
ブルがシャフリングテーブル２２８ｖに格納される。フ
ォーマット判別は、例えばビデオデータ中に含まれる情
報に基づいてなされ、フォーマット判別結果に応答して
ＣＰＵがシャフリングテーブルを選択する。外部メモリ
１７１からシャフリングテーブル２２８ｖへデータを転
送する理由は、動作速度を確保するためと、シャフリン
グ部をＩＣ化した時に入出力端子用のピンを削減するた
めである。上述した一実施形態のように、外部メモリ１
７１がＣＰＵに関連するＲＡＭまたはＲＯＭであって、
経路１７２をＣＰＵのシリアルインターフェースで構成
すれば、シリアル伝送用の１個のピンのみで良い。但
し、他の一般的なインターフェースを使用してシャフリ
ングテーブルを格納しても良い。
【００９８】一実施形態のように、実際には、図１３に
示すように、シャフリングがデータの蓄積を伴うことが
多い。入力データがデータ蓄積用のメモリ２６０に書込
まれる。シャフリングテーブル２２８ｖは、入力データ
から分離したＩＤｉをアドレスとして受け取り、変換し
たアドレスＩＤｏを出力として発生する。シャフリング
テーブル２２８ｖの発生したアドレスＩＤｏがメモリ２
６０にデータを書込むための書込みアドレスとして使用
される。順次変化する読出しアドレスによって、メモリ
２６０からシャフリングされたデータが読出される。
【００９９】図１４に示すように、データ中にトラック
ＩＤとシンクＩＤとが含まれており、１フレームの例え
ば６トラックにおけるシンクブロックの位置が一意に決
まる例では、トラックＩＤおよびシンクＩＤがシャフリ
ングテーブル２２８ｖにアドレスとして供給される。シ
ャフリングテーブル２２８ｖからは、メモリ２６０の書
込みアドレスが発生する。この書込みアドレスに従っ
て、シンクブロックがメモリ２６０に書込まれる。メモ
リ２６０は、１フレームの例えば４個のＥＣＣブロック
のそれぞれのデータを格納する領域を有する。従って、
１フレーム分のビデオデータがシンクブロック単位で４
個のＥＣＣブロックにそれぞれ対応する領域に分散され
て記憶される。
【０１００】図１５は、メモリ２６０の読出しアドレス
を制御することによってシャフリングを行う例である。
シャフリングテーブル２２８は、外部メモリ１７１から
シャフリングテーブルデータが格納され、その出力ＩＤ
ｏがメモリ２６０に対して読出しアドレスとして供給さ
れる。シャフリングテーブル２２８に対する入力ＩＤｉ
は、カウンタ１７３から発生する。カウンタ１７３は、
メモリ２６０の読出しデータと同期したタイミングでリ
セットされ、クロックによってインクリメントするＩＤ
ｏを発生する。メモリ２６０からは、シャフリングテー
ブル２２８ｖで変換された読出しアドレス（ＩＤｏ）に
従ってデータが出力される。
【０１０１】図１６は、読出しアドレスを制御するシャ
フリングを概略的に説明するものである。カウンタ１７
３は、メモリ２６０の出力で通し番号のＩＤが付けられ
るデータ毎に発生するリセット信号でリセットされる。
そして、シンクブロックと同期したクロックによってイ
ンクリメントされる。カウンタ１７３からのブロック毎
に＋１される値のカウント値がシャフリングテーブル２
２８ｖにアドレスとして供給される。シャフリングテー
ブルｖの出力が読出しアドレスとしてメモリ２６０に供
給される。従って、メモリ２６０の読出しアドレスから
１シンクブロックのデータが読出される。
【０１０２】この発明の一実施形態におけるシャフリン
グテーブル１１８ｖ、メインメモリ１６０がそれぞれシ
ャフリングテーブル２２８ｖ、メモリ２６０に対応す
る。また、シャフリング部１１７においてなされるオー
ディオデータのチャンネル単位のシャフリングおよびシ
ンクブロック単位のシャフリングも、シャフリングテー
ブル１２８ａによって同様になされる。
【０１０３】なお、この発明は、磁気テープ以外のテー
プ状記録媒体例えばレーザ光により記録可能な光テープ
に対してビデオおよび／またはオーディオデータを記録
する場合にも適用することができる。
【０１０４】
【発明の効果】この発明では、ビデオデータ、オーディ
オデータのシャフリングパターンを特定するシャフリン
グテーブルを入力データのフォーマット等に応じて切り
換えることが容易となる。従って、複数のフォーマット
の入力データを記録することができる記録装置を実現す
ることができる。さらに、シャフリングテーブルを持つ
ので、数式では表現できない複雑なシャフリングパター
ンを実現できる。それによって、エラー耐性を向上さ
せ、変速再生時の再生画像を良好とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の記録側の構成を示すブ
ロック図である。
【図２】この発明の一実施形態の再生側の構成を示すブ
ロック図である。
【図３】トラックフォーマットの一例を示す略線図であ
る。
【図４】トラックフォーマットの他の例を示す略線図で
ある。
【図５】シンクブロックの構成の複数の例を示す略線図
である。
【図６】シンクブロックに付加されるＩＤおよびＤＩＤ
の内容を示す略線図である。
【図７】ビデオエンコーダの出力の方法と可変長符号化
を説明するための略線図である。
【図８】ビデオエンコーダの出力の順序の並び替えを説
明するための略線図である。
【図９】順序の並び替えられたデータをシンクブロック
にパッキングする処理を説明するための略線図である。
【図１０】ビデオデータおよびオーディオデータに対す
るエラー訂正符号を説明するための略線図である。
【図１１】記録信号処理部のより具体的なブロック図で
ある。
【図１２】シャフリング部の原理的構成を示すブロック
図である。
【図１３】メモリの書込みアドレスを制御する方式のシ
ャフリング部の構成を示すブロック図である。
【図１４】メモリの書込みアドレスを制御する方式のシ
ャフリング部をディジタルＶＣＲに適用した場合の構成
を示すブロック図である。
【図１５】メモリの読出しアドレスを制御する方式のシ
ャフリング部の構成を示すブロック図である。
【図１６】メモリの読出しアドレスを制御する方式のシ
ャフリング部をディジタルＶＣＲに適用した場合の構成
を示すブロック図である。
【図１７】シャフリングの第１の効果を説明するための
略線図である。
【図１８】シャフリングの第１の効果を説明するための
略線図である。
【図１９】シャフリングの第２の効果を説明するための
略線図である。
【図２０】シャフリングの第３の効果を説明するための
略線図である。
【符号の説明】
１０７・・・パッキングおよびシャフリング部、１０
９、１１６・・・外符号エンコーダ、１１０、１１７・
・・シャフリング部、１１８・・・ＩＤ付加部、１２０
・・・同期付加部、１２６・・・ＣＰＵインターフェー
ス、１２８ｖ、２２８ｖ・・・ビデオデータ用シャフリ
ングテーブル、１２８ａ・・・オーディオデータ用シャ
フリングテーブル、１６０・・・メインメモリ、２６０
・・・データ蓄積用メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 智司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 高木 聡 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C053 FA14 FA21 GA11 GB05 GB15 GB18 GB21 HB10 JA07 JA21 KA24 5D044 AB05 AB07 BC01 CC03 DE38 DE54 DE68 DE81

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタル情報データを元の順序と異な
    る順序に並び替えるデータ処理装置において、 シャフリングテーブルが格納され、入力データ系列中の
    データ単位の位置を示す位置情報がアドレスとして供給
    され、上記シャフリングテーブルに従って、上記位置情
    報を変換した変換位置情報を出力するシャフリングテー
    ブルメモリと、 複数の上記シャフリングテーブルの内で、選択された上
    記シャフリングテーブルを上記シャフリングテーブルメ
    モリに格納する手段とからなることを特徴とするデータ
    処理装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 ディジタル情報データが蓄積されるデータ蓄積メモリを
    さらに有し、 上記シャフリングテーブルメモリが上記データ蓄積メモ
    リの書込みアドレスを上記変換位置情報として出力する
    ことを特徴とするデータ処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 ディジタル情報データが蓄積されるデータ蓄積メモリを
    さらに有し、 上記シャフリングテーブルメモリが上記データ蓄積メモ
    リの読出しアドレスを上記変換位置情報として出力する
    ことを特徴とするデータ処理装置。
  4. 【請求項４】 ディジタル情報データを元の順序と異な
    る順序に並び替え、並び替えられたディジタル情報デー
    タをテープ状記録媒体に記録するデータ記録装置におい
    て、 ディジタル情報データが蓄積されるデータ蓄積メモリ
    と、 シャフリングテーブルが格納され、入力データ系列中の
    データ単位の位置を示す位置情報がアドレスとして供給
    され、上記シャフリングテーブルに従って、上記位置情
    報を変換することによって、上記データ蓄積メモリの書
    込みまたは読出しアドレスを出力するシャフリングテー
    ブルメモリと、 複数の上記シャフリングテーブルの内で、選択された上
    記シャフリングテーブルを上記シャフリングテーブルメ
    モリに格納する手段と、 上記データ蓄積メモリの入力データおよび出力データの
    少なくとも一方のデータに対してエラー訂正符号の符号
    化を行うエラー訂正エンコーダと、 上記エラー訂正エンコーダによりエラー訂正符号化され
    たデータをテープ状記録媒体に記録する記録手段とから
    なることを特徴とするデータ記録装置。
  5. 【請求項５】 請求項１または４において、 ディジタル情報データのフォーマットに応答して上記シ
    ャフリングテーブルが選択されることを特徴とする装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項４において、 上記エラー訂正符号が各データシンボルを外符号および
    内符号によって二重に符号化する積符号であることを特
    徴とする装置。
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