JP2516041B2 - 回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記録再生方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記
録再生方式に関するものである。

（従来技術） 画像信号や音声信号によるデジタル信号を回転記録媒
体円盤に記録し再生する最も一般的な記録再生方式とし
ては例えば第８図のブロック図に示すように、画像信号
や音声信号によるデジタル信号をそのまま回転記録媒体
円盤に記録し再生するような構成形態のものが考えられ
るが、画像信号や音声信号等の信号をデジタル化する場
合に、各サンプル値に対して信号レベルを均等に分割
し、それぞれの範囲に含まれる値を一つの代表値で置き
換える直線量子化（均等量子化）手段を採用し、代表点
と本来の値との差が判らないようにするためには、一般
に自然画像については６ビット（32階調）から８ビット
（256階調）、音声については８ビットから16ビット（6
5536階調）が必要であるとされているから、画像信号、
あるいは音声信号を前記したような均等量子化によりデ
ジタル化した信号をそのまま記録しようとすると、各サ
ンプル値に対して前記のような多くの情報量を扱うこと
が必要とされる。

それで、より少ない情報量で信号を符号化するのに、
信号の変化の少ない部分では変化に対して敏感であり、
信号の変化の激しい部分においてはある程度の誤差があ
っても、それを検知し難いという人間の視覚や聴覚の性
質を利用したり、あるいは記録の対象にされている情報
信号における時間軸上での相関を利用したりして、各サ
ンプルあたりの情報量を少なくするようにした各種の高
能率符号化方式を適用するなどして記録の対象にされて
いるデータ量を圧縮して回転記録媒体円盤に記録し再生
するようにした記録再生方式も知られている。第９図及
び第10図のブロック図はデータ量を圧縮して回転記録媒
体円盤に記録し再生するようにした従来の記録再生方式
の一例構成を示したものである。

まず、第８図に示されている回転記録媒体円盤に対す
るデジタル信号の記録再生方式において、１は記録再生
の対象にされている画像信号の入力端子、２は記録再生
の対象にされている音声信号の入力端子、３は再生画像
信号の出力端子、４は再生音声信号の出力端子、ADCv,A
DCaはアナログ・デジタル変換器（AD変換器）、SW1〜SW
4は切換スイッチ、MAv1〜MAv4,MAa1,MAa2は記憶装置、C
DDは符号化器及びデータ分割器、MOD1〜MODnは変調器、
D1〜Dnは情報記録媒体円盤（ディスク）、DEM1〜DEMnは
復調器、DCDは復号器、DACv,DACaはデジタル・アナログ
変換器（DA変換器）であって、入力端子１に供給された
画像信号はAD変換器ADCvによってデジタル信号（離散的
な信号）に変換された後に切換スイッチSW1の可動接点
ｃに供給されている。

前記の切換スイッチSW1の可動接点ｃは、一定の周
期、例えば、画像信号の１フレーム期間毎に固定接点ａ
側と固定接点ｂ側とに順次交互に切換えられていて、切
換スイッチSW1の可動接点ｃと固定接点ａ（またはｂ）
とを介して前記したAD変換器ADCvから出力されたデジタ
ル信号が供給される方の記憶装置MAv1（またはMAv2）が
書込みモードにされ、また切換スイッチSW1の可動接点
ｃが接触されていない方の固定接点ｂ（またはａ）に接
続されている記憶装置MAv2（またはMAv1）は読出しモー
ドにされる。

前記した記憶装置MAv1,MAv2から読出されたデジタル
信号は、前記した切換スイッチSW1と同期した切換動作
を行う切換スイッチSW2の固定接点ｂまたはａと可動接
点ｃとを介して符号化器及びデータ分割器CDDに供給さ
れる。

前記した切換スイッチSW1,SW2の同期的な切換えの態
様は、前記した両切換スイッチSW1,SW2における可動接
点ｃが両切換スイッチSW1,SW2において同符号が付され
ている固定接点側に切換えられるような切換ええ態様で
ある。

他方、入力端子２に供給され音声信号はAD変換器ADCa
によってデジタル信号（離散的な信号）に変換された後
に記憶装置MAaに記憶され、前記の記憶装置MAaから読出
されたデジタル信号は、符号化器及びデータ分割器CDD
に供給される。

前記した符号化器及びデータ分割器CDDでは、それに
供給されたデジタル信号を符号化し、また、複数のチャ
ンネル信号に分割した後に各チャンネル信号毎に設けら
れている複数の変調器MOD1〜MODnに供給する。

前記した各チャンネル信号毎に設けられている複数の
変調器MOD1〜MODnからの出力信号は、それぞれ別個のデ
ィスクD1〜Dnに記録される。前記したそれぞれのディス
クD1〜Dnから読出された信号は、それぞれ復調器DEM1〜
DEMnによって復調された後に、復号器DCDによって復号
され、復号された画像信号は切換スイッチSW3の可動接
点ｃに供給される。

前記の切換スイッチSW3の可動接点ｃは、一定の周
期、例えば、画像信号の１フレーム期間毎に固定接点ａ
側と固定接点ｂ側とに順次交互に切換えられていて、切
換スイッチSW3の可動接点ｃと固定接点ａ（またはｂ）
とを介して前記した復号器DCDから出力されたデジタル
信号が供給される方の記憶装置MAv3（またはMAv4）が書
込みモードにされ、また、切換スイッチSW3の可動接点
ｃが接触されていない方の固定接点ｂ（またはａ）に接
続されている記憶装置MAv3（またはMAv4）は読出しモー
ドにされる。

前記した記憶装置MAv3,MAv4から読出されたデジタル
信号は、前記した切換スイッチSW3と同期した切換動作
を行う切換スイッチSW4の固定接点ｂまたはａと可動接
点ｃとを介してDA変換器DACvに供給され、前記のDA変換
器DACvから出力された再生画像信号は出力端子３に送出
される。

前記した切換スイッチSW3,SW4の同期的な切換えの態
様は、前記した両切換スイッチSW3,SW4における可動接
点ｃが両切換スイッチSW3,SW4において同符号が付され
ている固定接点に切換えられるような切換え態様であ
る。

他方、前記した復号器DCDから出力された音声信号の
デジタル信号は記憶装置MAa2に書込まれた後に、記憶装
置MAa2から読出され、前記した記憶装置MAa2から読出さ
れたデジタル信号は、DA変換器DACaに供給され、前記の
DA変換器DACaから出力された再生音声信号は出力端子４
に送出される。

前記した第８図示の回転記録媒体円盤に対するデジタ
ル信号の記録再生方式では、回転記録媒体円盤（ディス
ク）を用いて記録再生されるデジタル・データがデータ
圧縮されていないので、データ・レートが100Mbit〜200
Mbit/secのように極めて大きいので、ディスクに記録す
る際のデータレートを小にするためと、ディスクの記録
時間を長くするために、ディスクに記録するデジタル信
号を複数チャンネルとして、複数のディスクに並列的に
記録するようにしている。

次に、第９図及び第10図に示されている回転記録媒体
円盤に対するデジタル信号の記録再生方式では、回転記
録媒体円盤（ディスク）を用いて記録再生されるべき画
像信号及び音声信号の双方を、例えば画像信号について
は15Mbit/sec、音声信号については1Mbit/secのように
データ圧縮し、それに、再生時の符号誤り訂正用の誤り
訂正符号を付加したり、データ配列変換等を行ったりし
た後に、記録媒体に応じた変調方式により変調して１個
のディスクＤに記録し、また、ディスクＤから再生する
ようにしている。第11図及び第12図は記録信号のフォー
マットの例を示している。

前記した第９図及び第10図に示されている回転記録媒
体円盤に対するデジタル信号の記録方式（第９図）及び
再生方式（第10図）において、１は記録再生の対象にさ
れている画像信号の入力端子、２は記録再生の対象にさ
れている音声信号の入力端子、３は再生画像信号の出力
端子、４は再生音声信号の出力端子、ADCv,ADCaはアナ
ログ・デジタル変換器（AD変換器）、SW1〜SW4は切換ス
イッチ、MAv1〜MAv4,MAa1,MAa2は記憶装置、DCCv,DCCa
はデータ圧縮器、CDCは符号化器、MODは変調器、Hrは記
録ヘッド、Ｄは情報記録媒体円盤（ディスク）、Hpは再
生ヘッド、DEMは復調器、DCDは復号器、EXv,EXaはデー
タ伸長器、DACv,DACaはデジタル・アナログ変換器（DA
変換器）であり、また、TPGr,TPGpはタイミング信号発
生回路であって、このタミング信号発生回路TPGr,TPGp
は各構成部分に対して、それぞれ所要な信号を供給す
る。Mdはディスク駆動モータ、MDCr,MDCpはディスク駆
動モータの回転制御回路、SGはディスク駆動モータMdの
基準回転位相信号発生器、Ａは増幅器であり、ディスク
駆動モータMdは前記したディスク駆動モータの回転制御
回路MDCr,MDCpによる制御の下にディスクＤを所要のよ
うに駆動回転させる。

第９図において、入力端子１に供給された画像信号は
AD変換器ADCvによってデジタル信号（離散的な信号）に
変換された後に切換スイッチSW1の可動接点ｃに供給さ
れている。

前記の切換スイッチSW1の可動接点ｃは、一定の周
期、例えば、画像信号の１フレーム期間毎に固定接点ａ
側と固定接点ｂ側とに順次交互に切換えられていて、切
換スイッチSW1の可動接点ｃと固定接点ａ（またはｂ）
とを介して前記したAD変換器ADCvから出力されたデジタ
ル信号が供給される方の記憶装置MAv1（またはMAv2）が
書込みモードにされ、また、切換スイッチSW1の可動接
点ｃが接触されていない方の固定接点ｂ（またはａ）に
接続されている記憶装置MAv2（またはMAv1）は読出しモ
ードにされる。

前記した記憶装置MAv1,MAv2から読出されたデジタル
信号は、前記した切換スイッチSW1と同期した切換動作
を行う切換スイッチSW2の固定接点ｂまたはａと可動接
点ｃとを介して、データ圧縮器DCCvに供給されてデータ
量が圧縮された後に符号化器CDCに供給される。

前記した切換スイッチSW1,SW2の同期的な切換えの態
様は、前記した両切換スイッチSW1,SW2における可動接
点ｃが両切換スイッチSW1,SW2において同符号が付され
ている固定接点に切換えられるような切換え態様であ
る。

他方、入力端子２に供給された音声信号はAD変換器AD
Caによってデジタル信号（離散的な信号）に変換された
後に記憶装置MAa1に記憶され、前記の記憶装置MAa1から
読出されたデジタル信号は、データ圧縮器DCCaでデータ
量が圧縮された後に符号化器CDCに供給される。前記し
た符号化器CDCでは、それに供給されたデジタル信号を
符号化した後に変調器MODに供給する。

前記した変調器MODからの出力信号は記録ヘッドHrに
よってディスクＤに記録される。前記したディスクＤに
記録されたデジタルデータは再生ヘッドHpによって読出
されて、復調器DEMによって復調された後に、復号器DCD
によって復号され、復号された画像信号はデータ伸長器
EXvによってデータが伸長された後に切換スイッチSW3の
可動接点ｃに供給される。

前記の切換スイッチSW3の可動接点ｃは、一定の周
期、例えば、画像信号の１フレーム期間毎に固定接点ａ
側と固定接点ｂ側とに順次交互に切換えられていて、切
換スイッチSW3の可動接点ｃと固定接点ａ（またはｂ）
とを介して前記した復号器DCDから出力されたデジタル
信号が供給される方の記憶装置MAv3（またはMAv4）が書
込みモードにされ、また、切換スイッチSW3の可動接点
ｃが接触されていない方の固定接点ｂ（またはａ）に接
続されている記憶装置MAv3（またはMAv4）は読出しモー
ドにされる。

前記した記憶装置MAv3,MAv4から読出されたデジタル
信号は、前記した切換スイッチSW3と同期した切換動作
を行う切換スイッチSW4の固定接点ｂまたはａと可動接
点ｃとを介してDA変換器DACvに供給され、前記のDA変換
器DACvから出力された再生画像信号は出力端子３に送出
される。

前記した切換スイッチSW3,SW4の同期的な切換えの態
様は、前記した両切換スイッチSW3,SW4における可動接
点ｃが両切換スイッチSW3,SW4において同符号が付され
ている固定接点に切換えられるような切換え態様であ
る。

他方、前記した復号切換DCDから出力された音声信号
のデジタル信号はデータ伸長器EXaでデータが伸長され
てから記憶装置MAa2に書込まれ、次いで、記憶装置MAa2
から読出されたデジタル信号は、DA変換器DACaに供給さ
れ、前記のDA変換器DACaから出力された再生音声信号は
出力端子４に送出される。

前記した回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記
録再生方式は、ディスクを一定角速度で駆動回転させた
状態（CAV）として実施したり、あるいは記録再生され
る部分の線速度が一定線速度となるようにディスクを駆
動回転させた状態（CLV）として実施したりできるが、
回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記録再生方式
がCAVとして実施された場合には、ディスクＤはディス
ク駆動モータの回転制御回路MDCr,MDCpの制御の下に、
常に一定な角速度で駆動回転されるようになされ、ま
た、回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記録再生
方式がCLVとして実施された場合には、記録再生される
部分の径方向での位置の情報も用いて、ディスク駆動モ
ータの回転制御回路MDCr,MDCpの制御の下に、記録再生
される部分の線速度が常に一定な線速度で駆動回転され
るようにディスクＤの駆動回転が行われる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記
録再生方式においては、データ圧縮が施されていない状
態のデジタル・データが回転記録媒体に記録され再生さ
れるようになされたり、あるいは、ある一定なデータ量
となるようなデータ圧縮が施された状態のデジタル・デ
ータが回転記録媒体に記録され再生されるようになされ
たりしていたために、記録再生動作時におけるデジタル
・データのデータ・レートは、記録再生の対象にされて
いる情報信号においてデータ量が最も多い部分に対して
設定されることになり、ディスクの記憶容量が一定であ
るとすれば、記録時間が短くなり、また、情報量の多い
フレーズでは信号の品質（画像信号では画質、音声信号
では音声）が劣化していた。

ディスクにおける記録時間の延長のために、CLVが採
用された場合には、ディスクの回転制御系の構成が複雑
になり、また、ランダム・アクセス時に所定の回転数に
達するまでの時間が多くかかるために操作性が悪く、複
数の情報信号の切換え再生時（例えば、複数の音楽の曲
目を選択して再生する際）に長い待時間が生じるなどの
欠点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は記録再生の対象にされているアナログ信号を
一定の時間長毎に区切った原信号と対応している離散信
号を、前記した原信号の信号内容に応じてデータ圧縮率
を変化させた状態で符号化し、かつ、それぞれ所定のデ
ータ量を有する１つ以上のブロックに分割し、それぞれ
のブロックに識別情報を付加して構成したセグメント信
号を回転記録媒体円盤に記録する場合に、前記した回転
記録媒体円盤の回転周期と対応する時間長以上のデジタ
ル信号が記憶できる記憶容量を有する記録側の記憶装置
に前記したセグメント信号を記憶させ、時間的に連続す
る各セグメント信号の記録が、それぞれのセグメント信
号の直前のセグメント信号の記録部分に引続く記録領域
に行われるようにされており、また、前記の回転記録媒
体円盤からの再生信号を、前記した回転記録媒体円盤の
回転周期と対応する時間長以上のデジタル信号が記憶で
きる記憶容量を有する再生側の記憶装置に記憶させ、前
記の再生側の記憶装置に記憶された記憶量が再生開始ス
レッショルド以下に達する度毎に、追加の再生を行なっ
て前記した再生側の記憶装置の記憶内容の更新を行な
い、前記の再生側の記憶装置から読出されたデジタル信
号に対してデータ伸長を行なった後にアナログ信号の再
生信号を得るようにした回転記録媒体円盤に対するデジ
タル信号の記録再生方式、及び記録再生の対象にされて
いる画像信号を一定の時間長毎に区切った原信号と対応
している離散信号を、前記した原信号の信号内容に応じ
てデータ圧縮率を変化させた状態で符号化し、かつ、そ
れぞれ所定のデータ量を有する１つ以上のブロックに分
割し、それぞれのブロックに識別情報を付加して構成さ
れるセグメント信号が、前記したデータ圧縮がそれぞれ
の画像内容自体の相関に基づいて行われている第１のセ
グメント信号と、前記したデータ圧縮がそれぞれの画像
内容自体の相関と時間軸上で連続している画像間の画像
内容の相関とに基づいて行われている第２のセグメント
信号とからなり、かつ、前記の第1,第２の各セグメント
信号には互いに他を区別するための識別情報を含んで構
成されている前記のセグメント信号を前記した回転記録
媒体円盤に記録する場合に、前記した回転記録媒体円盤
の回転周期と対応する時間長以上のデジタル信号が記憶
できる記憶容量を有する記録側の記憶装置に前記したセ
グメント信号を記憶させ、時間的に連続する各セグメン
ト信号の記憶が、それぞれのセグメント信号の直前のセ
グメント信号についての回転記録媒体円盤中の記録部分
に引続く記録領域に行われるようにされており、また、
前記の回転記録媒体円盤からの再生信号を、前記した回
転記録媒体円盤の回転周期と対応する時間長以上のデジ
タル信号が記憶できる記憶容量を有する再生側の記憶装
置に記憶させ、前記の再生側の記憶装置に記憶された記
憶量が再生開始スレッショルド以下に達する度毎に、追
加の再生を行なって前記した再生側の記憶装置の記憶内
容の更新を行ない、前記の再生側の記憶装置から読出さ
れたデジタル信号に対してデータ伸長を行なった後にア
ナログ信号の再生信号を得るようにするとともに、探索
再生動作モード時には前記した第１のセグメント信号だ
けを選択的に再生するようにした回転記録媒体円盤に対
するデジタル信号の記録再生方式を提供するものであ
る。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の回転記録媒体円盤
に対するデジタル信号の記録再生方式の具体的な内容に
ついて詳細に説明する。第１図は本発明の回転記録媒体
円盤に対するデジタル信号の記録再生方式の一実施例の
ブロック図であって、この第１図において、１は記録再
生の対象にされている画像信号の入力端子、２は記録再
生の対象にされている音声信号の入力端子、３は再生画
像信号の出力端子、４は再生音声信号の出力端子、ADC
v,ADCaはアナロク・デジタル変換器（AD変換器）、SW1
〜SW5は切換スイッチ、MAv1〜MAv4,MAa1,MAa2は記憶装
置、DCCv1,DCCv2,DCCaはデータ圧縮器、CRJは圧縮率判
定回路、BMrはバッファ・メモリ、CDCは符号化器、MOD
は変調器、GCrは記録増幅器、PMはポテンションメー
タ、RVCは記録速度制御回路、Hrpは記録再生ヘッド、Ｄ
は情報記録媒体円盤（ディスク）、GCpは再生増幅器、B
NDはブロック番号検出回路、BMpはバッファ・メモリ、D
EMは復調器、DCDは復号器、EXv,EXaはデータ伸長器、DA
Cv,DACaはデジタル・アナログ変換器（DA変換器）であ
り、また、TPGrpはタイミング信号発生回路であって、
このタイミング信号発生回路TPGrpは各構成部分に対し
て、それぞれ所要な信号を供給している。Mdはディスク
駆動モータであり、このディスク駆動モータMdは図示さ
れていない回転制御回路の制御の下にディスクＤを所要
のように駆動回転させる。

第１図において、入力端子１に供給された画像信号は
AD変換器ADCvによってデジタル信号（離散的な信号）に
変換された後に切換スイッチSW1の可動接点ｃに供給さ
れている。

前記の切換スイッチSW1の可動接点ｃは、一定の周
期、例えば、画像信号の１フレーム期間毎に固定接点ａ
側と固定接点ｂ側とに順次交互に切換えられていて、切
換スイッチSW1の可動接点ｃと固定接点ａ（またはｂ）
とを介して前記したAD変換器ADCvから出力されたデジタ
ル信号が供給される方の記憶装置MAv1（またはMAv2）が
書込みモードにされ、また、切換スイッチSW1の可動接
点ｃが接触されていない方の固定接点ｂ（またはａ）に
接続されている記憶装置MAv2（またはMAv1）は読出しモ
ードにされる。

前記した記憶装置MAv1,MAv2から読出されたデジタル
信号は、前記した切換スイッチSW1と同期した切換動作
を行う切換スイッチSW2の固定接点ｂまたはａと可動接
点ｃとを介して、データ圧縮器DCCv1,DCCv2に供給され
てデータ量が圧縮される。前記した切換スイッチSW1,SW
2の同期的な切換えの態様は、前記した両切換スイッチS
W1,SW2における可動接点ｃが両切換スイッチSW1,SW2に
おいて同符号が付されている固定接点に切換えられるよ
うな切換え態様である。

前記したデータ圧縮器DCCv1,DCCv2は、それぞれ異な
る種類のデータ圧縮を行うデータ圧縮器であり、前記し
たデータ圧縮器DCCv1からの出力信号は切換スイッチSW5
の固定接点ｄに供給されており、また、前記したデータ
圧縮器DCCv2からの出力信号は切換スイッチSW5の固定接
点ｅに供給されているとともに、圧縮率判定回路CRJに
も供給されている。

前記したデータ圧縮器DCCv1,DCCv2によるデータの圧
縮は、一定期間の画像内容自体の相関に基づいて行われ
るようにされたり、あるいは、一定の期間の画像内容自
体の相関と時間軸上で連続している順次の一定期間の画
像間の画像内容の相関とに基づいて行われるようにされ
たりするのである。

前記した圧縮率判定回路CRJでは前記した２個のデー
タ圧縮器DCCv1,DCCv2で行われたデータ圧縮動作の結果
を比較して、大きな圧縮率でデータの圧縮が行われてい
る方のデータ圧縮器からの出力信号が切換スイッチSW5
の可動接点ｆを介してバッファ・メモリBMrに供給され
るように前記した切換スイッチSW5の可動接点ｆの切換
制御信号を発生する。

他方、入力端子２に供給された音声信号はAD変換器AD
Caによってデジタル信号（離散的な信号）に変換された
後に記憶装置MAaに記憶され、前記の記憶装置MAaから読
出されたデジタル信号は、データ圧縮器DCCaでデータ量
が圧縮された後にバッファ・メモリBMrに供給される。

前記したバッファメモリBMrとしては、ディスクＤの
１回転の時間以上、すなわち、ディスクＤの回転周期以
上の期間にわたるデジタル・データ、例えば［｛圧縮さ
れた数フレーム分のビデオデータ｝＋｛ディスク１周分
のデジタル・データ｝］が記憶できるような記憶容量を
有するものが使用される。

そして、バッファメモリBMrは、それに記憶された第
５図の（ｂ）の実線で示されている記憶量が第５図の
（び）の点線で示されている記録開始スレッショルドに
達する度毎に記録のために読出されて、後述のように符
号化され変調された後に、第５図（ｃ）のようにそれま
での最終の記録部分に引続く記録領域までの待時間を経
てディスクに記録されるようになされる。なお第５図の
（ａ）は圧縮前のデジタル・データを示し、また第５図
の（ｂ）における実線は圧縮後のデジタル・データを示
し、さらに第５図の（ｃ）はディスクの記録跡における
順次のデジタル・データの記録状態を示している。

第１図中において、音声信号のデジタル信号に対する
データ圧縮器DCCaとしては１個しか示されていないが、
音声信号についても第１図における画像信号に対するデ
ータ圧縮の場合と同様に、２個のデータ圧縮器が用いら
れてもよい。

前記のようにデータの圧縮が複数種類の方法で行われ
る場合には、記録再生されるデータがどのようなデータ
圧縮法の適用によって作られたのかの情報（データ圧縮
法の識別情報）も、圧縮されたデータとともに記録再生
されるようにする。

前記した音声信号の信号処理にも前記した画像信号の
信号処理の場合と同様に２個の記憶装置を一定の時間毎
（例えば、画像信号における１フレーム期間）に順次交
互に切換えて使用するようにしてもよいが、音声信号の
場合には記憶装置に対するメモリ・アクセスの速度が遅
いので、音声信号の信号処理に使用されるべき記憶装置
として、２フレーム期間の情報量を有する１個のメモリ
を用い、タイムシェアリング・アクセスを行うことも可
能である。

そして、前記のデジタル信号を記憶したバッファ・メ
モリBMrから読出された画像信号のデジタル・データと
音声信号のデジタル・データとは符号化器CDCに供給さ
れて符号化され、デジタル・データには、ブロック番号
を示す信号（記録ブロック番号）や生成された誤り検出
訂正用のパリティが付加される。前記の符号化器CDCに
おける符号化動作の開始と後述されている変調器MODに
おける変調動作の開始とは、ブロック番号検出回路BND
から符号化器CDCと後述されている変調器MODとに供給さ
れている符号化及び変調動作の開始制御パルス｛第２図
の（ｃ）参照｝が供給されることによって行われる。

前記の符号化器CDCからの出力信号は変調器MODに供給
されるが、変調器MODでは記録開始時に、まず、復調補
助信号｛アンブル信号｝を生成し、次に、ブロック同期
信号とデータならびにパリティを変調して１ブロック分
の変調信号｛第11図参照｝を生成するという動作を、前
記したバッファ・メモリBMrの記憶量で定まる回数だけ
繰返えす。

前記の変調器MODにおける変調信号の生成は、図示さ
れていない速度制御回路により常に一定の角速度で駆動
回転されているディスクモータMdと一体的に回転してい
るディスクＤにおける記録位置がディスクＤの径方向の
どの位置にあっても一定の線記録密度でのデータ記録が
実現されるような変調動作によって行われる。

すなわち、第１図に示す実施例において、記録再生位
置の検出装置PM（ディスクＤの径方向における記録再生
ヘッドHrpの位置と対応する信号を発生できる機能を有
するもの…例えばポテンショメータ形式のものが使用さ
れてもよい）では、ディスクＤの径方向における記録再
生ヘッドHrpの位置の情報を記録速度制御回路RVCに与え
て、記録速度制御回路RVCでは記録再生ヘッドHrpにおけ
るディスクＤの径上の位置と対応する記録速度制御信号
を発生して変調器MODに供給する。

変調器MODでは、前記した記録速度制御回路RVCで発生
された記録速度制御信号によって変調クロック信号の周
波数を変化させて、記録再生ヘッドHrpがディスクＤの
径方向のどの位置に位置していても線記録密度が一定の
状態でデジタル・データの記録が行われるようにする。

前記の変調器MODから出力された変調信号は記録増幅
器GCrで増幅された後に記録再生ヘッドHrpに供給され
る。この記録増幅器GCrは前記した変調器MODから供給さ
れている記録ゲート信号｛第３図の（ｂ）参照｝によっ
て動作状態が開閉制御され、それにより記録の終了時付
近における記録増幅器GCrからの出力信号の状態を示し
ている記録再生ヘッドHrpから得られる記録監視用の再
生信号が第３図の（ａ）で示されるようなものになり、
また、記録の終了時付近における記録信号の状態が第３
図の（ｃ）に示されるようなものになる。

第２図の（ａ）には前記した変調器MODから供給され
ている記録ゲート信号｛第３図の（ｂ）参照｝によって
動作状態が開閉制御されている記録増幅器GCrからの出
力信号によって記録動作が開始される時点付近で記録再
生ヘッドHrpから得られる再生信号の状態が示されてい
る。

記録動作が開始される以前には第２図の（ａ）に示さ
れているように再生動作（記録待機の再生動作）となさ
れていて記録再生ヘッドHrpからは再生信号が検出され
ているが、再生信号から取出された記録ブロック番号が
端子５に供給されるブロック番号検出回路BNDでは、そ
れに供給された記録ブロック番号の大小判別を行ってレ
ジスタに記憶していた最終記録ブロック番号の記憶値
と、記録待機の再生動作時に端子５に供給された記録ブ
ロック番号との比較によって最終記録ブロック番号を検
出して、それに基づいて第２図の（ｃ）に示されている
符号化及び変調動作の開始制御パルスを発生して、それ
を符号化器CDCと変調器MODとに供給し、前記のデジタル
信号を記憶したバッファ・メモリBMrから読出された画
像信号のデジタル・データと音声信号のデジタル・デー
タとが符号化器CDCで符号化｛デジタル・データには、
ブロック番号を示す信号（記録ブロック番号）や生成さ
れた誤り検出訂正用のパリティが付加される）され、次
いで変調器MODで変調されプリアンブル信号が付加され
て、記録増幅器GCrで増幅され、第２図の（ｄ）に示さ
れているような記録信号として記録再生ヘッドHrpによ
ってディスクＤに記録される。

第４図は記録されているデジタル・データに記録終了
マーカ信号が記録されている場合の記録動作の説明図で
あり、第４図の（ａ）は再生信号、第４図の（ｂ）は最
終記録ブロック番号検出信号、第４図の（ｃ）は記録終
了マーカ信号の検出信号、第４図の（ｄ）は記録制御ゲ
ート信号、第４図の（ｅ）は記録信号をそれぞれ示して
いる。記録されているデジタル・データに記録終了マー
カ信号が記録されている場合には、記録終了マーカ信号
の検出が行われた直後から記録開始ができるので、第２
図示の場合の動作とは異なり待機時間制御が不要であ
る。

なお、タイミング信号発生回路TPGrpは記録動作時に
は、入力端子１に供給された映像信号の同期信号に同期
したサンプリング信号を発生し、信号の標本化，量子
化，記憶動作、その他の信号処理に必要とされる各種の
タイミング信号を発生し、また、再生動作時には再生さ
れた映像信号中の同期信号に同期して行われるバッファ
・，メモリからの読出し動作や、アナログ・デジタル変
換動作のための各種のタイミング信号の発生が行われ
る。

前記のようにしてディスクＤに記録されたデジタル・
データの変調信号は、記録再生ヘッドHrpで再生され再
生増幅器GCpで増幅された後に、復調器DEMに供給され
る。

復調器DEMは、通常、フェーズ・ロックド・ループ（P
LL）を含んで構成されていて、再生信号中のアンブル信
号でロック・インし、ブロック同期信号以後の変調信号
を順次に復調して行く。

また、各ブロック信号におけるブロック同期信号と特
定な関係位置（例えば、ブロック同期信号の直後の位
置）におかれているブロック番号を復調してそれをブロ
ック番号検出回路BNDに与え、ブロック番号検出回路BND
では、それをレジスタに記憶する。

前記した復調器DEMで復調されたデジタル・データは
復号器DCDに供給され、復号器DCDでは復号動作と誤り訂
正動作とを行ってバッファ・メモリBMpに一時的に記憶
する。このバッファ・メモリBMpは第６図の（ｂ）中に
点線で示されている再生開始スレッショルドの記憶量以
下の記憶量になる度毎に追加の再生を行って内容の更新
を行う。追加再生のブロック番号は、直前の最終再生ブ
ロック番号として、例えば、ブロック番号検出回路BND
に記憶しておき、記憶番号検出から復号を経てバッファ
・メモリへの記憶開始のタイミングを与える。なお、第
６図の（ａ）は再生信号を示している。

前記のようにして時間軸上で断続再生された圧縮デー
タは、映像信号の１フレーム期間と同期して１フレーム
期間ずつバッファ・メモリBMpから読出されてデータ伸
長器EXv,EXaに供給され、そこでデータの伸長が行われ
る。

データ伸長器EXvの出力信号は切換スイッチSW3の可動
接点ｃに与えられ、また、データ伸長器EXaの出力信号
は記憶装置MAa2に供給されている。前記した切換スイッ
チSW3の固定接点ａは記憶装置MAv3の入力側に接続され
ており、また、前記した切換スイッチSW3の固定接点ｂ
は記憶装置MAv4の入力側に接続されている。

前記の記憶装置MAv3の出力側は切換スイッチSW4の固
定接点ｂに接続されており、また、前記の記憶装置MAv4
の出力側は切換スイッチSW4の固定接点ａに接続されて
いる。そして、前記した２つの切換スイッチSW3,SW4
は、それらの可動接点ｃが同符号の固定接点側に同時的
に切換えられるように同期した切換動作を行って、前記
したデータ伸長器EXvからの出力信号が、切換スイッチS
W3の可動接点ｃを介して入力側に供給されている方の記
憶装置MAv3（またはMAv4）は書込み動作を行い、また、
切換スイッチSW4の可動接点ｃが固定接点ａ（または
ｂ）を介して出力側に接続された方の記憶装置MAv4（ま
たはMAv3）は読出し動作を行う。

前記した切換スイッチSW4の可動接点ｃを介してデジ
タル・アナログ変換器DACvに供給されたデジタル信号は
デジタル・アナログ変換器DACvでデジタル・アナログ変
換されて映像信号として出力端子３に出力される。

また、前記したデータ伸長器EXaの出力信号は記録装
置MAa2に記憶され、前記の記憶装置MAa2から読出された
デジタル信号はデジタル・アナログ変換器DACaに供給さ
れたデジタル信号ではデジタル・アナログ変換器DACaで
デジタル・アナログ変換されて音声信号として出力端子
４に出力される。

このように、本発明の回転記録媒体円盤に対するデジ
タル信号の記録再生方式では、記録再生の対象にされて
いるアナログ信号を一定の時間長毎に区切った原信号と
対応している離散信号を、前記した原信号の信号内容に
応じてデータ圧縮率を変化させた状態で符号化し、か
つ、それぞれ所定のデータ量を有する１つ以上のブロッ
クに分割し、それぞれのブロックに識別情報を付加して
構成したセグメント信号を回転記録媒体円盤に記録する
場合に、前記した回転記録媒体円盤の回転周期と対応す
る時間長以上のデジタル信号が記憶できる記憶容量を有
する記憶装置に前記したセグメント信号を記憶させ、時
間的に連続する各セグメント信号の記録が、それぞれの
セグメント信号の直前のセグメント信号の記録部分に引
続く記録領域に行われるようにされているので、デジタ
ル・データをディスクＤに高密度記録することができ
る。

第７図は、記録再生の対象にされている画像信号を一
定の時間長毎に区切った原信号と対応している離散信号
を、前記した原信号の信号内容に応じてデータ圧縮率を
変化させた状態で符号化し、かつ、それぞれ所定のデー
タ量を有する１つ以上のブロックに分割し、それぞれの
ブロックに識別情報を付加して構成されるセグメント信
号が、前記したデータ圧縮がそれぞれの画像内容自体の
相関に基づいて行われている第１のセグメント信号と、
前記したデータ圧縮がそれぞれの画像内容自体の相関と
時間軸上で連続している画像間の画像内容の相関とに基
づいて行われている第２のセグメント信号とからなり、
かつ、前記の第1,第２の各セグメント信号には互に他を
区別するための識別情報を含んで構成されている前記の
セグメント信号を前記した回転記録媒体円盤に記録する
場合に、前記した回転記録媒体円盤の回転周期と対応す
る時間長以上のデジタル信号が記憶できる記憶容量を有
する記憶装置に前記したセグメント信号を記憶させ、時
間的に連続する各セグメント信号の記録が、それぞれの
セグメント信号の直前のセグメント信号の記録部分に引
続く記録領域に行われるようにするとともに、探索再生
動作モード時には前記した第１のセグメント信号だけが
選択的に再生される場合における探索再生動作を説明す
るための図であり、第７図の（ａ）は再生信号であり、
第７図の（ａ）において非フレーム相関信号として矢印
で示されている部分の信号が、データ圧縮がそれぞれの
画像内容自体の相関に基づいて行われている第１のセグ
メント信号であり、前記以外の部分の信号がデータ圧縮
がそれぞれの画像内容自体の相関と時間軸上で連続して
いる画像間の画像内容の相関とに基づいて行われている
第２のセグメント信号であるとされている。

第７図（ａ）は前記した第１のセグメント信号が４フ
レームに１個の割合いでディスクＤに記録されている場
合を例示しており、また第７図の（ｂ）は、第１のセグ
メント信号だけを選択して再生する場合の再生動作が例
示されている。

第７図（ｂ）において点線は再生開始のスレッショル
ド値を示しており、また、前記した第１のセグメント信
号だけを選択的に再生する探索再生動作のために、第２
のセグメント信号が捨てられることを示している。この
第７図に示されている探索再生モードにおいては、選択
的に再生された第１のセグメント信号は、次に第１のセ
グメント信号が再生されるまで繰返し静止画として再生
される。

なお、第１のセグメント信号と第２のセグメント信号
とが混在して記録されているディスクＤから第１のセグ
メント信号だけを選択して再生することは、第1,第２の
セグメント信号に付加されている識別信号を用いて容易
になされる。

なお、本発明の実施に当っては、ディスクの再生始端
部が予め物理的に定められていて、その始端部からある
一定量の情報が、データ内容と物理的記憶領域との対応
付けのための情報が記録されるべき予め定められている
領域の情報（以下、ディレクトリ・データという）とな
されていて、その部分ではセグメントデータの記録を行
わないようにされているディスクにおいて、ディレクト
リ・データが記録されていないか、あるいはディレクト
リ・データのエラーが検出されたときは、前記したディ
レクトリ・データが記録されるべき領域から一定の距離
だけ離れている位置のセグメント信号の始端部から順次
のセグメント信号の再生が行われるようにしてもよい。

また、セグメント・データ中には少なくともタイム・
コードとセグメント番号との何れか一方が含まれてい
て、タイム・コードまたはセグメント番号による記録内
容の登録がディレクトリ・データが記録されるべき領域
にされているときに、このディレクトリ・データを用い
て再生順序を示すデータもディレクトリ・データが記録
されるべき領域に記録し、前記の再生順序を示すデータ
は再生コマンド・データとして識別できるようにされて
おり、ディスク装填時にはまずディレクトリ・データが
記録されるべき領域を読み、前記した再生コマンドに従
った再生動作が行われるようにしてもよい。

また、本発明の実施に際して、記録時にはCLV記録
（線記録密度一定）し、再生時にはCAV再生とされるよ
うになされてもよい。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本
発明の回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記録再
生方式は、記録再生の対象にされているアナログ信号を
一定の時間長毎に区切った原信号と対応している離散信
号を、前記した原信号の信号内容に応じてデータ圧縮率
を変化させた状態で符号化し、かつ、それぞれ所定のデ
ータ量を有する１つ以上のブロックに分割し、それぞれ
のブロックに識別情報を付加して構成したセグメント信
号を回転記録媒体円盤に記録する場合に、前記した回転
記録媒体円盤の回転周期と対応する時間長以上のデジタ
ル信号が記憶できる記憶容量を有する記録側の記憶装置
に前記したセグメント信号を記憶させ、時間的に連続す
る各セグメント信号の記録が、それぞれのセグメント信
号の直前のセグメント信号の記録部分に引続く記録領域
に行われるようにされているので、データ・レートを変
化させて線記録密度が一定となるような記録を行うこと
により、デジタル・データをディスクＤに高密度記録す
ることができるのであり、また、記録再生の対象にされ
ている画像信号を一定の時間長毎に区切った原信号と対
応している離散信号を、前記した原信号の信号内容に応
じてデータ圧縮率を変化させた状態で符号化し、かつ、
それぞれ所定のデータ量を有する１つ以上のブロック分
割し、それぞれのブロックに識別情報を付加して構成さ
れるセグメント信号が、前記したデータ圧縮がそれぞれ
の画像内容自体の相関に基づいて行わている第１のセグ
メント信号と、前記したデータ圧縮がそれぞれの画像内
容自体の相関と時間軸上で連続している画像間の画像内
容の相関とに基づいて行われている第２のセグメント信
号とからなり、かつ、前記の第1,第２のセグメント信号
には互に他を区別するための識別情報を含んで構成され
ている前記のセグメント信号を前記した回転記録媒体円
盤に記録する場合に、前記した回転記録媒体円盤の回転
周期と対応する時間長以上のデジタル信号が記憶できる
記憶容量を有する記録側の記憶装置に記憶させ、また、
前記の回転記録媒体円盤からの再生信号を、前記した回
転記録媒体円盤の回転周期と対応する時間長以上のデジ
タル信号が記憶できる記憶容量を有する再生側の記憶装
置に記憶させ、前記の記憶装置に記憶された記憶量が再
生開始スレッショルド以下に達する度毎に、追加の再生
を行なって前記した再生側の記憶装置の記憶内容の更新
を行ない、前記の再生側の記憶装置から読出されたデジ
タル信号に対してデータ伸長を行なった後にアナログ信
号の再生信号を得るようにするとともに、探索再生動作
モード時には前記した第１のセグメント信号だけを選択
的に再生して、次々の第１のセグメント信号を繰返し静
止画として再生することができるのであって、本発明の
回転記録媒体円盤に対するデジタル信号の記録再生方式
では、動画や音声のように時々刻々の内容に応じた最適
なデータ圧縮が容易で、長時間の記録が可能であり、ま
た、完全な同期動作が不要なために、CLV記録してCAV再
生したり、ディスクを一定角速度で回転させておいて、
ディスク径に応じてデータの記録レートを変化させて線
記録密度を一定とすることにより、複雑で時間のかかる
CLVサーボを使用しないで、CLV記録の場合と同様な記録
容量とすることができ、したがって、本発明によれば長
時間の記録を画質の劣化や音質の劣化なしに行うことが
でき、また、本発明方式は操作性が良く、プログラム間
のブランクがなく、さらにディスクの回転機構も簡単な
もので良いなどの利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転記録媒体円盤に対するデジタル信
号の記録再生方式の一実施例のブロック図、第２図乃至
第７図は動作説明用のタイムチャート、第８図乃至第10
図は従来の記録再生方式の構成例を示すブロック図、第
11図及び第12図は記録信号のフォーマットの例を示す図
である。 １…記録再生の対象にされている画像信号の入力端子、
２…記録再生の対象にされている音声信号の入力端子、
３…再生画像信号の出力端子、４…再生音声信号の出力
端子、ADCv,ADCa…アナログ・デジタル変換器（AD変換
器）、SW1〜SW5…切換スイッチ、MAv1〜MAv4,MAa1,MAa2
…記憶装置、DCCv1,DCCv2,DCCa…データ圧縮器、CRJ…
圧縮率判定回路、BMr…バッファ・メモリ、CDC…符号化
器、MOD…変調器、GCr…記録増幅器、PM…ポテンショメ
ータ、RVC…記録速度制御回路、Hrp…記録再生ヘッド、
Ｄ…情報記録媒体円盤（ディスク）、GCp…再生増幅、B
ND…ブロック番号検出回路、BMp…バッファ・メモリ、D
EM…復調器、DCD…復号器、EXv,EXa…データ伸長器、DA
Dv,DADa…デジタル・アナログ変換器（DA変換器）、TPG
rp…タイミング信号発生回路、Md…ディスク駆動モー
タ、CDD…符号化器及びデータ分割器、MOD1〜MODn…変
調器、D1〜Dn…情報記録媒体円盤（ディスク）、DEM1〜
DEMn…復調器、TPGr,TPGp…タイミング信号発生回路、M
DCr,MDCp…ディスク駆動モータの回転制御回路、SG…デ
ィスク駆動モータMdの基準回転位相信号発生器、Ａ…増
幅器、

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録再生の対象にされているアナログ信号
   を一定の時間長毎に区切った原信号と対応している離散
   信号を、前記した原信号の信号内容に応じてデータ圧縮
   率を変化させた状態で符号化し、かつ、それぞれ所定の
   データ量を有する１つ以上のブロックに分割し、それぞ
   れのブロックに識別情報を付加して構成したセグメント
   信号を回転記録媒体円盤に記録する場合に、前記した回
   転記録媒体円盤の回転周期と対応する時間長以上のデジ
   タル信号が記憶できる記憶容量を有する記録側の記憶装
   置に前記したセグメント信号を記憶させ、時間的に連続
   する各セグメント信号の記録が、それぞれのセグメント
   信号の直前のセグメント信号の記録部分に引続く記録領
   域に行われるようにされており、また、前記の回転記録
   媒体円盤からの再生信号を、前記した回転記録媒体円盤
   の回転周期と対応する時間長以上のデジタル信号が記憶
   できる記憶容量を有する再生側の記憶装置に記憶させ、
   前記の記憶装置に記憶された記憶量が再生開始スレッシ
   ョルド以下に達する度毎に、追加の再生を行なって前記
   した再生側の記憶装置の記憶内容の更新を行ない、前記
   の再生側の記憶装置から読出されたデジタル信号に対し
   てデータ伸長を行なった後にアナログ信号の再生信号を
   得るようにした回転記録媒体円盤に対するデジタル信号
   の記録再生方式。
2. 【請求項２】記録再生の対象にされている画像信号を一
   定の時間長毎に区切った原信号と対応している離散信号
   を、前記した原信号の信号内容に応じてデータ圧縮率を
   変化させた状態で符号化し、かつ、それぞれ所定のデー
   タ量を有する１つ以上のブロックに分割し、それぞれの
   ブロックに識別情報を付加して構成されるセグメント信
   号が、前記したデータ圧縮がそれぞれの画像内容自体の
   相関に基づいて行われている第１のセグメント信号と、
   前記したデータ圧縮がそれぞれの画像内容自体の相関と
   時間軸上で連続している画像間の画像内容の相関とに基
   づいて行われている第２のセグメント信号とからなり、
   かつ、前記の第1,第２の各セグメント信号には互に他を
   区別するための識別情報を含んで構成されている前記の
   セグメント信号を回転記録媒体円盤に記録する場合に、
   前記した回転記録媒体円盤の回転周期と対応する時間長
   以上のデジタル信号が記憶できる記憶容量を有する記録
   側の記憶装置に前記したセグメント信号を記憶させ、時
   間的に連続する各セグメント信号の記録が、それぞれの
   セグメント信号の直前のセグメント信号の記録部分に引
   続く記録領域に行われるようにされており、また、前記
   の回転記録媒体円盤からの再生信号を、前記した回転記
   録媒体円盤の回転周期と対応する時間長以上のデジタル
   信号が記憶できる記憶容量を有する再生側の記憶装置に
   記憶させ、前記の記憶装置に記憶された記憶量が再生開
   始スレッショルド以下に達する度毎に、追加の再生を行
   なって前記した再生側の記憶装置の記憶内容の更新を行
   ない、前記の再生側の記憶装置から読出されたデジタル
   信号に対してデータ伸長を行なった後にアナログ信号の
   再生信号を得るようにするとともに、探索再生動作モー
   ド時には前記した第１のセグメント信号だけを選択的に
   再生するようにした回転記録媒体円盤に対するデジタル
   信号の記録再生方式。