JP2594255B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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JP2594255B2 JP60172329A JP17232985A JP2594255B2 JP 2594255 B2 JP2594255 B2 JP 2594255B2 JP 60172329 A JP60172329 A JP 60172329A JP 17232985 A JP17232985 A JP 17232985A JP 2594255 B2 JP2594255 B2 JP 2594255B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はヘリカル走査形の磁気記録再生装置に係り、
特にトラックの一端を延長してそこに符号化静止画信号
を記録し得るようにした磁気記録再生装置に関するもの
である。
〔発明の背景〕
従来のヘリカル走査形のVTRでは、テープ走行速度を
遅くして高記録密度化をはかり、長時間記録を可能とし
ている。その反面、低テープ速度化の弊害として、テー
プ長手方向に固定ヘッドでバイアス記録された音声は、
十分な帯域とダイナミックレンジを確保することが難し
くなっている。そこで、この問題を解決する手段とし
て、例えば特開昭58−147810号公報に記載されているよ
うに、シリンダへのテープ巻付角を180度から約30度増
やし、2個の回転ヘッドが同時にテープ上を走査してい
る期間であるオーバーラップ部分に、音声信号をPCM信
号に変換し1フィールド期間ごとに時間軸圧縮して記録
する方法(以下、この方法を音声信号のオーバーラップ
PCM記録方式と記す。)が知られている。この音声信号
のオーバーラップPCM記録方式は、音声信号を符号化し
ているため、テープ走行速度を低下して記録した場合で
もほとんど再生音声が劣化することがなく極めて有効で
ある。
しかしながら、上記に提案されている音声信号のオー
バーラップPCM記録方式では、オーバーラップ部分に記
録する情報として音声信号だけを対象としており、その
ため、オーバーラップPCM記録方式の最大の利点である
2つの情報信号の並列記録が可能、という特長を有効に
利用することの提案はされていない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、オーバーラップPCM記録方式対応の
磁気記録再生装置(VTR)において、入力アナログ映像
信号である動画像信号とこの動画像信号に関連する入力
音声信号とを記録トラックに記録再生すると共に、上記
の入力動画像信号を構成する所定の1画面単位の静止画
を、高画質なディジタル静止画信号として、上記記録ト
ラックとは別のオーバーラップ部分に、記録再生するこ
とのできる磁気記録再生装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記の目的を達成するために、本発明では、オーバー
ラップPCM記録方式対応の磁気記録再生装置において、
連続した映像信号である入力動画像信号とこの映像情報
に関連した音声情報とを、シリンダへのテープ巻き付け
角が180゜に相当する映像信号記録トラックに周波数多
重で記録すると共に、上記動画像信号をその垂直同期信
号に同期した高い周波数のサンプリングパルスでサンプ
リングしディジタル信号に変換の後、静止画に相当する
所定の1画面分の信号を単位として時間軸伸長し、所定
の伝送レートにて、高画質なディジタル静止画信号とし
て、上記テープ巻き付け角180゜を越した約30゜に相当
するオーバーラップ部分(オーバーラップトラック)に
記録する構成としている。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
1図は本発明を適用した高画質ディジタル静止画同時記
録可能な磁気記録再生装置の記録系システムを示すブロ
ック図である。第1図において、1,2は音声信号の入力
端子、3,4は映像信号の入力端子、5は静止画記録の制
御信号入力端子、6,7は入力信号切り換えスイッチであ
り、ディジタル信号に変換して記録する信号を音声及び
映像のそれぞれについて二つの入力の一方を選択する。
そして、8は音声信号の周波数変調処理回路、9はロウ
パスフィルタ(LPF)、10は輝度信号処理回路、11はバ
ンドパスフィルタ(BPF)、12は色信号処理回路、13は
加算回路であり、これらの回路は、テープのオーバーラ
ップしていない部分に映像及び音声を記録するための処
理回路を構成する。14は1/2分周器、15はサーボ回路、2
3はタックヘッド、25はタック磁石であり、回転ヘッド2
4の回転制御や、その他の動作制御を行うサーボ系を構
成している。16はノイズリダクション、17は音声用アナ
ログ・ディジタル変換器(A/Dコンバータ)、18は量子
化ビット圧縮回路、19は音声・静止画切り換え用スイッ
チ、20はPCM信号処理回路、21はメモリ、22は記録アン
プであり音声信号のディジタル記録を行う回路を構成す
る。また、28はLPF、29は静止画用A/Dコンバータ、30は
8ビット・32ビット変換器、31は垂直同期信号検出回
路、32はクロック発生回路、33はメモリ制御回路、34は
静止画用メモリ、35は32ビットパラレル・シリアル変換
器、36はスイッチ、37は1フレームの静止画データ用同
期信号の発生回路であり、これらの回路で静止画信号を
ディジタル記録する回路を構成する。まず全体の動作に
ついて説明し、その後各ブロックの動作について詳細に
説明する。なお、以下映像信号と記す場合は通常のアナ
ログ動画信号を表わすこととし、静止画信号と区別す
る。
まず、映像信号とPCM音声信号とを記録する場合につ
いて説明する。第1図において、音声入力端子1より入
力された第1の音声信号A1は音声切り換えスイッチ6の
一方の入力端子に供給されると共に音声信号用周波数変
調回路8に供給され周波数変調された後、加算回路13へ
供給される。一方、音声入力端子2より入力された第2
の音声信号A2はスイッチ6の他方の入力端子に供給され
る。スイッチ6は上記2つの音声信号A1,A2のうちどち
らをオーバーラップPCM記録するかを任意に選択するも
のである。スイッチ6より出力された音声信号はノイズ
リダクション16でダイナミックレンジを2分の1に圧縮
された後、A/Dコンバータ17へ供給される。A/Dコンバー
タ17では、サンプリング周波数、例えば4(4H:
水平同期信号周波数)で、Rチャンネルの音声信号と、
Lチャンネルの音声信号とを交互にサンプリングし10ビ
ット量子化のディジタル信号に変換する。この場合各チ
ャンネルでのサンプリング周波数は2となる。この
10ビットのディジタル音声信号はビット圧縮回路18に
て、伝送ビット数である8ビットに圧縮されスイッチ19
のA側入力端子へ供給される。ビット圧縮回路18におけ
る10ビット・8ビット圧縮は、小振幅信号に対しては上
位2ビットを削除して10ビット精度のまま8ビットで伝
送し、振幅が大きくなるに従って9ビット精度8ビット
精度そして最大振幅付近では7ビット精度の8ビットデ
ータとして伝送するものである。これは振幅が大きくな
るほど、量子化雑音が目だたなくなるという特性を利用
したものであり、従って、ビット伝送で、10ビットと同
等のダイナミックレンジを確保するものである。PCM信
号処理回路20では音声信号のPCM記録の場合にはA側端
子に閉じているスイッチ19を介して供給された8ビット
音声信号を、メモリ21を用いて1フィールド期間ごとに
一つの単位とし、インターリーブ,エラー検出符号、及
びエラー訂正符号の付加、時間軸圧縮、変調等の処理を
した後に時間軸圧縮PCM音声信号DAuとして、オーバーラ
ップ期間と同期して記録アンプ22へ供給している。
次に、映像信号の記録について説明する。映像入力端
子3より入力された第1の映像信号V1はLPF9及びBPF11
に供給され、ここで輝度信号VYと色信号VCに分離され
る。そして、輝度信号VYは輝度信号処理回路10にて、周
波数変調輝度信号に変換され、色信号VCは色信号処理回
路12にて低域変換色信号に変換されそれぞれ加算回路13
へ供給される。加算回路13では上記の周波数変調輝度信
号と低域変換色信号及び先に述べた周波数変調音声信号
とを周波数多重した後に記録アンプ22へ供給している。
そして、記録アンプ22は上記の映像信号と周波数変調
音声信号の多重信号Vidと、先に述べた時間軸圧縮PCM音
声信号DAuとを、ヘッド切り換え信号SW30及びPCM信号発
生タイミング信号PCMGTを用いて順次切り換えて2つの
回転ヘッド24へ供給し、磁気テープ27上へ記録してい
く。
上記で説明したオーバーラップPCM記録のトラックパ
ターンを第2図に、また、この場合の制御信号と、記録
信号のタイムチャートを第3図に示す。
第3図の制御信号と記録信号のタイミングについて説
明する。第3図において(a)はタック信号TCであり、
これはシリンダ26の回転位相、即ち回転ヘッド24の回転
位相を表わす信号であり、(b)はヘッド切り換え信号
SW30で、これは上記タック信号TCの位相情報よりサーボ
回路15で発生され、1フィールドの映像信号が第2図に
示したテープ巻付角180゜のVideo領域に記録されるよう
に映像信号Vidを切り換え制御するものである。(c)
は時間軸圧縮されたPCM信号の発生タイミング信号PCMGT
であり、(d)はスイッチ6より供給される音声信号Au
である。そして、(e)は時間軸圧縮PCM信号DAuであ
り、(f)は記録映像信号Vidであり、(g)及び
(h)は、上記時間軸圧縮PCM信号DAuと記録映像信号Vi
dを順次切り換えて、2つの回転ヘッド24へ供給された
記録信号RI−1及び、RI−2である。
ここで第1図に示したサーボ回路15について説明す
る。サーボ回路15は、シリンダ26の回転制御とテープ27
の走行速度制御を行なうものである。テープ27の速度制
御はクリスタル発振器の出力を基準信号として、テープ
速度が一定になるように制御するものであり、シリンダ
26の回転制御は、輝度信号処理回路10より分離された映
像信号の垂直同期信号VS1を分周回路14で1/2分周した同
期信号V30に、シリンダ26の回転位相を表わすヘッド切
り換え信号SW30が同期するようにシリンダ26の回転を制
御するものである。なお、上記のヘッド切り換え信号SW
30は、PCM処理回路20へ供給されており、PCM信号処理の
基準信号であるマスタ・クロックMCKやA/Dコンバータ17
のサンプリング信号MPX、及び時間軸圧縮PCM信号の発生
タイミング信号RCMGTを発生するための基準信号となっ
ている。本実施例では、上記マスタクロックMCKの周波
MCKとA/Dコンバータ17のサンプリング信号MPXの周
波数MPX MPX=4=2×525=62.9KHz (ここで、H:水平同期信号周波数,V:垂直同期信号
周波数) としている。
次に本発明の中心部分である映像信号と静止画信号と
を記録する場合について説明する。ただし、この場合に
おいても映像信号(動画)の記録に関しては、先に説明
したPCM音声信号を記録する場合と同様であり、ここで
の説明は省略する。以下静止画信号の記録について説明
する。
第1図において、映像信号入力端子3及び4より入力
された映像信号V1及びV2はスイッチ7により切り換えら
れ静止画用映像信号VdとしてLPF28へ供給される。LPF28
でサンプリングによる折り返しを防止するため不要高域
成分を充分に減衰された映像信号はA/Dコンバータ29で1
024のサンプリング周波数で8ビット量子化のディ
ジタル映像信号DVidに変換され、垂直同期信号分離回路
31及び8ビット・32ビット変換回路30へ供給される。な
お、本実施例でA/Dコンバータ29のサンプリング周波数
を1024としたのは、次の3つの理由によるものであ
る。
まず第1に高画質画像とするために水平解像度は400T
V本以上、映像帯域としては5MHz以上であること。第2
に、サンプリングの折り返しによる画質劣化を防ぐため
に伝送帯域の3倍以上のサンプリング周波数であるこ
と。第3に第1図のPCM処理回路20へのデータ伝送周波
数が4であることより回路の簡略化を考慮し、サン
プリング周波数は4の2Nてい倍周波数であること
(Nは自然数)。これらにより、サンプリング信号V
の周波数は1024、約16MHzとしている。このサン
プリング信号VはA/Dコンバータ29の出力であるデ
ィジタル映像信号DVidより垂直同期信号分離回路31で分
離された垂直同期信号VS-2を基準信号としてクロック発
生回路32で作っている。このようにサンプリング信号V
を垂直同期信号VS-2に同期して発生しているのは、
第4図に示す映像信号Vdの1フレームを静止画信号とし
て記録する場合もし、映像信号Vdの1フレーム期間が変
動した場合、サンプリング信号Vが垂直同期信号V
S-2に同期していないと1フレーム期間のデータ数が変
化して再生時に第5図に示す様なスキューを生じること
になるためである。第5図において41はモニタ、42は垂
直ブランキング期間、aS,bS,cSは画面上のスキュー状態
を示している。スキュー状態aS1フレーム期間のデータ
数が正しい場合、bSはデータ数が多くなった場合、CS
データ数が少なくなった場合の一例である。なお本実施
例では、サンプリング周波数を124としているので
正しいデータ数(ワード数)Nwは である。
A/Dコンバータ29で音声記録の場合の伝送ビット数と
等しい8ビット量子化されたディジタル映像信号DVidは
1024で8ビット・32ビット変換回路3に供給され
る。8ビット・32ビット変換回路30は1024で送られ
てくるパラレル8ビットデータ(1ワード)をパラレル
32ビットデータ(4ワード)に変換し、メモリ34へサン
プリング周波数の4分の1の周波数である256(約4
MHz)で供給するものである。これはメモリ34への書き
込み速度を低速化することで回路遅延等に対するマージ
ンを大きくし、動作の信頼性を高めるものである。
入力端子5より入力される静止画記録開始信号SCONT
によりメモリ制御回路33は8ビット・32ビット変換回路
30より256の周波数で供給される4ワード(32ビッ
ト)データを順次メモリ34に書き込む。そして、先に述
べた映像信号の1フレームデータである537.6Kワードを
メモリ34に書き込み終えると今度は、PCM信号処理回路2
0より供給される音声用サンプリング信号MPXの4分の1
の周波数であるで4ワード(32ビット)のデータを
スイッチ36のD側入力端子へ供給する。メモリ34からの
データ読み出し周波数がなっているのは、PCM信号
処理回路20のデータ入力周波数が音声PCM記録の場合と
同様に、8ビット(1ワード)データに対し4であ
るため、256分の1に時間軸伸長しているものである。
また、この場合、PCM信号処理回路20より供給される音
声用サンプリング信号MPXに同期してデータの読み出し
を行なうので静止画データはPCM信号処理回路20のマス
ターロック及びサーボ回路15で発生されるヘッド切り換
え信号SW30に同期することになる。
メモリ34より読み出された静止画データはスイッチ36
を介してパラレル・シリアル変換回路35へ供給される
が、まずここでスイッチ36と同期信号発生回路37につい
て説明する。同期信号発生回路37は、例えば第15図に示
す様な通常の静止画信号データでは発生し得ないデータ
パターンを発生し同期信号とするものである。第15図に
示した同期信号は4ワード(32ビット)を利用してお
り、1ワード(8ビット)単位でオール1,オール0を交
互に発生している。この同期信号は1フレームの静止画
データの最初(あるいは最後)に付加して記録され、再
生時に静止画データの先頭部(あるいは最後尾部)を検
出しメモリに1フレームの静止画データが正確に書き込
まれる様にするものである。
スイッチ36は、メモリ34へ1フレームの静止画データ
が書き込み終了された後1/期間だけS側に閉じら
れ、上記の4ワード(32ビット)同期信号データを出力
する。その後D側に閉じられ、メモリ34よりの周波
数で読み出される4ワード(32ビット)の静止画データ
を32ビットパラレル・シリアル変換回路35へ出力する。
パラレル・シリアル変換回路35より出力されたシリア
ル静止画データはスイッチ19を介してPCM信号処理回路2
0へ供給され、先に説明した音声PCM記録の場合と同様に
メモリ21を用い、1フィールド期間のデータ(1050ワー
ド即ち8.4Kビット)を一つの単位としインターリーブ,
エラー検出・訂正符号ビットの付加、時間軸圧縮、変調
等の処理をした後、オーバーラップ期間と同期して記録
アンプ22へ供給する。記録アンプ22はこのディジタル静
止画信号と先に説明した周波数多重映像信号Vidとを順
次切り換えて2つの回転ヘッド24へ供給し、先の第2図
に示したテープパターンの180゜ビデオ領域に周波数多
重映像信号が、そして30゜PCM領域にディジタル静止画
信号が記録される様にしている。
それでは次に第1図に示した静止画記録システムの各
ブロック30から35について具体的回路を用いて詳細に説
明する。
垂直同期信号分離回路31は、第6図の(a)に示した
静止画記録を行なう映像信号Vdより(b)に示す複合同
期信号(垂直同期信号と水平同期信号の混合信号)SVH
を形成し、これより(c)に示す垂直同期信号VS-2を分
離するものである。この垂直同期信号分離回路の一例を
第7図に示す。第7図において、入力端子49より入力さ
れた8ビットのディジタル映像信号DVidは、比較器52に
入力される。比較器52はこのディジタル映像信号DVidと
基準レベル発生器53より供給される基準レベル例えば00
010000(ニ)(32(+))とを比較し、ディジタル映像
信号DVidが大きい場合はハイレベルを、大きくない場合
はロウレベルを出力する。従ってこの比較器52の出力が
複合同期信号SVHとなる。この信号SVHはアンド回路55及
び、インバータ54を介してアンド回路56へ供給される。
上記2つのアンド回路55,56の他方の入力端子には、入
力端子50を介して入力されるクロックCK−Sが供給され
ており、従って、アンド回路55は、複合同期信号SVHが
ハイの期間のみクロックCK−Sをカウンタ57へ供給し、
一方、アンド回路56は複合同期信号SVHがロウの期間の
みクロックCK−Sをカウンタ58へ供給する。なおクロッ
クCK−Sの周波数は水平同期信号周波数に比べて十分高
くしている。ここで2つのカウンタ57,58と比較器59の
働きを第8図を用いて説明する。第8図において、
(a)は上記の複合同期信号SVHの垂直同期信号期間付
近を示し、(b)は上記(a)に示した期間に対応した
カウンター58のカウント値を示す。そして(c)は分離
された垂直同期信号VS-2を示す。第7図のカウンタ57は
複合同期信号SVHのハイの期間をカウントし、ハイ期間
が第8図(a)に示した垂直同期信号期間のハイ期間T1
より長く、且つその他の期間のハイ期間T2及びT3より短
い場合に、リセット信号RST−Sをカウンア58へ供給す
る。一方、カウンタ58は複合同期信号SVHのロウ期間を
カウントする。この場合、第8図(a)に示した垂直同
期信号期間ではハイ期間が短いため、カウンタ57からリ
セット信号RST−Sが供給されず、カウンタ58のカウン
ト値は第8図(b)に示すように増加する。このカウン
タ58のカウント出力は比較器59へ供給され、規定値発生
回路60より供給される規定の値NCと比較される。そし
て、比較器59は、カウンタ58のカウント値が規定の値NC
より大きい場合のみハイレベルを出力する。従って、比
較器59の出力は第8図(c)に示す垂直同期信号SV−2
となり出力端子51を介して、第1図に示したクロック発
生回路32へ供給される。
次にクロック発生回路32について説明する。クロック
発生回路32は、垂直同期信号VS-2に同期したA/Dコンバ
ータ29のサンプリング信号VfSでもあるマスタークロッ
クMCK−Vと、静止画信号の記録開始点を決定するタイ
ミング信号RefVSを発生する回路であり、その具体的回
路の一例は第9図に示す通りである。第9図において、
51は垂直同期信号VS-2の入力端子であり、61は静止画信
号用マスタークロックMCK−Vの出力端子、そして、62
は静止画記録開始のタイミング信号RefVsの出力端子で
ある。63は周波数・位相検波器であり、64はLPF,65はク
リスタル発振のVCOであり、66は分周回路、そして67は
遅延回路である。この構成から理解できるように、クロ
ック発生回路32はフェーズロックド・ループ(PLL)と
なっている。VCO65は1024の周波数で発振させるた
め、分周回路66の分周比Nは N=1024×525÷2=268800 としている。遅延回路67は分周回路66の出力である静止
画記録開始のタイミング信号RefVSが、映像信号Vdの垂
直同期信号の少し手前に同期するようにするためのもの
である。この点について、第10図を用いて説明する。第
10図において、(a)は映像信号Vdであり、(b)は該
映像信号Vdより分離した垂直同期信号VS-2であり、
(c)は第9図に示したクロック発生回路の分周回路66
の出力である静止画記録開始のタイミング信号RefVS
ある。本実施例では、1フレーム期間の映像信号を静止
画として記録する場合、第10図に示す様に、垂直同期信
号期間の手前の等化信号期間から1フレームの映像信号
を記録するようにしている。これは、静止画の記録時、
又は再生時に、時間軸の変動が生じた場合、再生される
静止画は第5図に示したようにスキューを生じることに
なるが、1フレーム映像信号の記録・再生として、垂直
同期信号期間の数H手前から行なえば、上記スキューは
第5図に示した垂直プランキング期間42内だけにとどめ
ることができるからである。従って、第9図に示したク
ロック発生回路の遅延回路67の遅延量は分周回路66の出
力である静止画記録開始のタイミング信号RefVSが、映
像信号Vdの垂直同期信号期間の数H手前である等化信号
期間に位相同期するように、第10図に示したτとして
いる。
次に、第1図の8ビット・32ビット変換回路30の具体
的回路の一例を第11図により説明する。この8ビット・
32ビット変換回路30は1ビット・4ビット変換回路が8
つ並列に結合されたものである。第11図において、入力
端子B7,B6……B0にはA/Dコンバータ29より出力される8
ビットのディジタル静止画データが供給される。そして
この8ビットのデータはそれぞれ8つの1ビット・4ビ
ット変換回路71,72……73に並列に入力される。1ビッ
ト・4ビット変換回路71は8つのD型フリップブロップ
(D−F.F.)で構成されD−F.F.74〜D−F.F.77はシフ
トレジスタとして、そしてD−F.F.78〜D−F.F.81はラ
ッチ回路として動作する。入力端子B7より1024間隔
で入力される静止画データの1ビットは、入力端子82よ
り入力されるマスタクロックMCK−V(周波数は1024
)で順次D−F.F.74からD−F.F.75、76、77とシフト
される。そして、4つのD−F.F.74〜D−F.F.77に4ビ
ット分のデータが伝送された所で、入力端子83より入力
される4分の1マスタークロックMCK−V/4(周波数は25
6)でD−F.F.74〜D−F.F.77の4ビットのデータ
をD−F.F.78〜D−F.F.81にラッチし出力端子W1,W9,W1
7,W25を介して第1図に示したメモリ34へ供給する。上
記の1ビット−4ビット変換回路は、静止画データの8
ビットの各ビットに対応して8回路並列に設けており8
ビット・32ビット変換回路30を構成している。これによ
り1024の周波数でA/Dコンバータ29より送られる8
ビット静止画データを32ビットデータに変換し256
の周波数でメモリ34に書き込むことができる。
次に、メモリ制御回路33と静止画用メモリ34について
説明する。第12図に静止画用メモリ34とその制御信号を
示す。第12図において、91は書き込み制御信号WEの入力
端子、92は読み出し制御信号REの入力端子、93は8ビッ
ト・32ビット変換回路30より供給される32ビット静止画
データの入力端子、94は32ビット静止画データの出力端
子、95は書き込み用アドレス制御信号WADSの入力端子、
96は読み出し用アドレス制御信号RADSの入力端子、そし
て97は上記2つのアドレス制御信号の切り換えスイッチ
である。まず静止画データの書き込みの場合は書き込み
制御信号WEがハイとなりメモリ34はデータの書き込みモ
ードとなり、また、スイッチ97はW側に閉じる。そして
A/Dコンバータ29のサンプリング周波数の4分の1であ
る256の周波数で送られてくる32ビットの静止画デ
ータに同期して書き込み用アドレス制御信号WADSは所定
のアドレスを指定し、順次メモリ34へ静止画データを書
き込んでいく。そして1フレームの静止画データである
537.6Kワード(1ワード8ビット)のデータの書き込み
を終了すると今度は、読み出し制御信号REがハイとなり
メモリ34はデータの読み出しモードとなる。この時スイ
ッチ97は、R側端子に切り換わる。そして読み出し用ア
ドレス制御信号RADSは、PCM信号処理回路20のデータ入
力タイミング信号MPXに同期しての周波数で順次所
定のアドレスを指定する。これにより、メモリ34は32ビ
ットの静止画データを32ビット パラレル・シリアル変
換回路35へ間隔で出力する。
ここで最も重要な点は、静止画データをメモリ34へ書
き込む場合は静止画データを垂直同期信号VS-2を基準に
したA/Dコンバータ29のサンプリング信号Vに同期
して書き込まなければならず、一方メモリ34から読み出
す場合は、静止画データをサーボ回路15で作られるヘッ
ド切り換え信号SW30を基準にしたA/Dコンバータ17のサ
ンプリング信号MPXに同期して読み出さねばならないこ
とである。
次に32ビット パラレル・シリアル変換回路35につい
て説明する。これは、PCM信号処理回路20がLSI化された
場合、データ入力用のピン数を最少にするため、32ビッ
トのパラレルデータを1ビットのシリアルデータに変換
して伝送するものであり、その具体的回路の一例は第13
図に示す通りである。第13図において、入力端子W1,W2
……W32を介してメモリ34に書き込まれた32ビット静止
画データは、読み出し制御信号REと読み出し用アドレス
制御信号RADSに従って32個のスイッチ101、102、……10
4のA側入力端子に出力される。スイッチ101、102……1
04は、PCM信号処理回路20のデータ入力タイミング信号M
PXに同期して4周期に1回の間隔でA側に閉じられ、32
ビットのデータを32個のD−F.F.105、106、……108に
伝送する。そして、これらのスイッチがA側に閉じてい
る状態で32個のD−F.F.に入力端子99を介して1クロッ
クが供給され、32ビートのデータは32個のD−F.F.10
5、106……108にラッチされる。D−F.F.にデータがラ
ッチされると今度は32個のスイッチ101、102、……104
はB側に閉じられ、従って32個のD−F.F.105、106、…
…108を32ビットのシフトレジスタ構成にする。そし
て、これら32個のD−F.F.105、106、……108は入力端
子99を介して供給されるクロックRCKによりデータをシ
フトして行き、データ入力タイミング信号MPXに同期し
て8ビットずつシリアルデータとして出力端子100を介
してPCM信号処理回路20へ供給する。以上の32ビットパ
ラレル・シリアル変換回路35の動作タイミングを第14図
に示す。第14図において、(a)はPCM信号処理回路20
のデータ入力タイミング信号MPXであり、(b)は第13
図のスイッチ101、102……104の切り換え制御信号であ
り、スイッチはハイでA側に閉じ、ロウでB側に閉じ
る。また(c)は32ビット パラレル・シリアル変換回
路35より出力されるシリアル静止画データであり、
(d)は第13図のD−F.F.105、106、……108のラッチ
及びデータシフト用クロックRCKである。
次に以上述べた実施例によって記録された信号を再生
する場合の再生系の一例について第16図を用いて説明す
る。第16図は高画質ディジタル静止画同時記録可能な磁
気記録再生装置の再生系システムを示すブロック図であ
る。第16図において第1図と同一符号のブロックは第1
図で説明したのと同様の働きをするものであり、ここで
の説明は省略する。
第16図において、111,113は音声信号の出力端子であ
り、112,114は映像信号の出力端子である。115はアナロ
グ映像処理回路、116は音声信号用ディジタル・アナロ
グ変換器(D/Aコンバータ)、117は量子化ビット伸張回
路、118はスイッチ、119は32ビット シリアル・パラレ
ル変換器、120はLPF、121は静止画信号用D/Aコンバー
タ、122は32ビット・8ビット変換回路、123は同期信号
用デコーダ、124は2てい倍回路、125はプリアンプであ
る。
まず、映像信号とPCM音声信号とが記録されているテ
ープを再生する場合について説明する。第16図におい
て、2つの回転ヘッド24により、順次再生された信号PI
−1及びPI−2はプリアンプ125へ供給される。プリア
ンプ125は、これらの再生信号PI−1及びPI−2を充分
に増幅した後、サーボ回路15より供給されるヘッド切り
換え信号SW30に従って、PCM信号処理回路20とFM音声処
理回路8及び映像信号処理回路115へ再生信号を順次切
り換えて出力する。この場合、上記ヘッド切り換え信号
SW30は先にも述べているように、回転ヘッド24の回転位
相を表わす信号であり、従ってプリアンプ125は第2図
に示した180゜ビデオ領域より再生した信号をFM音声処
理回路8及び映像信号処理回路115へ供給し、第2図に
示した30゜PCM領域より再生した信号をPCM信号処理回路
20へ供給する。FM音声処理回路8は、プリアンプ125よ
り供給される映像・音声周波数多重信号よりFM音声信号
をぬき出し周波数復調した後、再生音声信号PA1として
出力端子111より出力する。また映像信号処理回路115は
プリアンプ125より供給される映像・音声周波数多重信
号より、低域変換色信号と周波数変調輝度信号とを抜き
出す。そして低域変換色信号は元の高域信号に変換し、
周波数変調輝度信号は復調し、それぞれ加算して元の映
像信号に再生した後、映像出力端子112より出力する。
一方、テープ上の30゜PCM領域より再生されたPCM音声
信号はPCM信号処理回路20で記録時と逆の処理、即ち、
復調、時間軸伸張、エラー検出・訂正、デインターリー
ブ等の処理が成された後、スイッチ118を介して8ビッ
ト、1/4周期で量子化ビット伸張回路117へ供給され
る。尚、スイッチ118はPCM音声の再生時はA端子側に閉
じられ、ディジタル静止画の再生時はV端子側に閉じら
れる。量子化ビット伸張回路117ではPCM信号処理回路20
より供給される8ビットの音声データを10ビットデータ
に変換しD/Aコンバータ116へ供給する。D/Aコンバータ1
16に供給された10ビット音声データはアナログ信号に変
換されノイズリダクション16にて元のダイナミックレン
ジに伸張された後、再生音声信号PA2として音声出力端
子113より出力される。
次にディジタル静止画信号を再生する場合について説
明する。ただし、テープ・ヘッド系からPCM信号処理回
路20までの再生系は先に述べたPCMの再生時と同様であ
るのでここでの説明は省略する。
第16図において、PCM信号処理回路20より8ビット、1
/4周期で出力されるシリアル静止画データは、静止
画信号の再生時にはV端子側に閉じているスイッチ118
を介して32ビット シリアル・パラエル変換回路119及
びデコーダ123へ供給される。32ビット シリアル・パ
ラレル変換回路119は、8ビット(1ワード)、1/4
周期で入力されるシリアル静止画データを32ビット(4
ワード)のパラレル信号に変換した後、静止画データ用
メモリ34へ32ビットのパラレルデータをの周波数で
供給する。デコーダ123は、第15図に示した1フレーム
静止画データの同期信号データを検出し、検出信号SC1
及びSC2を32ビット シリアル・パラレル変換回路119及
びメモリ制御回路33へ供給する。32ビット シリアル・
パラレル変換回路119は上記同期信号検出信号SC1により
セットされ新たに4ワード(32ビット)のシリアルデー
タをパラレルデータに変換する。従ってメモリ34へ供給
される32ビット パラレルデータは1フレームの静止画
データの先頭データから4ワード(32ビット)ずつのデ
ータとなる。またメモリ制御回路33はデコーダ123より
供給される同期信号検出信号SC−2により、メモリへ書
き込みを開始し、32ビット シリアル・パラレル変換回
路119より送られてくる32ビット パラレル静止画デー
タをの周波数でメモリ34へ書き込んで行く。従っ
て、同期信号検出信号SC1,SC2によりメモリ34へは1フ
レームの静止画データの先頭データから順次書き込まれ
る。そして、メモリ制御回路33は1フレームの静止画デ
ータ数である537.6Kワードをメモリに書き込むと、今度
は記録時のデータ書き込み周波数と等しい256で32
ビット(4ワード)のデータを読み出して行く。この読
み出し用クロックはクロック発生回路32で作られる周波
数1024のクロックVfSを4分の1分周したものであ
る。
ここで再生時のクロック発生回路32の動作について説
明する。再生時のクロック発生方式で記録時と異なる点
は第9図に示す位相検波回路63の一方の入力信号である
基準信号VS-2が、記録時は静止画用映像信号Vdの垂直同
期信号であったのに対し再生時はサーボ回路15で作られ
るヘッド切り換え信号SW30の2てい倍信号を用いている
ことである。これは、再生時は入力映像信号がなく垂直
同期信号が得られないため垂直同期信号の正確に2倍の
周波数であるヘッド切り換え信号SW30を用いるわけであ
る。
メモリ34より256の周波数で読み出される4ワー
ド(32ビット)の静止画データは、32ビット・8ビット
変換回路122に供給される。そして、ここで3ビット
(4ワード)、256の伝送形態から、8ビット(1
ワード)、1024の伝送形態に変換され映像用D/Aコ
ンバータ121へ供給される。D/Aコンバータ121では8ビ
ットのデータを1024の周波数でアナログ信号に変換
し、LPF120を介して不要高域成分を充分減衰した後再生
静止画信号PV2として映像出力端子114より出力する。
尚、再生時に1フレーム期間(1/30秒)だけ再生静止画
信号PV2を出力するのでは静止画映像は1/30秒間で消え
ることになるため、連続して静止画信号PV2を出力する
必要がある。そこでメモリ制御回路33は1フレームの静
止画データを順次連続してメモリ34より読み出すように
制御している。
以上説明したように本実施例では、1台のVTRにおい
て、入力映像信号である動画像信号とこの動画像信号に
関連する入力音声信号を記録再生すると共に、上記の入
力動画像信号を構成する所定の1画面単位の静止画信号
を、高画質なディジタル静止画信号として、記録再生す
ることができる。この場合、静止画信号は、1フレーム
の映像信号を1024fHのサンプリング周波数で8ビット量
子化し、動画に比べてはるかに高画質の静止画として記
録再生できる。
そして、このディジタル静止画信号は、時間軸伸長に
より、従来記録されていたディジタル音声信号のディジ
タル処理の場合と同様の転送レートに変換されるので、
ディジタル音声処理回路と同様の処理回路で処理でき、
好都合である。
さらに、上記1024fHのサンプリング周波数のサンプリ
ングにおいては、サンプリングタイミングを入力映像信
号の同期信号に同期させることにより、1フレームの静
止画データ量を時間軸の変動があっても常に一定にで
き、また1画面の静止画を、垂直帰線消去期間内で垂直
同期信号の前後に位置する等化信号期間のうちで、時間
的に早い前側の等化信号期間を基準とする、1フレーム
分の信号で構成するようにすれば、1画面の切り換わり
部分で水平同期信号の変動が起きてスキューが発生した
としても、垂直帰線消去期間内で、水平同期信号の変動
(つまりスキュー)が吸収されてしまい、その結果、再
生時にスキューの無い静止画(高画質の静止画)が得ら
れることになる。
なお、本実施例では1フレームの静止画について説明
してきたが1フィールドの静止画の場合においても、デ
ータ数が半分になるだけで本発明は有効である。また、
本発明を用いた磁気記録再生装置において、第17図のテ
ープパターンに示すように、本来アナログ映像信号であ
る動画像信号および周波数変調音声信号が記録される18
0゜領域の記録トラックを分割して、そこにディジタル
静止画信号を記録することにすれば、大容量の高画質静
止画ファイルシステムを実現できる。
〔発明の効果〕
本発明による磁気記録再生装置では、入力アナログ映
像信号である動画像情報とこの動画像情報に関連する入
力音声情報とを記録再生すると共に、上記の入力動画像
情報を構成する所定の1画面単位の静止画を、上記動画
情報に比べて高画質なディジタル静止画信号として、記
録再生することができる。したがって、従来VTRにおけ
る動画像の静止画再生すなわちスチル再生時のそれに比
べて格段の高画質静止画が得られると共に、この静止画
はディジタル信号にて記録再生されるので、ダビングし
てもそれによる画質劣化は少ない。
また本発明による磁気記録再生装置をカメラ一体形VT
R等に用いれば、動画とともに、動画を構成する所定の
1画面を、高画質の静止画として記録することができる
ので、動画用のカメラ一体形VTRと高画質静止画用の写
真機(スチルカメラ)の両方を携帯する必要も無くな
り、しかもその静止画および動画に関連した音声情報を
も記録および再生ができることにより、使い勝手の一段
の向上を図ることができる。
以上のように本発明によれば、オーバーラップPCM記
録方式対応のVTRにおけるオーバーラップ部分をスチル
用として極めて有効に活用することができ、従来VTRに
は無かった魅力ある機能を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す記録系システムブロッ
ク図、第2図はオーバーラップPCM記録方式のテープパ
ターンの説明図、第3図は信号のタイムチャート図、第
4図は映像信号の一例を示す波形図、第5図は再生映像
に生じるスキューの模式図、第6図は動作説明のための
波形図、第7図は垂直同期信号分離回路の一実施例を示
す回路図、第8図は動作説明用の波形図、第9図はクロ
ック発生回路の一実施例を示す回路図、第10図は動作説
明のためのタイムチャート図、第11図は8ビット・32ビ
ット変換回路の一実施例を示す回路図、第12図はメモリ
の入出力信号を表わす説明図、第13図は32ビットパラレ
ル・シリアル変換回路の一実施例を示す回路図、第14図
は動作説明のためのタイムチャート図、第15図は、PCM
静止画信号の一例を示す説明図、第16図は、再生系のシ
ステムの一例を示すブロック図、第17図は、他のテープ
パターンの一例を示す説明図である。 6,7……スイッチ 19……スイッチ 20……PCM信号処理回路 21……メモリ 21……A/Dコンバータ 30……8ビット・32ビット変換回路 31……垂直同期信号分離回路 32……クロック発生回路 33……メモリ制御回路 34……メモリ 35……32ビット パラレル・シリアル変換回路 36……スイッチ 37……同期信号発生回路 118……スイッチ 119……32ビット シリアル・パラレル変換回路 121……D/Aコンバータ 122……32ビット・8ビット変換回路 123……デコーダ 124……2てい倍回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 滋行 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−147810(JP,A) 特開 昭60−10404(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個の回転ヘッドで磁気テープ上の記録ト
    ラックを交互に走査して、該記録トラックにアナログ映
    像信号および音声信号を多重記録すると共に、該記録ト
    ラックの延長上に、前記2つの回転ヘッドが同時に走査
    するオーバーラップ部分としてのオーバーラップトラッ
    ク領域を形成し、該オーバーラップトラック領域にディ
    ジタル信号を記録するようにした磁気記録再生装置にお
    いて、 記録すべきアナログ映像信号と音声信号を取込み、前記
    回転ヘッドにより、磁気テープ上の前記記録トラックに
    記録する第1の記録手段と、 記録すべき前記アナログ映像信号を分岐して取込み、該
    アナログ映像信号の同期信号に同期し、かつ前記第1の
    記録手段により記録される映像信号の記録帯域に比べて
    広帯域の映像信号を扱う周波数に設定されたサンプリン
    グ信号により、アナログ/ディジタル変換して出力する
    アナログ/ディジタル変換手段と、 前記アナログ/ディジタル変換手段から出力されたディ
    ジタル映像信号の1画面分を静止画として記憶するメモ
    リ手段と、 前記メモリ手段に記憶されたディジタル映像信号を書き
    込み時のデータ転送レートに比べて低いデータ転送レー
    トで読み出すことにより時間軸伸長して出力する時間軸
    伸長手段と、 前記時間軸伸長手段から出力された前記1画面単位のデ
    ィジタル映像信号の先頭部分あるいは最後尾部分に、前
    記オーバーラップトラック領域への記録に備えて、同期
    信号データを付加する同期信号付加手段と、 前記時間軸伸長手段から出力された1画面単位のディジ
    タル映像信号を、パルスコード変調し、パルスコード変
    調信号として出力するパルスコード変調手段と、 前記パルスコード変調手段から出力されたパルスコード
    変調信号を、前記回転ヘッドにより、磁気テープ上の前
    記オーバーラップトラック領域に、前記同期信号データ
    を用いて1画面単位で記録する第2の記録手段と、 を備えて成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
  2. 【請求項2】前記時間軸伸長手段で扱う1画面単位のデ
    ィジタル映像信号は、該ディジタル映像信号の垂直同期
    信号の前後に位置する等化信号期間のうちで、時間的に
    早い前側の等化信号期間を基準とする、それから1画面
    相当分の信号であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】前記映像信号の1画面は、1フレームある
    いは1フィールドの映像信号であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の磁気記録再生装置。
  4. 【請求項4】2個の回転ヘッドで磁気テープ上の記録ト
    ラックを交互に走査して、該記録トラックに第1のアナ
    ログ映像信号および音声信号を多重記録すると共に、該
    記録トラックの延長上に、前記2つの回転ヘッドが同時
    に走査するオーバーラップ部分としてのオーバーラップ
    トラック領域を形成し、該オーバーラップトラック領域
    にディジタル信号を記録するようにした磁気記録再生装
    置において、 記録すべき前記第1のアナログ映像信号と音声信号を取
    込み、前記回転ヘッドにより、磁気テープ上の前記記録
    トラックに記録する第1の記録手段と、 記録すべき前記第1のアナログ映像信号を分岐して取込
    むか、該第1のアナログ映像信号とは異なる第2のアナ
    ログ映像信号を記録すべき信号として取込み、その何れ
    か一方を選択して出力するスイッチ手段と、 前記スイッチ手段から出力されたアナログ映像信号を取
    込み、該アナログ映像信号の同期信号に同期し、かつ前
    記第1の記録手段により記録される映像信号の記録帯域
    に比べて広帯域の映像信号を扱う周波数に設定されたサ
    ンプリング信号により、アナログ/ディジタル変換して
    出力するアナログ/ディジタル変換手段と、 前記アナログ/ディジタル変換手段から出力されたディ
    ジタル映像信号の1画面分を静止画として記憶するメモ
    リ手段と、 前記メモリ手段に記憶されたディジタル映像信号を書き
    込み時のデータ転送レートに比べて低いデータ転送レー
    トで読み出すことにより時間軸伸長して出力する時間軸
    伸長手段と、 前記時間軸伸長手段から出力された前記1画面単位のデ
    ィジタル映像信号の先頭部分あるいは最後尾部分に、前
    記オーバーラップトラック領域への記録に備えて、同期
    信号データを付加する同期信号付加手段と、 前記時間軸伸長手段から出力された1画面単位のディジ
    タル映像信号を、パルスコード変調し、パルスコード変
    調信号として出力するパルスコード変調手段と、 前記パルスコード変調手段から出力されたパルスコード
    変調信号を、前記回転ヘッドにより、磁気テープ上の前
    記オーバーラップトラック領域に、前記同期信号データ
    を用いて1画面単位で記録する第2の記録手段と、 を備えて成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
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