JP2684695B2 - データ記録装置 - Google Patents

データ記録装置

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JP2684695B2 JP63194357A JP19435788A JP2684695B2 JP 2684695 B2 JP2684695 B2 JP 2684695B2 JP 63194357 A JP63194357 A JP 63194357A JP 19435788 A JP19435788 A JP 19435788A JP 2684695 B2 JP2684695 B2 JP 2684695B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ記録装置に関する。
〔従来の技術〕
データとして画像を記録する装置としては、VTR（ビ
デオ・テープ・レコーダ）が公知であり、近年では、デ
ィジタル記録方式をとるディジタルVTRも公知である。
ディジタルVTRでは、画像情報をディジタル化し、圧縮
符号化及び誤り訂正符号化を行い、所定の変調をしてか
ら磁気テープに記録する。再生時には、磁気テープから
再生ヘッドで再生した信号を復調し、誤り訂正符号を使
って磁気テープに係わる（ゴミや傷による）誤りを訂正
し、復号器で復号して、記録画像を復元する。
このような従来のディジタル画像記録装置では、第２
図に示す記録トラック・パターンにおいて、複数のトラ
ックで１画面を構成するようにしており、例えば、T1,T
2,T3に第１フィールドの画像信号を記録し、T4,T5,T6に
第２フィールドの画像信号を記録するようにしている。
これは、ディジタル映像信号という大量のデータを取り
扱うからであるが、特殊再生や検索の機能を簡単に実現
するためにも、複数トラックがちょうど１画面に対応す
るように信号配分が行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
近年、テレビ会議システムやテレビ電話などの通信分
野を中心に、画像データの高能率符号化の技術が急速に
進展している。また、ディジタルVTRに関しても、長時
間記録への要求が高まっている。従って、通信分野の画
像の高能率符号化技術をディジタルVTRに応用し、ディ
ジタルVTRの記録時間の拡大が図られるものと推測され
る。この場合、少しでも記録時間の拡大を図るために、
可変長符号化、時間軸相関を用いた処理などにより、あ
るいは、ドラム回転数を映像垂直同期信号と非同期とす
る場合が生じうる。すると、次の問題が発生する。即
ち、映像信号では、映像同期信号を基準にして各画素の
アドレスを特定するため、高速検索機能などを考慮する
と、映像同期信号が記録媒体の記録トラック・パターン
上で一定の位置に置かれることが必要であるにもかかわ
らず、記録時間の長時間化を図ると各画面の記録が非同
期になってしまう。即ち、記録時間を可能な限り長くし
ようとすると特殊再生や画面検索が困難になる。
そこで本発明は、このような問題を解消したデータ記
録提示を指示することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るデータ記録装置は、記録媒体上に多数の
並列する記録トラックを形成しつつビデオ・データを記
録するデータ記録装置であって、ビデオ・データを入力
する入力手段と、前記入力手段によって入力されたビデ
オ・データを画面間相関を利用して可変長符号化する可
変長符号化手段と、前記入力手段によって入力されたビ
デオ・データを検索するために、画面間相関を利用する
ことなく符号化された検索画像データを生成する生成手
段と、前記記録媒体上に記録トラックを形成して、前記
可変長符号化手段によって符号化されたビデオ・データ
と前記生成手段によって生成された検索画像データとを
記録する記録手段と、前記検索画像データが前記記録ト
ラックの所定位置に記録されるように記録タイミングを
制御するタイミング制御手段とを有することを特徴とす
る。
〔作用〕
上記手段により、上記記録媒体を高速検索する場合に
は、主たる記録データがどのように記録されていようと
も、上記検索画像データから記録内容の概略を知ること
ができる。従って、例えば、記録トラックが映像信号の
固有周期の整数倍又は整数分の１になっていない場合で
も、記録内容を確認できる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。10はディジタル画像データ（例えば、ディジタル
画像通信網からの情報）が入力する入力端子であり、そ
の入力データは高能率符号化回路12及び検索データ発生
回路14に入力する。高能率符号化回路12は、フレーム間
符号化器などの、画像の時間相関を利用した符号化方式
に代表される非固定長符号化（１画面当たりのデータ量
が映像情報の内容によって変化する可変長符号化）を行
う。このような符号化方式は、データ通信分野、例えば
テレビ会議システムやテレビ電話システムで公知であり
（例えば、テレビジョン学会誌,1985年10月号（11）361
頁）、出力段にバッファ・メモリを具備し、出力のデー
タ・レート（時間当たりのデータ量）は一定である。
検索データ発生回路14は、次のような検索データを発
生する。例えば、年月日やタイム・コードなどの時間に
関する情報、プログラム番号、シーン番号やカット番号
などのインデックス情報、内容（データ・ソース、属
性、被写体など）を示す分類情報などである。検索デー
タ発生回路14の一例を第３図に示し、検索画面の作成手
順を第４図に示す。入力端子10からの画像データはデー
タ圧縮回路60に印加され、サブサンプリングなどの手法
によりデータ削減され、圧縮される。データ圧縮回路60
でのデータ削減率としては高能率符号化回路12のデータ
削減率の更に1/4〜1/10程度が適当であろうが、構築す
るシステムに応じて、例えば、より高速の検索に対応さ
せるためには圧縮率を大きくし、より高画質を望む場合
には圧縮率を小さくし、検索画面の動きをより滑らかに
したい場合には圧縮率をより大きくすればよい。
データ圧縮回路60の出力はメモリ62に印加され、メモ
リ62は、メモリ制御回路64からの書込制御（Ｗ）信号に
より、数フィールドに１枚の画面（第４図では、＃１と
＃６）を記憶する。この記憶を行う時間間隔が時間分解
能を決定する。第４図の（１）はデータ圧縮回路60の入
力画像、同（２）がメモリ62に記憶される圧縮画像（図
示例では＃1c,＃6cであり、添字「ｃ」は圧縮データで
あることを示す。）、（３）は磁気テープ上の記録配置
を示す。メモリ制御回路64は、メモリ62への書込を禁止
した画面数（つまり、間引いた画面数）だけ、メモリ62
の記憶画像を出力させる。従って、第４図の例では、メ
モリ62は同じ画像データを５回出力する。
データ合成回路66は、メモリ62の出力画像に対し、前
述の合成データ（時間情報、インデックス、分類情報な
ど）を合成する。データ合成回路66の出力が検索データ
発生回路14の出力になる。
検索データ発生回路14はタイミング制御回路16からの
タイミング信号に従って、検索データをスイッチ18に出
力する。スイッチ18には高能率符号化回路12の出力も印
加されており、スイッチ18はタイミング制御回路16から
の切換制御信号に従って、高能率符号化回路12の出力
（以下、主データという）と、検索データ発生回路14の
出力（以下、副データという）とを選択し、３つの記録
信号処理系のバッファ・メモリ20A,20B,20Cに印加す
る。スイッチ18の切換は、第４図（３）に示す記録配置
において、ヘリカル・トラックの上端に副データが記録
され、その他の領域に主データが記録されるように、行
われる。
なお、第４図では、１つの圧縮画像（例えば＃1c）の
データ量を1/4にし、４分割の各ブロック＃1ca,＃1cb,
＃1cc,＃1cdをそれぞれ２回記録している。複数回（こ
こでは２回）記録するのは、高速再生時に、検索データ
が再生される確率を高めるためである。複数回の記録を
ヘッド・アジマス角と関連づけてもよい。例えば、ブロ
ック＃1ca,＃1Ccの１回目の記録はプラス・アジマス
で、２回目の記録はマイナス・アジマスで、ブロック＃
1cb,＃1cdのその逆で対応させる。
このように、検索用データ（副データ）を記録パター
ンの所定位置に記録しておくことにより、第４図に示す
ように、画像データ（主データ）の記録位置が一定でな
くても、副データの参照により高速検索が可能になる。
高速検索時の磁気ヘッドの奇跡を第５図に示す。第５図
の斜線部分が検索データの記録部分である。
次に、バッファ・メモリ20A,20B,20Cにおけるデータ
配置を説明する。第６図はその１トラック分のデータ配
置を示し、第７図は記録のためのブロック構成を示し、
第８図は第７図の記録ブロック複数個からなる１トラッ
ク内のデータ配列を示す。第６図で、Dm1,Dm2,Dm3,Dm4
は主画像データを便宜上４区分したもの、DSは検索用デ
ータ（副データ）、C1パリティは内符号、C2パリティは
外符号で、データ記録再生系でのデータ誤りを検出・訂
正するためのものである。なお、C1パリティ及びC2パリ
ティはメモリ・エリアとして確保してあるだけであり、
このエリアにアクセスして実際にC1パリティ及びC2パリ
ティを形成するのは、後段のECCエンコーダ22A,22B,22C
である。第７図で、Syncは同期データ、IDはデータ・ブ
ロックの識別用の信号であり、例えば、映像データ又は
音声データ、主データ又は副データ、副データの分割画
面データ又は各分割画面の特定番号など、副データの画
像データ又は副データの他の検索データ（時間、インデ
ックス、分類の各情報）などを分類・識別するのに用い
うる。
ECCエンコーダ22A,22B,22Cは各々、メモリ20A,20B,20
CのC1パリティ及びC2パリティのメモリ領域を用いて、
誤り訂正符号を生成する。画像記録再生系では、例え
ば、リード・ソロモン符号のクロス・インターリーブ
（CI−RS）が用いられる。変調回路24A,24B,24Cは、こ
のようにして形成されたメモリ内容を、電磁変換系にお
いて最も劣化が少ないと考えられる周波数スペクトルを
持つ符号列に変換する。例えば、８−９変換などを使っ
て、直流成分及び低域成分をほとんど含まないスペクト
ル分布の信号に変換する。変調回路24A,24B,24Cの出力
は記録アンプ26A,26B,26Cを介して記録回転ヘッド28A,2
8B,28Cに印加され、磁気テープ30に記録される。
再生系では上記とは逆の手順を踏むことになる。再生
ヘッド32A,32B,32C（記録ヘッド28A,28B,28Cと兼用でも
よい）により磁気テープ30の記録データを再生し、再生
アンプ34A,34B,34Cにより増幅して各復調回路36A,36B,3
6Cに供給する。復調回路36A,36B,36Cは変調回路24A,24
B,24Cとは逆の処理を行う。そして、ECCデコーダ38A,38
B,38Cが、メモリ40A,40B,40Cのパリティ・エリアを使っ
て、電磁変換系における伝送誤り（例えば、ホコリや傷
によるドロップアウト現象などによる）を検出・訂正す
る。メモリ40A,40B,40Cのデータ位置は、第６図と同じ
である。勿論、記録用のメモリ20A,20B,20Cと兼用して
もよい。
メモリ40A,40B,40Cの格納データから、主データ抽出
回路42は主画像データDm1〜Dm4のみを抽出し、検索デー
タ抽出回路50は検索データDsのみを抽出する。この抽出
動作では第７図のID信号が参照される。主映像合成回路
44は主データ抽出回路42により抽出された主画像データ
を合成して、記録前の入力映像信号に対応した映像デー
タを出力する。検索画面合成回路48は、検索データ抽出
回路50により抽出された検索画像データを合成して、検
索データ発生回路14の出力に相当する映像データを出力
する。検索データ抽出回路50が抽出した検索用の他のデ
ータは再生回路52で再生され、そのまま出力されたり、
スーパーインポーズ用のキャラクタ・ジェネレータ54に
入力する。切換回路46は通常再生時は主映像合成回路44
の出力を選択し、検索再生時には検索画面合成回路48の
出力及びキャラクター・ジェネレータ54の出力を合成し
て出力する。
第１図では図示を省略したが、例えばマイクロコンピ
ュータからなるシステム制御回路が全体を統括制御す
る。
次に、回転ヘッド及びテープ駆動系の機構に関して簡
単に説明する。第９図において、回転ドラム70にはヘッ
ド71a,72a,73a;71b,72b,73bが取り付けられており、ヘ
ッド71a,72a,73aと同71b,72b,73bは互いに逆アジマスに
なっており、180゜対向配置されている。１回転で６本
のヘリカル・トラックを形成する場合には、＋，−の各
アジマス角で交互に形成される。これらのヘッドの入出
力信号はロータリー・トランスを介して信号処理回路74
に接続する。信号処理回路74は第１図に示した回路全体
をさす。回転ドラム70はドラム・モータ76によって回転
駆動され、ドラム・サーボ回路78が、回転速度検出用の
FGパルス発生回路79及び回転位相検出用のPGパルス発生
回路80の出力により、回転ドラム70の回転を制御してい
る。
磁気テープ82はガイド・ポスト83,84により回転ドラ
ム70に巻き付けられ、ピンチ・ローラ85及びキャプスタ
ン86に挟持された状態でキャプスタン・モータ87により
移送される。キャプスタン・モータ87の駆動状態は、FG
パルス発生回路88により検出され、サーボ回路89により
制御される。
システム制御回路90は、外部操作パネル（図示せず）
などから指示を受け、サーボ回路78,89の他、信号処理
回路74の動作モード（記録、再生又は検索など）を制御
する。
再生時に対して検索時には、テープ82を高速で移動さ
せる必要があるので、検索時には、システム制御回路90
は、サーボ回路89を制御してモータ87の回転数を高め
る。また、検索時にはヘリカル・トラックとヘッドとの
相対速度が変化するのを抑えるために、ドラム・オフセ
ットという、ドラム回転数を変化させる処理も同時に行
うが、この指示信号がシステム制御回路90からサーボ回
路78に印加される。
高速検索時には、検索データ記録エリア（第５図の斜
線部）の再生出力が最も大きくなるようにサーボ制御を
ロックする。そのロックの手法としては、周知の通り、
再生ヘッド出力から、当該検索データ記録エリアに相当
するタイミング部分を取り出し、その信号部分が最大に
なるようにキャプスタン・モータを制御する方法や、パ
イロット多重方式では、検索データ記録エリアに相当す
る部分でパイロット信号をサンプル・ホールドし、その
サンプル・ホールドした信号をもとにしてトラッキング
・エラー信号を作成し、キャプスタン・モータを制御す
る方法などがある。
本実施例では、記録媒体の所定位置の部分に検索用信
号を記録し、且つ、画像情報固有の周期に関わらず記録
トラックを形成するので、記録時間を可能な限り長くで
きると同時に、視覚検索を行うことができる。従って例
えば、テレビ会議システムやテレビ電話システム又は衛
星中継のバックアップ用の画像記録装置において、記録
画像を視覚的に高速検索することができ、操作性が向上
する。更には、NTSC方式とPAL方式というように異なる
フォーマットを有する映像信号を同一装置、同一テープ
に記録し、連続して視覚的に高速検索できる。別の応用
として、大容量のデータ・レコーダを使って大量のデー
タを記録する場合、その測定環境、記録条件などを映像
情報化し、検索データとして記録しておけば、事後の検
索が非常に容易になる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、入
力されたビデオデータを検索するために画面間相関を利
用することなく符号化された検索画像データと可変長符
号化された前記ビデオデータとを記録媒体上の記録トラ
ックに記録し、かつ前記検索画像データが前記記録トラ
ックの所定位置に記録されるように制御しているので、
検索時に容易に内容を把握することが可能になり、操作
性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
従来のトラック・パターン、第３図は第１図の検索デー
タ発生回路14の構成例、第４図は本実施例による検索デ
ータの作成及び記録配置の説明図、第５図は検索時のヘ
ッド軌跡の説明図、第６図は第１図のメモリ20A,20B,20
Cの記憶配置の説明図、第７図は記録ブロックの構成
例、第８図は記録トラックの構成例、第９図は回転ヘッ
ド周辺機構の概略構成図である。 10……ディジタル画像データ入力端子、12……高能率符
号化回路、14……検索データ発生回路、28A,28B,28C…
…記録ヘッド、30……磁気テープ、32A,32B,32C……再
生ヘッド、42……主データ抽出回路、50……検索データ
抽出回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−128722（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−109359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−154285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−140272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−192977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−296575（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】記録媒体上に多数の並列する記録トラック
    を形成しつつビデオ・データを記録するデータ記録装置
    であって、 ビデオ・データを入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力されたビデオ・データを画面
    間相関を利用して可変長符号化する可変長符号化手段
    と、 前記入力手段によって入力されたビデオ・データを検索
    するために、画面間相関を利用することなく符号化され
    た検索画像データを生成する生成手段と、 前記記録媒体上に記録トラックを形成して、前記可変長
    符号化手段によって符号化されたビデオ・データと前記
    生成手段によって生成された検索画像データとを記録す
    る記録手段と、 前記検索画像データが前記記録トラックの所定位置に記
    録されるように記録タイミングを制御するタイミング制
    御手段 とを有することを特徴とするデータ記録装置。
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