JP2703895B2 - ディジタル磁気記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はディジタル信号に符号化された映像信号、音
声信号等を記録再生するディジタル磁気記録方法に関す
る。 （従来の技術） ディジタル信号に符号化された映像信号、音声信号等
を回転ヘッドにより磁気テープ上に斜めのトラックを形
成するように記録再生する装置が開発されている。例え
ば、論文（１）“Proposed American National Standar
ds on the 19−mm Type D−1 format"及び“Proposed S
MPTE Engineering Guidelines on the 19−mm thpe D−
1 fomat"に述べられている装置は、現行テレビジョン信
号と４チャネルのオーディオ信号をディジタル記録再生
する装置である。 上記装置が採用しているテープフォーマットを第７図
に示す。同図において、磁気テープの基準エッジ及び他
のエッジはそれぞれ200,201により示される。矢印205,2
06はそれぞれテープ走行方向、ヘッド走行方向を示す。
記録ヘッドが矢印206の方向に走行することにより形成
されるヘリカルトラックには、ディジタル信号に符号化
された映像信号及びオーディオ信号が記録される。同図
において、例えば領域207,208及び209には映像データが
記録され、領域210,211,212,213にはそれぞれ異なる４
チャネルのオーディオデータが記録される。長手方向に
は制御用として、CUE AUDIO TRACK 202,CONTROL TRACK
203,TIME CODE TRACK 204が用意されている。なお、上
記の装置は、約216Mb/sの映像データ及び約1.5Mb/s・ch
のオーディオデータを記録再生するものである。また、
記録再生されるデータのビットレートが大きいために、
記録されるデータは４つの記録ヘッドに分配されて記録
される。第８図は上記ヘリカルトラック中央部の拡大図
である。所定単位時間分の４つのチャネルのオーディオ
データはそれぞれ偶数番目サンプルと奇数番目サンプル
に分割され、４本のヘリカルトラック上にそれぞれ２回
ずつ記録される。例えば第１チャネルの偶数番目サンプ
ルは領域222及び223に記録されている。 上記従来装置の構成を、例えば高精細テレビジョン信
号をディジタル信号に符号化して記録再生する装置に適
用しようとすると、以下に述べるような問題が生じる。 （１） テープ消費量が約６倍になり、実用的でない。 高精細テレビジョン信号をディジタル信号に符号化し
た場合のビットレートは約1.2Gb/sとなり、上記従来装
置の場合の約６倍となる。よって、上記従来装置の最短
記録波長（0.9μｍ）及びトラックピッチ（45μｍ）を
用いると、約６倍のテープ消費量となる。これは、19mm
幅、13μｍ厚のテープ、20.6cm×36.6cmのカセットを用
いたときの記録時間で15分40秒に相当する。 （２） ヘリカルトラック内で制御用データを記録でき
るエリアがヘリカルトラック中央部だけであり、高密度
化が困難である。 トラックピッチを狭めてテープ消費量を減少させるに
はガードバンドのないアジマス記録を行うのが有効であ
る。しかし、トラックピッチが狭くなると、再生時には
ATF（自動トラック位置検出）技術等を用いてヘッドと
トラックとの相対位置を補正する必要がある。このと
き、パイロット信号を記録する必要があるが、パイロッ
ト信号の記録できるエリアがヘリカルトラックの中央部
だけであり、効果はきわめて小さい。 （発明が解決しようとする問題点） 従来の技術では、回転ヘッド方式ディジタルVTRのヘ
リカルトラックはガードバンドをもって形成されてい
た。また、ヘリカルトラック内に映像データ及び音声デ
ータ以外の制御信号が記録可能な領域が設けられていな
かった。したがって、高ビットレートのディジタル信号
を記録再生する場合にはテープ消費量がきわめて大きく
なるという不都合がある。また、テープ消費量を減少さ
せるためにガードバンドなしでアジマス記録を行おうと
しても、再生時にATF（自動トラック位置検出）技術等
によりヘッドとトラックとの相対位置の補正を行うため
に必要なパイロット信号を記録することができなかっ
た。 以上の理由により、例えば、高精細テレビジョン用デ
ィジタルVTRの実用化が極めて困難であった。 本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
であり、トラックピッチを減少させてテープ消費量を少
なくすることのできる回転ヘッド方式ディジタル磁気記
録方法の提供を目的としている。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 前項に記載した問題点を解決するため、本発明は、磁
気ヘッドにより記録媒体上に、ディジタル信号に符号化
された映像信号、オーディオ信号および制御信号をヘリ
カルトラックを形成するように記録するディジタル磁気
記録方法において、前記ヘリカルトラックが２種類に分
類され、一方は映像信号とオーディオ信号とのトラッ
ク、他方は映像信号と制御信号とのトラックであって、
映像信号の配置は前記２種類のトラックにおいて共通と
なるように、記録フォーマットを形成することを特徴と
している。 そして、より具体的には、 （１） 各ヘリカルトラック内に少なくとも５つの領域
を形成し、それぞれの領域の間は所定長のギャップとす
る。 （２） 上記５つの領域が含むビット数は、記録ヘッド
が磁気テープ上を１回走査する間に、最初に形成される
領域がn₁ビット、２番目に形成される領域がn₂ビット、
３番目に形成される領域がn₃ビット、４番目に形成され
る領域がn₂ビット、５番目に形成される領域がn₁ビット
となるようにし、かつ、n₃ビットの領域はn₁ビット領域
２つと上記所定長のギャップに分割できるようにする。 （３） 各ヘリカルトラック内に２つ含まれる上記n₂ビ
ットの領域には映像データを記録する。 （４） 回転シリンダ上に設けられて上記ヘリカルトラ
ックを形成する記録ヘッドがｎ＝n_A＋n_C個であるとき、
上記回転シリンダが１回転する期間に形成されるｎ本の
ヘリカルトラックのうち、n_C本のトラックの２つの上記
n₁ビットの領域及び１つの上記n₃ビットの領域には制御
のための信号を記録し、n_A本のトラックの２つの上記n₁
ビットの領域及び上記n₃ビットの領域を分割して得られ
る２つの上記n₁ビットの領域にはオーディオデータを記
録する。 （作 用） 前項に箇条書きにして示した各手段についてその働き
を述べ、次に各手段の間の関連について述べる。 まず、手段（１）では、各ヘリカルトラック内に所定
長のギャップにより隔てられた少なくとも５つの領域が
形成され、独立に記録、消去の可能な複数種類の情報信
号を記録再生可能であることが保証される。手段（２）
では、５つの領域の配置が定められ、中央にn₃ビットの
領域、その両側に２つのn₂ビットの領域、さらにその外
側に２つのn₁ビットの領域が配置される。また中央のn₃
ビットの領域は所定長のギャップにより隔てられた２つ
のn₁ビットの領域とできるとされ、結果として２種類の
トラックフォーマットが生じる。次に手段（３）では、
各ヘリカルトラック内の２つのn₂ビットの領域には映像
データが記録されるとする。最後に手段（４）は、残っ
た領域に記録されるデータを指定する。すなわち、回転
シリンダの１回転により形成されるｎ＝n_A＋n_Cトラック
のうち、n_C本のトラックでは２つのn₁ビット領域及び１
つのn₃ビット領域に制御のための信号が記録され、n_A本
のトラックでは、n₃ビット領域を分割して得られる２つ
のn₁ビット領域と外側の２つのn₁ビット領域にオーディ
オデータが記録される。 上記に具体的に述べた如く、本発明の特徴は各ヘリカ
ルトラックは映像データ＋オーディオデータのトラック
及び映像データ＋制御信号のトラックと分類されるよう
に磁気ヘッドを制御して記録することである。オーディ
オデータはトラック方向及びテープ幅方向へ充分な距離
を隔てて配置可能である。制御データはトラック両端及
び中央に記録されることになり、効率よくATF技術を適
用できる。また、映像データには何の悪影響もない。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳しく説明
する。第１図は、本発明の一実施例であるテープ上のト
ラックフォーマットを示している。本実施例において
は、回転シリンダ上に設けられている記録可能なヘッド
の個数は16個とされている。したがって、映像データ、
オーディオデータ及び制御信号等からなる記録信号は16
個の記録ヘッドに分配されて適切なビットレートとなさ
れる。同図において、磁気テープの基準エッジ及び他の
エッジはそれぞれ1,2により示される。回転シリンダの
１回転により、トラック３からトラック18までの16本の
トラックが形成される。このうち、映像データ及びオー
ディオデータの記録されているトラックは、トラック5,
9,13,17とされている。また、映像データ及び制御信号
の記録されているトラックはトラック3,4,6,7,8,10,11,
12,14,15,16,18とされている。また、長手方向トラック
として、キューオーディオトラック19、サーボコントロ
ールトラック20、タイムコードトラック21が設けられて
いる。第２図は、第１図における２種類のヘリカルトラ
ックの詳細な構成図である。同図において、（ａ）は映
像データ及びオーディオデータの記録されているトラッ
クを示している。映像データは２つの領域23に記録記録
され、オーディオデータは４つの領域22に記録される。
また、５つの領域26はエディットギャップとよばれ、通
常クロック抽出に適した信号が記録されている。なお、
後述するように、本実施例では４チャネルのオーディオ
信号が記録再生される構成とされているが、これらのオ
ーディオ信号及び映像信号が独立に記録・消去可能であ
るようにするためにエディットギャップ26が設けられて
いる。（ｂ）は映像データ及び制御信号の記録されてい
るトラックを示している。映像データは２つの領域23に
記録され、制御信号は２つの領域24と１つの領域25に記
録されている。 第３図は、本実施例におけるオーディオデータの記録
方法を示す。第３図を描くにあたっては簡単のために、
長手方向トラック及びオーディオデータの記録されない
トラックは省略されている。してがって第３図は、第１
図におけるトラック5,9,13,17のみを図示している。本
実施例では４チャネルのオーディオ信号が記録再生され
るが、例えば第１のチャネルの偶数番目のデータ1Eは領
域30と領域32に２重に記憶され、同チャネルの奇数晩目
のデータ▲▼は領域31と領域33に２重に記録され
る。第2,3,4のチャネルについても第３図に示した通り
である。第３図の構成によれば、図示されている４トラ
ックのうち任意の２トラックが読み出しできなくともオ
ーディオ信号は隣接サンプルによる補間処理等により再
生可能である。また、テープ幅の半分を越える幅の誤り
がテープの長手方向に発生した場合にも、各トラックの
始端部または終端部のどちらかのオーディオデータの読
み出しが可能であれば、やはり補間処理等により再生可
能である。第４図は、本実施例における制御信号の記録
方法を示す。同図においては上からトラック4,5,6,7,8,
9の６本のトラックの始端部が示されている。トラック
５及び９の始端部には、上述の如く、オーディオデータ
1E及び2Eがそれぞれ記録されている。また、トラック4,
6,7,8の始端部には、すべて、コントロール信号CTLとパ
イロット信号Ｐとが記録されている。本実施例では、ガ
ードバンドなしのアジマス記録を用いているので、パイ
ロット信号Ｐの記録周波数を充分低く選べば隣接トラッ
クへのクロストークが発生する。したがって、両隣のト
ラックからのクロストーク量が等しくなるようにヘッド
とトラックとの相対位置関係を調整すればよい。すなわ
ち、例えばトラック７においては、期間40の間はトラッ
ク６より、また、期間41の間はトラック８より、それぞ
れクロストークを受ける。したがって、この２つの期間
のクロストーク量の差を検出し、それが０となるように
テープ走行状態の調整を行う。図示せずも、トラック中
央部の制御信号領域、終端部の制御信号領域でも同様な
記録方法を用いて同様な処理が可能である。 第５図は、本発明の一実施例である第１図のトラック
フォーマットを実現するための記録回路図である。所定
の伝送形態で端子50を介して入力される４チャネルのオ
ーディオデータは、前処理回路52において上記伝送形態
の解読がなされ出力される。この出力はフォーマット回
路54により時間軸処理を受けた後に外符号化及びシャッ
フル回路56に入力される。外符号化及びシャッフル回路
56では、記録再生時に発生する誤りを検出・訂正・補正
するのに必要な第１の誤り訂正符号化及びテープ上での
バースト誤りをランダム誤りに変換し誤り訂正符号の能
力を有効に利用するためのシャッフルリングが行われ
る。外符号化及びシャッフル回路56の出力はマルチプレ
クサ58に入力される。一方、所定の伝送形態で端子51を
介して入力される１チャネルの映像データは、前処理回
路53において上記伝送形態の解読及び各記録ヘッドにお
ける記録ビットレートを低減するための分配がなされ、
16本の信号となる。前処理回路53の出力は、上記オーデ
ィオデータと同様の処理を、フォーマット回路55及び外
符号化及びシャッフル回路57にて受けた後に、４本と12
本の２つの信号の組に分割される。上記４本の組はマル
チプレクサ58に入力され、別に入力されているオーディ
オデータの４本の信号とそれぞれ組になるように時分割
多重化される。マルチプレクサ58の出力は内符号化回路
59に入力され第２の誤り訂正符号化がなされる。再生時
には上記の第２の誤り訂正符号の複号結果を考慮して第
１の誤り訂正符号の複号を行うことによって効率的な複
号が可能となる。外符号化及びシャッフル回路57の出力
信号16本のうちマルチプレクサ58に入力されない12本
は、内符号化回路60に入力され、第２の誤り訂正符号が
なされる。内符号化回路59,60の出力はそれぞれ変調回
路61,62に入力され、テープヘッド系に記録再生するの
に適した信号形態とされる。変調回路61,61の出力はマ
ルチプレクサ63,64にそれぞれ入力され、同期符号・識
別符号発生回路65の出力信号であるフレーム同期をとる
ための同期符号及びアドレス等の識別符号が付加され
る。マルチプレクサ63の出力４本は端子68を介して出力
される。マルチプレクサ64の出力はマルチプレクサ66に
入力され、制御信号発生回路67の出力である制御信号が
付加される。マルチプレクサ66の出力は端子69を介して
出力される。図示せずも端子68及び69を介して出力され
た信号16本は、それぞれ対応する記録アンプを経て、対
応する記録ヘッドにより記録媒体に記録される。 第６図は、本発明の一実施例である第１図のトラック
フォーマットから得られる再生信号を処理する再生回路
図である。同図において、入力端子70を介して、各再生
ヘッドにより再生されプリアンプによって増幅された信
号16本が、等化・識別・クロック抽出回路71及びATF回
路85に入力される。等化・識別・クロック抽出回路71
は、入力された信号に対してテープ・ヘッド系の周波数
特性の補償を行い、クロック情報の抽出を行うと共に、
再生アナログ波形をディジタル信号に変換する。等化・
識別・クロック抽出回路71の出力は同期・複号回路72に
入力され、同期符号の検出、識別符号の検出がなされる
と共に、得られた同期情報を用いて、記録回路でなされ
た変調の逆処理である復調が行われる。同期・復調回路
72の出力はTBC（タイムベースコレクタ）回路73に入力
され、再生信号のチャネル間スキューや時間軸変動等が
補正される。TBC回路73の16本の出力信号は、映像デー
タは含むがオーディオデータは含まない信号12本と映像
データもオーディオデータも共に含む信号４本とに分け
られる。そして、オーディオデータを含まない12本の信
号は、直接内符号複号化回路76に入力される。オーディ
オデータを含む４本の信号はデ・マルチプレクサ74に入
力され、オーディオデータと映像データにそれぞれ分割
される。オーディオデータ信号４本は内符号複号化回路
75に入力され、映像データ信号４本は内符号複号化回路
76に入力される。内符号複号化回路75,76は記録回路に
おいて形成された第２の誤り訂正符号の複号を行う。内
符号複号化のなされたデータはデ・シャッフル及び外符
号複号化回路77,78に入力される。この回路では記録回
路においてなされたシャッフリングを元に戻してデータ
の時間的順番を復元することが行われると共に、記録回
路において形成された第１の誤り訂正符号の複号が行わ
れる。この複号処理においては、通常、第２の誤り訂正
符号の複号結果をも参照され、信頼性の向上がはかられ
る。デ・シャッフル及び外符号化回路77,78の出力は時
間軸処理回路79,80に入力され、時間軸伸張処理がなさ
れる。なお、この処理は、例えば内符号複号化回路75,7
6の前で行われていてもよい。時間軸処理回路79,80の出
力は後処理回路81,82に入力される。４チャネルのオー
ディオデータは後処理回路81において所定の伝送形態と
され、端子83に介して出力される。一方16本の信号に分
割されていた映像データは後処理回路82において１チャ
ネルの映像データに復元され、また、所定の伝送形態と
されて、端子84を介して出力される。 入力端子70を介して入力された信号中に含まれる制御
信号はATF回路85により検出、処理されて、テープ走行
状態をコントロールする信号を端子86を介して出力す
る。 なお、本実施例では、ヘリカルトラックを形成する記
録ヘッド数を16として述べたが、他の個数の場合にも本
発明は適用可能である。また、本実施例では、回転シリ
ンダの一回転により形成される16本のヘリカルトラック
の中で、オーディオデータを含むトラックを等間隔で配
置しているが他の配置も可能である。要するに、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施可能である。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、ヘリカルトラ
ック内に効率よく制御信号領域を設けることができるの
で、例えばATF技術を用いてガードバンドレスアジマス
記録を採用することにより、狭トラックピッチでの記録
再生が可能になりテープ消費量を減少させることができ
る。また、制御信号の記録フォーマットとオーディオデ
ータの記録フォーマットとは、それぞれ専用のトラック
を設けることによりほぼ同一の形態とされている。した
がって、映像データの編集等の操作も複雑とならない。
また、オーディオデータはテープ幅方向、テープ長さ方
向共に充分分散されて記録されるのでバースト誤りに対
しても強くなっている。故に実用的利点は大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例であるテープ上のトラックフ
ォーマットの構成図、第２図は同実施例における２種類
のトラックの構成図、第３図は同実施例におけるオーデ
ィオデータの記録フォーマットの構成図、第４図は同実
施例におけるトラック始端部の制御信号の記録フォーマ
ットの構成図、第５図は同実施例における記録回路の構
成図、第６図は同実施例における再生回路の構成図、第
７図は従来技術であるテープ上のトラックフォーマッ
ト、第８図は同従来技術におけるオーディオデータの記
録フォーマットの構成図である。 1,2……テープ端 3,4,6,7,8,10,11,12,14,15,16,18……映像データと制御
信号を含むトラック 5,9,13,17……映像データとオーディオデータを含むト
ラック 19……キューオーディオトラック 20……サーボコントロールトラック 21……タイムコードトラック 22……オーディオデータ領域 23……映像データ領域 24,25……制御信号領域 26……エディットギャップ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．磁気ヘッドにより記録媒体上に、ディジタル信号に
   符号化された映像信号、オーディオ信号および制御信号
   をヘリカルトラックを形成するように記録するディジタ
   ル磁気記録方法において、 前記ヘリカルトラックが２種類に分類され、一方は映像
   信号とオーディオ信号とのトラック、他方は映像信号と
   制御信号とのトラックであって、映像信号の配置は前記
   ２種類のトラックにおいて共通となるように、記録フォ
   ーマットを形成することをを特徴とするディジタル磁気
   記録方法。 ２．前記映像信号と前記オーディオ信号との間にエディ
   ットギャップを形成するように記録することを特徴とす
   る請求項１記載のディジタル磁気記録方法。 ３．前記制御信号は、前記トラックの両端および中央に
   記録することを特徴とする請求項１記載のディジタル磁
   気記録方法。