JP3073581B2

JP3073581B2 - 記録再生装置

Info

Publication number: JP3073581B2
Application number: JP03355620A
Authority: JP
Inventors: 一治新村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 2000-08-07
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JPH05176298A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、映像信号等をデジタ
ル信号に変換し、フレーム内符号化処理とフレーム間符
号化処理とを組み合わせた帯域圧縮を行なって、例えば
テープにヘリカルスキャン方式で記録しそれを再生する
記録再生装置に係り、特にその高速再生時に良好な再生
画像を容易に得られるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、映像信号をデジタル伝送
するにあたっては、可変長符号化方式を利用した伝送方
法や、フレーム内符号化処理とフレーム間符号化処理と
を組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送する方法等が検討
されている。このうち、フレーム内符号化処理とフレー
ム間符号化処理とを組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送
する技術は、例えば文献 IEEE Trans.on Broadcastin
g Vol.36 NO.4 DEC 1990に記載されたWoo Paik：“Digi
tal compatible HD-TVBroadcast system”に示されて
いるように帯域圧縮技術であり、以下にその特徴的な部
分を説明する。

【０００３】図３４において、入力端子１１に入力され
た映像信号は、減算回路１２と動き評価回路１３とにそ
れぞれ供給される。この減算回路１２では、後述する減
算処理が行なわれ、その出力は、ＤＣＴ（離散コサイン
変換）回路１４に入力される。ＤＣＴ回路１４は、水平
方向８画素，垂直方向８画素を単位ブロック（８×８画
素＝６４画素）として取り込み、画素配列を時間軸領域
から周波数領域へ変換した係数を出力する。そして、各
係数は、量子化回路１５で量子化される。この場合、量
子化回路１５は、１０種類あるいは３２種類の量子化テ
ーブルを持っており、選択された量子化テーブルに基づ
いて個々の係数が量子化される。なお、量子化回路１５
において、量子化テーブルを備えているのは、情報の発
生量と送出量とが一定の範囲以内に収まるようにするた
めである。

【０００４】そして、量子化回路１５から出力された係
数データは、単位ブロック毎に低域より高域へジグザグ
・スキャンされて取り出された後、可変長符号化回路１
６に入力されて、零係数の続く数（ラン・レングス）と
非零係数とを１組にして可変長符号化される。なお、符
号器は、ハフマン符号等の発生頻度により符号長の異な
る可変長符号器である。そして、可変長符号化されたデ
ータは、ＦＩＦＯ（ファースト・イン・ファースト・ア
ウト）回路１７に入力されて規定の速度で読み出された
後、出力端子１８を介して図示しない次段のマルチプレ
クサー［制御信号，音声データ，同期データ（ＳＹＮ
Ｃ），後述するＮＭＰ等を多重する］に供給され、伝送
路へ送出される。

【０００５】また、量子化回路１５の出力は、逆量子化
回路１９に入力されて逆量子化される。さらに、この逆
量子化回路１９の出力は、逆ＤＣＴ回路２０に入力され
て元の信号に戻される。この信号は、加算回路２１を介
してフレーム遅延回路２２に入力される。フレーム遅延
回路２２の出力は、動き補償回路２３と前記動き評価回
路１３とにそれぞれ供給されている。動き評価回路１３
は、入力端子１１からの入力信号とフレーム遅延回路２
２の出力信号とを比較し、画像の全体的な動きを検出し
て、動き補償回路２３から出力される信号の位相位置を
制御する。静止画の場合は、原画像と１フレーム前の画
像とが一致するように補償される。動き補償回路２３の
出力は、スイッチ２４を介して減算回路１２に供給され
るとともに、スイッチ２５を介して加算回路２１からフ
レーム遅延回路２２に帰還することもできる。

【０００６】次に、上記したシステムの基本的な動作を
説明する。このシステムの基本動作としては、フレーム
内符号化処理とフレーム間符号化処理とがある。フレー
ム内符号化処理は以下のように行なわれる。この処理が
行なわれるときは、スイッチ２４，２５は共にオフであ
る。入力端子１１の映像信号は、ＤＣＴ回路１４で時間
軸領域から周波数領域に変換され、量子化回路１５にお
いて量子化される。この量子化された信号は、可変長符
号化処理を受けた後、ＦＩＦＯ回路１７を介して伝送路
へ出力される。量子化された信号は、逆量子化回路１９
及び逆ＤＣＴ回路２０で元の信号に戻され、フレーム遅
延回路２２で遅延される。したがって、フレーム内符号
化処理のときは、入力映像信号の情報がそのまま可変長
符号化されているのと等価である。このフレーム内処理
は、入力映像信号のシーン・チェンジ及び所定のブロッ
ク単位で適宜な周期で行われる。

【０００７】次に、フレーム間符号化処理について説明
する。フレーム間符号化処理が実行されるときは、スイ
ッチ２４，２５が共にオンされる。このため、入力映像
信号と、その１フレーム前の映像信号との差分に相当す
る信号が減算回路１２から得られる。この差分信号が、
ＤＣＴ回路１４に入力され、時間軸領域から周波数軸領
域に変換され、次に量子化回路１５で量子化されること
になる。またフレーム遅延回路２２には、差分信号と映
像信号とが加算回路２１で加算されて入力されるから、
差分信号を作成する元となった入力映像信号を予測した
予測映像信号が作成されて入力されることになる。

【０００８】図３５には、高品位テレビジョン信号のビ
デオ信号が、上記のようにフレーム内処理とフレーム間
処理とを施され、伝送路上に送出された状態のライン信
号を示している。この信号は、伝送路の信号であり、コ
ントロール信号，音声信号，同期信号（ＳＹＮＣ），シ
ステム制御信号，ＮＭＰ等が多重された状態で示してい
る。図３５（ａ）は、第１ラインの信号を示し、同図
（ｂ）は、第２ライン以降の信号を示している。この映
像信号がフレーム内処理されているものであれば、逆変
換すれば正常な映像信号が得られる。しかし、フレーム
間符号化処理を施されている映像信号の場合は、この信
号を逆変換しても差分信号が再現されるだけである。し
たがって、この差分信号に、１フレーム前に再現してい
る映像信号（または予測映像信号）を加算することによ
って、正常な映像信号が再現できることになる。

【０００９】上記のシステムによると、フレーム内処理
された信号は、全情報を可変長符号化しており、次のフ
レーム以後でフレーム間処理された信号は、差分情報を
伝送することになり、帯域圧縮を実現していることにな
る。

【００１０】次に、上記の帯域圧縮システムで処理する
画素の集合の定義を説明する。すなわち、ブロック：水
平方向８画素，垂直方向８画素から構成される６４画素
の領域のことである。スーパーブロック：輝度信号の水
平方向４ブロック，垂直方向２ブロックからなる領域の
ことである。この領域に、色信号Ｕ、Ｖとしての１ブロ
ックづつが含まれる。また、動き評価回路１３から得ら
れる画像動きベクトルは、スーパーブロック単位で含ま
れる。マクロブロック：水平方向の１１のスーパーブロ
ックのことである。また、符号が伝送される際には、ブ
ロックのＤＣＴ係数は、零係数の連続数と、非零係数の
振幅により決められた符号とに変換され、それらが組に
なって伝送され、ブロックの最後にはエンド・オブ・ブ
ロック信号が付加されている。そして、スーパーブロッ
ク単位で行なわれた動き補正の動きベクトルは、マクロ
ブロック単位で付加されて伝送される。

【００１１】図３５に示した伝送信号について、以後、
特に関連ある事項について、さらに説明を加える。第１
ラインの同期（ＳＹＮＣ）信号は、デコーダにおいてフ
レームの同期信号を示しており、１フレームにつき１つ
の同期信号を用いてデコーダの全てのタイミング信号が
作りだされる。第１ラインのＮＭＰ信号は、この信号の
終りから次のフレームのマクロブロックの初めまでのビ
デオデータ数を示している。これは、フレーム内符号化
処理とフレーム間符号化処理とを適応的に切り換えて符
号を構成しているために、１フレームの符号量がフレー
ム毎に異なることになり、符号の位置が異なってくるた
めである。そこで、１フレームに相当する符号の位置を
ＮＭＰ信号で示している。

【００１２】また、使用者がチャンネルを変えた場合の
対策として、周期的フレーム内処理が行なわれる。すな
わち、この帯域圧縮システムでは、前述したように、水
平方向の１１のスーパーブロックをマクロブロックと称
しており、１画面の水平方向には、４４スーパーブロッ
クが存在している。つまり、１フレームには、水平方向
に４マクロブロック，垂直方向に６０マクロブロックの
合計２４０マクロブロックが存在することになる。そし
て、この帯域圧縮システムでは、図３６（ａ）〜（ｈ）
及び図３７（ａ）〜（ｃ）に示すように、４つのマクロ
ブロック単位でそれぞれスーパーブロックの縦の一列毎
にリフレッシュが行なわれ、１１フレーム周期で全ての
スーパーブロックがリフレッシュされる。すなわち、リ
フレッシュされたスーパーブロックを、図３７（ｄ）に
示すように、１１フレーム分蓄積することにより全ての
領域においてフレーム内処理が行なわれることになる。
このため、例えばＶＴＲ（ビデオ・テープレコーダ）等
の通常再生時には、上記したフレーム内処理が１１フレ
ーム周期で行なわれるため、問題なく再生画像を見るこ
とができる。

【００１３】なお、上記マクロブロックの先頭には、ヘ
ッドデータが挿入されている。このヘッドデータには、
各スーパーブロックの動きベクトル，フィールド・フレ
ーム判定，ＰＣＭ／ＤＰＣＭ判定及び量子化レベル等が
まとめて挿入されている。

【００１４】ところで、上記した帯域圧縮システムは、
テレビジョン信号の帯域圧縮のためのエンコーダとして
用いられ、受信側ではそのデコーダが用いられる。ここ
で、上記の伝送信号をＶＴＲに記録することを考える。
一般的なＶＴＲは、１フィールドの映像信号を固定長符
号に変換し、一定量の情報量を発生させ、Ｘ本（Ｘは正
の整数）のトラックに記録する方式である。

【００１５】一方、上記帯域圧縮システムで得られた伝
送信号をそのまま用いてＶＴＲに記録再生しようとする
と、フレーム内処理及びフレーム間処理した符号にその
まま可変長符号を用いることになるため、周期的にフレ
ーム内処理した符号が記録される位置が固定されず、高
速再生時において、リフレッシュされないブロックが発
生することになる。

【００１６】具体的に言えば、図３８は、上記のように
可変長符号化された信号を磁気テープ２６にヘリカル記
録した場合の、トラックパターンを示している。トラッ
クパターンＴ1 〜Ｔ11において、太線で示す部分がフレ
ームＦ1 〜Ｆ11の切り替わり位置を示している。フレー
ムＦ1 〜Ｆ11の切り替わり位置が揃っていないのは、可
変長符号により記録データが作成されているからであ
る。そして、この磁気テープ２６は、ＶＴＲで通常再生
した場合には、全てのトラックパターンＴ1 〜Ｔ11が磁
気ヘッドにより順次スキャンされるため、その再生出力
をデコーダに通すことにより、何ら問題なく正常な映像
信号を再生することができる。すなわち、通常再生時に
は、磁気テープ２６に記録された、フレーム内処理した
符号とフレーム間処理した符号とを全て再生することが
できるため、全ての符号を用いて画像を構成できるから
である。

【００１７】しかしながら、ＶＴＲでは、例えば特殊再
生における倍速再生モード等のように、限られたトラッ
クのみを再生する場合がある。このとき、磁気ヘッド
は、トラックをジャンプして記録信号をピックアップす
ることになる。この場合、フレーム内符号化処理された
信号のトラックが次々と再生されれば問題ないが、フレ
ーム間符号化処理されたトラックが再生されると、差分
信号による画像しか得られないことになる。

【００１８】図３９は、２倍速再生を行なった場合の磁
気ヘッドのトレース軌跡Ｘ1 〜Ｘ11を示している。図３
９において、フレームＦ1 〜Ｆ24にそれぞれフレーム内
符号化処理された信号が分散されて記録されているた
め、画面内で再生されるフレーム内処理部分の位置は不
定となっている。２倍速再生時に再生することができる
フレーム内処理した信号を、図４０（ａ）〜（ｈ）及び
図４１（ａ）〜（ｃ）に示している。そして、これら１
１フレームを蓄積すると、図４１（ｄ）に示すように、
周期的にフレーム内処理を施した符号が存在していな
い、つまり、リフレッシュされたスーパーブロックが存
在しない部分があり、再生画像を構成することができな
い部分が生じることになる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
帯域圧縮システムを備えたヘリカルスキャン方式の記録
再生装置では、倍速再生等の高速再生が困難になるとい
う問題を有している。

【００２０】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、高速再生時に良好な再生画像を容易に得
ることができる極めて良好な記録再生装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る記録再生
装置は、１画面の映像信号にａ個（ａは正の整数）の画
像領域を形成し、この映像信号に対して、フレーム内の
情報を用いてフレーム内符号化処理を施したフレーム内
処理信号と、フレーム間の差分情報を用いてフレーム間
符号化処理を施したフレーム間処理信号とを作成し、フ
レーム内符号化処理の後はフレーム間符号化処理を施
し、この信号処理方式を入力映像信号の動き評価に応じ
て適応的に繰り返す帯域圧縮手段と、ｆフレーム（ｆは
ｆ≧２の整数）を周期とし１フレーム毎にａ個の領域の
うちｂ個づつの画像領域の信号に周期的にフレーム内符
号化処理を施すフレーム内符号化処理手段とを備え、こ
のフレーム内符号化処理手段でフレーム内符号化処理さ
れたｂ個の符号をｃ回（ｃは正の整数）のヘッドスキャ
ンでｃ×ｐ本（ｐは正の整数）のトラックに記録し再生
するものを対象としている。

【００２２】そして、ｉ倍速の高速再生を行なう際に、
ｆ×ｃとｉとが互いに素の関係にある再生速度を選択
し、ｋ倍速（ｋ≦０の正数）の高速逆転再生を行なう際
に、ｋ＝２−ｉの高速逆転再生速度を選択することを特
徴としている。

【００２３】また、この発明に係る記録再生装置は、映
像信号に対して、フレーム内の情報を用いてフレーム内
符号化処理を施したフレーム内処理信号と、フレーム間
の差分情報を用いてフレーム間符号化処理を施したフレ
ーム間処理信号とを作成し、フレーム内符号化処理の後
はフレーム間符号化処理を施す信号処理方式を、入力映
像信号の動き評価に応じて適応的に繰り返す帯域圧縮手
段を備え、この帯域圧縮手段の出力を記録媒体に記録し
再生するものを対象としている。

【００２４】そして、１画面の画像領域内に、ａ個（ａ
は正の整数）の画像領域で１画面の画像領域を網羅する
ａ個の画像領域を形成し、ｆフレーム（ｆ≧２の整数）
を周期に、ａ個の画像領域にフレーム内符号化処理を施
すフレーム内符号化処理手段と、記録媒体上の１トラッ
クを略等分にｄ分割（ｄは正の整数）し、１フレームｃ
回（ｃは正の整数）のヘッドスキャンでｃ×ｐ本（ｐは
正の整数）のトラックを用い、ｆフレーム当たりｄ×ｃ
×ｐ×ｆ個の記録媒体用領域を形成する手段と、ａ個の
フレーム内符号化処理を施す画像領域とｄ×ｃ×ｐ×ｆ
個の記録媒体用領域をｑ種類（ｑ≧２）に対応付けて記
録する記録手段とを備え、高速再生速度ｉ（ｉは整数）
とｃ×ｆとが互いに素でない再生速度に設定し、ｋ倍速
の高速逆転再生を行なう際に、ｋ＝２−ｉの高速逆転再
生速度を選択することを特徴としている。

【００２５】

【作用】上記のような構成によれば、高速再生時にフレ
ーム内符号化処理した信号を正確に得られるので、良好
な再生画像を得ることができる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。この実施例では、１１フレーム
で１画面２６４０個の領域にフレーム内符号化処理が施
されるため、１画面内の領域数ａ＝２６４０個、フレー
ム内符号化処理周期ｆ＝１１フレームである。また、こ
こでは、ａ＝２６４０個の領域は互いに重複していない
例を用いるが、重複していても差し支えない。さらに、
１本のトラックを１０分割し、１フレーム分の平均映像
符号を１トラックに記録する場合を説明するため、１ト
ラックの分割数ｄ＝１０個、１フレーム分の平均映像符
号を記録するトラック数ｃ＝１本とする。そこで、記録
媒体領域数ｄ×ｃ×ｆ＝１０×１×１１＝１１０個とな
る。画面領域と記録媒体領域との対応は、等配分する場
合に関して述べる。なお、この発明においては、必ずし
も等配分で入れる必要はない。そこで、１つの記録媒体
領域に入る画面の領域数ｅ＝ａ／ｄ×ｃ×ｆ＝２６４０
／１０×１×１１＝２４個となり、ｅ＝２４個づつをｄ
×ｃ×ｆ＝１１０個の領域に対応付ける場合を述べる。

【００２７】図１において、図３４と同一部分には同一
符号を付して示し、従来のシステムと異なる部分を中心
に説明することにする。また、図２には、このシステム
の動作タイミングを示している。ここで、この実施例は
説明を簡単にするためエンコーダ側のブロック図を用い
て説明するが、図３５に示した伝送データを受信するデ
コーダ側においても実現することができる。図１に関し
て説明する。入力端子２７には、入力映像信号の同期信
号ＳＹＮＣが供給される。この同期信号ＳＹＮＣは、Ｓ
ＹＮＣ信号検出回路２８に入力されて検出される。ＳＹ
ＮＣ信号検出回路２８は、同期信号ＳＹＮＣに同期した
ＳＹＮＣパルスを発生してトラック形成信号発生回路２
９に供給している。なお、デコーダにおいて実現する場
合には、図３５に示した伝送データ内の同期信号ＳＹＮ
Ｃを検出し、ＳＹＮＣ信号検出回路２８に入力すれば良
い。

【００２８】図２（ａ）は、入力映像信号を示してお
り、Ｙは輝度信号、Ｕ，Ｖは色信号を示し、枠内に記入
してある数字はフレームの番号を示している。図２
（ｂ）は、ＳＹＮＣ信号検出回路２８から得られるＳＹ
ＮＣパルスを示し、図２（ａ）に示した入力映像信号の
フレームの切り替わり点に同期して発生されている。図
２（ｃ）は、トラック形成信号発生回路２９から得られ
るトラック形成信号を示している。このトラック形成信
号に付しているＡ，Ｂは、Ａヘッド及びＢヘッドがそれ
ぞれ交互にトラックを形成する期間を指定している。Ａ
ヘッド及びＢヘッドは、図１に示すように、回転ドラム
３０に１８０°対向した位置に取り付けられている。こ
こでは、対向してヘッドを１個づつ取り付けた場合を説
明するが、１トラックで記録できる符号量が少ない場合
には、対向してｐ個（ｐは正の整数）づつのヘッドを配
置すれば良い。この実施例では、図２（ｂ）に示すＳＹ
ＮＣパルスの発生タイミングと、図２（ｃ）に示すトラ
ック形成信号の切り替わりタイミングとが同期してい
る。図２（ｄ）は、Ａヘッド及びＢヘッドにより形成さ
れるトラックを示し、枠内に記入してある数字はトラッ
クの番号を示している。

【００２９】そして、トラック形成信号発生回路２９か
ら出力されるトラック形成信号は、トラック形成制御回
路３１に供給される。このトラック形成制御回路３１
は、回転ドラム３０の回転位相を制御するとともに、Ａ
ヘッド及びＢヘッドへの記録信号供給タイミングを制御
している。なお、この実施例では、１フレームの平均符
号発生量と１トラックとが対応するため、回転ドラム３
０の回転数は９００ｒｐｍとなっている場合を説明す
る。ただし、１フレームの平均発生符号をｃ回の磁気ヘ
ッドのスキャンでｃ本（ｃは正の整数）のトラックに記
録し、回転ドラム３０の回転数を１８００ｒｐｍ等異な
る回転数にしてもよい。

【００３０】次に、ＶＴＲの高速再生を可能とするため
に、この実施例で用いた符号入れ替え方法について説明
する。まず、入力端子３２，３３に供給された色信号
Ｕ，Ｖをデシメータ３４，３５に通した各信号と、入力
端子３６に供給された輝度信号Ｙとを、マルチプレクサ
３７で結合させたものが、入力映像信号として減算回路
１２や動き評価回路１３に供給されており、可変長符号
化回路１６から帯域圧縮符号化されたビデオ符号が出力
されている。

【００３１】ここで、図３４に示した従来の帯域圧縮シ
ステムでは、映像信号を可変長符号化して伝送してお
り、図２（ｉ）に示すように、ビデオ符号のフレームの
切り替わり点はフレームによって異なっている。図２
（ｈ）に示したＮＭＰ信号は、このビデオ符号のフレー
ムの切り替わり点を示している。従来では、１フレーム
に２６４０個のスーパーブロックが存在しており、この
２６４０個のスーパーブロックが図２（ｈ）のＮＭＰ信
号で示した１フレーム期間内に入っている。

【００３２】また、従来では、１画面上に、水平方向に
４つのマクロブロックが存在しており、このマクロブロ
ックは１１スーパーブロックで構成されている。そし
て、１フレーム当たりマクロブロック内のうち１つのス
ーパーブロックは、強制的にフレーム内処理を用いてい
る。また、この強制的にフレーム内処理を用いるシーケ
ンスは、図３５のシステムコントロール信号内に含まれ
ている。ここで、この強制的にフレーム内処理を行なう
スーパーブロックをリフレッシュブロックと称し、さら
に、強制的にフレーム内処理を行なわなかったスーパー
ブロックを非リフレッシュブロックと称することにす
る。

【００３３】つまり、言葉の定義として、リフレッシュ
ブロック：マクロブロックのうち１フレーム期間に１ス
ーパーブロックづつ強制的にフレーム内処理を行なうと
き、このフレーム内処理を行なったスーパーブロックを
リフレッシュブロックと称する。マクロブロックは、１
１スーパーブロックで構成されるため、１１フレーム周
期で強制的にフレーム内処理が行なわれる。非リフレッ
シュブロック：上述したリフレッシュブロック以外のス
ーパーブロックで、このスーパーブロック内には画像の
内容により、フレーム内処理を行なったブロックとフレ
ーム間処理を行なったブロックとが存在する。例えば入
力映像信号にシーンチェンジ等が発生した場合、フレー
ム内処理が用いられる場合もあるが、これも非リフレッ
シュブロックとする。

【００３４】ここで、１フレーム期間には、リフレッシ
ュブロックは２４０個（＝２６４０÷１１）存在してい
る。そこで、従来では、図２（ｈ）に示す１フレーム期
間に同図（ｇ）に示すように２４０個のリフレッシュブ
ロックが存在する。そして、従来の信号をそのままＶＴ
Ｒで記録すると、リフレッシュブロックの位置が定まら
なくなり、前述したように高速再生ができなくなる。

【００３５】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれフレーム
番号Ｆ5 ，Ｆ6 の映像信号を示している。同図におい
て、Ｇ5 ，Ｇ6 で示した部分がリフレッシュブロックを
示し、Ｈ5 ，Ｈ6 で示した部分が非リフレッシュブロッ
クを示している。そして、以後、フレーム番号，リフレ
ッシュブロック番号及び非リフレッシュブロック番号の
間において、フレーム番号Ｆn （ｎは整数）のフレーム
のリフレッシュブロック番号をＧn ，非リフレッシュブ
ロック番号をＨn とする。

【００３６】この発明では、リフレッシュブロックと非
リフレッシュブロックとのトラック上の配置を異なった
ものにしている。

【００３７】この実施例では、１トラックを１０分割し
て記録する場合を示している。１トラックを１０分割し
た場合、高速再生としては１０倍速まで再生が可能とな
る。１１倍以上の高速再生時には、リフレッシュブロッ
クをすべて再生できなくなるため、図４１（ｄ）で示し
た図と同様に、画像を構成できない領域が発生すること
になる。もし、ＶＴＲの仕様として、２０倍速の高速再
生を実現したい場合には、１トラックを２０分割すれば
よい。さらに、速い高速再生を実現したい場合には、リ
フレッシュブロックをトラック上に等間隔に配置すれば
よい。

【００３８】図２（ｅ）は、１トラックを１０分割する
タイミングパルスを示しており、同図（ｂ），（ｃ）に
示した１トラック期間をほぼ等分に１０分割している。
そして、この分割された１期間をセクタと称する。つま
り、言葉の定義として、セクタ：１トラック期間をほぼ
等分にｄ（この場合１０）分割した期間をいう。

【００３９】この実施例においては、図２（ｆ）に示す
ように１セクタに２４個のリフレッシュブロックを入れ
ている。このようにすれば、１トラックは１０セクタか
らなるため、１トラックで２４０個のリフレッシュブロ
ックが挿入されることになり、映像信号の１フレームの
リフレッシュブロック数と一致している。つまり、１セ
クタに入るリフレッシュブロック数ｅは、周期的にフレ
ーム内処理が行なわれるスーパーブロック数をｂとし，
ｂ個のフレーム内処理信号をｃ本のトラックに記録した
とすると、ｅ＝ｂ／ｃ×ｄ（この場合２４０／１×１０
＝２４）となっている。

【００４０】以上のような符号入れ替えを行なうことに
よって、従来ではＮＭＰ信号が示した１フレーム期間に
１フレーム分のリフレッシュブロックが配置されていた
ものを、１トラック期間に１フレーム分のリフレッシュ
ブロックが存在するように配置することができる。

【００４１】図４はトラックパターンを示している。す
なわち、磁気テープ２６上におけるトラックＴ1 〜Ｔ11
の枠内に記入したＧ1 〜Ｇ11は、前述したリフレッシュ
ブロック番号Ｇn に対応する。このリフレッシュブロッ
クとトラックＴn との関係は、トラックＴn 内に番号Ｇ
n のリフレッシュブロックが記録されるという関係にな
っている。また、トラックＴ1 〜Ｔ11の枠内に記入した
Ｈ1 〜Ｈ11は、前述した非リフレッシュブロック番号Ｈ
n に対応する。この非リフレッシュブロックの切り替わ
り点は、トラックＴ1 〜Ｔ11の枠内に示した太線の部分
となっている。

【００４２】図４のトラック３８にセクタとトラックと
の関係を示している。トラック３８は１０分割されｄ＝
１０個のセクタに分割される。この１つのセクタには、
ｅ＝２４個づつのリフレッシュブロックが配置されてい
る。非リフレッシュブロックは、リフレッシュブロック
を配置した間に入れる。

【００４３】ここで、トラックＴ5 ，Ｔ6 を例にとって
詳しく説明すると、トラックＴ5 にはフレームＦ5 のリ
フレッシュブロックＧ5 を記録する。また、トラックＴ
6 にはフレームＦ6 のリフレッシュブロックＧ6 を記録
する。このリフレッシュブロックを配置した空き部分に
非リフレッシュブロックを記録する。トラックＴ5 には
非リフレッシュブロックＨ5 ，Ｈ6 を記録し、トラック
Ｔ6 には非リフレッシュブロックＨ6 ，Ｈ7 を記録す
る。

【００４４】そこで、以上のような記録形態を実現する
ために、再び図１において、可変長符号化回路１６から
得られる帯域圧縮符号化されたビデオ符号は、符号入れ
替え回路３９に供給される。また、リフレッシュブロッ
ク制御回路４０は、前述したリフレッシュブロックの符
号位置信号を発生するもので、この符号位置信号は符号
入れ替え回路３９に供給される。この符号入れ替え回路
３９は、入力されたビデオ符号と符号位置信号とに基づ
いて、リフレッシュブロックと非リフレッシュブロック
との並べ替えを行なう。

【００４５】すなわち、１トラック内に設けた１０個の
セクタそれぞれに２４個づつのリフレッシュブロックを
挿入する処理が行なわれる。この処理を行なうために
は、一旦、符号を図示しないメモリに記憶し、該メモリ
から符号を読み出す際に、リフレッシュブロックを１セ
クタに２４個入るように読み出すことによって実現され
る。

【００４６】そして、符号入れ替え回路３９の出力は、
インデックス挿入回路４１に供給される。このインデッ
クス挿入回路４１は、非リフレッシュブロックが一部分
離されて記録されていることを再生時に検出することが
できるように、インデックス信号を各セクタの制御デー
タ部に挿入する。なお、このインデックス信号は、リフ
レッシュブロック制御回路４０からの符号位置信号が供
給されるインデックス発生回路４２により準備されてい
る。そして、このインデックス挿入回路４１の出力が、
マルチプレクサ４３を介してＡヘッド及びＢヘッドに供
給され、磁気テープ２６に記録される。

【００４７】なお、デコーダにおいて、リフレッシュブ
ロックと非リフレッシュブロックとの入れ替えを行なう
場合には、図３５に示したビデオ符号の内部のマクロブ
ロックの先頭に存在するヘッドデータのＰＣＭ／ＤＰＣ
Ｍ判定符号及びシステムコントロール信号内に含まれる
リフレッシュシーケンス符号を検出し、リフレッシュブ
ロック制御回路４０の出力信号として用いれば良い。

【００４８】図５（ａ），（ｂ）は、２倍速再生時にお
けるヘッドのトレース軌跡Ｘ1 〜Ｘ11を示している。な
お、各トラックＴ1 〜Ｔ22の枠内には、図４と同様にリ
フレッシュブロックＧn 及び非リフレッシュブロックＨ
n を示している。そして、この図５に示す２倍速再生時
のヘッドトレースにおいて、再生可能なリフレッシュブ
ロックを図６（ａ）〜（ｈ）及び図７（ａ）〜（ｃ）に
示している。この図６（ａ）〜（ｈ）及び図７（ａ）〜
（ｃ）に示すフレーム１〜１１は、図５（ｂ）に示す２
倍速再生時のヘッドトレース軌跡Ｘ1 〜Ｘ11で再生可能
なリフレッシュブロックを示している。

【００４９】例えばフレーム１においては、ヘッドトレ
ースＸ1 を行なうことにより、画面の上半分にリフレッ
シュブロックＧ1 を表示し、画面の下半分にリフレッシ
ュブロックＧ2 を表示することが可能となる。同様にフ
レーム２〜１１においては、リフレッシュブロックＧ3
〜Ｇ22までを再生することが可能となる。このため、再
生可能なリフレッシュブロックをフレーム１〜１１まで
蓄積すると、図７（ｄ）に示すように、全ての画面領域
の符号を再生することができる。

【００５０】フレーム間処理した符号及び画像の内容に
応じてフレーム内処理した符号は、周期的にフレーム内
符号化処理を施した符号の間にいれる。そして、これら
の符号は、画像領域と記録媒体領域に対応関係がない。

【００５１】なお、この発明においては、ａ個の画像領
域とｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域との対応付けは、
１：１に対応付けても良いし、１：２，２：１の対応付
けや、記録媒体の領域に空白を入れた対応付けなど、ど
のような対応付けをしても良い。なお、記録媒体として
は、磁気テープ２６に限らず、ビデオディスクでも適用
可能であり、この場合はディスクの１周がテープの１ト
ラックに相当する。

【００５２】以上説明した回路動作を用い、リフレッシ
ュブロックの入れ替えを行なう。以下、同様の回路を用
いて符号の入れ替えを行なう、この発明の請求項１，２
に関して説明する。この発明の要点は、リフレッシュ周
期ｆと１フレーム当たりの平均符号を記録する際のヘッ
ドスキャン数ｃと高速再生速度ｉに対してｆ×ｃとｉと
が互いに素となる関係を有するように設定することであ
る。ｆ＝１１，ｃ＝２，ｉ＝３の場合に関して次に説明
を行なう。

【００５３】ここで、図８（ａ），（ｂ）は、１画面内
のリフレッシュブロックと、さらにリフレッシュブロッ
クを分割した際の分割手法を示している。図８（ａ）内
に示したＦn+2 はｎ＋２番目のフレームの画面を示して
いる。また、Ｇn+2 はｎ＋２番目のフレームにおけるリ
フレッシュブロックを示している。このリフレッシュブ
ロックは２４０個存在している。さらに、画面の左側に
示したＧn+2(0)，……，Ｇn+2(5)は、２４０個のリフレ
ッシュブロックを上下方向に６等分したリフレッシュブ
ロックをそれぞれ示している。すなわち、Ｇn+2(0)はＧ
n+2 のリフレッシュブロックのうち画面の上方に存在す
る４０個のリフレッシュブロックを示している。Ｇn+2
(1)〜Ｇn+2(5)は、それぞれの領域におけるリフレッシ
ュブロックを示しており、それぞれ４０個のリフレッシ
ュブロックが含まれる。図８（ｂ）には、フレーム番号
Ｆn+3 のリフレッシュブロックを示しており、Ｇn+3(0)
〜Ｇn+3(5)の定義は、図８（ａ）と同様である。

【００５４】次に、ＶＴＲのトラックパターンについて
説明する。図９は、磁気テープ２６上のトラックパター
ンを示している。Ｔ2n-1〜Ｔ2(n+6)は、回転ヘッド３０
を用いて記録したトラックを示している。ここでは、１
フレームの平均発生符号量を２トラックに記録する場合
を説明する。すなわち、前述したＣ＝２の場合について
説明する。これは、前記ｂ＝２４０個のリフレッシュブ
ロックを２本のトラックに記録する場合に相当してい
る。つまり、フレーム番号Ｆn+2 のリフレッシュブロッ
クＧn+2 は、トラックＴ2(n+2)-1，Ｔ2(n+2)に記録され
ることになる。

【００５５】この構成において、３倍速の再生を行なう
場合、再生ヘッドは３本のトラックを横切ることにな
る。そこで、１本のトラックを略等分に３分割した１／
３の領域を再生しながら、３本のトラックに跨がって再
生信号を得ることになる。ここで、３分割した１つの部
分をセクタと称すれば、１フレーム当たり２本のトラッ
クを構成しているため図９に示すように６個のセクタ番
号Ｓ0 〜Ｓ5 を割り当てる。なお、一般的には、１本の
トラックを略等分にｄ分割した領域をセクタと名付ける
ことにする。

【００５６】ｉ倍速の高速再生を実現するためには、ヘ
ッドは、ｉ本のトラックを跨がることになるため、１本
のトラックは１／ｉの領域を再生されることになる。そ
こで、最高の高速再生速度をｉmax とすると、ｉmax ≦
ｄの関係に設定する。そして、セクタ名をＳ0 〜Ｓd-1
で表わす。

【００５７】次に、リフレッシュブロックとセクタの関
係を説明する。フレーム番号ｎ＋２のリフレッシュブロ
ックＧn+2 を２本のトラックＴ2(n+2)-1，Ｔ2(n+2)に記
録する際に、Ｇn+2(0)…Ｓ0 ，Ｇn+2(1)…Ｓ1 ，Ｇn+2
(2)…Ｓ2 ，Ｇn+2(3)…Ｓ3 ，Ｇn+2(4)…Ｓ4 ，Ｇn+2
(5)…Ｓ5 となるように記録する。図９においては、ト
ラックの上方にリフレッシュブロック名Ｇn 〜Ｇn+6 を
記し、６分割した各領域はそれぞれ（０）〜（６）でト
ラックの枠内に示した。

【００５８】このように、各リフレッシュブロックと各
セクタとは１：１の対応関係を持たせている。また、こ
の対応関係は一意に定めてあり、時間的に変化すること
はない。なお、従来では、このような対応関係がなく、
リフレッシュブロックが存在する位置は任意に決定され
る。そこで、高速再生を行なった際にリフレッシュが行
なわれない部分が発生し高速再生画が得られない。

【００５９】ここで、１セクタ内に入るリフレッシュブ
ロック数を均等に配置したとすると、１セクタに入るリ
フレッシュブロック数は以下のようになる。つまり、１
フレーム当たりのリフレッシュブロック数をｂ、ｂ個の
リフレッシュブロックを記録するトラック数をｃ、トラ
ックの分割数をｄ、１セクタ内に入るリフレッシュブロ
ック数をｅとすると、ｅ＝ｂ／ｃ×ｄとなる。なお、リ
フレッシュブロック数は必ずしも均等に配置する必要は
ない。必要なことは、各リフレッシュブロックを配置す
る各セクタとの対応関係を一意に定めることである。

【００６０】図９において、Ｘ2n-1〜Ｘ2(n+1)のヘッド
トレースが３倍速時のヘッド軌跡を表わしている。すな
わち、Ｘ2n-1のヘッドトレースにおいては、トラックＴ
2n-1のセクタＳ0 （リフレッシュブロックＧn(0)），ト
ラックＴ2nのセクタＳ4 （リフレッシュブロックＧn
(4)），トラックＴ2(n+1)-1のセクタＳ2 （リフレッシ
ュブロックＧn+1(2)）を再生できることを示している。

【００６１】図９には、実際のテープパターンを用いて
再生できるリフレッシュブロックを説明した。図１０
（ａ），（ｂ）は、図９をさらに簡略化し、ヘッドトレ
ースとリフレッシュブロックとの関係を明確に把握でき
るようにした図である。図１０（ａ）は、フレーム番号
Ｆn のリフレッシュブロックＧn をトラックＴ2n-1，Ｔ
2nに記録した際の記録方法を示している。トラック上の
セクタＳ0 〜Ｓ5 を枠外に示し、リフレッシュブロック
Ｇn(0)〜Ｇn(5)を記録する位置を枠内に示している。す
なわち、Ｇn(0)はＳ0 の位置に記録することを示してい
る。リフレッシュは１１フレーム周期で周期的に行なわ
れるため、図１０（ｂ）においては、同図（ａ）のリフ
レッシュブロックを１１個横に並べている。リフレッシ
ュ番号をＧ1 〜Ｇ11で表わしており、Ｇ1 〜Ｇ11までの
１１フレームを周期として順次繰り返すことにより、リ
フレッシュが行なわれる。

【００６２】また、Ｔ1 〜Ｔ22はＧ1 〜Ｇ11をそれぞれ
記録したトラックを示している。記録時及び通常再生時
は、ヘッドトレースＴ1 〜Ｔ22をトレースする。Ｇn に
はリフレッシュブロックが２４０個づつ存在し、１１フ
レームすなわちＧ1 〜Ｇ11で１画面分２６４０個の全て
のスーパーブロックがリフレッシュされる。このとき、
２トラックで１フレームのリフレッシュブロックを記録
しているため、２×１１＝２２回のヘッドトレースで全
画面２６４０個のリフレッシュブロックを再生できる。

【００６３】次に、高速再生について説明する。まず３
倍速の高速再生に関して説明する。Ｘ1 〜Ｘ22は、３倍
速再生時のヘッドトレースを示している。これは、図９
を簡略化したものであり、Ｘ2n-1〜Ｘ2(n+1)が図１０
（ｂ）のＸ1 〜Ｘ22などに対応する。図１０（ｂ）にお
いて、実線，破線，点線は、この順番にヘッドトレース
が行なわれていることを示している。すなわち、実線
は、ヘッドトレースＸ1 から始まりＸ8 になる。ここ
で、Ｘ8 のヘッドトレースは、リフレッシュブロックＧ
n(3)をトレースした後は、リフレッシュブロックＧ12
(1) をトレースするが、１１フレームを周期にリフレッ
シュが行なわれるため、Ｇ12とＧ1 のリフレッシュブロ
ックの位置は同一位置であるためＧ12とは記さずにリフ
レッシュブロックＧ1(1)の部分にヘッドトレースを行な
うように示している。

【００６４】破線は、Ｘ8 〜Ｘ15のトレースを行ない、
Ｘ15のトレースはＧ11(4) のリフレッシュブロックを再
生した後、Ｇ1(2)のリフレッシュブロックをトレースす
る。さらに、点線は、Ｘ15〜Ｘ22までのトレースを行な
い完結する。このヘッドトレースをみると、全てのセク
タをヘッドがトレースしているため２２回のヘッドトレ
ースで２６４０個の全てのリフレッシュブロックを再生
することが可能である。すなわち、通常再生時と同一の
２２回のヘッドトレースで１画面分２６４０個のスーパ
ーブロックのリフレッシュが実現できる。つまり、最小
のヘッドトレースで１画面分のリフレッシュが実現でき
る。これにより、ずっと以前のブロックの情報が残るこ
ともなくリフレッシュが行なわれる。

【００６５】ここで、３倍速の場合は、１フレームのリ
フレッシュブロックを記録するヘッドスキャン数ｃ＝
２，リフレッシュの周期ｆ＝１１，高速再生速度ｉ＝３
であるため、ｃ×ｆ＝２×１１とｉ＝３とは互いに素の
関係がある。ここで、ｃ×ｆとｉとが互いに素の関係が
ある場合には、図１０（ｂ）に示したように、トラック
の全てのセクタをトレースする。画面とｃ×ｆ本のトラ
ックのセクタとの関係を一意に設定してあれば、１画面
がかならず所定の時間でリフレッシュされることを示し
ている。

【００６６】次に、互いに素の関係がない場合について
述べる。図１１（ａ），（ｂ）は、４倍速の再生を行な
う場合である。図の見方は図１０（ａ），（ｂ）と同様
である。４倍速のヘッドトレースは、まず実線で示した
ヘッドトレースが行なわれ、次に破線で示したヘッドト
レースが行なわれる。すなわち、実線では、Ｇ1(0)を再
生し、ヘッドトレースＸ1 〜Ｘ6 を行ない、Ｘ6 はＧ11
(5) を再生した後、Ｇ1(2)を再生し、破線をトレースし
Ｘ6 〜Ｘ11を再生する。Ｘ11のトレースは、Ｇ11(7) を
再生した後、再びＧ1(0)を再生してしまう。すなわち、
Ｘ1 〜Ｘ6 のトレースと同じ位置をトレースすることに
なる。

【００６７】これにより、トレースされないリフレッシ
ュブロックが発生する。図１１（ｂ）中、トレースが行
なわれない枡目の部分は、再生することができない。こ
れは画面上に過去のデータが残ることを意味している。
そこで、再生画を構成することができない。ここで、ｃ
×ｆ＝２×１１とｉ＝４とは互いに素の関係でない。す
なわち、互いに素でない再生速度の場合は再生画を構成
することができない。

【００６８】一般的には、１フレームのリフレッシュブ
ロックを記録する際のヘッドスキャン数ｃ，リフレッシ
ュの周期ｆ，高速再生速度ｉに対してｃ×ｆとｉとが互
いに素であるときには（ｃ×ｆ）ｍｏｄｉが余りを有
する。また、この余りとｉとは公約数を持たないため、
互いに素の関係があり、この余りによりｆフレーム分の
トラックをトレースしたときに、トラックのトレース位
置が異なることになるため、全てのリフレッシュブロッ
クを再生することが可能となる。

【００６９】ここで、ｃ×ｆとｉとが互いに素の関係に
あるとき、（ｃ×ｆ）ｍｏｄｉとｉとが互いに素であ
ることを示しておく。（ｃ×ｆ）ｍｏｄｉ＝ｊと設定
すると、ｃ×ｆ＝ｇ1 ×ｉ＋ｈ0 となる（ｇ1 は正の整
数）。ここで、ｊとｉとが互いに素でないとすると、ｇ
2 を１及び０でない正の整数としたときに、ｊ＝ｇ2×
ｊ0 ，ｉ＝ｇ2 ×ｉ0 となる。そこで、ｃ×ｆ＝ｇ1 ×ｉ＋ｊ＝ｇ1 ×ｇ2 ×ｉ0 ＋ｇ2 ×ｊ0 ＝ｇ2 ×（ｇ1 ×ｉ0 ＋ｊ0 ）さらに、ｊ＝ｇ2 ×ｉ0 であるために、ｃ×ｆとｉとは
ｇ2 の公約数を持つことになり、ｃ×ｆとｉとが互いに
素の関係にないことになる。よって、ｃ×ｆとｉとが互
いに素の関係にあれば、（ｃ×ｆ）ｍｏｄｉとｉとは
互いに素の関係にある。

【００７０】図１２には、この実施例における高速再生
が可能な再生速度の例を示している。この例は、リフレ
ッシュ周期ｆ＝１１、１フレームを記録する際のヘッド
スキャン数ｃ＝２で記録しているため、ｆ×ｃ＝１１×
２＝２２と互いに素となる再生速度が可能となる。同図
において、高速再生が可能な速度を丸印で示している。
また、図中（１１×２）ｍｏｄｉで示した数値は、１
つのリフレッシュ周期ｆフレームのトレースを終了し、
次のトレースを始める際のオフセット値を示している。
このオフセット値が高速再生速度ｉと互いに素の関係が
あるため、トラック上の全ての位置を再生することにな
る。

【００７１】また、このオフセット値は、できるだけ小
さいことが好ましい。この理由は、画面上で近い位置
に、時間的にも近い画像が再生されることが好ましいた
めである。この点で、上記実施例においては、（１１×
２）ｍｏｄｉ＝１となる３，７，２１倍速が好まし
い。

【００７２】図１３は、（１１×２）ｍｏｄｉ＝１と
なるｉ＝３倍速のときの再生画を示している。図１３に
おいて、上部に記入したＧ1 〜Ｇ11は、図８（ａ），
（ｂ）と同様に、１１フレームを周期にフレーム内符号
化処理が施されるリフレッシュブロック番号を示してい
る。また、左列に示したＧn(0)〜Ｇn(5)は、図８
（ａ），（ｂ）と同様に、上下方向に６分割したリフレ
ッシュブロックを示している。また、枠内に示した数値
は、図１０（ｂ）における実線によるトレースにより再
生されるリフレッシュブロックを０，破線によるトレー
スにより再生されるリフレッシュブロックを１，点線に
よるトレースにより再生されるリフレッシュブロックを
２として示しており、０，１，２の時間的順番で再生さ
れることを示している。

【００７３】図１３をみれば明らかなように、枠内の数
値は０，１，２の順番で並んでおり、画面上の隣接する
部分では時間的に近いリフレッシュブロックを再生でき
ることを示している。すなわち、ｊ＝（ｃ×ｆ）ｍｏｄ
ｉ＝１またはｉ−ｊ＝１のときに、画面上の隣接する
部分で時間的に近いリフレッシュブロックを再生するこ
とができる。

【００７４】画面上の隣接する部分で時間的に離れたリ
フレッシュブロックが配置された場合には、画像内容に
動きがあった場合など、画像内容を判別できなくなる可
能性が高くなるが、この問題は、ｊ＝（ｃ×ｆ）ｍｏｄ
ｉ＝１またはｉ−ｊ＝１となる再生速度を設定するこ
とにより解消される。

【００７５】高速逆転再生の場合に関して説明する。Ｖ
ＴＲの高速再生，高速逆転再生のヘッドトレースの関係
は、１倍速を対称として決定される。これは、記録時に
は、１倍速で記録しているためである。すなわち、高速
再生速度ｉ，高速逆転再生速度ｋに対しｋ＝２−ｉ（ｋ
≦０の整数）とすれば対応関係がある。具体的には、ｉ
＝３倍速とｋ＝−１倍速とが対応する。そこで、リフレ
ッシュ周期ｆ，１フレーム当たりのヘッドスキャン数ｃ
に対して、ｆ×ｃとｉとが互いに素の関係があるｉに対
して、ｋ＝２−ｉの高速逆転再生が可能となる。

【００７６】ここで、上記実施例を適用しない場合の問
題点について、図１４〜図１７を用いて説明する。この
例は、対向したヘッド数ｐ＝１のときにｄ×ｃ×ｆ個の
記録媒体領域にａ個の画像領域とを一意に対応付けて、
再生速度を互いに素とならない速度に設定した場合を示
している。図１５に示すように、トラックＴ2n，Ｔ2n+1
にＧn(0)，Ｇn(1)，Ｇn(2)，Ｇn(3)の順に信号を記録
し、トラックＴ2(n+1)，Ｔ2(n+1)+1にも同様にＧn(0)，
Ｇn(1)，Ｇn(2)，Ｇn(3)の順番で記録したとする。２倍
速再生時には、Ｘ2n，Ｘ2n+1のヘッドトレースとなる。
ここで、Ｘ2nのヘッドトレースでＧn(0)，Ｇn(3)、Ｘ2n
+1のヘッドトレースでＧn+1(0)，Ｇn+1(3)しか再生する
ことができない。この場合、図１６（ａ）〜（ｈ）及び
図１７（ａ）〜（ｃ）に示す１１フレームのリフレッシ
ュの蓄積により、得られるリフレッシュブロックは図１
７（ｄ）に示すようになり、画面上再生できない部分が
発生することになる。

【００７７】次に、この発明の請求項３，４，５に係る
第２の実施例について説明する。この第２の実施例にお
いては、１フレームの平均発生符号を２本のトラックに
記録する場合を述べる。現在民生用アナログＶＴＲは、
１フィールドの映像信号を１トラックに記録しているた
め、１フレームの映像信号は、２本のトラックに記録し
ている。そこで、この第２の実施例では、従来の民生用
アナログＶＴＲのトランスポートを用いて記録する場合
に相当する。

【００７８】図１８（ａ），（ｂ）は、入力映像信号の
フレーム５，６の信号を示しており、同図内Ｇ5 ，Ｇ6
は、リフレッシュブロックを示している。また、左に記
入したＧ5(0)，Ｇ5(1)，Ｇ5(2)，Ｇ5(3)は、リフレッシ
ュブロックの画面上の上下方向位置を示している。図１
８（ａ）において、Ｇ5(0)，Ｇ5(1)，Ｇ5(2)，Ｇ5(3)の
全てを合計するとリフレッシュブロックＧ5 になる。一
般的に、Ｇn(m)は、ｎ番目のフレームのリフレッシュブ
ロックのうち、上下方向で上からｍ番目のリフレッシュ
ブロックをさすものとする。

【００７９】また、これらの信号の記録方法を図１９に
示している。同図において、トラックＴ10，Ｔ11には、
リフレッシュブロックＧ5(0)，Ｇ5(1)，Ｇ5(2)，Ｇ5(3)
が順次記録される。また、トラックＴ12，Ｔ13には、リ
フレッシュブロックＧ6(0)，Ｇ6(1)，Ｇ6(2)，Ｇ6(3)が
順次記録される。これにより、トラックＴ10にはＧ5
(0)，Ｇ5(1)、Ｔ11にはＧ5(2)，Ｇ5(3)、Ｔ12にはＧ6
(2)，Ｇ6(3)、Ｔ13にはＧ6(0)，Ｇ6(1)がそれぞれ記録
される。

【００８０】倍速再生時には、ヘッドトレースがＸ10，
Ｘ11のようになるため、Ｇ5(0)，Ｇ5(3)，Ｇ6(2)，Ｇ6
(1)が再生される。一般的には、フレーム番号Ｆn のリ
フレッシュブロックＧn を磁気テープ２６上のトラック
Ｔ2n及びＴ2n+1に記録する際に、トラックＴ2nにＧn
(0)，Ｇn(1)、Ｔ2n+1にＧn(2)，Ｇn(3)、トラックＴ2(n
+1)にＧn+1(2)，Ｇn+1(3)、Ｔ2(n+1)+1にＧn+1(0)，Ｇn
+1(1)のように記録する。すなわち、１フレームのリフ
レッシュブロック符号を２つのトラックに記録する際に
画面上の位置とトラックとの関係を１フレーム毎に入れ
替える。このような処理を行なうだけで、図２０（ａ）
〜（ｈ）及び図２１（ａ）〜（ｃ）に示す１１フレーム
のリフレッシュの蓄積により、得られるリフレッシュブ
ロックは、図２１（ｄ）に示すように全画面再生するこ
とができる。

【００８１】前述したトラックの記録信号の入れ替え
は、１画面の形成領域数をａ，リフレッシュ周期をｆ，
１フレームを記録する際のヘッドスキャン数をｃ，１ト
ラックの分割数をｄ，対向したヘッド数ｐ＝１としたと
きに、ａ個の画像領域とｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体領域と
の対応付けをｑ＝２種類有している場合に相当する。こ
のｑ＝２種類の対応付けをｆフレーム毎に交互に用いる
ことにより、ｆフレーム期間で１画面のリフレッシュが
行なわれる。

【００８２】図２２（ａ），（ｂ）及び図２３（ａ），
（ｂ）を用いて画像領域と記録媒体領域との対応付けに
関して説明する。これらは図１０（ａ），（ｂ）と同様
の図である。図２２（ａ）及び図２３（ａ）は、各トラ
ックのセクタＳ0 〜Ｓ3 と画面上の位置Ｇn( )を示す図
である。１フレーム当たりの平均発生符号量を２トラッ
クに記録し、２倍速を考慮するためセクタはＳ0 ，Ｓ1
，Ｓ2 ，Ｓ3 の４つを設定している。このセクタＳ0
〜Ｓ3 は、図１９と対応している。また、枠内に示した
Ｇn( )は、画面上の領域と対応している。

【００８３】１１フレーム周期でリフレッシュが行なわ
れるためこれをＧ1 〜Ｇ11で示し、１フレーム当たり４
つのセクタに記録するためこれを４個の画像領域Ｇn(0)
〜Ｇn(3)で示す。そこで、Ｇ1(0)〜Ｇ11(3) で、２×２
×１１＝４４個の画像領域が存在する。なお、Ｇn( )の
（）内の数字を、図２２（ｂ）及び図２３（ｂ）の枠
内に示している。図２２（ｂ）及び図２３（ｂ）の上部
に示したＴ1 〜Ｔ11は記録時のトラック番号であり、Ｇ
1 〜Ｇ11は１１フレーム周期のリフレッシュ番号を示し
ている。また、枠内に示した斜めの点線Ｘ1 〜Ｘ22は、
２倍速時のヘッドトレースを示している。

【００８４】リフレッシュ周期ｆと１フレーム当たりの
記録トラック数ｃとは、ｆ×ｃ＝１１×２となってお
り、２倍速の再生を行なうと１１×２と高速再生速度２
とは、互いに素の関係にないため、ヘッドトレースは同
一部分をトレースすることになる。すなわち、図２２
（ｂ）のヘッドトレースを終了した後は、図２３（ｂ）
のヘッドトレースになり、同一部分をトレースすること
になる。そこで、図２２（ｂ）と図２３（ｂ）とに示し
たように、画面上の領域と記録媒体上の領域との対応付
けをｑ＝２種類行なえば、２２回のヘッドトレースで１
画面の全領域のリフレッシュが行なわれる。

【００８５】さらに、高速再生を行なう場合には、次の
ように行なう。例えばｉ＝２×（２ｍ−１）倍速（ｍは
正の整数）を実現するためには、２倍速時と同様に、画
面上の位置とトラックとの関係を入れ替えればよい。こ
の際、１フレームの平均符号を２トラックに記録してい
るため、１フレーム当たり２×ｉ＝２×２×（２ｍ−
１）個のセクタを作成し、１トラックの分割数ｄをｄ＝
２×（２ｍ−１）＝ｉのように設定する。

【００８６】このとき、フレームＦn のリフレッシュブ
ロックＧn を、トラックＴ2nにＧn(0)，……，Ｇn(i-1) トラックＴ2n+1にＧn(i)，……，Ｇn(2i-1) トラックＴ2(n+1)にＧn+1(i)，……，Ｇn+1(2i-1) トラックＴ2(n+1)+1にＧn+1(0)，……，Ｇn(i-1) のように記録する。

【００８７】６倍速の場合（ｍ＝２，ｉ＝６の場合）を
具体的に説明する。また、１フレームのセクタ数はｃ×
ｉ＝２×６＝１２で構成する。図２４（ａ），（ｂ）に
フレーム番号Ｆn+2 ，Ｆn+3 の場合のリフレッシュブロ
ックＧn+2 ，Ｇn+3 を示す。斜線の入った部分がリフレ
ッシュブロックである。また、上下方向にそれぞれ１２
の領域に分割し、その領域に入るリフレッシュブロック
をＧn+2(0)〜Ｇn+2(11) ，Ｇn+3(0)〜Ｇn+3(11) で示
す。Ｇn+2(0)とＧn+3(0)とは、画面上の上下方向の位置
は同一位置となっている。しかし、リフレッシュブロッ
クの水平方向の位置は、Ｇn+2(0)とＧn+3(0)とで異なっ
ている。

【００８８】１２個のセクタを２本のトラックに図２５
に示すように記録する。ここで、２本のトラックの上に
示したＧn 〜Ｇn+6 は、フレーム番号Ｆn 〜Ｆn+6 のリ
フレッシュブロックを示しており、トラックＴ2n〜Ｔ2
(n+6)+1のトラックの内部に示した（）の数字は、Ｇn
〜Ｇn+6 の画面位置Ｇn(0)〜Ｇn(11) ，……，Ｇn+6
(0)〜Ｇn+6(11) を示している。

【００８９】図２５のようにリフレッシュブロックを配
置し６倍速再生を行なった場合には、Ｘ2n，Ｘ2n+1のヘ
ッドトレースになる。このとき、再生可能なリフレッシ
ュブロックは、Ｇn(0)，Ｇn(7)，Ｇn+1(8)，Ｇn+1(3)，
Ｇn+2(4)，Ｇn+2(11) ，Ｇn+3(6)，Ｇn+3(1)，Ｇn+4
(2)，Ｇn+4(9)，Ｇn+5(10) ，Ｇn+5(5)が再生される。
ヘッドトレースと再生画面上の位置との関係を図２６
（ａ），（ｂ）及び図２７（ａ），（ｂ）に示してい
る。図の見方は、図２２及び図２３と同様である。

【００９０】１フレーム当たり２トラック記録で６倍速
再生であるため、２×６＝１２のセクタを設定する。Ｘ
1 〜Ｘ22が６倍速再生時のヘッドトレースであり、図２
６（ｂ）のＸ1 から始まり、図２７（ｂ）のＸ22で１サ
イクルが終了する。画面領域と記録媒体領域とに、図２
６（ｂ）及び図２７（ｂ）に示すｑ＝２種類の対応付け
を行なうことにより、２２回のヘッドトレースで１画面
の全領域のリフレッシュが行なわれる。

【００９１】高速再生において、高速再生速度に２
^S（Ｓは２以上の整数）を実現するためには、第２の実
施例で示した画面上の位置とトラックとの関係を入れ替
え、さらに１トラック内でも符号の入れ替えを行なう。
４倍速再生の場合について説明する。この例を、図２８
〜図３３を用いて説明する。図３０〜図３３の見方は、
図２２及び図２３と同様である。１フレーム当たり２ト
ラック記録で４倍速再生であるため、２×４＝８のセク
タＳ0 〜Ｓ7 を設定し、画面領域も上下方向に８分割し
Ｇn(0)〜Ｇn(7)を設定する。

【００９２】Ｘ1 〜Ｘ22が４倍速再生時のヘッドトレー
スであり、図３０（ｂ）のＸ1 から始まり図３３（ｂ）
のＸ22で１サイクルが終了し、１画面の全領域のリフレ
ッシュが行なわれる。この場合、画面領域と記憶媒体の
領域とは、図３０（ｂ），図３１（ｂ），図３２
（ｂ），図３３（ｂ）のｑ＝４種類の対応付けが行なわ
れることにより、２２回のヘッドトレースで１画面の全
領域におけるリフレッシュが行なわれる。

【００９３】なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。

【００９４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
高速再生時に良好な再生画像を容易に得ることができる
極めて良好な記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る記録再生装置の一実施例を示す
ブロック構成図。

【図２】同実施例の動作を説明するために示すタイミン
グ図。

【図３】同実施例におけるフレーム番号Ｆ5 ，Ｆ6 のリ
フレッシュブロックと非リフレッシュブロックとの関係
を示す図。

【図４】同実施例におけるトラックパターンを示す図。

【図５】同実施例における２倍速再生時のヘッドトレー
ス軌跡を示す図。

【図６】同実施例におけるフレーム１〜８までの再生可
能なリフレッシュブロックを示す図。

【図７】同実施例におけるフレーム９〜１１までの再生
可能なリフレッシュブロック及び１１フレーム蓄積した
リフレッシュブロックを示す図。

【図８】同実施例におけるフレーム番号Ｆn+2 ，Ｆn+3
のリフレッシュブロックと非リフレッシュブロックとの
関係を示す図。

【図９】同実施例における３倍速再生時のヘッドトレー
ス軌跡を示す図。

【図１０】同実施例における３倍速再生時のヘッドトレ
ース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略化して
示す図。

【図１１】同実施例における４倍速再生時のヘッドトレ
ース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略化して
示す図。

【図１２】同実施例における高速再生が可能な再生速度
の例を示す図。

【図１３】同実施例において（１１×２）ｍｏｄｉ＝
１となる３倍速再生時の再生画を示す図。

【図１４】同実施例を適用しない場合におけるフレーム
番号Ｆ5 ，Ｆ6 のリフレッシュブロックと非リフレッシ
ュブロックとの関係を示す図。

【図１５】同実施例を適用しない場合における２倍速再
生時のヘッドトレース軌跡を示す図。

【図１６】同実施例を適用しない場合におけるフレーム
１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示す
図。

【図１７】同実施例を適用しない場合におけるフレーム
９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及び１
１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す図。

【図１８】この発明の第２の実施例におけるフレーム番
号Ｆ5 ，Ｆ6 のリフレッシュブロックと非リフレッシュ
ブロックとの関係を示す図。

【図１９】同第２の実施例における２倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡を示す図。

【図２０】同第２の実施例におけるフレーム１〜８まで
の再生可能なリフレッシュブロックを示す図。

【図２１】同第２の実施例におけるフレーム９〜１１ま
での再生可能なリフレッシュブロック及び１１フレーム
蓄積したリフレッシュブロックを示す図。

【図２２】同第２の実施例における２倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図２３】同第２の実施例における２倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図２４】同第２の実施例におけるフレーム番号Ｆn+2
，Ｆn+3 のリフレッシュブロックと非リフレッシュブ
ロックとの関係を示す図。

【図２５】同第２の実施例における６倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡を示す図。

【図２６】同第２の実施例における６倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図２７】同第２の実施例における６倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図２８】同第２の実施例におけるフレーム番号Ｆn ，
Ｆn+1 のリフレッシュブロックと非リフレッシュブロッ
クとの関係を示す図。

【図２９】同第２の実施例における４倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡を示す図。

【図３０】同第２の実施例における４倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図３１】同第２の実施例における４倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図３２】同第２の実施例における４倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図３３】同第２の実施例における４倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡とリフレッシュブロックとの関係を簡略
化して示す図。

【図３４】従来の帯域圧縮システムを示すブロック構成
図。

【図３５】同従来システムから送出される信号のフォー
マットを示す図。

【図３６】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示す
図。

【図３７】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及び
１１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す図。

【図３８】同従来システムにおけるトラックパターンを
示す図。

【図３９】同従来システムにおける２倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡を示す図。

【図４０】同従来システムにおける２倍速再生時にフレ
ーム１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示
す図。

【図４１】同従来システムにおける２倍速再生時にフレ
ーム９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及
び１１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す
図。

【符号の説明】

１１…入力端子、１２…減算回路、１３…動き評価回
路、１４…ＤＣＴ回路、１５…量子化回路、１６…可変
長符号化回路、１７…ＦＩＦＯ回路、１８…出力端子、
１９…逆量子化回路、２０…逆ＤＣＴ回路、２１…加算
回路、２２…フレーム遅延回路、２３…動き補償回路、
２４，２５…スイッチ、２６…磁気テープ、２７…入力
端子、２８…ＳＹＮＣ信号検出回路、２９…トラック形
成信号発生回路、３０…回転ドラム、３１…トラック形
成制御回路、３２，３３…入力端子、３４，３５…デシ
メータ、３６…入力端子、３７…マルチプレクサ、３８
…トラック、３９…符号入れ替え回路、４０…リフレッ
シュブロック制御回路、４１…インデックス挿入回路、
４２…インデックス発生回路、４３…マルチプレクサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 5/782 - 5/783 H04N 7/24 - 7/68 G11B 20/10 - 20/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１画面の映像信号にａ個（ａは正の整
数）の画像領域を形成し、この映像信号に対して、フレ
ーム内の情報を用いてフレーム内符号化処理を施したフ
レーム内処理信号と、フレーム間の差分情報を用いてフ
レーム間符号化処理を施したフレーム間処理信号とを作
成し、前記フレーム内符号化処理の後は前記フレーム間
符号化処理を施し、この信号処理方式を入力映像信号の
動き評価に応じて適応的に繰り返す帯域圧縮手段と、ｆフレーム（ｆはｆ≧２の整数）を周期とし１フレーム
毎に前記ａ個の領域のうちｂ個づつの画像領域の信号に
周期的に前記フレーム内符号化処理を施すフレーム内符
号化処理手段とを備え、このフレーム内符号化処理手段でフレーム内符号化処理
されたｂ個の符号をｃ回（ｃは正の整数）のヘッドスキ
ャンでｃ×ｐ本（ｐは正の整数）のトラックに記録し再
生する記録再生装置において、ｉ倍速（ｉ≧２の正の整数）の高速再生を行なう際に、
ｆ×ｃとｉとが互いに素の関係にある再生速度を選択
し、ｋ倍速（ｋはｋ≦０の整数）の高速逆転再生を行な
う際に、前記ｉに対しｋ＝２−ｉの高速逆転再生速度を
選択することを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】ｊ＝（ｆ×ｃ）ｍｏｄｉとしたとき
に、ｊ＝１またはｉ−ｊ＝１となる再生速度を選択する
ことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】映像信号に対して、フレーム内の情報を
用いてフレーム内符号化処理を施したフレーム内処理信
号と、フレーム間の差分情報を用いてフレーム間符号化
処理を施したフレーム間処理信号とを作成し、前記フレ
ーム内符号化処理の後は前記フレーム間符号化処理を施
す信号処理方式を、入力映像信号の動き評価に応じて適
応的に繰り返す帯域圧縮手段を備え、この帯域圧縮手段
の出力を記録媒体に記録し再生する記録再生装置におい
て、１画面の画像領域内に、ａ個（ａは正の整数）の画像領
域で前記１画面の画像領域を網羅する前記ａ個の画像領
域を形成し、ｆフレーム（ｆ≧２の整数）を周期に、前
記ａ個の画像領域に前記フレーム内符号化処理を施すフ
レーム内符号化処理手段と、前記記録媒体上の１トラックを略等分にｄ分割（ｄは正
の整数）し、１フレームｃ回のヘッドスキャン（ｃは正
の整数）でｃ×ｐ本（ｐは正の整数）のトラックを用
い、ｆフレーム当たりｄ×ｃ×ｐ×ｆ個の記録媒体用領
域を形成する手段と、前記ａ個のフレーム内符号化処理を施す画像領域と前記
ｄ×ｃ×ｐ×ｆ個の記録媒体用領域をｑ種類（ｑ≧２）
に対応付けて記録する記録手段とを具備し、高速再生速度ｉ（ｉは正の整数）と前記ｃ×ｆとが互い
に素でない再生速度に設定し、ｋ倍速（ｋはｋ≦０の整
数）の高速逆転再生を行なう際に、前記高速再生速度ｉ
と前記ｃ×ｆとが互いに素でないｉを設定し、ｋ＝２−
ｉの高速逆転再生を設定することを特徴とする記録再生
装置。
【請求項４】トラック数ｃ＝２の場合トラックＴ2nと
Ｔ2n+1（ｎは整数）を形成し、前記周期的にフレーム内
符号化処理した符号を、画面の領域で２分割し、該２分
割した符号をＧn(0,1)，Ｇn(2,3)としたときに、Ｔ2nに
Ｇn(0,1)を記録し、Ｔ2n+1にＧn(2,3)を記録し、Ｔ2n+2
にＧn+1(2,3)を記録し、Ｔ2n+3にＧn+1(0,1)を記録する
ことを特徴とする請求項３記載の記録再生装置。
【請求項５】前記周期的にフレーム内符号化処理した
符号を、画面の領域で２×ｇ分割し、該２×ｇ分割した
符号のうちＧn(0)〜Ｇn(g-1)のｇ個の符号をトラックＴ
2nに記録し、Ｇn(g)〜Ｇn(2g-1) をトラックＴ2n+1に記
録し、トラックＴ2n+2にはＧn(g)〜Ｇn(2g-1) を記録
し、トラックＴ2n+3にはＧn(0)〜Ｇn(g-1)を記録させ、
Ｇn(2h-1) とＧn(2h) との符号（ｈは０≦ｈ≦ｇの整
数）を入れ替えることを特徴とする請求項３記載の記録
再生装置。