JP3203005B2 - Magnetic recording method of digital image signal - Google Patents
Magnetic recording method of digital image signalInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルビデオ信
号等のディジタル画像信号を磁気テープに記録するため
に用いて好適なディジタル画像信号の磁気記録方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording method of a digital image signal suitable for recording a digital image signal such as a digital video signal on a magnetic tape.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、カラービデオ信号をディジタル化
して磁気テープ等の記録媒体に記録するディジタルVT
Rとしては、放送局用のD1フォーマットのコンポーネ
ント型のディジタルVTR及びD2フォーマットのコン
ポジット型のディジタルVTRが実用化されている。前
者のD1フォーマットのディジタルVTRは、輝度信号
及び第1、第2の色差信号をそれぞれ13.5MHz、
6.75MHzのサンプリング周波数でA/D変換した
後、所定の信号処理を行って磁気テープ上に記録するも
ので、これらコンポーネント成分のサンプリング周波数
の比が4:2:2であるところから、4:2:2方式と
も称されている。後者のD2フォーマットのディジタル
VTRは、コンポジットカラービデオ信号をカラー副搬
送波信号の周波数fscの4倍の周波数の信号でサンプリ
ングを行ってA/D変換し、所定の信号処理を行った
後、磁気テープに記録するようにしている。2. Description of the Related Art In recent years, a digital VT for digitizing a color video signal and recording it on a recording medium such as a magnetic tape.
As R, a D1 format component digital VTR for broadcast stations and a D2 format composite digital VTR have been put to practical use. The former D1 format digital VTR converts a luminance signal and first and second color difference signals into 13.5 MHz signals, respectively.
After performing A / D conversion at a sampling frequency of 6.75 MHz, predetermined signal processing is performed and recorded on a magnetic tape. Since the sampling frequency ratio of these component components is 4: 2: 2, the ratio is changed to 4: 1. : 2: 2 system. The latter D2 format digital VTR performs A / D conversion by sampling a composite color video signal with a signal having a frequency four times the frequency fsc of the color subcarrier signal, performs predetermined signal processing, and then performs magnetic tape recording. To be recorded.
【0003】これらのディジタルVTRは、共に放送局
用に使用されることを前提として設計されているため、
画質最優先とされ、1サンプルが例えば8ビットにA/
D変換されたディジタルカラービデオ信号を実質的に圧
縮することなしに記録するようにしている。一例とし
て、前者のD1フォーマットのディジタルVTRのデー
タ量について説明する。カラービデオ信号の情報量は、
上述のサンプリング周波数で、各サンプル当たり8ビッ
トでA/D変換した場合には、約216Mbps(メガ
ビット/秒)の情報量となる。このうち水平及び垂直の
ブランキング期間のデータを除くと、1水平期間の輝度
信号の有効画素数が720、色差信号の有効画素数が3
60となり、各フィールドの有効走査線数がNTSC方
式(525/60)では250となるので、1秒間の映
像信号のデータ量Dvは Dv=(720+360 +360)×8 ×250 ×60 =172.8 Mbps となる。[0003] Since these digital VTRs are both designed to be used for broadcasting stations,
Priority is given to image quality, and one sample is converted to A /
The D-converted digital color video signal is recorded without being substantially compressed. As an example, the data amount of the former D1 format digital VTR will be described. The information amount of the color video signal is
When the A / D conversion is performed at 8 bits per sample at the sampling frequency described above, the information amount is about 216 Mbps (megabits / second). Excluding the data in the horizontal and vertical blanking periods, the number of effective pixels of the luminance signal in one horizontal period is 720, and the number of effective pixels of the color difference signal is 3 in one horizontal period.
60, and the number of effective scanning lines in each field is 250 in the NTSC system (525/60). Therefore, the data amount Dv of the video signal per second is Dv = (720 + 360 + 360) × 8 × 250 × 60 = 172.8 Mbps. Become.
【0004】PAL方式(625/50)でもフィール
ド毎の有効走査線数が300で、1秒間でのフィールド
数が50であることを考慮すると、そのデータ量がNT
SC方式と等しくなることがわかる。これらのデータに
エラー訂正及びフォーマット化のための冗長成分を加味
すると、映像データのビットレートは合計で約205.
8Mbpsとなる。また、オーディオ・データDaは約
12.8Mbpsとなり、さらに編集用のギャップ、プ
リアンブル、ポストアンブル等の付加データDoが約
6.6Mbpsとなるので、NTSC方式の場合の記録
データ全体の情報量Dtは以下の通りとなる。 Dt=Dv+Da+Do =172.8 +12.8+6.6 =192.2 Mbps[0004] Even in the PAL system (625/50), considering that the number of effective scanning lines per field is 300 and the number of fields per second is 50, the data amount is NT.
It turns out that it becomes equal to SC system. When a redundant component for error correction and formatting is added to these data, the bit rate of the video data is about 205.
8 Mbps. The audio data Da is about 12.8 Mbps, and the additional data Do such as the gap, preamble, and postamble for editing is about 6.6 Mbps. Therefore, the information amount Dt of the entire recording data in the case of the NTSC system is It is as follows. Dt = Dv + Da + Do = 172.8 + 12.8 + 6.6 = 192.2 Mbps
【0005】この情報量を有するデータを記録するた
め、D1フォーマットのディジタルVTRでは、トラッ
クパターンとして、NTSC方式では1フィールドで1
0トラック、また、PAL方式では12トラックを用い
るセグメント方式が採用されている。また、記録テープ
としては19mm幅のものが使用され、テープ厚さは13
μmと16μmとの二種類があり、これを収納するカセ
ットには大(L)、中(M)、小(S)の三種類のもの
が用意されている。これらのテープに上述したフォーマ
ットで情報データを記録しているため、データの記録密
度としては約20.4μm2 /bit程度となってい
る。以上のパラメータを総合すると、D1フォーマット
のディジタルVTRの各サイズのカセットの再生時間は
次の通りとなる。すなわち、Sサイズのカセットではテ
ープ厚さが13μmのときには13分、16μmのとき
には11分、Mサイズのカセットではテープ厚さが13
μmのときには42分、16μmのときには34分、L
サイズのカセットではテープ厚さが13μmのときには
94分、16μmのときには76分である。[0005] In order to record data having this amount of information, a digital VTR of the D1 format uses a track pattern as a track pattern.
In the PAL system, a segment system using 12 tracks is adopted. A recording tape having a width of 19 mm is used, and a tape thickness of 13 mm is used.
There are two types, i.e., μm and 16 μm, and three types of large (L), medium (M), and small (S) cassettes are provided for storing these. Since information data is recorded on these tapes in the format described above, the data recording density is about 20.4 μm 2 / bit. When the above parameters are combined, the reproduction time of the cassette of each size of the digital VTR of the D1 format is as follows. That is, for an S size cassette, 13 minutes when the tape thickness is 13 μm, 11 minutes when the tape thickness is 16 μm, and for an M size cassette, the tape thickness is 13 minutes.
μm 42 minutes, 16 μm 34 minutes, L
For a cassette of a size, the time is 94 minutes when the tape thickness is 13 μm, and 76 minutes when the tape thickness is 16 μm.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、D1フォ
ーマットのディジタルVTRは、放送局用の、画質最優
先の性能を求めたVTRとしては十分のものであるが、
19mm幅を有するテープを装着した大型のカセットを使
用しても、高々1.5時間程度の再生時間しか得られ
ず、家庭用のVTRとして使用するには、頗る不適当な
ものといえる。一方、例えば、5μmのトラック幅に対
して最短波長0.5μmの信号を記録するようにすれ
ば、1.25μm2 /bitの記録密度を実現すること
ができ、記録情報量を再生歪みが少ないような形で圧縮
する方法を併用することによって、テープ幅が8mm或い
はそれ以下の幅狭の磁気テープを使用しても長時間の記
録・再生が可能となる。As described above, the digital VTR of the D1 format is sufficient as a VTR for a broadcasting station that requires the performance with the highest priority on image quality.
Even if a large cassette with a tape having a width of 19 mm is used, only about 1.5 hours of reproduction time can be obtained, which is extremely unsuitable for use as a home VTR. On the other hand, for example, if a signal having a shortest wavelength of 0.5 μm is recorded for a track width of 5 μm, a recording density of 1.25 μm 2 / bit can be realized, and the amount of recorded information is reduced with less reproduction distortion By using the compression method in such a manner together, long-time recording / reproduction can be performed even when a narrow magnetic tape having a tape width of 8 mm or less is used.
【0007】このような高い記録密度で記録を行うため
の磁気テープとして、金属蒸着テープ(MEテープ)の
採用が検討されている。そして、このMEテープは、上
述のように8mm或いはそれ以下の幅狭とすることができ
る。ところが、このような幅狭のMEテープは、保存時
に変形が生じやすいため、再生時のビットエラーレート
が非常に高くなってしまうという問題がある。これは、
高記録密度化に伴いトラックピッチが狭くなるに従っ
て、保存時のテープの伸び縮みによるトラックの直線性
の悪化が顕著になり、再生時に磁気ヘッドが各トラック
を正確にトレースすることが困難になるためである。As a magnetic tape for recording at such a high recording density, the use of a metal-deposited tape (ME tape) is being studied. The ME tape can be as narrow as 8 mm or less as described above. However, such a narrow ME tape has a problem that the bit error rate at the time of reproduction becomes extremely high because the ME tape is easily deformed at the time of storage. this is,
As the track pitch becomes narrower with the increase in recording density, the linearity of the track becomes worse due to expansion and contraction of the tape during storage, and it becomes difficult for the magnetic head to accurately trace each track during reproduction. It is.
【0008】従って、この発明の目的は、データの記録
密度を1μm2 /bit程度に高くし、かつ磁気記録媒
体の幅を狭くしても、磁気記録媒体に記録されたディジ
タル画像信号の再生出力のエラー訂正を行う前のビット
エラーレートを1×10-4以下に低減することができる
ディジタル画像信号の磁気記録方法を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to reproduce and output a digital image signal recorded on a magnetic recording medium even if the recording density of the data is increased to about 1 μm 2 / bit and the width of the magnetic recording medium is reduced. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording method of a digital image signal capable of reducing the bit error rate before performing the error correction to 1 × 10 −4 or less.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、入力ディジタル画像信号を複数の画素
データからなるブロック単位のデータに変換してブロッ
ク化し、ブロック化されたデータをブロック単位に圧縮
符号化し、圧縮符号化されたデータをチャンネル符号化
し、チャンネル符号化されたデータを回転ドラムに装着
された磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録するように
したディジタル画像信号の磁気記録方法において、磁気
記録媒体は非磁性支持体上に金属磁性薄膜からなる磁性
層を形成してなり、磁性層の残留磁束密度と厚さと抗磁
力との積からなるエネルギー積は100G・cm・Oe
以上であり、磁気記録媒体の表面粗さは中心線平均粗さ
で0.003μm以下であり、磁気記録媒体の横方向の
熱収縮率に対する磁気記録媒体の縦方向の熱収縮率の比
は0.8〜1.0であり、かつ横方向の熱収縮率及び縦
方向の熱収縮率はそれぞれ0.5%以下であるものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention converts an input digital image signal into a block unit of a plurality of pixel data and blocks the data. In a magnetic recording method of a digital image signal, a compression encoding is performed in units, the compression encoded data is channel encoded, and the channel encoded data is recorded on a magnetic recording medium by a magnetic head mounted on a rotating drum. The magnetic recording medium has a magnetic layer formed of a metal magnetic thin film formed on a non-magnetic support, and the energy product of the product of the residual magnetic flux density, thickness and coercive force of the magnetic layer is 100 G · cm · Oe.
The surface roughness of the magnetic recording medium is the center line average roughness.
The ratio of the longitudinal heat shrinkage of the magnetic recording medium to the transverse heat shrinkage of the magnetic recording medium is 0.8 to 1.0 , and the transverse heat shrinkage The heat shrinkage in the longitudinal direction is 0.5 % or less.
【0010】ここで、熱収縮率とは、初期にある方向の
長さがaであった物体が150℃で30分間放置した後
に長さa′になったとした場合における(a−a′)/
aを%で表したものを言う。上述のように、この発明に
おいては、磁気記録媒体の表面粗さは中心線平均粗さR
aで0.003μm(30Å)以下とされる。Here, the heat shrinkage ratio is defined as (a-a ') when an object having an initial length a in a certain direction becomes a length a' after being left at 150 ° C. for 30 minutes. /
a is expressed in%. As described above, in the present invention , the surface roughness of the magnetic recording medium is the center line average roughness R.
a is set to 0.003 μm (30 °) or less.
【0011】[0011]
【作用】磁気記録媒体の横方向の熱収縮率に対する磁気
記録媒体の縦方向の熱収縮率の比が0.8〜1.0であ
り、かつ横方向の熱収縮率及び縦方向の熱収縮率がそれ
ぞれ0.5%以下であることにより、磁気記録媒体の保
存時の変形によるトラックの直線性の悪化を有効に抑え
ることができる。このため、データの記録密度を1μm
2/bit程度に高くし、かつ磁気記録媒体の幅を狭く
しても、再生時に磁気ヘッドが各トラックを正確にトレ
ースすることができる。これによって、磁気記録媒体に
記録されたディジタル画像信号の再生出力のエラー訂正
を行う前のビットエラーレートを1×10−4以下に低
減することができる。The ratio of the vertical thermal shrinkage of the magnetic recording medium to the horizontal thermal shrinkage of the magnetic recording medium is 0.8 to 1.0 , and the horizontal thermal shrinkage and the vertical thermal shrinkage. When the rates are 0.5 % or less, it is possible to effectively suppress the deterioration of track linearity due to deformation during storage of the magnetic recording medium. Therefore, the data recording density is 1 μm
Even if the height is increased to about 2 / bit and the width of the magnetic recording medium is reduced, the magnetic head can accurately trace each track during reproduction. As a result, the bit error rate before error correction of the reproduction output of the digital image signal recorded on the magnetic recording medium can be reduced to 1 × 10 −4 or less.
【0012】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。この説明は、下記の順序に従ってなされる。 a.信号処理部 b.ブロック符号化 c.チャンネルエンコーダ及びチャンネルデコーダ d.ヘッド・テープ系 e.電磁変換系 a.信号処理部 まず、この一実施例のディジタルVTRの信号処理部に
ついて説明する。図1は記録側の構成を全体として示す
ものである。符号1Y、1U、1Vでそれぞれ示す入力
端子に、例えばカラービデオカメラからの三原色信号
R、G、Bから形成されたディジタル輝度信号Y、ディ
ジタル色差信号U、Vが供給される。この場合、各信号
のクロックレートは上述のD1フォーマットの各コンポ
ーネント信号の周波数と同一とされる。すなわち、それ
ぞれのサンプリング周波数が13.5MHz、6.75
MHzとされ、かつこれらの1サンプル当たりのビット
数が8ビットとされている。従って、入力端子1Y、1
U、1Vに供給される信号のデータ量としては、上述し
たように、約216Mbpsとなる。この信号のうちブ
ランキング期間のデータを除去し、有効領域の情報のみ
を取り出す有効情報抽出回路2によってデータ量が約1
67Mbpsに圧縮される。有効情報抽出回路2の出力
のうちの輝度信号Yが周波数変換回路3に供給され、サ
ンプリング周波数が13.5MHzからその3/4に変
換される。この周波数変換回路3としては、例えば間引
きフィルタが使用され、折り返し歪みが生じないように
なされている。周波数変換回路3の出力信号がブロック
化回路5に供給され、輝度データの順序がブロックの順
序に変換される。ブロック化回路5は、後段に設けられ
たブロック符号化回路8のために設けられている。An embodiment of the present invention will be described below. This description is made in the following order. a. Signal processing unit b. Block coding c. Channel encoder and channel decoder d. Head / tape system e. Electromagnetic conversion system a. First, a signal processing unit of the digital VTR according to the embodiment will be described. FIG. 1 shows the configuration on the recording side as a whole. Input terminals indicated by reference numerals 1Y, 1U, and 1V are supplied with digital luminance signals Y and digital color difference signals U and V formed from, for example, three primary color signals R, G, and B from a color video camera. In this case, the clock rate of each signal is the same as the frequency of each component signal in the D1 format. That is, the respective sampling frequencies are 13.5 MHz and 6.75.
MHz, and the number of bits per sample is 8 bits. Therefore, the input terminals 1Y, 1
The data amount of the signal supplied to U and 1V is about 216 Mbps as described above. The data amount of the signal is reduced to about 1 by an effective information extracting circuit 2 which removes data of a blanking period from the signal and extracts only information of an effective area.
It is compressed to 67 Mbps. The luminance signal Y of the output of the effective information extraction circuit 2 is supplied to the frequency conversion circuit 3, and the sampling frequency is converted from 13.5 MHz to 3/4 of that. As the frequency conversion circuit 3, for example, a thinning filter is used so that aliasing distortion does not occur. The output signal of the frequency conversion circuit 3 is supplied to the blocking circuit 5, and the order of the luminance data is converted into the order of the blocks. The blocking circuit 5 is provided for a block coding circuit 8 provided at a subsequent stage.
【0013】図3は、符号化の単位のブロックの構造を
示す。この例は、3次元ブロックであって、例えば2フ
レームにまたがる画面を分割することにより、図3に示
すように、(4ライン×4画素×2フレーム)の単位ブ
ロックが多数形成される。図3において、実線は奇数フ
ィールドのラインを示し、破線は偶数フィールドのライ
ンを示す。また、有効情報抽出回路2の出力のうち、二
つの色差信号U、Vがサブサンプリング及びサブライン
回路4に供給され、サンプリング周波数がそれぞれ6.
75MHzからその半分に変換された後、二つのディジ
タル色差信号が交互にライン毎に選択され、1チャンネ
ルのデータに合成される。従って、このサブサンプリン
グ及びサブライン回路4からは線順次化されたディジタ
ル色差信号が得られる。この回路4によってサブサンプ
ル及びサブライン化された信号の画素構成を図4に示
す。図4において、○は第1の色差信号Uのサンプリン
グ画素を示し、△は第2の色差信号Vのサンプリング画
素を示し、×はサブサンプルによって間引かれた画素の
位置を示す。FIG. 3 shows a block structure of a unit of encoding. This example is a three-dimensional block, for example, by dividing a screen spanning two frames, a large number of (4 lines × 4 pixels × 2 frames) unit blocks are formed as shown in FIG. In FIG. 3, a solid line indicates a line of an odd field, and a broken line indicates a line of an even field. In addition, two color difference signals U and V of the output of the effective information extraction circuit 2 are supplied to the sub-sampling and sub-line circuit 4, and the sampling frequency is 6.
After conversion from 75 MHz to half of that, two digital color difference signals are alternately selected line by line and combined into one channel of data. Therefore, the sub-sampling and sub-line circuit 4 provides a line-sequentialized digital color difference signal. FIG. 4 shows a pixel configuration of a signal sub-sampled and sub-lined by the circuit 4. In FIG. 4, ○ indicates a sampling pixel of the first chrominance signal U, △ indicates a sampling pixel of the second chrominance signal V, and × indicates a position of a pixel thinned out by sub-sampling.
【0014】サブサンプリング及びサブライン回路4の
線順次出力信号がブロック化回路6に供給される。ブロ
ック化回路6では、ブロック化回路5と同様に、テレビ
ジョン信号の走査の順序の色差データがブロックの順序
のデータに変換される。このブロック化回路6は、ブロ
ック化回路5と同様に、色差データを(4ライン×4画
素×2フレーム)のブロック構造に変換する。ブロック
化回路5及び6の出力信号が合成回路7に供給される。
合成回路7では、ブロックの順序に変換された輝度信号
及び色差信号が1チャンネルのデータに変換され、合成
回路7の出力信号がブロック符号化回路8に供給され
る。このブロック符号化回路8としては、後述するよう
にブロック毎のダイナミックレンジに適応した符号化回
路(ADRCと称する)、DCT回路等が適用できる。
ブロック符号化回路8の出力信号がフレーム化回路9に
供給され、フレーム構造のデータに変換される。このフ
レーム化回路9では、画像系のクロックと記録系のクロ
ックとの乗り換えが行われる。A line-sequential output signal of the sub-sampling and sub-line circuit 4 is supplied to a blocking circuit 6. In the blocking circuit 6, similarly to the blocking circuit 5, the color difference data in the scanning order of the television signal is converted into the data in the block order. Like the blocking circuit 5, the blocking circuit 6 converts the color difference data into a block structure of (4 lines × 4 pixels × 2 frames). Output signals of the blocking circuits 5 and 6 are supplied to the synthesizing circuit 7.
In the synthesizing circuit 7, the luminance signal and the chrominance signal converted in the block order are converted into one-channel data, and the output signal of the synthesizing circuit 7 is supplied to the block encoding circuit 8. As the block coding circuit 8, a coding circuit (referred to as ADRC) adapted to a dynamic range of each block, a DCT circuit, or the like can be applied as described later.
An output signal of the block encoding circuit 8 is supplied to a framing circuit 9 and is converted into data having a frame structure. In the framing circuit 9, switching between the image system clock and the recording system clock is performed.
【0015】フレーム化回路9の出力信号がエラー訂正
符号のパリティ発生回路10に供給され、エラー訂正符
号のパリティが生成される。パリティ発生回路10の出
力信号がチャンネルエンコーダ11に供給され、記録デ
ータの低域部分を減少させるようなチャンネルコーディ
ングがなされる。チャンネルエンコーダ11の出力信号
が記録アンプ12A、12B及び回転トランス(図示せ
ず)を介して磁気ヘッド13A、13Bに供給され、磁
気テープに記録される。なお、図示は省略するが、オー
ディオ信号は、ビデオ信号とは別に圧縮符号化され、チ
ャンネルエンコーダに供給される。An output signal of the framing circuit 9 is supplied to an error correction code parity generation circuit 10 to generate an error correction code parity. An output signal of the parity generation circuit 10 is supplied to a channel encoder 11, and channel coding is performed so as to reduce a low-frequency portion of recording data. An output signal of the channel encoder 11 is supplied to magnetic heads 13A and 13B via recording amplifiers 12A and 12B and a rotary transformer (not shown), and is recorded on a magnetic tape. Although not shown, the audio signal is compression-encoded separately from the video signal and supplied to the channel encoder.
【0016】上述の信号処理によって、入力のデータ量
216Mbpsが有効走査期間のみを抽出することによ
って約167Mbpsに低減され、さらに周波数変換と
サブサンプル及びサブラインとによって、これが84M
bpsに減少される。このデータは、ブロック符号化回
路8で圧縮符号化することにより約25Mbpsに圧縮
され、その後のパリティ、オーディオ信号等の付加的な
情報を加えて、記録データ量としては31.56Mbp
s程度となる。By the above-described signal processing, the input data amount of 216 Mbps is reduced to about 167 Mbps by extracting only the effective scanning period, and further, by the frequency conversion and the sub-sample and the sub-line, this is reduced to 84 Mbps.
bps. This data is compressed to about 25 Mbps by compression coding in the block coding circuit 8, and after adding additional information such as parity and audio signals, the recording data amount becomes 31.56 Mbps.
s.
【0017】次に、再生側の構成について図2を参照し
て説明する。図2において磁気ヘッド13A、13Bか
らの再生データが回転トランス(図示せず)及び再生ア
ンプ21A、21Bを介してチャンネルデコーダ22に
供給される。チャンネルデコーダ22において、チャン
ネルコーディングの復調がされ、チャンネルデコーダ2
2の出力信号がTBC回路(時間軸補正回路)23に供
給される。このTBC回路23において、再生信号の時
間軸変動成分が除去される。TBC回路23からの再生
データがECC回路24に供給され、エラー訂正符号を
用いたエラー訂正とエラー修整とが行われる。ECC回
路24の出力信号がフレーム分解回路25に供給され
る。フレーム分解回路25によって、ブロック符号化デ
ータの各成分がそれぞれ分離されると共に、記録系のク
ロックから画像系のクロックへの乗り換えがなされる。
フレーム分解回路25で分離された各データがブロック
復号回路26に供給され、各ブロック単位に原データと
対応する復元データが復号され、復号データが分配回路
27に供給される。この分配回路27で、復号データが
輝度信号と色差信号とに分離される。これらの輝度信号
及び色差信号がブロック分解回路28及び29にそれぞ
れ供給される。ブロック分解回路28及び29は、送信
側のブロック化回路5及び6と逆に、ブロックの順序の
復号データをラスター走査の順に変換する。Next, the configuration of the reproducing side will be described with reference to FIG. In FIG. 2, reproduction data from the magnetic heads 13A and 13B is supplied to a channel decoder 22 via rotary transformers (not shown) and reproduction amplifiers 21A and 21B. In the channel decoder 22, the channel coding is demodulated, and the channel decoder 2
2 is supplied to a TBC circuit (time axis correction circuit) 23. In the TBC circuit 23, the time axis fluctuation component of the reproduction signal is removed. The reproduction data from the TBC circuit 23 is supplied to the ECC circuit 24, and error correction using an error correction code and error correction are performed. An output signal of the ECC circuit 24 is supplied to a frame decomposition circuit 25. The frame decomposition circuit 25 separates each component of the block coded data, and switches the recording system clock to the image system clock.
Each data separated by the frame decomposition circuit 25 is supplied to a block decoding circuit 26, and original data and corresponding restored data are decoded for each block, and the decoded data is supplied to a distribution circuit 27. In the distribution circuit 27, the decoded data is separated into a luminance signal and a color difference signal. These luminance signal and color difference signal are supplied to block decomposition circuits 28 and 29, respectively. The block decomposing circuits 28 and 29 convert the decoded data in the block order in the order of the raster scan, contrary to the blocking circuits 5 and 6 on the transmission side.
【0018】ブロック分解回路28からの復号輝度信号
が補間フィルタ30に供給される。補間フィルタ30で
は、輝度信号のサンプリングレートが3fs から4fs
(4fs =13.5MHz) に変換される。補間フィル
タ30からのディジタル輝度信号Yは出力端子33Yに
取り出される。一方、ブロック分解回路29からのディ
ジタル色差信号が分配回路31に供給され、線順次化さ
れたディジタル色差信号U、Vがディジタル色差信号U
及びVにそれぞれ分離される。分配回路31からのディ
ジタル色差信号U及びVが補間回路32に供給され、そ
れぞれ補間される。補間回路32は、復元された画素デ
ータを用いて間引かれたライン及び画素のデータを補間
するもので、この補間回路32からは、サンプリングレ
ートが4fs のディジタル色差信号U及びVが得られ、
出力端子33U、33Vにそれぞれ取り出される。The decoded luminance signal from the block decomposition circuit 28 is supplied to an interpolation filter 30. In the interpolation filter 30, the sampling rate of the luminance signal is from 3fs to 4fs.
(4fs = 13.5 MHz). The digital luminance signal Y from the interpolation filter 30 is taken out to an output terminal 33Y. On the other hand, the digital color difference signal from the block separation circuit 29 is supplied to the distribution circuit 31, and the line-sequentialized digital color difference signals U and V are converted into the digital color difference signal U.
And V respectively. The digital color difference signals U and V from the distribution circuit 31 are supplied to the interpolation circuit 32 and are interpolated. The interpolation circuit 32 interpolates the thinned line and pixel data using the restored pixel data. The interpolation circuit 32 obtains digital color difference signals U and V having a sampling rate of 4 fs.
It is taken out to output terminals 33U and 33V, respectively.
【0019】b.ブロック符号化 上述の図1におけるブロック符号化回路8としては、先
に本出願人が出願した特願昭59−266407号、特
願昭59−269866号等に示されるADRC(Adapt
ive Dynamic Range Coding) エンコーダが用いられる。
このADRCエンコーダは、各ブロックに含まれる複数
の画素データの最大値MAX及び最小値MINを検出
し、これらの最大値MAX及び最小値MINからブロッ
クのダイナミックレンジDRを検出し、このダイナミッ
クレンジDRに適応した符号化を行い、原画素データの
ビット数よりも少ないビット数により、再量子化を行う
ものである。ブロック符号化回路8の他の例として、各
ブロックの画素データをDCT(Discrete Cosine Trans
form) した後、このDCTで得られた係数データを量子
化し、量子化データをランレングス・ハフマン符号化し
て圧縮符号化する構成を用いても良い。ここでは、AD
RCエンコーダを用い、さらにマルチダビングした時に
も画質劣化が生じないエンコーダの例を図5を参照して
説明する。B. Block Coding The block coding circuit 8 shown in FIG. 1 is an ADRC (Adapter) disclosed in Japanese Patent Application Nos. 59-266407 and 59-269866 filed by the present applicant.
ive Dynamic Range Coding) encoder is used.
The ADRC encoder detects a maximum value MAX and a minimum value MIN of a plurality of pixel data included in each block, detects a dynamic range DR of the block from the maximum value MAX and the minimum value MIN, and detects the dynamic range DR of the block. The adaptive coding is performed, and the requantization is performed using a smaller number of bits than the number of bits of the original pixel data. As another example of the block coding circuit 8, the pixel data of each block is converted into a DCT (Discrete Cosine Transform).
form), the coefficient data obtained by the DCT may be quantized, and the quantized data may be run-length-Huffman-encoded and compression-encoded. Here, AD
An example of an encoder that uses an RC encoder and does not cause image quality deterioration even when multi-dubbing is performed will be described with reference to FIG.
【0020】図5において、符号41で示す入力端子
に、例えば1サンプルが8ビットに量子化されたディジ
タルビデオ信号(或いはディジタル色差信号)が図1の
合成回路7より入力される。入力端子41からのブロッ
ク化データが最大値、最小値検出回路43及び遅延回路
44に供給される。最大値、最小値検出回路43は、ブ
ロック毎に最小値MIN、最大値MAXを検出する。遅
延回路44は、最大値及び最小値が検出されるのに要す
る時間、入力データを遅延させる。遅延回路44からの
画素データが比較回路45及び比較回路46に供給され
る。In FIG. 5, a digital video signal (or digital color difference signal) in which one sample is quantized to 8 bits, for example, is input from an combining terminal 7 in FIG. Blocked data from an input terminal 41 is supplied to a maximum value / minimum value detection circuit 43 and a delay circuit 44. The maximum value / minimum value detection circuit 43 detects the minimum value MIN and the maximum value MAX for each block. The delay circuit 44 delays the input data by the time required for detecting the maximum value and the minimum value. The pixel data from the delay circuit 44 is supplied to the comparison circuits 45 and 46.
【0021】最大値、最小値検出回路43からの最大値
MAXが減算回路47に供給され、最小値MINが加算
回路48に供給される。これらの減算回路47及び加算
回路48には、ビットシフト回路49から4ビット固定
長でノンエッジマッチング量子化をした場合の1量子化
ステップ幅の値(Δ=(1/16)DR)が供給され
る。ビットシフト回路49は、(1/16)の割算を行
うように、ダイナミックレンジDRを4ビットシフトす
る構成とされている。減算回路47からは、(MAX−
Δ)のしきい値が得られ、加算回路48からは、(MI
N+Δ)のしきい値が得られる。これらの減算回路47
及び加算回路48からのしきい値が比較回路45及び4
6にそれぞれ供給される。なお、このしきい値を規定す
る値Δは、量子化ステップ幅に限らず、ノイズレベルに
相当する固定値としても良い。The maximum value MAX from the maximum value / minimum value detection circuit 43 is supplied to a subtraction circuit 47, and the minimum value MIN is supplied to an addition circuit 48. The value of one quantization step width (Δ = (1/16) DR) when non-edge matching quantization is performed with a fixed length of 4 bits is supplied from the bit shift circuit 49 to the subtraction circuit 47 and the addition circuit 48. Is done. The bit shift circuit 49 shifts the dynamic range DR by 4 bits so as to perform the division of (1/16). From the subtraction circuit 47, (MAX-
Δ) is obtained, and (MI)
N + Δ). These subtraction circuits 47
And the threshold value from the adding circuit 48 is compared with the comparing circuits 45 and 4
6 respectively. The value Δ defining the threshold value is not limited to the quantization step width, and may be a fixed value corresponding to a noise level.
【0022】比較回路45の出力信号がANDゲート5
0に供給され、比較回路46の出力信号がANDゲート
51に供給される。ANDゲート50及び51には、遅
延回路44からの入力データが供給される。比較回路4
5の出力信号は、入力データがしきい値より大きい時に
ハイレベルとなり、従って、ANDゲート50の出力端
子には、(MAX〜MAX−Δ)の最大レベル範囲に含
まれる入力データの画素データが抽出される。比較回路
46の出力信号は、入力データがしきい値より小さい時
にハイレベルとなり、従って、ANDゲート51の出力
端子には、(MIN〜MIN+Δ)の最小レベル範囲に
含まれる入力データの画素データが抽出される。The output signal of the comparison circuit 45 is supplied to the AND gate 5
0 and the output signal of the comparison circuit 46 is supplied to the AND gate 51. Input data from the delay circuit 44 is supplied to the AND gates 50 and 51. Comparison circuit 4
5 is high when the input data is larger than the threshold value. Therefore, the output terminal of the AND gate 50 receives the pixel data of the input data included in the maximum level range of (MAX to MAX-Δ). Is extracted. The output signal of the comparison circuit 46 becomes high level when the input data is smaller than the threshold value. Therefore, the output terminal of the AND gate 51 receives the pixel data of the input data included in the minimum level range of (MIN to MIN + Δ). Is extracted.
【0023】ANDゲート50の出力信号が平均化回路
52に供給され、ANDゲート51の出力信号が平均化
回路53に供給される。これらの平均化回路52及び5
3は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子54
からブロック周期のリセット信号がこれらの平均化回路
52及び53に供給されている。平均化回路52から
は、(MAX〜MAX−Δ)の最大レベル範囲に属する
画素データの平均値MAX´が得られ、平均化回路53
からは、(MIN〜MIN+Δ)の最小レベル範囲に属
する画素データの平均値MIN´が得られる。平均値M
AX´から平均値MIN´が減算回路55で減算され、
減算回路55からダイナミックレンジDR´が得られ
る。また、平均値MIN´が減算回路56に供給され、
遅延回路57を介された入力データから平均値MIN´
が減算回路56において減算され、最小値除去後のデー
タPDIが形成される。このデータPDI及び修整され
たダイナミックレンジDR´が量子化回路58に供給さ
れる。この実施例では、量子化に割り当てられるビット
数nが0ビット(コード信号を伝送しない)、1ビッ
ト、2ビット、3ビット、4ビットの何れかとされる可
変長のADRCであって、エッジマッチング量子化がな
される。割り当てビット数nは、ブロック毎にビット数
決定回路59において決定され、ビット数nのデータが
量子化回路58に供給される。The output signal of the AND gate 50 is supplied to an averaging circuit 52, and the output signal of the AND gate 51 is supplied to an averaging circuit 53. These averaging circuits 52 and 5
3 calculates an average value for each block.
Are supplied to these averaging circuits 52 and 53. The averaging circuit 52 obtains an average value MAX ′ of the pixel data belonging to the maximum level range of (MAX to MAX−Δ).
Can obtain the average value MIN ′ of the pixel data belonging to the minimum level range of (MIN to MIN + Δ). Average value M
The average value MIN ′ is subtracted from AX ′ by a subtraction circuit 55,
The dynamic range DR 'is obtained from the subtraction circuit 55. Further, the average value MIN ′ is supplied to the subtraction circuit 56,
From the input data passed through the delay circuit 57, the average value MIN '
Is subtracted in the subtraction circuit 56 to form the data PDI after the removal of the minimum value. The data PDI and the modified dynamic range DR ′ are supplied to the quantization circuit 58. In this embodiment, a variable length ADRC in which the number n of bits allocated to quantization is 0 bit (a code signal is not transmitted), 1 bit, 2 bits, 3 bits, or 4 bits, and edge matching is performed. Quantization is performed. The number n of allocated bits is determined for each block by the bit number determination circuit 59, and data of the number n of bits is supplied to the quantization circuit 58.
【0024】可変長ADRCは、ダイナミックレンジD
R´が小さいブロックでは、割り当てビット数nを少な
くし、ダイナミックレンジDR´が大きいブロックで
は、割り当てビット数nを多くすることで、効率の良い
符号化を行うことができる。すなわち、ビット数nを決
定する際のしきい値をT1〜T4(T1<T2<T3<
T4)とすると、(DR´<T1)のブロックは、コー
ド信号が伝送されず、ダイナミックレンジDR´の情報
のみが伝送され、(T1≦DR´<T2)のブロック
は、(n=1)とされ、(T2≦DR´<T3)のブロ
ックは、(n=2)とされ、(T3≦DR´<T4)の
ブロックは、(n=3)とされ、(DR´≧T4)のブ
ロックは、(n=4)とされる。このような可変長AD
RCでは、しきい値T1〜T4を変えることにより、発
生情報量を制御すること(いわゆるバッファリング)が
できる。従って、1フィールド或いは、1フレーム当た
りの発生情報量を所定値にすることが要求されるこの発
明のディジタルVTRのような伝送路に対しても可変長
ADRCを適用できる。The variable length ADRC has a dynamic range D
Efficient encoding can be performed by reducing the number of allocated bits n in a block with a small R 'and increasing the number of allocated bits n in a block with a large dynamic range DR'. That is, the threshold values for determining the number of bits n are T1 to T4 (T1 <T2 <T3 <
T4), the code signal is not transmitted to the block of (DR ′ <T1), only the information of the dynamic range DR ′ is transmitted, and the block of (T1 ≦ DR ′ <T2) is (n = 1) The block of (T2 ≦ DR ′ <T3) is set to (n = 2), the block of (T3 ≦ DR ′ <T4) is set to (n = 3), and the block of (DR ′ ≧ T4) is set to (n = 3). The block is set to (n = 4). Such variable length AD
In the RC, the amount of generated information can be controlled (so-called buffering) by changing the threshold values T1 to T4. Therefore, the variable length ADRC can be applied to a transmission line such as the digital VTR of the present invention in which the amount of generated information per field or frame is required to be a predetermined value.
【0025】図5において、符号60は、発生情報量を
所定値にするためのしきい値T1〜T4を決定するバッ
ファリング回路を示す。バッファリング回路60では、
しきい値の組(T1、T2、T3、T4)が複数例えば
32組用意されており、これらのしきい値の組がパラメ
ータコードPi(i=0、1、2、・・、31)により
区別される。パラメータコードPiの番号iが大きくな
るに従って、発生情報量が単調に減少するように設定さ
れている。但し、発生情報量が減少するに従って、復元
画像の画質が劣化する。バッファリング回路60からの
しきい値T1〜T4が比較回路61に供給され、遅延回
路62を介されたダイナミックレンジDR´が比較回路
61に供給される。遅延回路62は、バッファリング回
路60でしきい値の組が決定されるのに要する時間、D
R´を遅延させる。比較回路61では、ブロックのダイ
ナミックレンジDR´と各しきい値とがそれぞれ比較さ
れ、比較出力がビット数決定回路59に供給され、その
ブロックの割り当てビット数nが決定される。量子化回
路58では、ダイナミックレンジDR´と割り当てビッ
ト数nとを用いて遅延回路63を介された最小値除去後
のデータPDIがエッジマッチングの量子化により、コ
ード信号DTに変換される。量子化回路58は、例えば
ROMで構成されている。遅延回路62及び64をそれ
ぞれ介して修整されたダイナミックレンジDR´及び平
均値MIN´が出力され、さらにコード信号DTとしき
い値の組を示すパラメータコードPiが出力される。こ
の例では、一旦ノンエッジマッチ量子化された信号が新
たなダイナミックレンジ情報に基づいて、エッジマッチ
量子化されているためにダビングした時の画像劣化は少
ないものとされる。In FIG. 5, reference numeral 60 denotes a buffering circuit for determining threshold values T1 to T4 for setting the amount of generated information to a predetermined value. In the buffering circuit 60,
A plurality of, for example, 32 sets of thresholds (T1, T2, T3, T4) are prepared, and these sets of thresholds are determined by parameter codes Pi (i = 0, 1, 2,..., 31). Be distinguished. The amount of generated information is set to decrease monotonically as the number i of the parameter code Pi increases. However, as the amount of generated information decreases, the image quality of the restored image deteriorates. The threshold values T1 to T4 from the buffering circuit 60 are supplied to the comparison circuit 61, and the dynamic range DR 'via the delay circuit 62 is supplied to the comparison circuit 61. The delay circuit 62 determines the time required for the buffering circuit 60 to determine the set of thresholds,
Delay R '. In the comparison circuit 61, the dynamic range DR 'of the block is compared with each threshold value, the comparison output is supplied to the bit number determination circuit 59, and the number n of bits allocated to the block is determined. In the quantization circuit 58, the data PDI from which the minimum value has been removed via the delay circuit 63 is converted into a code signal DT by edge matching quantization using the dynamic range DR 'and the number of allocated bits n. The quantization circuit 58 is constituted by, for example, a ROM. The modified dynamic range DR 'and average value MIN' are output via the delay circuits 62 and 64, respectively, and further a parameter code Pi indicating a set of the code signal DT and the threshold value is output. In this example, since the signal once subjected to the non-edge match quantization is subjected to the edge match quantization based on the new dynamic range information, the image degradation when dubbing is reduced.
【0026】c.チャンネルエンコーダ及びチャンネル
デコーダ 次に、図1のチャンネルエンコーダ11及びチャンネル
デコーダ22について説明する。これらの回路の詳細に
ついては、本出願人が出願した特願平1−143491
号にその具体構成が開示されているが、その概略構成に
ついて図6及び図7を参照して説明する。図6におい
て、符号71は、図1のパリティ発生回路10の出力が
供給される適応型スクランブル回路で、複数のM系列の
スクランブル回路が用意され、その中で入力信号に対し
高周波成分及び直流成分の最も少ない出力が得られるよ
うなM系列が選択されるように構成されている。符号7
2がパーシャルレスポンス・クラス4検出方式のための
プリコーダで1/1−D2 (Dは単位遅延用回路)の演
算処理がなされる。このプリコーダ出力を記録アンプ1
2A、12Bを介して磁気ヘッド13A、13Bにより
記録・再生し、再生出力を再生アンプ21A、21Bに
よって増幅するようになされている。C. Next, the channel encoder 11 and the channel decoder 22 shown in FIG. 1 will be described. For details of these circuits, refer to Japanese Patent Application No. 1-143491 filed by the present applicant.
The specific configuration is disclosed in FIG. 1, and the schematic configuration will be described with reference to FIG. 6 and FIG. In FIG. 6, reference numeral 71 denotes an adaptive scrambling circuit to which the output of the parity generation circuit 10 of FIG. 1 is supplied, in which a plurality of M-sequence scrambling circuits are prepared. Is configured to select an M-sequence that gives the least output of Code 7
Reference numeral 2 denotes a precoder for the partial response class 4 detection method, which performs an arithmetic operation of 1 / 1-D 2 (D is a unit delay circuit). This precoder output is recorded by the recording amplifier 1
Recording and reproduction are performed by the magnetic heads 13A and 13B via 2A and 12B, and the reproduction output is amplified by the reproduction amplifiers 21A and 21B.
【0027】チャンネルデコーダ22の構成を示す図7
において、符号73がパーシャルレスポンス・クラス4
の再生側の演算処理回路を示し、1+Dの演算が再生ア
ンプ21A、21Bの出力に対して行われる。符号74
がいわゆるビタビ復号回路を示し、演算処理回路73の
出力に対してデータの相関性や確からしさ等を用いた演
算により、ノイズに強いデータの復号が行われる。この
ビタビ復号回路74の出力がディスクランブル回路75
に供給され、記録側でのスクランブル処理によって並び
かえられたデータが元の系列に戻されて原データが復元
される。この実施例において用いられるビタビ復号回路
74によって、ビット毎の復号を行う場合よりも、再生
C/N換算で3dBの改善がなされる。FIG. 7 showing the structure of the channel decoder 22.
, The code 73 is a partial response class 4
And a calculation circuit 1 + D is performed on the outputs of the reproduction amplifiers 21A and 21B. Symbol 74
Denotes a so-called Viterbi decoding circuit, in which data strong against noise is decoded by an arithmetic operation using the correlation and certainty of data with respect to the output of the arithmetic processing circuit 73. The output of the Viterbi decoding circuit 74 is output to a descramble circuit 75.
And the data rearranged by the scrambling process on the recording side is returned to the original sequence, and the original data is restored. The Viterbi decoding circuit 74 used in this embodiment improves the reproduction C / N by 3 dB as compared with the case where decoding is performed for each bit.
【0028】d.テープ・ヘッド系 上述の磁気ヘッド13A及び13Bは、図8Aに示すよ
うに、回転ドラム76に対して、180°の対向間隔で
取りつけられている。或いは図8Bに示すように、磁気
ヘッド13A及び13Bが一体構造とされた形でドラム
76に取りつけられる。ドラム76の周面には、180
°よりやや大きいか、またはやや少ない巻き付け角で磁
気テープ(図示せず)が斜めに巻きつけられている。図
8Aに示すヘッド配置では、磁気テープに対して磁気ヘ
ッド13A及び13Bがほぼ交互に接し、図8Bに示す
ヘッド配置では、磁気ヘッド13A及び13Bが同時に
磁気テープを走査する。D. Tape Head System As shown in FIG. 8A, the magnetic heads 13A and 13B are attached to the rotating drum 76 at an interval of 180 ° facing each other. Alternatively, as shown in FIG. 8B, the magnetic heads 13A and 13B are attached to the drum 76 in an integrated structure. On the peripheral surface of the drum 76, 180
The magnetic tape (not shown) is obliquely wound at a winding angle slightly larger than or slightly smaller than °. In the head arrangement shown in FIG. 8A, the magnetic heads 13A and 13B contact the magnetic tape almost alternately, and in the head arrangement shown in FIG. 8B, the magnetic heads 13A and 13B scan the magnetic tape at the same time.
【0029】磁気ヘッド13A及び13Bのそれぞれの
ギャップの延長方向(アジマス角と称する)が異ならさ
れている。例えば図9に示すように、磁気ヘッド13A
と13Bとの間に、±20°のアジマス角が設定されて
いる。このアジマス角の相違により、磁気テープには、
図10に示すような記録パターンが形成される。この図
10からわかるように、磁気テープ上に形成された隣合
うトラックTA及びTBは、アジマス角が相違した磁気
ヘッド13A及び13Bによりそれぞれ形成されたもの
となる。従って、再生時には、アジマス損失により、隣
合うトラック間のクロストーク量を低減することができ
る。The extending directions (referred to as azimuth angles) of the gaps of the magnetic heads 13A and 13B are different. For example, as shown in FIG.
And 13B, an azimuth angle of ± 20 ° is set. Due to this difference in azimuth angle,
A recording pattern as shown in FIG. 10 is formed. As can be seen from FIG. 10, adjacent tracks TA and TB formed on the magnetic tape are formed by magnetic heads 13A and 13B having different azimuth angles, respectively. Therefore, during reproduction, the amount of crosstalk between adjacent tracks can be reduced due to azimuth loss.
【0030】図11A及び図11Bは、磁気ヘッド13
A、13Bを一体構造(いわゆるダブルアジマスヘッ
ド)とした場合のより具体的な構成を示す。例えば15
0rps(NTSC方式)の高速で回転される上ドラム7
6に対して、一体構造の磁気ヘッド13A及び13Bが
取りつけられ、下ドラム77が固定とされている。従っ
て、磁気テープ78には、1フィールドのデータが5本
のトラックに分割して記録される。このセグメント方式
により、トラックの長さを短くすることができ、トラッ
クの直線性のエラーを小さくできる。磁気テープ78の
巻き付け角θは例えば166°とされ、ドラム径φは1
6.5mmとされている。また、ダブルアジマスヘッドを
使用し、同時記録を行っている。通常、上ドラム76の
回転部の偏心等により、磁気テープ78の振動が生じ、
トラックの直線性のエラーが発生する。図12Aに示す
ように、磁気テープ78が下側に押さえつけられ、ま
た、図12Bに示すように、磁気テープ78が上側に引
っ張られ、これにより磁気テープ78が振動し、トラッ
クの直線性が劣化する。しかしながら、ダブルアジマス
ヘッドで同時記録を行うことにより、180°で一対の
磁気ヘッドが対向配置されたものと比較して、この直線
性のエラー量を小さくすることができる。さらに、ダブ
ルアジマスヘッドは、ヘッド間の距離が小さいので、ペ
アリング調整をより正確に行うことができるという利点
がある。このようなテープ・ヘッド系により、狭い幅の
トラックの記録・再生を行うことができる。FIGS. 11A and 11B show the magnetic head 13.
A more specific configuration when A and 13B are formed as an integral structure (a so-called double azimuth head) will be described. For example, 15
Upper drum 7 rotated at a high speed of 0 rps (NTSC system)
6, the magnetic heads 13A and 13B having an integral structure are attached, and the lower drum 77 is fixed. Therefore, data of one field is recorded on the magnetic tape 78 while being divided into five tracks. With this segment system, the length of the track can be shortened, and the linearity error of the track can be reduced. The winding angle θ of the magnetic tape 78 is, for example, 166 °, and the drum diameter φ is 1
It is 6.5 mm. Simultaneous recording is performed using a double azimuth head. Normally, the eccentricity of the rotating portion of the upper drum 76 causes vibration of the magnetic tape 78,
Track linearity errors occur. As shown in FIG. 12A, the magnetic tape 78 is pressed down, and as shown in FIG. 12B, the magnetic tape 78 is pulled upward, which vibrates the magnetic tape 78 and deteriorates the linearity of the track. I do. However, by performing simultaneous recording with a double azimuth head, the linearity error amount can be reduced as compared with a case where a pair of magnetic heads are arranged facing each other at 180 °. Further, the double azimuth head has an advantage that the pairing adjustment can be performed more accurately because the distance between the heads is small. With such a tape head system, recording / reproducing of a narrow track can be performed.
【0031】e.電磁変換系 次に、この発明に用いられる電磁変換系について説明す
る。まず、記録媒体としての磁気テープ(MEテープ)
は次のような方法で製造される。第1の方法では、例え
ば厚さ10μmのポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムからなるベース上に、例えばアクリル酸エ
ステル系ラテックスを主成分とするエマルジョンを含有
した液を塗布した後、乾燥を行い、ベースの一主面上に
上記エマルジョン微粒子よりなる微小突起を形成する。
このような処理を施したベースの表面粗さは、中心線平
均粗さRa で例えば15Å程度、また微小突起の密度は
例えば500万個/mm2 程度であった。なお、ベースに
内添されるフィラーとしては、SiO2 、TiO2 、A
l2 O3 等が用いられる。この後、例えば図13に示す
ような真空蒸着装置を用い、次のようにして上記ベース
上にCoを主成分とする磁性層を酸素雰囲気中で斜め蒸
着により形成する。E. Next, the electromagnetic conversion system used in the present invention will be described. First, a magnetic tape (ME tape) as a recording medium
Is manufactured by the following method. In the first method, for example, polyethylene terephthalate (PE) having a thickness of 10 μm is used.
T) A solution containing, for example, an emulsion mainly composed of an acrylate latex is applied to a base made of a film, followed by drying to form fine projections made of the above emulsion fine particles on one main surface of the base. I do.
The surface roughness of the base subjected to such a treatment was, for example, about 15 ° in center line average roughness Ra , and the density of the fine projections was, for example, about 5 million / mm 2 . In addition, SiO 2 , TiO 2 , A
l 2 O 3 or the like is used. Thereafter, a magnetic layer containing Co as a main component is formed on the base by oblique deposition in an oxygen atmosphere using a vacuum deposition apparatus as shown in FIG. 13 as follows.
【0032】図13において、符号81a、81bは真
空槽、82は間仕切り板、83は真空排気弁である。符
号84はベースBの供給ロール、85は巻き取りロー
ル、86はガイドロール、87a、87bはベースBを
ガイドする円筒型のクーリングキャンである。また、符
号88a、88bはCoの蒸発源、89a、89bはそ
れぞれ蒸発源88a、88bを加熱する電子ビームであ
る。符号90a、90bはベースBに対する蒸発金属の
入射角を規制するための遮蔽板、91a、91bは酸素
ガスの導入パイプである。このように構成された真空蒸
着装置において、ベースBは供給ロール84からクーリ
ングキャン87a、ガイドロール86、クーリングキャ
ン87b、巻き取りロール85の順に移送される。この
とき、クーリングキャン87a、87bにおいて、酸素
雰囲気中で2層のCo層よりなる磁性層が斜め蒸着によ
り形成される。In FIG. 13, reference numerals 81a and 81b denote vacuum vessels, 82 denotes a partition plate, and 83 denotes a vacuum exhaust valve. Reference numeral 84 denotes a supply roll for the base B, 85 denotes a take-up roll, 86 denotes a guide roll, and 87a and 87b denote cylindrical cooling cans for guiding the base B. Reference numerals 88a and 88b denote Co evaporation sources, and reference numerals 89a and 89b denote electron beams for heating the evaporation sources 88a and 88b, respectively. Reference numerals 90a and 90b denote shielding plates for regulating the incident angle of the evaporated metal with respect to the base B, and reference numerals 91a and 91b denote oxygen gas introduction pipes. In the vacuum evaporation apparatus configured as described above, the base B is transferred from the supply roll 84 to the cooling can 87a, the guide roll 86, the cooling can 87b, and the winding roll 85 in this order. At this time, in the cooling cans 87a and 87b, a magnetic layer composed of two Co layers is formed by oblique evaporation in an oxygen atmosphere.
【0033】この真空蒸着は、真空槽81a、81bを
例えば真空度1×10-4Torrに保ちながら、これらの真
空槽81a、81b内に導入パイプ91a、91bによ
り酸素ガスを例えば250cc/min の割合で導入しなが
ら行う。この場合、ベースBに対する蒸発金属の入射角
は例えば45〜90°の範囲とする。また、Co層はク
ーリングキャン87a、87bにおいてそれぞれ例えば
1000Åの厚さに蒸着され、磁性層全体の厚さδが2
000Åとされる。なお、蒸発源88a、88bに用い
られるインゴットの組成は例えばCo100%である。
このようにして2層のCo層からなる磁性層が形成され
たベースBに、例えばカーボン及びエポキシ系バインダ
ーからなるバックコートとパーフルオロポリエーテルか
らなる潤滑剤のトップコートとを施した後、これを8mm
幅に裁断して磁気テープを作製する。最終的に得られた
磁気テープの特性は、残留磁束密度Br =4150G、
抗磁力Hc =1760Oe、角形比Rs =79%であっ
た。また、この磁気テープの表面粗さは、ベースBの表
面粗さを反映して、中心線平均粗さRa で20Åと極め
て小さかった。さらに、この場合のエネルギー積はBr
・δ・Hc =146.1G・cm・Oeであった。なお、表
面粗さの測定は、通常JIS B0601により行われ
るが、今回の測定は下記条件により行った。 測定器:タリステップ(ランクテーラー社製) 針径:0.2×0.2μm、角型針 針圧:2mg ハイパスフィルター:0.33HzIn this vacuum vapor deposition, while keeping the vacuum chambers 81a and 81b at, for example, a degree of vacuum of 1 × 10 -4 Torr, oxygen gas is supplied into these vacuum chambers 81a and 81b by, for example, 250 cc / min by introducing pipes 91a and 91b. Perform while introducing at a ratio. In this case, the incident angle of the evaporated metal with respect to the base B is, for example, in a range of 45 to 90 °. The Co layer is deposited on the cooling cans 87a and 87b to a thickness of, for example, 1000 そ れ ぞ れ, and the total thickness δ of the magnetic layer is 2 mm.
000Å. The composition of the ingot used for the evaporation sources 88a and 88b is, for example, 100% Co.
After applying a back coat made of, for example, carbon and an epoxy binder and a top coat of a lubricant made of perfluoropolyether to the base B on which the magnetic layer made of the two Co layers is formed, 8 mm
Cut to width to produce magnetic tape. The properties of the finally obtained magnetic tape are as follows: residual magnetic flux density B r = 4150 G;
Coercivity H c = 1760Oe, was squareness ratio R s = 79%. The surface roughness of the magnetic tape reflected the surface roughness of the base B, and was extremely small as center line average roughness Ra of 20 °. Furthermore, the energy product in this case is Br
Δ · H c = 146.1 G · cm · Oe The measurement of the surface roughness is usually performed according to JIS B0601, but this measurement was performed under the following conditions. Measuring device: Taristep (manufactured by Rank Taylor) Needle diameter: 0.2 × 0.2 μm, square needle Needle pressure: 2 mg High pass filter: 0.33 Hz
【0034】第2の方法では、図13に示す真空蒸着装
置を用い、第1の方法と同様な方法で、ベースB上に2
層の例えばCo90Ni10合金層からなる磁性層を酸素雰
囲気中で斜め蒸着により形成する。ただし、この場合に
は、真空槽81a、81bへ酸素ガスを例えば230cc
/min の割合で導入しながら斜め蒸着を行う。また、C
o90Ni10合金層はクーリングキャン87a、87bに
おいてそれぞれ例えば900Åの厚さに蒸着され、磁性
層全体の厚さが1800Åとされる。この後、第1の方
法と同様にして8mm幅の磁気テープを作製した。最終的
に得られた磁気テープの特性は、Br =4100G、H
c =1440Oe、Rs =81%であった。また、この磁
気テープの表面粗さは、Ra で20Åであった。さら
に、この場合のエネルギー積はBr ・δ・Hc =10
6.3G・cm・Oeであった。In the second method, the vacuum evaporation apparatus shown in FIG.
A magnetic layer made of, for example, a Co 90 Ni 10 alloy layer is formed by oblique deposition in an oxygen atmosphere. However, in this case, 230 cc of oxygen gas is supplied to the vacuum chambers 81a and 81b.
/ Oblique deposition is performed while introducing at a rate of / min. Also, C
The o 90 Ni 10 alloy layer is vapor-deposited on the cooling cans 87a and 87b to a thickness of, for example, 900 °, so that the entire magnetic layer has a thickness of 1800 °. Thereafter, a magnetic tape having a width of 8 mm was produced in the same manner as in the first method. Characteristics of the finally obtained magnetic tape, B r = 4100G, H
c = 1440Oe, it was R s = 81%. The surface roughness of this magnetic tape was 20 ° in Ra . Further, the energy product in this case is Br · δ · Hc = 10
It was 6.3 Gcm Oe.
【0035】第3の方法では、第1の方法と同様な方法
で形成されたベースB上に、図14に示す真空蒸着装置
を用い、次のようにしてCoを主成分とする磁性層を酸
素雰囲気中で斜め蒸着により形成する。図14におい
て、符号81c、81dは真空槽、82は間仕切り板、
84はベースBの供給ロール、85は巻き取りロール、
86a、86bはガイドロール、87はベースBをガイ
ドする円筒型のクーリングキャン、88は蒸発源、89
は蒸発源88を加熱する電子ビーム、90はベースBに
対する蒸発金属の入射角を規制するための遮蔽板、91
は酸素ガスの導入パイプ、92は電子銃である。このよ
うに構成された真空蒸着装置において、ベースBは供給
ロール84からガイドロール86a、クーリングキャン
87、ガイドロール86b、巻き取りロール85の順に
移送される。このとき、クーリングキャン87におい
て、酸素雰囲気中で単層の例えばCo90Ni10合金層か
らなる磁性層が斜め蒸着により形成される。この真空蒸
着は、真空槽81c、81dを例えば真空度1×10-4
Torrに保ちながら、これらの真空槽81c、81d内に
導入パイプ91により酸素ガスを例えば250cc/min
の割合で導入しながら行う。この場合、ベースBに対す
る蒸発金属の入射角は例えば45〜90°の範囲とす
る。また、磁性層の厚さは例えば2000Åとする。こ
の後、第1の方法と同様にして8mm幅の磁気テープを作
製する。最終的に得られた磁気テープの特性は、Br =
3900G、Hc =1420Oe、角形比Rs =78%で
あった。また、この磁気テープの表面粗さは、ベースB
の表面粗さを反映して、Ra で20Åと極めて小さかっ
た。さらに、この場合のエネルギー積はBr ・δ・Hc
=110.76G・cm・Oeであった。In the third method, a magnetic layer containing Co as a main component is formed on a base B formed by a method similar to the first method using a vacuum deposition apparatus shown in FIG. It is formed by oblique deposition in an oxygen atmosphere. 14, reference numerals 81c and 81d denote vacuum chambers, 82 denotes a partition plate,
84 is a supply roll of the base B, 85 is a take-up roll,
86a and 86b are guide rolls, 87 is a cylindrical cooling can for guiding the base B, 88 is an evaporation source, 89
Denotes an electron beam for heating the evaporation source 88; 90, a shielding plate for regulating the incident angle of the evaporated metal with respect to the base B;
Is an oxygen gas introduction pipe, and 92 is an electron gun. In the vacuum evaporation apparatus configured as described above, the base B is transferred from the supply roll 84 to the guide roll 86a, the cooling can 87, the guide roll 86b, and the winding roll 85 in this order. At this time, in the cooling can 87, a single magnetic layer made of, for example, a Co 90 Ni 10 alloy layer is formed by oblique evaporation in an oxygen atmosphere. In this vacuum deposition, the vacuum chambers 81c and 81d are set to, for example, a degree of vacuum of 1 × 10 −4.
While maintaining the pressure at Torr, oxygen gas is introduced into these vacuum chambers 81c and 81d by the introduction pipe 91, for example, at 250 cc / min.
Perform while introducing at the rate of. In this case, the incident angle of the evaporated metal with respect to the base B is, for example, in a range of 45 to 90 °. The thickness of the magnetic layer is, for example, 2000 °. Thereafter, a magnetic tape having a width of 8 mm is manufactured in the same manner as in the first method. The properties of the finally obtained magnetic tape are Br =
3900 G, H c = 1420 Oe, and squareness ratio R s = 78%. The surface roughness of this magnetic tape is
Reflecting the surface roughness of, the Ra was extremely small at 20 °. Further, the energy product in this case is Br · δ · Hc
= 110.76 G · cm · Oe.
【0036】第4の方法では、図14に示す真空蒸着装
置を用い、第3の方法と同様な方法で、ベースB上に単
層の例えばCo95Ni5 合金層からなる磁性層を酸素雰
囲気中で斜め蒸着により形成する。ただし、この場合に
は、真空槽81c、81dへ酸素ガスを例えば220cc
/min の割合で導入しながら斜め蒸着を行う。この場
合、ベースBに対する蒸発金属の入射角は例えば50〜
90°の範囲とする。また、磁性層の厚さは例えば20
00Åとされる。この後、第1の方法と同様にして8mm
幅の磁気テープを作製する。最終的に得られた磁気テー
プの特性は、Br =4160G、Hc =1690Oe、角
形比Rs =77%であった。また、この磁気テープの表
面粗さは、Ra で20Åであった。さらに、この場合の
エネルギー積はBr ・δ・Hc =140.6G・cm・Oe
であった。In the fourth method, a single magnetic layer made of, for example, a Co 95 Ni 5 alloy layer is formed on the base B in an oxygen atmosphere using the vacuum evaporation apparatus shown in FIG. 14 in the same manner as the third method. It is formed by oblique deposition in the inside. However, in this case, oxygen gas, for example, 220 cc is supplied to the vacuum chambers 81c and 81d.
/ Oblique deposition is performed while introducing at a rate of / min. In this case, the incident angle of the evaporated metal with respect to the base B is, for example, 50 to
The range is 90 °. The thickness of the magnetic layer is, for example, 20
00 °. Then, 8 mm in the same manner as in the first method.
Make a magnetic tape of width. Characteristics of the finally obtained magnetic tape, B r = 4160G, H c = 1690Oe, was squareness ratio R s = 77%. The surface roughness of this magnetic tape was 20 ° in Ra . Furthermore, energy product in this case is B r · δ · H c = 140.6G · cm · Oe
Met.
【0037】上述の磁気テープの製造方法において、ベ
ースB上に蒸着により磁性層を形成した場合には、通
常、いわゆるカッピング(テープが幅方向で湾曲するこ
と)が生じる。そこで、この蒸着後のカッピングの矯正
を行うために、バックコート及びトップコートを施した
後にアニールを行うことによりベースBの熱収縮を起こ
させ、さらにホットロール処理を施した後に裁断を行っ
てテープ化する。In the above-described method for producing a magnetic tape, when a magnetic layer is formed on the base B by vapor deposition, so-called cupping (curling of the tape in the width direction) usually occurs. Therefore, in order to correct the cupping after this vapor deposition, thermal annealing of the base B is caused by performing an annealing after applying the back coat and the top coat, and further, the tape is cut by performing the hot roll treatment and then performing the cutting. Become
【0038】図15に、このようなプロセスを経て作製
された磁気テープのカッピング量、MD/TD及びビッ
トエラーレートの測定結果を比較例とともに示す。磁気
テープの幅は8mmとした。また、この場合のビットエラ
ーレートは、磁気テープに記録を行った後に40℃、8
0%RHの環境で8日間放置した後に測定したものであ
る。図15において、実施例1の磁気テープは、バック
コート及びトップコートを施した後に60℃、50%R
Hの環境で24時間アニールを行うことによりPETフ
ィルムからなるベースBの熱収縮を起こさせてカッピン
グの矯正を行い、その後さらにホットロール処理により
カッピングの矯正を行ってから裁断を行ってテープ化し
たものである。このホットロール処理においては、ベー
スBとホットロールとの接触時間は0.5秒、温度は1
50℃とした。一方、比較例1による磁気テープは、実
施例1と同様にしてベースBの熱収縮を起こさせてカッ
ピングの矯正を行った後に裁断を行ってテープ化したも
のである。FIG. 15 shows the results of measurement of the amount of cupping, MD / TD and bit error rate of the magnetic tape produced through such a process, together with comparative examples. The width of the magnetic tape was 8 mm. The bit error rate in this case is set to 40 ° C., 8
It was measured after being left for 8 days in an environment of 0% RH. In FIG. 15, the magnetic tape of Example 1 was coated at 60 ° C. and 50% R after applying a back coat and a top coat.
Annealing in an environment of H for 24 hours caused heat shrinkage of the base B made of a PET film to correct cupping, and then further corrected the cupping by hot roll treatment, and then cut the tape. Things. In this hot roll treatment, the contact time between the base B and the hot roll was 0.5 seconds, and the temperature was 1
50 ° C. On the other hand, the magnetic tape according to Comparative Example 1 was formed into a tape by performing heat shrinkage of the base B and correcting cupping in the same manner as in Example 1, and then performing cutting.
【0039】図15からわかるように、比較例1では、
MD/TD=0.6%/1.0%=0.6であり、その
ときのビットエラーレートは4.0×10-4と大きいの
に対して、実施例1では、MD/TD=0.4%/0.
5%=0.8であり、そのときのビットエラーレートは
4.2×10-5と比較例1に比べて1桁小さくなってい
る。以上のように、カッピングの矯正をアニール処理と
ホットロール処理とで行ってMD/TD=0.4%/
0.5%=0.8としたことにより、カッピングの矯正
をアニール処理だけで行った場合に比べて、ビットエラ
ーレートを大幅に低減することができる。As can be seen from FIG. 15, in Comparative Example 1,
MD / TD = 0.6% / 1.0% = 0.6, and the bit error rate at that time is as large as 4.0 × 10 −4 , whereas in the first embodiment, MD / TD = 0.6% / 1.0%. 0.4% / 0.
5% = 0.8, and the bit error rate at that time is 4.2 × 10 −5 , one digit smaller than that of Comparative Example 1. As described above, the correction of cupping is performed by the annealing process and the hot roll process to obtain MD / TD = 0.4% /
By setting 0.5% = 0.8, the bit error rate can be significantly reduced as compared with the case where the cupping correction is performed only by the annealing process.
【0040】図16は、実施例2による磁気テープのカ
ッピング量、MD/TD及びビットエラーレートの測定
結果を比較例とともに示すものである。この実施例2に
よる磁気テープの製造方法は次の通りである。すなわ
ち、ベースBとしては、MD及びTDをそれぞれ0.2
%に抑えた、厚さ10μmのポリアミドフィルムからな
るものを用いる。そして、酸素雰囲気中でこのベースB
上に入射角45〜90°で斜め蒸着を行うことにより、
厚さ2000ÅのCo80Ni20合金層からなる磁性層を
形成する。この蒸着によって発生するカッピングの矯正
を行うために、実施例1ではベースBに熱収縮を起こさ
せた後にさらにホットロール処理を施した。しかし、こ
の実施例2では、上述のようにMD及びTDはいずれも
0.2%であり、ベースBの熱収縮率は極めて小さいこ
とから、バックコートにより逆方向にカッピング矯正の
力が働くように、ガラス転移温度Tg=30℃のポリウ
レタンバインダーとニトロセルロース系バインダー(商
品名NC 1/2H:旭化成(株)製)とをそれぞれ80重
量%及び20重量%の比率で混合し、P/B比2.0で
カーボンを混合したものを塗布剤として用いてバックコ
ートを施した。これによって、磁気テープのカッピング
量は0.3mmとなり、実用上問題ない値となった。FIG. 16 shows the measurement results of the amount of magnetic tape cupping, MD / TD and bit error rate according to the second embodiment, together with comparative examples. The method of manufacturing the magnetic tape according to the second embodiment is as follows. That is, as the base B, MD and TD are each set to 0.2.
% Of a 10 μm-thick polyamide film. And this base B in oxygen atmosphere
By performing oblique deposition on the upper surface at an incident angle of 45 to 90 °,
A magnetic layer made of a Co 80 Ni 20 alloy layer having a thickness of 2000 ° is formed. In Example 1, in order to correct the cupping generated by this vapor deposition, the base B was further subjected to heat shrinkage and then subjected to a hot roll treatment. However, in Example 2, the MD and TD were both 0.2% as described above, and the heat shrinkage of the base B was extremely small. Then, a polyurethane binder having a glass transition temperature T g = 30 ° C. and a nitrocellulose-based binder (trade name: NC 1 / 2H: manufactured by Asahi Kasei Corporation) were mixed at a ratio of 80% by weight and 20% by weight, respectively. A back coat was applied using a mixture of carbon at a B ratio of 2.0 as a coating agent. As a result, the cupping amount of the magnetic tape was 0.3 mm, which was a value having no practical problem.
【0041】一方、比較例2、3による磁気テープは、
PETフィルムからなるベースB上にCo80Ni20層か
らなる磁性層を酸素雰囲気中での斜め蒸着により形成し
たものである。ベースBにはアニールによりMD/TD
=2.0%/2.0%の熱収縮を起こさせ、さらにこれ
にホットロール処理を施してカッピングの矯正を行っ
た。On the other hand, the magnetic tapes according to Comparative Examples 2 and 3
A magnetic layer composed of a Co 80 Ni 20 layer was formed on a base B composed of a PET film by oblique deposition in an oxygen atmosphere. MD / TD on base B by annealing
= 2.0% / 2.0% heat shrinkage, which was further subjected to hot roll treatment to correct cupping.
【0042】図16からわかるように、MD/TD=
0.2%/0.2%=1.0である実施例2の磁気テー
プでは、ビットエラーレートは3.1×10-5と非常に
小さいのに対して、MD/TD=1.0%/1.2%=
0.83である比較例2の磁気テープ及びMD/TD=
1.2%/1.4%=0.86である比較例3の磁気テ
ープでは、ビットエラーレートはそれぞれ6.0×10
-4及び3.5×10-4と大きい。As can be seen from FIG. 16, MD / TD =
In the magnetic tape of Example 2 where 0.2% / 0.2% = 1.0, the bit error rate was very small at 3.1 × 10 −5 , while MD / TD = 1.0. % / 1.2% =
The magnetic tape of Comparative Example 2 and MD / TD = 0.83 =
In the magnetic tape of Comparative Example 3 where 1.2% / 1.4% = 0.86, the bit error rate was 6.0 × 10
-4 and 3.5 × 10 -4 .
【0043】図17はこの発明に用いられる磁気ヘッド
の一例を示す。図17に示すように、この磁気ヘッド
は、単結晶Mn−Znフェライトコア101A、101
B上にスパッタ法により形成されたFe−Ga−Si−
Ru系軟磁性層102、103の間にギャップ104を
有している。このギャップ104のトラック幅方向の両
側にはガラス105、106が充填され、これによって
トラック幅が例えば約4μm幅に規制されている。10
7は巻線孔であり、この巻線孔107に記録用コイル
(図示せず)が巻装される。この磁気ヘッドの実効ギャ
ップ長は0.20μmである。この磁気ヘッドは、ギャ
ップ104の近傍に飽和磁束密度Bs が14.5kGの
Fe−Ga−Si−Ru系軟磁性層102、103を用
いているため、高抗磁力の磁気テープに対してもヘッド
の磁気飽和を生じることなく記録を行うことができる。FIG. 17 shows an example of a magnetic head used in the present invention. As shown in FIG. 17, this magnetic head has single crystal Mn—Zn ferrite cores 101A and 101A.
Fe-Ga-Si- formed on B by sputtering
A gap 104 is provided between the Ru-based soft magnetic layers 102 and 103. Glasses 105 and 106 are filled on both sides of the gap 104 in the track width direction, whereby the track width is regulated to, for example, about 4 μm width. 10
Reference numeral 7 denotes a winding hole, in which a recording coil (not shown) is wound. The effective gap length of this magnetic head is 0.20 μm. The magnetic head, since the saturation magnetic flux density B s in the vicinity of the gap 104 is used Fe-Ga-Si-Ru soft magnetic layers 102 and 103 of 14.5 kG, even for high coercive force of the magnetic tape Recording can be performed without causing magnetic saturation of the head.
【0044】以上のようなMEテープと磁気ヘッドとを
用いることにより、1.25μm2/bit以下の記録
密度が実現される。すなわち、上述のように、5μmの
トラック幅に対して最短波長0.5μmの信号を記録す
ることによって1.25μm2 /bitが実現される。
ところが、再生出力のC/Nは記録波長及びトラック幅
が減少するに従って劣化することが知られており、この
劣化をおさえるために、上述した構成のテープ及びヘッ
ドが使用されている。本出願人は、1988年に8mm幅
のMEテープを使用してトラックピッチ15μmで最短
波長0.5μmのディジタルVTRを試作したが、この
時は40mm径の回転ドラムを使用して60rpmでこの
ドラムを回転させ、記録・再生を行った。このシステム
では、記録波長1μmに対して、5ldBのC/Nが得
られた。そして、そのシステムのビット・エラーレート
は4×10-5であった。この発明の実施例のように、5
μm幅のトラックを使用すると、同一の仕様で約44d
BのC/Nしか得られず画質が劣化することになる。こ
の7dBのC/Nの劣化分を補うために、上述したこの
発明の実施例の構成が用いられることになる。By using the ME tape and the magnetic head as described above, a recording density of 1.25 μm 2 / bit or less can be realized. That is, as described above, 1.25 μm 2 / bit is realized by recording a signal having a minimum wavelength of 0.5 μm with respect to a track width of 5 μm.
However, it is known that the C / N of the reproduction output deteriorates as the recording wavelength and the track width decrease, and the tape and the head having the above-described configuration are used to suppress the deterioration. The present applicant prototyped a digital VTR having a track pitch of 15 μm and a minimum wavelength of 0.5 μm using an 8 mm wide ME tape in 1988, but this time using a 40 mm diameter rotary drum at 60 rpm. Was rotated to perform recording and reproduction. In this system, a C / N of 5 ldB was obtained for a recording wavelength of 1 μm. The bit error rate of the system was 4 × 10 -5 . As in the embodiment of the present invention, 5
When using a track with a width of μm, about 44d
Only C / N of B is obtained, and the image quality is degraded. In order to compensate for the 7 dB C / N deterioration, the configuration of the embodiment of the present invention described above is used.
【0045】すなわち、一般に記録及び再生中のテープ
と磁気ヘッドとの間のスペーシングが大きくなれば信号
出力レベルが低下することが知られており、このスペー
シングの量はテープの平坦度に依存することも知られて
いる。また、塗布型テープの場合、テープの平坦度は塗
布剤に依存するが、MEテープの場合は、ベースそのも
のの表面平坦度に依存することが知られている。上述の
実施例では、ベースフィルムの表面粗さを極力小に選定
することによりC/Nが1dB上昇するという実験結果
が得られた。また、上述した実施例の蒸着材料、蒸着方
法を用いることにより、1988年の時の試作で用いら
れた磁気テープに対して3dBのC/N向上が実験結果
として得られた。以上のことから、この発明のヘッド及
びテープを用いることにより、以前の試作機に対して4
dBのC/Nの上昇が得られたことになる。また、この
発明では、チャンネル復号にビタビ復号が用いられてい
るため、以前の試作機で使用されていたビット毎の復号
に対して3dBの上昇が得られることが確認された。以
上により、全体として7dBのC/N劣化分を補うこと
ができ、1.25μm2 /bitの記録密度で1988
年の試作機と同等のビットエラーレートが得られること
になる。再生出力に関して、エラー訂正符号の訂正処理
の前の段階のビットエラーレートが10-4以下であるこ
とが必要なのは、20%程度の冗長度のエラー訂正符号
を使用した時に、訂正可能な程度の量にエラーを抑える
ためである。That is, it is generally known that the signal output level decreases as the spacing between the tape and the magnetic head during recording and reproduction increases, and the amount of this spacing depends on the flatness of the tape. It is also known to do. In the case of a coating type tape, it is known that the flatness of the tape depends on the coating agent, whereas in the case of the ME tape, it depends on the surface flatness of the base itself. In the above example, an experimental result was obtained in which the C / N was increased by 1 dB by selecting the surface roughness of the base film as small as possible. Further, by using the vapor deposition material and the vapor deposition method of the above-described embodiment, a C / N improvement of 3 dB was obtained as an experimental result with respect to the magnetic tape used in the trial production in 1988. From the above, by using the head and the tape of the present invention, it is possible to achieve a 4
This means that an increase in dB C / N was obtained. In addition, according to the present invention, since Viterbi decoding is used for channel decoding, it has been confirmed that an increase of 3 dB can be obtained with respect to decoding for each bit used in the previous prototype. As described above, the C / N degradation of 7 dB can be compensated as a whole, and the recording density of 1.25 μm 2 / bit is 1988.
A bit error rate equivalent to that of the year prototype will be obtained. Regarding the reproduction output, it is necessary that the bit error rate in the stage before the error correction code correction processing is 10 -4 or less, when the error correction code having a redundancy of about 20% is used. This is to suppress errors in the amount.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
データの記録密度を1μm2 /bit程度に高くし、か
つ磁気記録媒体の幅を狭くしても、再生時に磁気ヘッド
が各トラックを正確にトレースすることができ、これに
よって磁気記録媒体に記録されたディジタル画像信号の
再生出力のエラー訂正を行う前のビットエラーレートを
1×10-4以下に低減することができる。As described above, according to the present invention,
Even if the data recording density is increased to about 1 μm 2 / bit and the width of the magnetic recording medium is reduced, the magnetic head can accurately trace each track at the time of reproduction, whereby the data is recorded on the magnetic recording medium. The bit error rate before error correction of the reproduced output of the digital image signal can be reduced to 1 × 10 −4 or less.
【図1】この発明の一実施例によるディジタルVTRに
おける信号処理部の記録側の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration on a recording side of a signal processing unit in a digital VTR according to an embodiment of the present invention.
【図2】信号処理部の再生側の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration on a reproduction side of a signal processing unit.
【図3】ブロック符号化のためのブロックの一例を示す
略線図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a block for block encoding.
【図4】サブサンプリング及びサブラインの説明に用い
る略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram used for explaining subsampling and sublines.
【図5】ブロック符号化回路の一例のブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a block encoding circuit.
【図6】チャンネルエンコーダの一例の概略を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating an example of a channel encoder.
【図7】チャンネルデコーダの一例の概略を示すブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating an example of a channel decoder.
【図8】ヘッド配置の説明に用いる略線図である。FIG. 8 is a schematic diagram used for explaining a head arrangement.
【図9】ヘッドのアジマスの説明に用いる略線図であ
る。FIG. 9 is a schematic diagram used to explain azimuth of a head.
【図10】記録パターンの説明に用いる略線図である。FIG. 10 is a schematic diagram used for describing a recording pattern.
【図11】テープ・ヘッド系の一例を示す上面図及び側
面図である。FIG. 11 is a top view and a side view showing an example of a tape head system.
【図12】ドラムの偏心でテープの振動が生じることを
説明するための略線図である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining that tape vibration occurs due to eccentricity of a drum.
【図13】磁気テープの製法の説明に用いる略線図であ
る。FIG. 13 is a schematic diagram used for describing a method of manufacturing a magnetic tape.
【図14】磁気テープの製法の説明に用いる略線図であ
る。FIG. 14 is a schematic diagram used for describing a method of manufacturing a magnetic tape.
【図15】磁気テープの特性を示す表である。FIG. 15 is a table showing characteristics of a magnetic tape.
【図16】磁気テープの特性を示す表である。FIG. 16 is a table showing characteristics of a magnetic tape.
【図17】磁気ヘッドの構造の一例を示す斜視図であ
る。FIG. 17 is a perspective view showing an example of the structure of a magnetic head.
1Y コンポーネント信号の入力端子 1U コンポーネント信号の入力端子 1V コンポーネント信号の入力端子 5 ブロック化回路 6 ブロック化回路 8 ブロック符号化回路 11 チャンネルエンコーダ 13A 磁気ヘッド 13B 磁気ヘッド 22 チャンネルデコーダ 26 ブロック復号回路 28 ブロック分解回路 29 ブロック分解回路 B ベース 1Y Component signal input terminal 1U Component signal input terminal 1V Component signal input terminal 5 Blocking circuit 6 Blocking circuit 8 Block coding circuit 11 Channel encoder 13A Magnetic head 13B Magnetic head 22 Channel decoder 26 Block decoding circuit 28 Block decomposition Circuit 29 Block decomposition circuit B base
フロントページの続き (72)発明者 蟻坂 裕一 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニーマグネプロダクツ株式会社内 (72)発明者 山田 ゆかり 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニーマグネプロダクツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−95791(JP,A) 特開 昭60−93626(JP,A) 特開 平1−220218(JP,A) 特開 昭64−53329(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/02 - 5/09 Continuation of the front page (72) Inventor Yuichi Arisaka 6-5-6 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Magne Products Co., Ltd. (72) Inventor Yukari Yamada 6-5-6 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo So (56) References JP-A-63-95791 (JP, A) JP-A-60-93626 (JP, A) JP-A-1-220218 (JP, A) JP-A 64-53329 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 5/02-5/09
Claims (1)
ータからなるブロック単位のデータに変換してブロック
化し、該ブロック化されたデータをブロック単位に圧縮
符号化し、該圧縮符号化されたデータをチャンネル符号
化し、該チャンネル符号化されたデータを回転ドラムに
装着された磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録するよ
うにしたディジタル画像信号の磁気記録方法において、 上記磁気記録媒体は非磁性支持体上に金属磁性薄膜から
なる磁性層を形成してなり、 上記磁性層の残留磁束密度と厚さと抗磁力との積からな
るエネルギー積は100G・cm・Oe以上であり、上記磁気記録媒体の表面粗さは中心線平均粗さで0.0
03μm以下であり、 上記磁気記録媒体の横方向の熱収縮率に対する上記磁気
記録媒体の縦方向の熱収縮率の比は0.8〜1.0であ
り、かつ上記横方向の熱収縮率及び上記縦方向の熱収縮
率はそれぞれ0.5%以下であることを特徴とするディ
ジタル画像信号の磁気記録方法。An input digital image signal is converted into a block of data consisting of a plurality of pixel data and divided into blocks. The block-divided data is compression-coded in block units, and the compression-coded data is converted into a channel. In a magnetic recording method of a digital image signal, wherein the encoded data is recorded on a magnetic recording medium by a magnetic head mounted on a rotating drum, the magnetic recording medium comprises a metal on a non-magnetic support. A magnetic layer composed of a magnetic thin film is formed. An energy product of a product of a residual magnetic flux density, a thickness and a coercive force of the magnetic layer is 100 G · cm · Oe or more, and a surface roughness of the magnetic recording medium is Center line average roughness 0.0
03 μm or less, the ratio of the longitudinal thermal shrinkage of the magnetic recording medium to the lateral thermal shrinkage of the magnetic recording medium is 0.8 to 1.0 , and the lateral thermal shrinkage and A magnetic recording method of a digital image signal, wherein the thermal shrinkage in the vertical direction is 0.5 % or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08320891A JP3203005B2 (en) | 1991-03-23 | 1991-03-23 | Magnetic recording method of digital image signal |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0660311A JPH0660311A (en) | 1994-03-04 |
JP3203005B2 true JP3203005B2 (en) | 2001-08-27 |
Family
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Country | Link |
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JP (1) | JP3203005B2 (en) |
-
1991
- 1991-03-23 JP JP08320891A patent/JP3203005B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH0660311A (en) | 1994-03-04 |
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