JP3210425B2

JP3210425B2 - 記録再生装置

Info

Publication number: JP3210425B2
Application number: JP19728892A
Authority: JP
Inventors: 一治新村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH05268563A

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-TV Broadcast 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１３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なわれる。

【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１４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１４（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１４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１５（ａ）〜（ｈ）
及び図１６（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１６（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
生することになり、画質を大きく劣化させる。

【００１６】

【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。

【００１７】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。

【００１８】

【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、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。

【００１９】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２以上の正の整数）し、１フレー
ム当たりｃ本（ｃは正の整数）のトラックを用い、ｆフ
レーム当たりｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体領域を形成する手
段と、ａ個のフレーム内符号化処理した画像領域と、ｄ
×ｃ×ｆ個の記録媒体領域とを対応づける際に、所定の
記録媒体位置にフレーム内符号化処理した画像領域を集
中させて対応づける手段と、フレーム内符号化処理した
画像領域を集中させて対応づけた記録媒体上の位置を示
すフラグ信号を記録する手段とを備えるようにしたもの
である。

【００２０】また、この発明に係る記録再生装置は、上
記対象において、記録媒体の走行を制御するサーボ手段
と、このサーボ手段用に記録する複数種類のパイロット
信号発生手段と、フレーム内符号化処理した画像領域を
集中させて対応づけた記録媒体上の位置とパイロット信
号とを対応づけて記録する手段とを備えるようにしたも
のである。

【００２１】

【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。

【００２２】

【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。図１において、図１３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。ここで、この実施例
では、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１４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。

【００２３】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、ＳＹＮＣ信号検出回路２８に入
力されて検出される。ＳＹＮＣ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２９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１４に示した伝送
データ内の同期信号ＳＹＮＣを検出し、ＳＹＮＣ信号検
出回路２８に入力すればよい。

【００２４】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。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よく、本発明の主旨は変わらな
い。なお、この実施例では、１フレームの平均符号発生
量と２トラックとが対応するため、回転ドラム３０の回
転数は１８００ｒｐｍとなっている。ただし、１フレー
ムの平均発生符号をｃ本（ｃは正の整数）のトラックに
記録するために、回転ドラム３０の回転数を９００×ｃ
ｒｐｍ等異なる回転数にした場合も、本発明の主旨は変
わらない。

【００２５】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。

【００２６】図２（ａ），（ｂ），図３及び図４（ａ）
〜（ｄ）は、この発明の実施例の記録方法を説明するた
めの図面である。まず、前提として、従来例のリフレッ
シュに関して再記しておく。従来例のリフレッシュの手
法は、図１５及び図１６に示す通りであり、その特徴
は、１．１画面の１／１１の領域に強制的にフレーム内処理
を施す。この強制的にフレーム内処理を施すことをリフ
レッシュと呼ぶ。２．１１フレームの周期で１画面の全領域にフレーム内
処理を施す。３．リフレッシュは、縦方向の１カラムを４本用いてリ
フレッシュを行なっている。４．強制的にフレーム内処理を用いるシーケンスは、図
１４（ａ）に示したシステムコントロール信号内に含ま
れている。従来例の手法は請求項１のリフレッシュの周期ｆをｆ＝
１１に設定したことに相当する。

【００２７】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名付け
ることとする。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
と名付ける。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。
このスーパーブロックをリフレッシュブロックという。
マクロブロックは、１１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。１フレームには、リフレッシュブロックは２
４０スーパーブロック存在する。また、非リフレッシュ
ブロック：前記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、フレーム内処理したブロックとフレーム間処理した
ブロックとが存在する。例えば入力画像信号にシーン・
チェンジなどが発生した場合、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。

【００２８】図２（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 で示した斜線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。一般的な場合として、図
２（ａ），（ｂ）にＦn ，Ｆn+1 、Ｇn ，Ｇn+1 を示し
ている。

【００２９】次に、ＶＴＲのトラックパターンに関して
説明する。図３は、磁気テープ２６上のトラックパター
ンを示している。Ｔは回転ヘッド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、請求項１においてｃ＝２の場合について説明する。
ここで、フレーム番号Ｆn のリフレッシュブロックＧn
は２本のトラックＴ2n，Ｔ2n+1のトラックに記録する関
係にあることになる。

【００３０】この構成において、２倍速の再生を行なう
場合、再生ヘッドは２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２分割した１／
２の領域を再生しながら２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、２分割した１つの部分
をセクタと名付けることにする。１フレーム当たり２本
のトラックを構成しているため、４つのセクタ番号Ｓ0
〜Ｓ3 を図３のように割り当てる。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。つまり、言葉の定義としては、セクタ：回
転ヘッドで作成した磁気テープ２６上の１トラックを略
等分にｄ分割した領域。また、このセクタ名をＳ0 〜Ｓ
d-1 で表わす。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の領域を再生することになる。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。

【００３１】次に、リフレッシュブロックの分割に関し
て説明する。図２（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。前述したように、図２
（ａ）内に示したＦn はｎ番目のフレームの画面を示し
ている。また、Ｇn はｎ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、１フレーム当たり２４０個存在している。さら
に、画面の左側に示したＧn(0)，……，Ｇn(3)は、２４
０個のリフレッシュブロックを上下方向に４分割したリ
フレッシュブロックをそれぞれ示している。すなわち、
Ｇn(0)は、Ｇn のリフレッシュブロックのうち画面の上
方に存在する６０個のリフレッシュブロックを示してい
る。Ｇn(1)〜Ｇn(3)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６０個づつのリ
フレッシュブロックが含まれる。図２（ｂ）には、フレ
ーム番号Ｆn+1 のリフレッシュブロックＧn+1 を示して
あり、Ｇn+1(0)〜Ｇn+1(3)の定義は図２（ａ）と同様で
ある。

【００３２】次に、リフレッシュブロックとセクタとの
関係を説明する。フレーム番号Ｆnのリフレッシュブロ
ックＧn を２本のトラックＴ2n，Ｔ2n+1のセクタＳ0 〜
Ｓ3に記録する際に、Ｇn(0)……Ｓ0 Ｇn(1)……Ｓ0 Ｇn(2)……Ｓ3 Ｇn(3)……Ｓ3 となるように記録する。図３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+1 を記し、４分
割した領域はそれぞれＧn(0)〜Ｇn(3)，Ｇn+1(0)〜Ｇn+
1(3)でトラックの枠内に示した。

【００３３】このように各リフレッシュブロックと各セ
クタとは一意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。従来例では、このような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くなる。

【００３４】図３において、Ｘ2n〜Ｘ2n+1のヘッドトレ
ースが倍速時のヘッドの軌跡を表わしている。すなわ
ち、Ｘ2nのヘッドトレースにおいては、トラックＴ2nの
セクタＳ0 （リフレッシュブロックＧn(0)，Ｇn(1)），
トラックＴ2n+1のセクタＳ3 （リフレッシュブロックＧ
n(2)，Ｇn(3)）を再生できることを示している。

【００３５】図３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４
（ａ），（ｂ）は、図３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４（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 ，Ｓ
3 の４つを設定する。このセクタは図３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。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Ｇ0 〜Ｇ10で示し、１フレーム当たり４
セクタに記録するため、４個の画像領域Ｇn(0)〜Ｇn(3)
で示す。そこで、Ｇ0(0)〜Ｇ10(3) で２×２×１１＝４
４個の画像領域が存在する。なお、Ｇn()の（）内の
数字を図４（ｂ）の枠内に示した。図４（ｂ）の上部に
示したＴ0 〜Ｔ21は記録時のトラック番号を示し、Ｇ0
〜Ｇ10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、枠内に示した斜線は、２倍速時のヘッドト
レースを示している。

【００３６】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４（ｂ）の
Ｘ0 〜Ｘ10のヘッドトレースを終了した後は、Ｘ11〜Ｘ
21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。図４（ｂ）に示したように、２倍速のヘッド
トレース位置にリフレッシュブロックを集中させて画面
上の領域と記録媒体上の領域との対応付けを行なえば、
１１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。

【００３７】また、この場合は、映像信号をフレーム内
処理する領域とｆ×ｄ×ｃ個の記録媒体領域とが一意に
対応しているため、ｆ×ｃ＝１１×２と再生速度ｉとが
互いに素となる速度ｉでは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。なお、本発
明の主旨は、画像領域と記録媒体領域とを対応付ける際
に、所定の記録媒体位置に画像領域を集中させて記録
し、この集中させて記録したことを示すフラグ信号を記
録することであるため、画像領域と記録媒体領域とが複
数意に対応付けられていても、本発明の主旨は変わらな
い。

【００３８】さて、この実施例の図４（ｂ）に示される
ように、２倍速のヘッドトレースに合わせてリフレッシ
ュブロックを集中させているため、記録媒体領域上にリ
フレッシュブロックが存在する部分と存在しない部分と
がある。そこで、２倍速再生時には、リフレッシュブロ
ックが存在する部分をトレースする必要が生じる。本発
明においては、リフレッシュブロックが存在する記録媒
体上の位置を示すフラグ信号を磁気テープ２６上に記録
する。

【００３９】フラグ信号を磁気テープ２６上に記録する
手法は２種類ある。すなわち、請求項２に述べたよう
に、このフラグ信号を固定ヘッドで形成するリニアトラ
ックに記録する場合と、請求項３に述べたように、この
フラグ信号を回転ヘッドで形成するヘリカルトラックに
記録する場合とである。

【００４０】まず、リニアトラックに記録する場合に関
して述べる。図１において、符号入れ替え回路３９で
は、２倍速のヘッドトレースで全てのリフレッシュブロ
ックが再生できるように、リフレッシュブロックの符号
を入れ替える。この結果、図４（ｂ）に示すように、１
部分にリフレッシュブロックが集中して記録されること
になる。また、この際、リフレッシュブロックが存在す
ることを示すフラグ信号をフラグ信号発生回路５１で発
生させる。記録時には、このフラグ信号をスイッチ５２
を介してリニアトラック用ヘッド５３に供給して、磁気
テープ２６に記録する。

【００４１】図３及び図４（ｃ）において、Ｌで示した
部分はリニアトラック上のフラグ信号を記録する領域を
示している。フレーム番号Ｆn のリフレッシュブロック
Ｇnが記録されているトラックＴ2n，Ｔ2n+1に対応する
フラグ信号をリニアトラックのＬ2n，Ｌ2n+1に記録す
る。トラックＴの先頭位置にリフレッシュブロックが存
在するか否かをリニアトラックＬに記録するとすれば、
この場合、Ｌ2nにリフレッシュブロックが存在すること
を示すフラグ信号が記録されることになる。図４（ｄ）
には、リニアトラックＬに記録するフラグ信号を示して
いる。Ｈレベルで回転ヘッドをトレースさせる部分を示
し、Ｌレベルで回転ヘッドをトレースさせない部分を示
している。

【００４２】２倍速再生時には、リニアトラック用ヘッ
ド５３から再生されるフラグ信号をスイッチ５２を介し
てフラグ信号検出回路５４で検出する。このフラグ信号
に基づいてテープ送り制御回路５５で磁気テープ２６の
送り速度を制御し、これによって、リフレッシュブロッ
クが存在する位置を回転ヘッドＡ，Ｂでトレースするこ
とが可能となる。

【００４３】このようにリフレッシュブロックを集中さ
せて記録している記録媒体上の領域を示すフラグ信号を
入れることにより、リフレッシュブロックを集中して記
録している部分を再生することが可能となる。また、こ
の実施例では、２倍速時のヘッドトレースＸ0 〜Ｘ10の
１１回のヘッドトレースで特殊再生画を得ることができ
るようになる。１フレーム当たり２トラックで記録して
いるため、リフレッシュの周期は５．５フレームの周期
となる。

【００４４】フラグ信号を記録するリニアトラックＬと
しては、タイムコードを記録するタイムコードトラック
であってもよいし、ＶＴＲのテープ走行を制御するコン
トロールトラックであってもよい。このコントロールト
ラックを用いる場合は、記録するコントロール信号のデ
ューティ比を複数設定することにより、本発明のフラグ
信号を記録するようにしてもよい。

【００４５】上記実施例では、画像領域と記録媒体領域
との対応付けを一意に対応付けている。そこで、リフレ
ッシュ周期ｆ＝１１，１フレーム当たりのトラック数ｃ
＝２，特殊再生速度ｉとしたときに、ｆ×ｃ＝１１×２
とｉとを互いに素となる速度ｉに設定した場合には、２
２回のヘッドトレースで１画面のリフレッシュが行なわ
れる。すなわち、１１フレーム周期でリフレッシュが行
なわれる。この実施例のように、リフレッシュブロック
を集中した場合には、前述した互いに素となる再生速度
よりもリフレッシュの周期が短くなる。

【００４６】図５〜図８は、この発明の第２の実施例を
示している。すなわち、フラグ信号発生回路５１の出力
をマルチプレクサ４３に入力し、回転ヘッドＡ，Ｂを用
いてヘリカルトラックに記録するようにしている。図７
は、この実施例を用いて記録した際の記録パターンを示
している。ヘリカルトラック上でＩで示した部分にフラ
グ信号が記録される。フレーム番号Ｆn のリフレッシュ
ブロックＧn を記録しているトラックＴ2n，Ｔ2n+1にそ
れぞれフラグ信号Ｉ2n，Ｉ2n+1を記録し、Ｉ2nにはリフ
レッシュブロックが存在することを示すフラグ信号を記
録する。

【００４７】再生時には、回転ヘッドＡ，Ｂで再生され
た信号からフラグ信号をフラグ信号検出回路５４で検出
し、テープ送り制御回路５５で磁気テープ２６の送りを
制御する。これにより、ヘリカルトラック上のリフレッ
シュブロックを記録してある部分を再生することが可能
となる。図９〜図１１は、この発明の第３の実施例を示
している。この実施例は、従来の８ｍｍＶＣＲに本発明
を適応した例である。

【００４８】８ｍｍＶＣＲでは、サーボ方式にＡＴＦパ
イロット信号を用いている。この方式では、４周波のパ
イロット信号を有しており、このパイロット信号を隣接
する４本のトラックに割り振り記録する。このパイロッ
ト信号の周波数は、ｆo ＝１０２．５４４ｋＨｚ，ｆ1
＝１１８．９５１ｋＨｚ，ｆ2 ＝１６５．２１０ｋＨ
ｚ，ｆ3 ＝１４８．６８９ｋＨｚが用いられている。再
生時には、このパイロット信号を検出し、最大出力が得
られるように、トラッキングサーボを行なう。

【００４９】図９において、パイロット信号発生回路６
１は、これらのパイロット信号を発生させる。このパイ
ロット信号を多重回路６２で映像、音声、データ信号と
周波数多重し、Ａヘッド及びＢヘッドを用いてテープ２
６に記録する。また、パイロット信号発生回路６１で発
生するパイロット信号の周波数とトラックとの対応関係
を符号入れ替え回路３９に入力する。

【００５０】符号入れ替え回路３９では、例えば２倍速
のヘッドトレースで全てのリフレッシュブロックが再生
できるようにリフレッシュブロックの符号を入れ替え
る。この結果、図１０及び図１１（ｂ）に示すように、
一部分にリフレッシュブロックが集中して記録されるこ
とになる。

【００５１】すなわち、トラックＴ2n，Ｔ2n+1における
セクタＳ0 〜Ｓ3 において、リフレッシュブロックＧn
をＳ0 ……Ｇn(0)，Ｇn(1) Ｓ3 ……Ｇn(2)，Ｇn(3) と記録する。

【００５２】２倍速再生時には、ヘッドがＳ0 ，Ｓ3 を
常にトレースすることにより、高速再生画を得ることが
できる。また、Ｓ2 ，Ｓ1 をトレースした場合は、リフ
レッシュブロックが存在しないため、高速再生画を得る
ことができない。そこで、ヘッドがＳ0 ，Ｓ3 をトレー
スするようにサーボをかける。このサーボをかけるため
に、記録時にパイロット信号とリフレッシュブロックを
記録するセクタとの関係の対応付けを行なう。

【００５３】この対応を図１１（ｂ），（ｃ）に示し
た。すなわち、トラックＴ2nにはＰ0の周波数のパイロ
ット信号を、トラックＴ2n+1にはＰ1 の周波数のパイロ
ット信号を記録する。８ｍｍＶＣＲの場合、４周波のパ
イロット信号を用いているため、Ｐ0 にｆ0,f1 、Ｐ1
にｆ1 ，ｆ2 のいずれかのパイロット周波数を割り当て
ればよい。

【００５４】再生時には、回転ヘッドＡ，Ｂで再生され
た信号からパイロット信号検出回路６３でパイロット信
号を検出し、テープ送り制御回路５５で磁気テープ２６
の送りを制御する。

【００５５】２倍速の特殊再生時には、図１０，図１１
（ｂ）に示すようにヘッドが２本のトラックにまたが
る。そこで、ヘッドがトラックを読み出す時に、トラッ
クをまたがる場合はパイロットＰ0 が最大となり、トラ
ックをまたがった後はパイロットＰ1 が最大となるよう
にサーボをかけることにより、セクタＳ0 ，Ｓ3 を再生
することができる。これにより、リフレッシュブロック
が再生でき、高速再生が実現できる。さらに、本実施例
で−１倍の逆転再生を行なう場合は、図１２に示すよう
に、ヘッドをスキャンすることにより逆転再生画を得る
ことができる。

【００５６】この場合も、前述した実施例で説明したよ
うに、リフレッシュブロックを記録してある位置をフラ
グを検出することによりサーボをかけることができる。
リフレッシュブロックを記録してある部分を再生するこ
とができる。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。

【００５７】

【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３】同実施例におけるトラックパターンを示す図。

【図４】同実施例における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５】この発明の第２の実施例を示すブロック構成
図。

【図６】同第２の実施例におけるフレーム番号Ｆ5 ，Ｆ
6 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７】同第２の実施例におけるトラックパターンを示
す図。

【図８】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９】この発明の第３の実施例を示すブロック構成
図。

【図１０】同第３の実施例におけるトラックパターンを
示す図。

【図１１】同第３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１２】同第３の実施例における−１倍逆転再生時の
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１３】従来の帯域圧縮システムを示すブロック構成
図。

【図１４】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１５】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１６】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。

【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、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、５１…フラグ信号
発生回路、５２…スイッチ、５３…リニアトラック用ヘ
ッド、５４…フラグ信号検出回路、５５…テープ送り制
御回路、６１…パイロット信号発生回路、６２…多重回
路、６３…パイロット信号検出回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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２
以上の正の整数）し、１フレーム当たりｃ本（ｃは正の
整数）のトラックを用い、ｆフレーム当たりｄ×ｃ×ｆ
個の記録媒体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した画像領域と、前記
ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体領域とを対応づける際に、所定
の記録媒体位置にフレーム内符号化処理した画像領域を
集中させて対応づける手段と、前記フレーム内符号化処理した画像領域を集中させて対
応づけた前記記録媒体上の位置を示すフラグ信号を記録
する手段とを具備してなることを特徴とする記録再生装
置。
【請求項２】前記フラグ信号をＶＴＲの固定ヘッドで
形成するリニアトラックに記録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】前記フラグ信号をＶＴＲの回転ヘッドで
形成するヘリカルトラックに記録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４】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フレーム当たりｃ本（ｃは正の整数）の
トラックを用い、ｆフレーム当たりｄ×ｃ×ｆ個の記録
媒体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した画像領域と、前記
ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体領域とを対応づける際に、所定
の記録媒体位置にフレーム内符号化処理した画像領域を
集中させて対応づける手段と、前記記録媒体の走行を制御するサーボ手段と、このサーボ手段用に記録する複数種類のパイロット信号
発生手段と、前記フレーム内符号化処理した画像領域を集中させて対
応づけた前記記録媒体上の位置と前記パイロット信号と
を対応づけて記録する手段とを具備してなることを特徴
とする記録再生装置。