JP3221140B2 - ディジタル記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号をディジタル
化して情報圧縮・帯域圧縮したようなディジタル情報信
号を記録再生するディジタル記録再生装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】映像信号をディジタル化して記録再生す
るディジタルテープレコーダー（ディジタルＶＴＲ）の
ごときディジタル記録再生装置は、アナログ記録再生装
置に較べて、ダビングにともなう記録再生映像信号の劣
化がないことから、業務用途に実用化されている。しか
しながら、ディジタル化した映像情報では情報量が多
く、その記録再生に多大のテープを消費するという欠点
があり、家庭用途にむけて、情報量を圧縮するために、
予測符号化やＤＣＴ変換符号化や可変長符号化等を行
い、情報圧縮・帯域圧縮を施して記録再生することが検
討されている。たとえば、映像情報の１フレームを基本
単位にして情報圧縮し、連続する複数のトラックに分割
して記録を行う方法が考えられる。

【０００３】これについて、図４を用いて説明する。所
定のテープ幅を有する磁気テープ１１はシリンダ１２に
巻装されて、所定の速度で走行制御されている。回転シ
リンダ部に取り付けられた磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂは
磁気テープ１１に記録されている変調映像信号２１０を
再生し、復調部２０１により圧縮映像信号２１１に復調
し、伸長部２０２によりディジタル映像信号２１３に伸
長する。基準信号作成部２０４から出力されるフレーム
基準信号２１２は伸長部２０２に入力され、ディジタル
映像信号２１３のフレームの時間基準（たとえば垂直同
期タイミング）の挿入位置を決める。Ｄ／Ａ変換部２０
３は、ディジタル映像信号２１３をアナログ映像信号２
１４に変換して出力する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなディジタル記録再生装置（ディジタルＶＴＲ）にお
いては、早見再生（キューレビュー）状態から通常再生
にモード移行させた時に、テープの再生位置がフレーム
基準信号２１２と一致しなくなり、再生画面の不連続が
起こってしまうという欠点があった。

【０００５】たとえば、図２（ａ）に示すように、１フ
レームの圧縮映像信号を６トラックに分割して磁気テー
プ１１に記録されている場合に、早見再生状態から通常
再生状態にモード移行し、図２（ｂ）のように時間的に
トラック位置が順次正常に再生されたとしても、図２
（ｃ）に示したフレーム基準信号２１２との位相関係は
正確に定まらない。その結果、フレーム基準信号２１２
と再生トラック位置のズレにより、映像信号のフレーム
基準時間の挿入タイミングを誤り、正常な映像信号に復
元できない。

【０００６】挿入タイミングを正確な位置にするため
に、磁気テープ１１の再生位置を所定トラック分変化さ
せ、再生トラック位置をフレーム基準信号２１２に合わ
せる方法が考えられる。しかしながら、このような方法
では、磁気テープ１１の再生トラック位置の移行動作の
最終的な安定化までに多大の時間がかかるという欠点が
ある。

【０００７】本発明は、このような欠点を解消するもの
であり、フレーム基準時間の挿入タイミングを迅速に正
確な位置に修正するようにしたディジタル記録再生装置
を提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のディジタル記録再生装置は、ディジタル化し
て情報圧縮を施された映像信号の１グループ単位とディ
ジタル化した音声信号の１グループ単位とをＮ個（ここ
に、Ｎは４以上の整数）の斜めトラックに分割して磁気
テープに記録する記録手段と、前記磁気テープの斜めト
ラックから信号を再生するヘッド手段と、 基準信号、お
よび前記基準信号の周波数よりも高い周波数をもつシリ
ンダ同期信号を作成する基準信号作成手段と、 前記ヘッ
ド手段を搭載したシリンダを前記シリンダ同期信号に同
期して回転制御するシリンダ制御手段と、 前記磁気テー
プの走行を制御するキャプスタンを含み、前記ヘッド手
段の再生信号に含まれるパイロット信号により再生時の
トラッキングをかけるトラッキング制御手段と、 前記ヘ
ッド手段の再生信号から前記１グループ単位のＮ個の斜
めトラック内における再生トラック位置を検出する再生
位置検出手段と、 前記基準信号と前記再生トラック位置
との相対関係を検出する相対位相検出手段と、 前記再生
信号に含まれる情報圧縮されたディジタルの映像情報信
号とディジタルの音声情報信号の遅延時間を前記相対位
相検出手段の検出相対位相に対応して調整し、前記映像
情報信号と前記音声情報信号を遅延させる遅延調整手段
と、 前記遅延調整手段により遅延調整されている情報圧
縮されたディジタルの前記映像情報信号を伸長させてア
ナログ映像信号を復元する映像伸長手段と、 前記遅延調
整手段により遅延調整されているディジタルの前記音声
情報信号からアナログ音声信号を復元する音声信号再現
手段を具備し、 通常再生状態において、前記シリンダ制
御手段により前記シリンダ同期信号に同期して前記ヘッ
ド手段を回転制御し、前記トラッキング制御手段の前記
キャプスタンにより前記パイロット信号を用いて前記磁
気テープの走行制御を行い、前記再生位置検出手段と前
記相対位相検出手段と前記遅延調整手段により前記検出
相対位相に対応して前記再生信号に含まれる情報圧縮さ
れた前記映像情報信号と前記音声情報信号の遅延時間を
調整し、遅延された前記映像情報信号から前記映像伸長
手段により伸長させたアナログ映像信号を出力し、遅延
された前記音声情報信号から前記音声再現手段により復
元されたアナログ音声信号を出力させるように構成した
ものである。

【０００９】

【作用】本発明では、通常再生状態において、シリンダ
制御手段によりシリンダ同期信号に同期してヘッド手段
を回転制御し、トラッキング制御手段のキャプスタンに
よりパイロット信号を用いて磁気テープの走行制御を行
い、再生位置検出手段と相対位相検出手段と遅延調整手
段により検出相対位相に対応して再生信号に含まれる情
報圧縮されたディジタルの映像情報信号とディジタルの
音声情報信号の遅延時間を調整することにより、ヘッド
手段の回転や磁気テープの走行を短時間に制御し、基準
信号に同期して再生復元された映像信号や音声信号を短
時間に出力できるようにした。 これにより、たとえば早
見再生から通常再生にモード移行した場合に、通常再生
状態への移行時間が著しく短縮され、操作性を大幅に向
上できる。また、圧縮された映像情報信号の遅延時間を
調整しているので、遅延調整のメモリ量は大幅に少なく
なる。また、映像信号と音声信号のタイミング関係の保
存も容易になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例のディジタル記録再
生装置について、図面を用いて説明する。図１は本発明
に基づくディジタルＶＴＲの構成図である。

【００１１】まず、記録時の動作について説明する。磁
気テープ１１はキャプスタン１５のキャプスタン軸１６
とピンチローラー１７に挟まれて、キャプスタン１５の
回転速度に対応した速度にて走行する。記録時には、キ
ャプスタン１５は所定の一定速度で回転し、テープ１１
は所定の一定速度にて走行する。磁気ヘッド１３Ａ，１
３Ｂを登載されたシリンダ１２は入力映像信号１０１の
フレーム同期信号の３倍の周波数のシリンダ同期信号に
同期して回転制御されている。

【００１２】入力映像信号１０１はＡ／Ｄ変換器２１に
より所定ビット幅（たとえば８ビット）のディジタル信
号にディジタル化される。ディジタル映像信号１０２は
１フレームをグループ単位として、ＤＣＴ変換やシャフ
リングや可変長符号化等が施され、その情報量を１／５
〜／１０程度に圧縮される。また入力音声信号１５１は
Ａ／Ｄ変換器５１により所定ビット幅（例えば１６ビッ
ト）のディジタル信号にディジタル化される。ディジタ
ル音声信号１５２は固定遅延部５２により圧縮部２２で
の映像信号の遅延量と等量の遅延を受ける。

【００１３】圧縮後のディジタル映像信号１０３とディ
ジタル音声信号１５３は合成部５３により時分割合成さ
れる。映像信号と音声信号が合成された合成記録信号１
５４は変調部２３により磁気記録に適した変調（たとえ
ば、インターリーブドＮＲＺＩ変調、８−１４変調また
は８−１０変調等）が施され、変調記録信号１０４を出
力する。また、変調部２３において、ディジタル的なビ
ット変調もしくはアナログ的な信号加算によって、第１
周波数ｆ１または第２周波数ｆ２のパイロット信号を変
調記録信号１０４に適時混在させている。記録時には切
換部２４のスイッチ回路は２５ａ側に接続されており、
変調記録信号１０４が磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂに送ら
れ、磁気テープ１１に記録される。

【００１４】図２（ａ）に磁気テープ１１に記録された
トラックパターンを示す。１フレームの変調記録信号
は、６本のトラックに分割されて記録される。各トラッ
クは圧縮された映像信号部と音声信号部とに領域分割さ
れている。また各トラックには順次トラック番号１〜６
が変調記録信号と一緒に記録されており、フレーム内に
おけるトラック位置情報を示している。更に、パイロッ
ト信号の無いトラックを間にはさんで、２トラックおき
に第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２のパイロット信号が
順番に記録されている。なお、１フレームの変調記録信
号１０４を６トラックに分割して記録するために、記録
時のシリンダ１２は入力映像信号１０１の１フレームの
タイミング基準信号の３倍の周波数のシリンダ同期信号
に同期して回転している。また、パイロット信号のない
トラックは磁気ヘッド１３Ａで記録し、パイロット成分
を含んだトラックは磁気ヘッド１３Ｂで記録している。

【００１５】図３により詳細なトラックパターンを示
す。各トラックの記録アジマスはトラック毎に交互に異
なっている。また、変調記録信号はトラック内でもブロ
ック化されて分割記録されている。各ブロックに記した
数字はトラック番号、Ａ〜Ｄはトラック内ブロックアド
レスであり、ブロックアドレスはトラック番号と同様に
変調記録信号と一緒に記録されている。早見再生時には
トラック内の分割された１ブロックを再生する毎に復調
・伸長を行い、そのブロックが占める画面の場所にはめ
込んで、合成の早見映像信号を形成することができる。

【００１６】次に、通常再生時に移行したときの動作に
ついて説明する。通常再生ではトラック上に記録された
変調記録信号の全てを正確に再生し、高精度の信号再生
を行う。シリンダ制御部１４は、基準信号作成部３５の
シリンダ同期信号１２４に同期してシリンダ１２を回転
制御する。基準信号作成部３５のシリンダ同期信号１２
４はフレーム基準信号１２２の３倍の周波数をもつタイ
ミング信号である。磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂは磁気テ
ープ１１に記録されている変調記録信号を再生し、ヘッ
ド再生信号１０５を出力する。再生時には、切換部２４
のスイッチ回路は２５ｂ側にスイッチされており、ヘッ
ド出力を変調再生信号１１０として伝送する。

【００１７】トラッキング制御部３８は、変調再生信号
１１０に含まれているパイロット信号を抽出し、周波数
ｆ１成分とｆ２成分の大きさを比較してその両者が平衡
するように、キャプスタン１５の回転を制御する。パイ
ロット信号の比較は、２トラック毎に行われ、パイロッ
ト信号が記録されていないトラックを再生している磁気
ヘッド１３Ａに、隣接したトラックから漏れ混んだパイ
ロット信号成分の大きさを比較するようにしている。ま
た、２トラック再生毎にパイロット信号の比較の極性を
反転させ、常に先行トラックのパイロット成分の大きさ
と後行トラックのパイロット成分の大きさを比較して、
キャプスタン１５の回転速度制御を行うようにしてい
る。これにより、磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂは正確にア
ジマスの一致したトラックをトラッキング再生してい
く。

【００１８】変調再生信号１１０は復調部３１により復
調され、圧縮再生信号１１１を得る。復調部３１は、変
調再生信号１１０から再生トラック位置情報を含んだト
ラック情報信号１２０を出力する。再生位置検出部３６
は、トラック情報信号１２０から再生トラック位置を検
出し、トラック位置信号１２１を出力する。

【００１９】相対位相検出部３７は、基準信号作成部３
５のフレーム基準信号１２２の発生タイミングにおいて
再生位置検出部３６のトラック位置信号１２１をラッチ
することにより、再生トラック位置の相対位相を検出す
る。相対位相検出部３７の相対位相信号１２３は遅延調
整部３２に送られる。遅延調整部３２は、たとえばラン
ダムアクセスメモリを含んで構成され、圧縮再生信号１
１１をメモリに保存し、適切な遅延を施して遅延再生信
号１１２を出力する。遅延調整部３２の遅延時間は相対
位相検出部３７の相対位相信号１２３によって調整され
る。

【００２０】遅延再生信号１１２は分離部５４により映
像情報信号１５８と音声情報信号１５５とに分離され
る。遅延再生信号においては映像情報信号と音声情報信
号とが時分割合成されているので、分離部５４ではこれ
をブロックアドレスを参照するなどして分離する。

【００２１】映像情報信号１５８は伸長部３３に入力さ
れ、圧縮されている映像情報信号１５８を伸長復元し、
ディジタル映像信号１１３を得る。伸長部３３にはフレ
ーム基準信号１２２も入力され、フレーム基準信号１２
２のタイミングにあわせてフレームの垂直同期信号が挿
入される（フィールド毎の垂直同期信号も生成挿入され
る）。ディジタル映像信号１１３はＤ／Ａ変換部３４に
よりアナログ映像信号１１４に変換されて出力される。

【００２２】音声情報信号１５５は固定遅延部５５に入
力され、映像信号とのタイミング関係を保つために伸長
部３３と等量の遅延を加えられてディジタル音声信号１
５６となる。ディジタル音声信号１５６はＤ／Ａ変換部
５６によりアナログ音声信号１５７に変換されて出力さ
れる。

【００２３】次に、本発明のディジタル記録再生装置の
効果について説明する。一般に、映像信号の記録再生を
行うディジタルＶＴＲでは、出力映像信号のフレーム周
波数を所定の基準値に常に一致させることが要求されて
いる。これは、テレビモニターの垂直同期周波数が所定
値に固定されているためである。また、入力・出力の回
路構成が簡素になるという利点もある。しかしながら、
早見再生を行う場合には、磁気テープ１１からの再生信
号を正確に復調するために、テープの走行速度に応じて
シリンダ１２の回転速度を記録時の回転速度から変更補
正し、磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂとテープ１１の相対速
度を記録時と同じに保つようにしている。そのため、シ
リンダ１２の回転と早見再生時のフレーム基準信号１２
２（およびその３倍の周波数信号）は同期しなくなり、
両者の位相関係は不定になる。早見再生時は、磁気ヘッ
ドがトラックをクロスしてトレースするので、トラック
内の分割されたブロック毎に復調・伸長再生し、正常に
再生できたブロックの映像情報を対応する画面位置には
め込んで、早見映像信号として出力する。

【００２４】このような早見状態から通常の再生状態に
移行させたときには、シリンダ１２は基準信号作成部３
５のシリンダ同期信号１２４に同期して回転制御され
る。磁気ヘッド１３Ａ，１３Ｂから再生された変調再生
信号１１０に含まれるパイロット信号によりトラッキン
グ制御部３８は、キャプスタンの回転を制御し、磁気テ
ープ１１の走行を制御する。その結果、磁気ヘッド１３
Ａ，１３Ｂはアジマスの一致したトラックを順次再生し
ていくようにトラッキング制御される。トラッキングに
用いたパイロット信号は４トラックを周期（４トラック
周期）として繰り返されているのに対して、圧縮映像信
号は１フレームをグループ単位として６トラックに分割
して記録（６トラック分割）されている。従って、トラ
ッキングの安定な引き込み状態ではフレーム基準信号１
２２に対して再生トラック位置がタイミング的に一致す
るとは限らない。たとえば、図２に示したように４トラ
ックの相対位相差をもって同期して推移する場合も発生
する。本実施例では、トラッキングによるこのような相
対位相差が生じた場合でも、フレーム基準信号１２２に
対する再生トラックの相対位置を相対位相検出部３７に
より検出し、検出相対位相に応じて遅延調整部３２の遅
延時間を迅速・正確に調整し、遅延再生信号１１２のタ
イミングを簡単にフレーム基準信号１２２に一致させる
ことができる。その結果、早見再生時から通常再生への
移行時間が格段に短縮され、ディジタル記録再生装置と
しての操作性は大幅に向上する。

【００２５】また、音声信号についても映像信号と同様
に遅延時間の調整を行なうので、映像ト音声のずれを生
ずることがない。また、テープ走行を制御するトラッキ
ングは、フレーム基準信号１２２へのタイミング合わせ
動作を行う必要が無い。そのため、トラッキング制御が
著しく簡単化される。さらに、圧縮再生信号１１１を遅
延させるようにしているので、遅延時間内の映像情報が
少なくなり、遅延調整部３２のメモリ量が大幅に少なく
できる。

【００２６】次に本発明の他の実施例について図５を用
いて説明する。図５は本発明のディジタル記録再生装置
の第２の実施例の構成図である。図１との基本的な違い
は、分離部と遅延調整部とを入れ替えたことである。こ
れに伴い遅延調整部を音声情報信号遅延調整部５７と映
像情報信号遅延調整部５８とに分けてあり、それぞれが
相対位置検出部からの相対位相信号１２３を受けて遅延
時間の調整を行なう。ここで、音声情報に対する遅延調
整部については図１での固定遅延部５５の機能を含ま
せ、固定遅延部５５のブロックを省略してある。これ以
外の構成・動作は図１と全く同じである。このような構
成とすることによっても、全体として必要なメモリ量は
同じである。従って、本実施例は図１の実施例の効果に
加え、固定遅延部５５を省略することで固定遅延のため
に必要なメモリ管理が省略できるという利点がある。

【００２７】なお、実施例ではトラック上に多重記録さ
れたパイロット信号を再生してトラッキング制御をかけ
るようにしたが、本発明はそのような場合に限らず、例
えば、トラック上の所定個所に部分的にパイロット信号
を記録再生してトラッキングをかけるようにしたり、ま
た、リニアトラックに記録されたコントロール信号を用
いてトラッキングをかけるようにしても良い。

【００２８】また、圧縮・分割のグループ単位は１フレ
ームに限らず、数フレームにまたがっていてもよい。

【００２９】さらに、上記実施例では早見再生状態から
通常再生状態への移行時について説明したが、本発明は
そのような場合だけではなく、スロー再生，スチル再
生，停止状態から通常再生へのモード移行時にも上述の
ごとき著しい効果を得る事ができる。

【００３０】その他、本発明の出力信号を変えずして種
々の変形が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明のディジタル記録再生装置では、
基準信号と再生トラック位置との相対関係を相対位相検
出手段により検出し、該相対位相に応じて遅延調整手段
により再生信号を遅延させることにより、基準信号と遅
延された再生信号のタイミングを瞬時に一致させる事が
できる。その結果、本発明のディジタル記録再生装置に
よりディジタルＶＴＲを構成するならば、早見再生から
通常再生へのモード移行時間が著しく短縮され、操作性
を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を表すブロック構成図

【図２】本発明の動作を説明するためのタイムチャート

【図３】本発明の動作を説明するためのトラックパター
ン図

【図４】従来のディジタル記録再生装置のブロック構成
図

【図５】本発明の第２の実施例を表わすブロック構成図

【符号の説明】

１１ 磁気テープ １２ シリンダ １３Ａ，１３Ｂ 磁気ヘッド １４ シリンダ制御部 １５ キャプスタン １６ キャプスタン軸 １７ ピンチローラー ２１，５１ Ａ／Ｄ変換部 ２２ 圧縮部 ２３ 変調部 ２４ 切換部 ３１ 復調部 ３２ 遅延調整部 ３３ 伸長部 ３４，５６ Ｄ／Ａ変換部 ３５ 基準信号作成部 ３６ 再生位置検出部 ３７ 相対位相検出部 ３８ トラッキング制御部 ５２，５５ 固定遅延部 ５３ 合成部 ５４ 分離部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−245788（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−328274（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−234478（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/782 - 5/783 H04N 5/91 - 5/956 G11B 5/09

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル化して情報圧縮を施された映
   像信号の１グループ単位とディジタル化した音声信号の
   １グループ単位とをＮ個（ここに、Ｎは４以上の整数）
   の斜めトラックに分割して磁気テープに記録する記録手
   段と、前記磁気テープの斜めトラックから信号を再生するヘッ
   ド手段と、 基準信号、および前記基準信号の周波数よりも高い周波
   数をもつシリンダ同期信号を作成する基準信号作成手段
   と、 前記ヘッド手段を搭載したシリンダを前記シリンダ同期
   信号に同期して回転制御するシリンダ制御手段と、 前記磁気テープの走行を制御するキャプスタンを含み、
   前記ヘッド手段の再生信号に含まれるパイロット信号に
   より再生時のトラッキングをかけるトラッキング制御手
   段と、 前記ヘッド手段の再生信号から前記１グループ単位のＮ
   個の斜めトラック内における再生トラック位置を検出す
   る再生位置検出手段と、 前記基準信号と前記再生トラック位置との相対関係を検
   出する相対位相検出手段と、 前記再生信号に含まれる情報圧縮されたディジタルの映
   像情報信号とディジタルの音声情報信号の遅延時間を前
   記相対位相検出手段の検出相対位相に対応して調整し、
   前記映像情報信号と前記音声情報信号を遅延させる遅延
   調整手段と、 前記遅延調整手段により遅延調整されている情報圧縮さ
   れたディジタルの前記映像情報信号を伸長させてアナロ
   グ映像信号を復元する映像伸長手段と、 前記遅延調整手段により遅延調整されているディジタル
   の前記音声情報信号からアナログ音声信号を復元する音
   声信号再現手段を具備し、 通常再生状態において、前記シリンダ制御手段により前
   記シリンダ同期信号に同期して前記ヘッド手段を回転制
   御し、前記トラッキング制御手段の前記キャプスタンに
   より前記パイロット信号を用いて前記磁気テープの走行
   制御を行い、前記再生位置検出手段と前記相対位相検出
   手段と前記遅延調整手段により前記検出相対位相に対応
   して前記再生信号に含まれる情報圧縮された前記映像情
   報信号と前記音声情報信号の遅延時間を調整し、遅延さ
   れた前記映像情報信号から前記映 像伸長手段により伸長
   させたアナログ映像信号を出力し、遅延された前記音声
   情報信号から前記音声再現手段により復元されたアナロ
   グ音声信号を出力させる ディジタル記録再生装置。