JP3225770B2 - 信号記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル情報信
号の信号記録再生装置に係り、特に現行のアナログＶＴ
Ｒと互換性を有する信号記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、家庭用の画像信号記録再生機器と
しては、１／２インチ幅の酸化物テープを用いたアナロ
グ方式のＶＴＲが実用化されている。

【０００３】一方、次世代のＴＶ放送としてディジタル
放送の実用化が進めらている。例えば、米国において、
現行のＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などの画像信号（以
後、Ｓtandard Ｄefinition；ＳＤ画像信号と呼ぶ）に
比べ、より解像度の高い広帯域画像信号（以後、Ｈigh
Ｄefinition；ＨＤ画像信号と呼ぶ）を高能率ディジタ
ル圧縮符号化し、現行ＴＶ放送と同じ６ＭＨzの帯域幅
で放送するＡＴＶ（Ａdvanced Ｔelevision）方式が知
られている。また、ＳＤ画像信号に関しても、ＭＰＥＧ
（Ｍoving Ｐicture Ｅxperts Ｇroup）方式を用いて高
能率ディジタル圧縮符号化し、衛星や同軸ケーブルを通
して放送するシステムが知られている。

【０００４】尚、これらのディジタル放送システムに関
しては、テレビジョン学会誌、第４７巻、第４号（１９
９３年）、第４８６頁〜第５０３頁に詳しく述べられて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近い将来、これらのデ
ィジタルＴＶ放送が実用化され、アナログＴＶ放送と混
在した形態で実施されるものと考えられるが、従来のア
ナログＶＴＲでは、これらのディジタル画像信号をディ
ジタル信号のまま記録再生することはできなかった。

【０００６】本発明の目的は、現行のアナログＶＴＲと
互換性を有しながら、さらにディジタルＴＶ放送などの
ディジタル圧縮符号化された画像及び音声信号をディジ
タル信号のまま記録し再生できる画像信号記録装置及び
記録再生装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による信号記録再生装置は、アナログ画像信
号を第１のアジマス角度を有する磁気ヘッド群を用いて
磁気テープの磁性層表層部分に記録しまたは再生する第
１の記録再生手段と、アナログ音声信号を上記第１のア
ジマス角度より大きい第２のアジマス角度を有する磁気
ヘッド群を用いて上記アナログ画像信号の記録または再
生に先行して磁性層深層部分に記録しまたは再生する第
２の記録再生手段と、ディジタル情報信号を上記第２の
アジマス角度を有する磁気ヘッド群を用いて磁気テープ
に記録しまたは再生する第３の記録再生手段と、各磁気
ヘッド群を搭載した回転ドラムの回転速度と磁気テープ
の走行速度を制御するサーボ手段とを備える。サーボ手
段は、ディジタル情報信号の記録再生トラックピッチを
アナログ画像信号の記録再生トラックピッチの略１／２
となるように制御する。

【０００８】さらに本発明では、ディジタル情報信号の
記録または再生時には、ディジタル情報信号の伝送レー
トに応じて使用する磁気ヘッドを選択し、サーボ手段に
より磁気テープを複数の走行速度に制御して、伝送レー
トに係わらずトラックピッチを一定に設定する複数のデ
ィジタル記録再生モードを有する構成とした。また、磁
気テープのリニアトラック上に、複数のアナログ記録再
生モードおよび複数のディジタル記録再生モードを識別
可能なモード識別情報を記録し、サーボ手段は、そのモ
ード識別情報を元に制御する構成とした。

【０００９】

【作用】ディジタル情報信号は、ディジタル記録信号処
理手段により、誤り訂正符号などを付加してブロック化
され、さらに記録符号化（変調）されて、第２のアジマ
ス角度を有する磁気ヘッドにより磁気テープの斜め方向
に形成されるヘリカルトラックに記録される。このと
き、ディジタル記録信号処理手段における時間軸処理に
より、入力されたディジタル情報信号の伝送レートによ
らず、ほぼ一定の記録レートで記録される。サーボ回路
は、回転ドラムの回転速度を記録レートと同様ほぼ一定
の速度で回転させ、磁気テープの走行速度は入力された
ディジタル情報信号の伝送レートに応じて切り換え制御
する。記録した信号がディジタル情報信号であることを
示すモード識別情報は、磁気テープ長手方向の所謂リニ
アトラックに記録される。

【００１０】再生時、アナログ／ディジタル判別手段
は、リニアトラックに記録されたモード識別情報を検出
し、記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディ
ジタル情報信号かを判別する。そして再生したディジタ
ル情報信号は、ディジタル再生信号処理手段により、復
調、誤り訂正などの処理が施され、元のディジタル情報
信号に復元される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１２】図１は本発明による画像信号記録再生装置
の一実施例を示すブロック図である。ここで、１ａ，１
ｂ，２ａ，２ｂ，４は磁気ヘッド、５は回転ドラム、６
は磁気テープ、１１，２１，３１は入力端子、１２はア
ナログ画像記録信号処理回路、２２はアナログ音声記録
信号処理回路、３２はディジタル記録信号処理回路、１
３，１５，１７，２３，２５，２７，４５は切換スイッ
チ、１４，２４，４４は記録アンプ、１６，２６，４６
は再生アンプ、１８はアナログ画像再生信号処理回路、
２８はアナログ音声再生信号処理回路、３８はディジタ
ル再生信号処理回路、１９，２９，３９は出力端子、４
１は記録系サーボ回路、４２は識別信号発生回路、４８
は識別信号検出回路、４９は再生系サーボ回路、５１は
アナログ／ディジタル選択回路、５３はアナログ／ディ
ジタル判別回路である。

【００１３】先ず、アナログ画像信号記録時の動作につ
いて説明する。記録時には切換スイッチ１５，２５，４
５はそれぞれ［Ｒ］側に接続される。

【００１４】同図において、入力端子１１より入力され
たアナログ画像信号は、アナログ画像記録信号処理回路
１２において、その輝度信号がＦＭ変調され、搬送色信
号が低域周波数変換され、それらが加算されたアナログ
画像記録信号ＳＲ１に変換される。一方、入力端子２１
より入力されたアナログ音声信号は、アナログ音声記録
信号処理回路２２において、左／右或いは正／副２チャ
ンネルの音声信号がそれぞれＦＭ変調され、それらが加
算されたアナログ音声記録信号ＳＲ２に変換される。図
２（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれこのアナログ画像記録信
号ＳＲ１とアナログ音声記録信号ＳＲ２の帯域の一例を
示したものである。

【００１５】ここで、アナログ／ディジタル選択回路５
１により記録すべき信号としてアナログ画像信号が選択
されると、その出力制御信号ＣＲ１により、切換スイッ
チ１３，２３はそれぞれ［Ａ］側に接続され、アナログ
画像記録信号ＳＲ１及びアナログ音声記録信号ＳＲ２は
それぞれ記録アンプ１４，２４を介して磁気ヘッド１
ａ，１ｂ及び２ａ，２ｂに供給される。記録系サーボ回
路４１は、回転ドラム５の回転速度Ｒを第１の回転速度
Ｒ１に、磁気テープ６の走行速度Ｖを第１の走行速度Ｖ
１に制御する。

【００１６】図３はこのときの記録パターンの一例を示
したものである。磁気テープ６には、先ず、磁気ヘッド
２ａ，２ｂによりアナログ音声記録信号ＳＲ２が記録さ
れ、トラック幅Ｔｗ２のアナログ音声トラック６２ａ，
６２ｂが形成される。次に、そのアナログ音声トラック
６２ａ，６２ｂの上に磁気ヘッド１ｂ，１ａによりアナ
ログ画像記録信号ＳＲ１が重ね記録され、トラック幅Ｔ
ｗ１のアナログ映像トラック６１ｂ，６１ａが形成され
る。Ｔｐ１はトラックピッチである。例えば、回転ドラ
ム５のドラム径を６２ｍｍ、その回転速度Ｒ１をアナロ
グ画像信号のフレーム周波数と同じ３０ｒｐｓ、磁気テ
ープ６の走行速度Ｖ１を３３．３５ｍｍ／ｓとすると、
トラックピッチＴｐ１は５８μｍとなる。これは、所謂
５２５ライン／６０フィールドのアナログ画像信号記録
時の標準（ＳＰ）モードと呼ばれ、テープ走行速度Ｖ１
をＳＰモードの１／２、１／３として長時間化した場合
をそれぞれＬＰモード、ＥＰモード（米国ではＳＬＰモ
ード）と呼ばれている。このときのトラックピッチＴｐ
１はそれぞれ２９μｍ、１９．３μｍである。一方、６
２５ライン／５０フィールドのアナログ画像信号の場合
は、ドラム回転速度Ｒ１をそのフレーム周波数と同じ２
５ｒｐｓ、テープ走行速度Ｖ１をそれぞれ２３．３９ｍ
ｍ／ｓ及びその１／２、トラックピッチＴｐ１を４９μ
ｍ、２４．５μｍとしたＳＰモード及びＬＰモードが知
られている。ドラム径は同じ６２ｍｍである。

【００１７】次に、ディジタル画像信号記録時の動作に
ついて説明する。

【００１８】図１において、入力端子３１にはＭＰＥＧ
方式などにより高能率圧縮符号化されたディジタル画像
及び音声信号が入力され、ディジタル記録信号処理回路
３２において、インターリーブ、誤り訂正符号や同期信
号の付加、ブロック化などのフォーマッティング処理が
施され、さらに記録符号化（変調）され、ディジタル記
録信号ＳＲ３に変換される。

【００１９】ここで、磁気テープ６にアナログ記録と同
じ酸化物テープを用いるとすると、ディジタル記録信号
ＳＲ３の記録レートは、保持力を高めた高性能テープ
（所謂Ｓ−ＶＨＳテープ）では、２０Ｍｂｐｓ程度まで
高めることが可能である。このとき、入力信号の伝送レ
ートは、ディジタル記録信号処理回路３２でのフォーマ
ッティング処理による冗長度を考慮しても、約１５Ｍｂ
ｐｓ程度まで確保できる。一方、ＭＰＥＧ−２方式で高
能率圧縮符号化されたＳＤ画像信号及び音声信号の伝送
レートは最大でも約１０Ｍｂｐｓ程度であり、従って、
このディジタルＳＤＴＶ信号をアナログ記録と同じ酸化
物テープに記録することが可能となる。このように、本
発明は、高能率画像圧縮技術の進展によりディジタル画
像信号がアナログ画像信号に近い帯域幅で記録できるよ
うになってきたことに鑑みてなされたものである。

【００２０】ところで、上記の例で見ると、最大入力レ
ート約１５ｂｐｓに対して実際の入力レートは約１０Ｍ
ｂｐｓと、約５ｂｐｓの余裕がある。この場合、この余
ったデータ分は特殊再生用の信号を記録してもよい。

【００２１】アナログ／ディジタル選択回路５１により
記録すべき信号としてディジタル画像信号が選択される
と、その出力制御信号ＣＲ１により、切換スイッチ２３
は［Ｄ］側に接続され、ディジタル記録信号ＳＲ３は記
録アンプ２４を介して磁気ヘッド２ａ，２ｂに供給され
る。このとき、制御信号ＣＲ１により、切換スイッチ１
３も［Ｄ］側に接続され、磁気ヘッド１ａ，１ｂにはな
にも供給されない。記録系サーボ回路４１は、アナログ
／ディジタル選択回路５１からの制御信号ＣＲ１を受
け、回転ドラム５の回転速度Ｒを第２の回転速度Ｒ２
に、磁気テープ６の走行速度Ｖを第２の走行速度Ｖ２に
制御する。このときのドラム回転速度Ｒ２は記録するデ
ィジタル画像信号のフレーム周波数に係わらず、例え
ば、３０ｒｐｓ以上の一定速度である。

【００２２】ディジタル記録信号ＳＲ３の記録レート
は、入力されたディジタル画像及び音声信号の伝送レー
トに関係なく、磁気テープ６の記録密度から決まるほぼ
一定の記録レートで記録される。そして、この記録レー
トから最大入力レートが決まり、これ以下の入力レート
の場合は、ダミーデータを付加するか、或いは、上述し
たように、特殊再生用のデータを付加して記録レートを
ほぼ一定にして記録する。例えば、磁気テープ６が高性
能酸化物テープの場合、上述したように、記録レートは
約２０Ｍｂｐｓ、最大入力レートが約１５Ｍｂｐｓとな
り、７．５Ｍｂｐｓ〜１５Ｍｂｐｓのディジタル画像及
び音声信号を記録することができる。７．５Ｍｂｐｓ以
下の信号については、後述するようにテープ速度を下げ
て長時間記録が可能となる。

【００２３】ところで、このようなディジタル信号を記
録する場合に問題となるのは磁気ヘッド２ａ，２ｂのギ
ャップ長さや材質である。従来のアナログ記録専用の装
置においては、図２（Ｂ）に示したように音声信号の記
録周波数が低く、かつ磁性層の深層部まで記録する必要
から、音声用磁気ヘッド２ａ，２ｂのギャップ長さは１
μｍ以上と座増用磁気ヘッド１ａ，１ｂに比べてかなり
広く、その材質もフェライトが一般的であった。しかし
このような広いギャップの磁気ヘッドでは上述したよう
な高レートのディジタル信号を記録再生することは不可
能である。そこで、本発明では、このギャップ長さをデ
ィジタル信号の記録波長の１／２以下、具体的には０．
３μｍ以下とした。さらに、このような狭ギャップにお
いてもアナログ音声の深層記録が可能なように、ヘッド
の材質として従来のフェライトに代りメタルを用いた。
これにより、アナログ音声信号の深層記録とディジタル
信号の短波長記録が共通の磁気ヘッドで実現できる。

【００２４】図４はこのディジタル信号の記録パターン
の一例を示したものである。磁気テープ６には、磁気ヘ
ッド２ａ，２ｂによりディジタル記録信号ＳＲ３が記録
され、トラックピッチＴｐ２のディジタル信号トラック
６３ａ，６３ｂが形成される。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１はこのトラックピッチＴｐ２とドラム
回転速度Ｒ２、テープ走行速度Ｖ２、ヘッド幅Ｔｗ２な
どとの関係の一例を示したものである。いずれもドラム
径はアナログ画像信号記録時と同じく６２ｍｍである。

【００２７】例１はトラックピッチＴｐ２を先に述べた
５２５ライン／６０フィールドのアナログ画像記録時の
ＬＰモードと同じ２９μｍとした例であり、例えば、ド
ラム回転速度Ｒ２及びテープ走行速度Ｖ２もアナログ画
像記録時と同じとすると、録画時間も、同様、ＳＰモー
ド（このときの録画時間を２時間とする）の２倍の４時
間となる。ヘッド幅Ｔｗ２は、オーバーライト記録も可
能なガードバンドレス記録のために、トラックピッチＴ
ｐ２より少なくとも１０％以上広い３２μｍ程度に設定
される。このようにトラックピッチＴｐ２、ドラム回転
速度Ｒ２及びテープ走行速度Ｖ２をアナログ画像記録時
と同じとすると、記録系サーボ回路４１はアナログ画像
記録時と共用でき、回路規模の低減が図れる。

【００２８】例２はトラックピッチＴｐ２をアナログ画
像記録時のＥＰモードと同じ１９μｍとした例であり、
この場合も、ドラム回転速度Ｒ２及びテープ走行速度Ｖ
２をアナログ画像記録時と同じとすると、録画時間も同
様にＳＰモードの３倍の６時間となり、かつ記録系サー
ボ回路４１はアナログ画像記録時と共用できる。さら
に、オーバーライト記録が可能なガードバンドレス記録
を実現するヘッド幅Ｔｗ２に関しても、従来のアナログ
記録専用の装置において設定されるヘッド幅（例えば、
２８μｍ）をそのまま変更せずに適用できる。

【００２９】例３及び例４は、従来のアナログ記録専用
時と同じ２８μｍのヘッド幅Ｔｗ２で、ガードバンドレ
ス記録を実現し、かつ可能な限りトラックピッチＴｐ２
を１９μｍより広くして再生信号Ｓ／Ｎの増大を図った
例である。例３はテープ走行速度Ｖ２を約１６．９ｍｍ
／ｓとしてトラックピッチＴｐ２を２４μｍとした例で
あり、録画時間は約４．８時間とテープ走行速度Ｖ２を
遅くした分例１より長でき、再生信号Ｓ／Ｎはトラック
ピッチＴｐ２を広くした分例２より増大できる。例４は
ドラム回転速度Ｒ２を３７．５ｒｐｓと速くしてトラッ
クピッチＴｐ２を約２３μｍとした例であり、録画時間
は例１と同じ４時間である。この例４では、ドラム回転
速度Ｒ２を速くした分記録波長が長くなり、例３に対し
ては、録画時間は短いが再生信号Ｓ／Ｎはさらに増大で
きる。

【００３０】このように、本発明によれば、従来のアナ
ログ画像と同等以上の画質のディジタル画像を２倍以上
の録画時間で記録できる。尚、上記表１では４つの例を
示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
要は、ディジタル記録時のトラックピッチＴｐ２を２９
μｍ以下として録画時間をアナログ記録ＳＰモードの２
倍以上確保するとともに、アナログ音声記録と兼用する
磁気ヘッド２ａ，２ｂのヘッド幅Ｔｗ２をそのトラック
ピッチＴｐ２より少なくとも１０％以上広くして、ガー
ドバンドレス記録及びオーバーライト記録を可能とした
ことである。

【００３１】識別信号発生回路４２は、アナログ／ディ
ジタル選択回路５１からの制御信号ＣＲ１を受け、再生
側において記録された信号の種類を判別するための識別
信号を発生する。そしてこの識別信号は、記録アンプ４
４を介して磁気ヘッド４に供給され、磁気テープ６の長
手方向の所謂リニアトラックに記録される。

【００３２】このリニアトラックとしては、オーディオ
トラックやコントロールトラックを用いてもよい。オー
ディオトラックを利用する場合、アナログ画像信号記録
時は従来通りアナログ音声信号を記録し、ディジタル画
像信号記録時には上記識別信号を記録する。コントロー
ルトラックを利用する場合は、アナログ画像信号記録時
は従来通りコントロール信号を記録し、ディジタル画像
信号記録時には、例えば、コントロール信号を上記識別
信号でパルス幅変調して記録する。これらにより、記録
アンプ４４や磁気ヘッド４を新たに追加する必要は無く
なり、装置の簡略化や低コスト化が図れる。

【００３３】次に再生時の動作を説明する。このとき切
換スィッチ１５，２５，４５はそれぞれ［Ｐ］側に接続
される。識別信号検出回路４８は、磁気ヘッド４で再生
し、再生アンプ４６で増幅した出力信号を受け、磁気テ
ープ６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いは
ディジタル画像信号か、などを示す識別信号を検出す
る。そして、その検出した識別信号をアナログ／ディジ
タル判別回路５３に出力する。

【００３４】アナログ／ディジタル判別回路５３は、識
別信号検出回路４８からの識別信号を受け、磁気テープ
６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディ
ジタル画像信号かを判別する。そして、その出力制御信
号ＣＰ１により、切換スイッチ１７，２７を制御し、再
生された信号の処理系を切り換える。再生系サーボ回路
４９は、同様に、その制御信号ＣＰ１を受け、回転ドラ
ム５の回転速度Ｒを第１の回転速度Ｒ１か、或いは第２
の回転速度Ｒ２に制御し、磁気テープ６の走行速度Ｖを
第１の走行速度Ｖ１か、或いは第２の走行速度Ｖ２に制
御する。

【００３５】先ず、アナログ画像信号再生時の動作につ
いて説明する。

【００３６】上述したように、アナログ／ディジタル判
別回路５３により磁気テープ６に記録された信号がアナ
ログ画像信号と判別された場合、磁気ヘッド１ａ，１ｂ
により再生され、再生アンプ１６で増幅された信号ＳＰ
１は、切換スイッチ１７を介してアナログ画像再生信号
処理回路１８に入力され、アナログ画像記録信号処理回
路１２の逆の処理が行われ、元のベースバンドのアナロ
グ画像信号が出力端子１９より出力される。一方、磁気
ヘッド２ａ，２ｂにより再生され、再生アンプ２６で増
幅された信号ＳＰ２は、切り換えスイッチ２７を介して
アナログ音声再生信号処理回路２８に供給され、元のア
ナログ音声信号に変換され、出力端子２９から出力され
る。

【００３７】次に、ディジタル画像信号再生時の動作に
ついて説明する。

【００３８】アナログ／ディジタル判別回路５３によ
り、磁気テープ６に記録された信号がディジタル画像信
号と判別された場合、その出力制御信号ＣＰ１により切
換スィッチ１７，２７は［Ｄ］側に接続され、磁気ヘッ
ド２ａ，２ｂにより再生され、再生アンプ２６で増幅さ
れた信号ＳＰ３は切換スイッチ２７を介してディジタル
再生信号処理回路３８に入力される。ディジタル再生信
号処理回路３８では、ディジタル記録信号処理回路３２
の逆の復調及びデフォーマッティング処理を行い、元の
ディジタル画像及び音声信号を復元し、その信号は出力
端子３９より出力される。

【００３９】このように、本実施例によれば、現行のア
ナログ画像信号と、高能率圧縮符号化されたディジタル
画像信号などのディジタル情報信号を共通の記録媒体
で、かつ、単一のヘッド構成で選択記録し自動判別再生
することができる。

【００４０】図５は本発明による画像信号記録再生装置
の他の実施例を示すブロック図である。ここで、１ｃ，
１ｄ，２ｃは磁気ヘッド、５２はディジタル記録モード
選択回路、５４はディジタル記録モード判別回路であ
り、その他、図１と同一符号は同一物である。本実施例
の特徴は、アナログ記録およびディジタル記録ともに長
時間記録モードを備えた点にある。

【００４１】アナログ画像信号の長時間記録モードの動
作については、従来のアナログ記録専用の装置と同様で
ある。即ち、アナログ／ディジタル選択回路５１により
記録すべき信号としてアナログ画像信号が選択され、ア
ナログ記録モード選択回路（図示せず）により長期間モ
ードが選択されると、記録系サーボ回路４１は、回転ド
ラム５の回転速度Ｒを標準（ＳＰ）モードのときと同じ
第１の回転速度Ｒ１に、磁気テープ６の走行速度ＶをＳ
Ｐモードのときの第１の走行速度Ｖ１の１／２（ＬＰモ
ード）、または１／３（ＥＰモード）に制御し、トラッ
クピッチＴｐ１がＳＰモードの１／２または１／３のト
ラックが形成される。そして、図２（Ａ）と同様のアナ
ログ画像記録信号ＳＲ１は長時間記録用の磁気ヘッド１
ｃ，１ｄ供給され、そのトラックの表層部に記録され
る。図２（Ｂ）と同様のアナログ音声記録信号ＳＲ２は
磁気ヘッド２ａ，２ｂによりそのトラックの深層部に記
録される。

【００４２】次に、ディジタル画像信号記録時の動作に
ついて説明する。

【００４３】ディジタル記録モード選択回路５２は、入
力されたディジタル画像及び音声信号の伝送レートに応
じて、複数のモードの中から一つを選択し、その出力制
御信号ＣＲ２を出力する。ここで、標準伝送レート（例
えば、先に述べた７．５〜１５Ｍｂｐｓ）のディジタル
画像及び音声信号を記録する標準モードの場合、その動
作は図１の実施例で述べたとおりである。

【００４４】一方、標準伝送レートに対して１／Ｎの伝
送レートのディジタル画像及び音声信号を記録する長時
間モードの場合、記録系サーボ回路４１は、ディジタル
記録モード選択回路５２からの出力制御信号ＣＲ２を受
け、回転ドラム５の回転速度Ｒを標準モードのときと同
じ第２の回転速度Ｒ２に、磁気テープ６の走行速度Ｖは
標準モードのときの第２の走行速度Ｖ２の１／Ｎの走行
速度（Ｖ２／Ｎ）に制御する。一方、ディジタル記録信
号処理回路３２からは、回転ドラム５の回転に同期して
１／Ｎに時間軸圧縮された記録信号ＳＲ３が出力され
る。

【００４５】図６は回転ドラム５への磁気ヘッド２ａ，
２ｂ，２ｃの取付け高さの一例を示し、例えば、磁気ヘ
ッド２ｂと同じアジマス角を持つ磁気ヘッド２ｃが磁気
ヘッド２ａに近接して取り付けられている。磁気ヘッド
２ａと２ｃの取付け高さＨａは、そのギャップ間距離ψ
に応じた値に設定される。

【００４６】図７は回転ドラム５の回転とディジタル記
録信号ＳＲ３のタイミングの一例を示す波形図である。
ここで、（Ａ）は回転ドラム５の、（Ｂ）及び（Ｃ）は
標準モード及び長時間モードそれぞれにおけるディジタ
ル記録信号ＳＲ３のタイミングであり、（Ａ）において
低レベルの期間は磁気ヘッド２ａまたは２ｃにより記録
され、高レベルの期間は磁気ヘッド２ｂにより記録され
る期間を示している。このように、標準モードの場合に
は連続した記録信号ＳＲ３が記録され、長時間モードの
場合には回転ドラム５の回転に同期して１／Ｎに時間軸
圧縮された記録信号ＳＲ３が記録される。このとき、磁
気テープ６の走行速度Ｖは標準モードに対して１／Ｎに
制御されるため、記録パターンは図４と同様となり、標
準モードの場合とほとんど同じトラックピッチＴｐ２の
トラック６３ａ，６３ｂが形成される。

【００４７】このように、標準伝送レートのディジタル
画像及び音声信号を基準として、伝送レートの低いディ
ジタル画像及び音声信号を記録する場合は、その伝送レ
ート比Ｎに応じて時間軸圧縮比を変化させることによ
り、伝送レートにかかわらず記録レートは一定となり、
回転ドラム５の回転速度Ｒも一定であるため、記録密度
も一定となる。従って、記録密度が一定でＮ倍の長時間
化が実現できる。尚、図７（Ｃ）では時間軸圧縮比Ｎの
一例として２としたが、このＮは整数であればなんでも
よい。即ち、Ｎが偶数の場合は、図示したように、磁気
ヘッド２ａ，２ｃを用い、奇数の場合は、磁気ヘッド２
ａ，２ｂを用いて時間軸圧縮した信号を記録すればよ
い。これにより、Ｎ＝１の標準モードの場合も含めて磁
気テープ６に記録されるトラックフォーマットを共通化
することができる。

【００４８】図８は回転ドラム５への磁気ヘッド２ａ，
２ｂ，２ｃの取付け高さの他の例を示し、ここでは、磁
気ヘッド２ｃは、磁気ヘッド２ａ，２ｂと異なるアジマ
ス角α１を有し、取付け高さＨｂで磁気ヘッド２ａに近
接して取り付けられている。磁気ヘッド２ｃのアジマス
角α１は、近接して取り付けられている磁気ヘッド２ａ
のアジマス角＋３０度に対して、０度か或いは逆極性
（−）の適当な値、例えば−６度に設定される。図６の
実施例と同様に−３０度としてもよいのであるが、後述
するＨＤモードへの拡張性を考慮する問題があり、この
ＨＤモードへの拡張性に対しては０度が最も好ましい。
磁気ヘッド２ａと２ｃの取付け高さＨｂは、図示したよ
うに、トラックピッチＴｐ２からギャップ間距離ψに応
じた高さＨａを差し引いた値に設定される。

【００４９】図９は回転ドラム５の回転とディジタル記
録信号ＳＲ３のタイミングの他の例を示す波形図であ
り、図８のヘッド配置に対応している。図７と同様、
（Ａ）は回転ドラム５の、（Ｂ）及び（Ｃ），（Ｄ）は
標準モード及び長時間モードそれぞれにおけるディジタ
ル記録信号ＳＲ３のタイミングであり、（Ａ）において
低レベルの期間は磁気ヘッド２ａまたは２ｃにより記録
され、高レベルの期間は磁気ヘッド２ｂにより記録され
る期間を示している。このように、標準モードの場合に
は連続した記録信号ＳＲ３が記録され、長時間モードの
場合には回転ドラム５の回転に同期して１／Ｎに時間軸
圧縮された記録信号ＳＲ３が記録される。この場合の記
録パターンも図４と同様となる。

【００５０】次に再生時の動作を説明する。

【００５１】識別信号検出回路４８は、磁気ヘッド４で
再生し、再生アンプ４６で増幅した信号を受け、磁気テ
ープ６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いは
ディジタル画像信号か、などを示す識別信号を検出す
る。そして、その検出した識別信号をアナログ／ディジ
タル判別回路５３及びディジタル記録モード判別回路５
４に出力する。

【００５２】アナログ／ディジタル判別回路５３は、識
別信号検出回路４８からの識別信号を受け、磁気テープ
６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディ
ジタル画像信号かを判別する。そして、その出力制御信
号ＣＰ１により、切換スイッチ１７，２７を制御し、再
生された信号の処理系を切り換える。

【００５３】アナログ画像信号再生時の動作は、従来の
アナログ記録専用の装置と同様である。即ち、アナログ
／ディジタル判別回路５３により磁気テープ６に記録さ
れた信号がアナログ画像信号と判別され、アナログ記録
モード判別回路（図示せず）により長時間モードが判別
されると、再生系サーボ回路４９は、回転ドラム５の回
転速度Ｒ及び磁気テープ６の走行速度Ｖを記録時と同じ
速度に制御する。そして、磁気ヘッド１ｃ，１ｄにより
表層部に記録されたアナログ画像信号が再生され、深層
部に記録されたアナログ音声信号は磁気ヘッド２ａ，２
ｂにより再生される。

【００５４】次に、ディジタル画像信号再生時の動作に
ついて説明する。

【００５５】アナログ／ディジタル判別回路５３によ
り、磁気テープ６に記録された信号がディジタル画像信
号と判別され、ディジタル記録モード判別器５４により
長時間モードが判別されると、その出力制御信号ＣＰ１
及びＣＰ２を受け、再生系サーボ回路４９は回転ドラム
５の回転速度Ｒ及び磁気テープ６の走行速度Ｖを記録時
と同じ速度に制御する。即ち、回転ドラム５の回転速度
Ｒを標準モードと同じ第２の回転速度Ｒ２に制御され、
磁気テープ６の走行速度Ｖは記録モードに合わせて標準
モードの第２の走行速度Ｖ２の１／Ｎに制御される。そ
して、記録されたディジタル信号は、記録時と同じ磁気
ヘッド２ａ，２ｂまたは磁気ヘッド２ａ，２ｃにより再
生される。

【００５６】このように、本実施例によれば、唯１個の
磁気ヘッドを追加するだけで、伝送レートの比に応じた
複数の長時間モードの記録再生が実現できる。

【００５７】図１０及び図１１は本発明による画像信号
記録再生装置のさらに他の実施例におけるヘッド構成及
びヘッド取付け高さを示す図である。ここで、３ａ，３
ｂは磁気ヘッドであり、これらは磁気ヘッド２ａ，２ｂ
に対して６０度後れた位置で、そのギャップ間距離に応
じた高さＨｃで取り付けられている。その他、図５及び
図６と同一符号は回路構成も含めて同一物を示してい
る。本実施例の特徴は、長時間記録モードだけでなく、
標準伝送レートに対して２倍の伝送レート（例えば、１
５Ｍｂｐｓ〜３０Ｍｂｐｓ）を持つディジタル画像及び
音声信号の記録モード（以下、ＨＤモードと呼ぶ）を備
えた点にある。標準モード及び長時間モードの場合の動
作は図５の実施例で述べたとおりである。以下、ＨＤモ
ードの動作について説明する。

【００５８】ディジタル記録モード選択回路５２により
ＨＤモードが選択されると、記録系サーボ回路４１は、
その出力制御信号ＣＲ２を受け、回転ドラム５の回転速
度Ｒを標準モードのときと同じ第２の回転速度Ｒ２に、
磁気テープ６の走行速度Ｖは標準モードのときの第２の
走行速度Ｖ２の２倍の走行速度に制御する。一方、ディ
ジタル記録信号処理回路３２からは、２系統の記録信号
ＳＲ３が出力される。

【００５９】図１２はこのときの回転ドラム５の回転と
ディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングの一例を示す波
形図である。ここで、（Ａ）は回転ドラム５の、（Ｂ）
及び（Ｃ）はＨＤモードにおけるディジタル記録信号Ｓ
Ｒ３のタイミングであり、参考までに標準モード及び長
時間モードにおけるディジタル記録信号ＳＲ３のタイミ
ングを（Ｄ），（Ｅ）に示す。このように、ＨＤモード
の場合には取付け角度差だけ位相のずれた２系統の記録
信号ＳＲ３が出力され、（Ｂ）の記録信号は磁気ヘッド
２ｃ，２ｂにより、（Ｃ）の記録信号は磁気ヘッド３
ａ，３ｂにより記録される。

【００６０】図１３はこのときの記録パターンを示す図
である。上述したように、磁気テープ６の走行速度Ｖは
標準モードに対して２倍に制御されるため、それぞれの
磁気ヘッドで記録されるトラック６４ｂ，６４ｃ，６４
ｄ，６４ｅのトラックピッチは標準モードの場合と同じ
トラックピッチＴｐ２となる。

【００６１】このように、本実施例では、標準モードや
長時間モードだけでなく、標準伝送レートの２倍の情報
量を持つディジタル画像及び音声信号、例えば、高能率
符号化されたＨＤＴＶ信号に対しても、記録密度も一
定、共通のトラックフォーマットによる記録再生が実現
できる。

【００６２】図１４及び図１５は本発明による画像信号
記録再生装置のさらに他の実施例におけるヘッド構成及
びヘッド取付け高さを示す図である。ここで、図１０及
び図１１と異なる点は、磁気ヘッド３ａ，３ｂが磁気ヘ
ッド２ａ，２ｂに対して９０度後れた位置に取り付けら
れている点であり、これにより磁気ヘッド３ａ，３ｂは
磁気ヘッド２ａ，２ｂと同一高さとなるため取付けが簡
単になる効果がある。

【００６３】図１６及び図１７は本発明による画像信号
記録再生装置のさらに他の実施例におけるヘッド構成及
びヘッド取付け高さを示す図である。ここで、２ｄはア
ジマス角α２の磁気ヘッドであり、磁気ヘッド２ｂに近
接して取り付けられている。磁気ヘッド２ｂと２ｄの取
付け高さは、図８で示した磁気ヘッド２ａと２ｃの取付
け高さＨｂと同一であり、トラックピッチＴｐ２からギ
ャップ間距離ψに応じた高さＨａを差し引いた値に設定
されている。

【００６４】これは図８のヘッド構成をＨＤモード対応
に拡張した例であり、このときの回転ドラム５の回転と
ディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングを図１８に、記
録パターンを図１９に示す。このように、２系統の記録
信号ＳＲ３がほぼ同一のタイミングで出力され、（Ｂ）
の記録信号は磁気ヘッド２ａ，２ｂにより、（Ｃ）の記
録信号は磁気ヘッド２ｃ，２ｄにより記録される。

【００６５】ここで、磁気ヘッド２ｃ，２ｄのアジマス
角α１，α２を考えると、図１９の記録パターンに示し
たように、各トラック６５ａ，６５ｃ，６５ｂ，６５ｄ
のアジマス角は＋３０度，α１，−３０度，α２の順番
で繰り返される。α１を−３０度に選定すると隣接する
トラック６５ｃと６５ｂが同アジマスとなり、ガードバ
ンドレス記録ができない。図８に実施例のところでα１
を−３０度に設定するには問題があると述べたのはこの
理由からである。α１を−６度、α２を＋６度と選定す
ると、隣接するトラック間のアジマス差は３６度と２４
度になる。この場合、アジマス差はアンバランスになる
が、一応、ガードバンドレス記録は可能であり、±６度
アジマスを用いることからアナログ画像記録用ヘッドと
の共用化も考えられる。しかし、隣接するトラック間の
アジマス差をバランスよくかつ最大にできるα１，α２
は、いうまでもなく、ともに０度とすることである。図
８に実施例のところでα１を０度に設定するのが最も好
ましいと述べた所以はここにある。

【００６６】このように、本実施例では、磁気ヘッドを
２個追加するだけで長時間モードからＨＤモードまで全
てのモードに対応できる効果がある。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現行のアナログＶＴＲとの互換性を確保しながら、ディ
ジタル圧縮符号化された画像信号を共通の記録媒体に記
録し再生できる。しかも、ヘッド構成は変更せずに従来
の構成で実現できるため、ディジタル録画機能付加のた
めのコストアップを最小限に押さえることができる。さ
らに、唯一つのヘッドを追加するだけで長時間記録が可
能となり、２乃至３個のヘッドの追加で長時間記録から
２倍レートの高速記録まで全てのモードの記録再生が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像信号記録再生装置の一実施例
を示すブロック図。

【図２】アナログ画像信号とアナログ音声信号の記録周
波数スペクトルの一例を示す図。

【図３】アナログ画像及び音声信号記録時の磁気テープ
上でのトラックパターンを示す図。

【図４】ディジタル画像及び音声信号記録時の磁気テー
プ上でのトラックパターンを示す図。

【図５】本発明による画像信号記録再生装置の他の実施
例を示すブロック図。

【図６】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの一
例を示す図。

【図７】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミング
の一例を示す図。

【図８】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの他
の例を示す図。

【図９】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミング
の他の例を示す図。

【図１０】本発明による画像信号記録再生装置のさらに
他の実施例を示すヘッド構成図。

【図１１】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの
さらに他の例を示す図。

【図１２】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミン
グのさらに他の例を示す図。

【図１３】ディジタル信号記録時のトラックパターンの
他の例を示す図。

【図１４】本発明による画像信号記録再生装置のさらに
他の実施例を示すヘッド構成図。

【図１５】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの
さらに他の例を示す図。

【図１６】本発明による画像信号記録再生装置のさらに
他の実施例を示すヘッド構成図。

【図１７】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの
さらに他の例を示す図。

【図１８】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミン
グのさらに他の例を示す図。

【図１９】ディジタル信号記録時のトラックパターンの
さらに他の例を示す図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，３ａ，３ｂ，４
…磁気ヘッド、 ５…回転ドラム、 ６…磁気テープ、 １２…アナログ画像記録信号処理回路、 １８…アナログ画像再生信号処理回路、 ２２…アナログ音声記録信号処理回路、 ２８…アナログ音声再生信号処理回路、 ３２…ディジタル記録信号処理回路、 ３８…ディジタル再生信号処理回路、 １３，１５，１７，２３，２５，２７，４５…切換スイ
ッチ、 ４１…記録系サーボ回路、 ４２…識別信号発生回路、 ４８…識別信号検出回路、 ４９…再生系サーボ回路、 ５１…アナログ／ディジタル選択回路、 ５２…ディジタル記録モード選択回路、 ５３…アナログ／ディジタル判別回路。 ５４…ディジタル記録モード判別回路、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−122653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208770（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/00 G11B 5/02 G11B 5/09 301

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アナログ画像信号と音声信号、またはディ
   ジタル情報信号の一方を選択して磁気テープに記録し、
   また磁気テープに記録された上記各信号を再生する信号
   記録再生装置において、 上記アナログ画像信号を、第１のアジマス角度を有する
   磁気ヘッド群を用いて、磁気テープの磁性層表層部分に
   記録しまたは再生する第１の記録再生手段と、 上記アナログ音声信号を、上記第１のアジマス角度より
   大きい第２のアジマス角度を有する磁気ヘッド群を用い
   て、上記アナログ画像信号の記録または再生に先行して
   磁性層深層部分に記録しまたは再生する第２の記録再生
   手段と、 上記ディジタル情報信号を、上記第２のアジマス角度を
   有する磁気ヘッド群を用いて、磁気テープに記録しまた
   は再生する第３の記録再生手段と、 上記各磁気ヘッド群を搭載した回転ドラムの回転速度と
   上記磁気テープの走行速度を制御するサーボ手段とを備
   え、 該サーボ手段は、上記ディジタル情報信号の記録再生ト
   ラックピッチを上記アナログ画像信号の記録再生トラッ
   クピッチの略１／２となるように制御することを特徴と
   する信号記録再生装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の信号記録再生装置におい
   て、 前記第１のアジマス角度は±６°、前記第２のアジマス
   角度は±３０°に設定したことを特徴とする信号記録再
   生装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の信号記録再生装
   置において、 前記アナログ画像信号の記録再生トラックピッチを略５
   ８μｍとし、 前記ディジタル情報信号の記録再生トラックピッチを略
   ２９μｍとすることを特徴とする信号記録再生装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の信号記録再生装置におい
   て、 前記サーボ手段は、前記回転ドラムを略３０ｒｐｓで回
   転させ、 前記磁気テープを、前記アナログ画像信号の記録再生時
   は略３３．３５ｍｍ／ｓで走行させ、前記ディジタル情
   報信号の記録再生時は該３３．３５ｍｍ／ｓの略１／２
   の速度で走行させることを特徴とする信号記録再生装
   置。
5. 【請求項５】アナログ画像信号と音声信号、またはディ
   ジタル情報信号の一方を選択して磁気テープに記録し、
   また磁気テープに記録された上記各信号を再生する信号
   記録再生装置において、 上記アナログ画像信号を、第１のアジマス角度を有する
   磁気ヘッド群を用いて、磁気テープの磁性層表層部分に
   記録しまたは再生する第１の記録再生手段と、 上記アナログ音声信号を、上記第１のアジマス角度より
   大きい第２のアジマス角度を有する磁気ヘッド群を用い
   て、上記アナログ画像信号の記録または再生に先行して
   磁性層深層部分に記録しまたは再生する第２の記録再生
   手段と、 上記ディジタル情報信号を、上記第２のアジマス角度を
   有する磁気ヘッド群を用いて、磁気テープに記録しまた
   は再生する第３の記録再生手段と、 上記各磁気ヘッド群を搭載した回転ドラムの回転速度と
   上記磁気テープの走行速度を制御するサーボ手段とを備
   え、 前記磁気テープの走行速度に応じて異なるトラックピッ
   チで前記アナログ画像信号を記録再生する複数のアナロ
   グ記録再生モードと、 前記磁気テープの走行速度に係わらず一定のトラックピ
   ッチで前記ディジタル情報信号を記録再生する複数のデ
   ィジタル記録再生モードとを有することを特徴とする信
   号記録再生装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の信号記録再生装置におい
   て、 前記複数のアナログ記録再生モードにおけるトラックピ
   ッチを、略５８μｍと略１９μｍを含むように設定し、 前記複数のディジタル記録再生モードにおけるトラック
   ピッチを、略２９μｍに設定することを特徴とする信号
   記録再生装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の信号記録再生装置におい
   て、 前記サーボ手段は、前記回転ドラムを略３０ｒｐｓで回
   転させ、 前記磁気テープを、前記複数のアナログ記録再生モード
   および前記複数のディジタル記録再生モードに応じて、
   略３３．３５ｍｍ／ｓまたはその１／Ｎ（Ｎは２以上の
   整数）の速度で走行させることを特徴とする信号記録再
   生装置。