JP3237439B2 - コントロールトラック記録方法 - Google Patents

コントロールトラック記録方法

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    • GPHYSICS
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    • H04N5/7826Television signal recording using magnetic recording on tape with rotating magnetic heads involving helical scanning of the magnetic tape
    • H04N5/78263Television signal recording using magnetic recording on tape with rotating magnetic heads involving helical scanning of the magnetic tape for recording on tracks inclined relative to the direction of movement of the tape
    • H04N5/78266Television signal recording using magnetic recording on tape with rotating magnetic heads involving helical scanning of the magnetic tape for recording on tracks inclined relative to the direction of movement of the tape using more than one track for the recording of one television field or frame, i.e. segmented recording

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  • Signal Processing (AREA)
  • Indexing, Searching, Synchronizing, And The Amount Of Synchronization Travel Of Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像、音声、データ等
の情報をテープ状媒体から記録/再生する情報記録再生
装置において、再生時のテープ走行制御に使用するため
にテープ媒体上に記録されるコントロール信号の、コン
トロールトラックへの記録方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオテープレコーダー(VTR)等、
テープ上の斜めトラックとして情報信号を記録・再生す
る装置においては、通常、回転ヘッドによるヘリカルス
キャンが行われる。再生の際、正しく再生信号を得る為
には、ヘッドが各トラックを正確にトレースするように
走査位置を制御するトラッキング制御が必要である。こ
のための一つの手段として、コントロールトラックに記
録されるコントロール信号(以下、CTL信号)を用い
た方式があり、VHS方式や放送局用のVTRなどに広
く用いられている。
【0003】ところで、ディジタルVTRのように大量
のデータを記録再生しようとする場合には、1フレーム
の画像を多くのトラックに分割して記録する、いわゆる
マルチセグメント記録が行われる場合がある。こうした
テープフォーマットによる記録再生においては、テープ
上において、どのトラックがフレームの始端であるかを
識別する必要がある。更に、放送局用VTRにおいて
は、記録される映像信号のカラーフレーム(NTSC方
式で2フレーム、PAL方式では4フレーム周期)をも
テープ上で識別する必要がある。このために、従来のV
TRではCTL信号の記録方法として、例えば図4に示
したような方法が行われている(ディジタルVTR:D
3フォーマットの場合)。図4はCTL信号の記録波形
を示したもので、1フィールド期間に2パルスのCTL
信号が記録される。各フレームの終端のCTLパルスの
みデューティーを50%とは異なるよう変更することで
フレームの境界を示し、さらにそのデューティーが60
%の場合にカラーフレームの境界を示すようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】放送・業務用途のVT
Rにおいて編集動作を行う場合、例えばつなぎ記録を行
う場合、つなぎ位置において記録パターンのカラーフレ
ームが連続するようにする必要がある。そこで、すでに
テープ上に記録されている部分(プリロール期間)でテ
ープを助走させ、これから記録しようとする映像信号の
カラーフレームと、再生信号のカラーフレームとの位相
が一致するようにテープ走行を調整した後にトラッキン
グをロックさせ、実際の記録を行うようにしている。こ
の助走期間においては、CTL信号からフレーム及びカ
ラーフレームの位相を検出し、これを用いて位相合わせ
を行うが、従来のCTL信号の記録方法ではカラーフレ
ームの位相情報はカラーフレームの終端にしかないた
め、最悪1カラーフレーム分の再生を行わなければ、そ
の位相を検出することができない。このためプリロール
期間を長くとる必要があり、編集動作に要する時間が長
いという課題があった。
【0005】本発明は上記課題に鑑み、短時間にカラー
フレーム位相を検出することのできるコントロールトラ
ックの記録方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のコントロールパルス記録方法は、1フレー
ムのデータがM個(Mは4以上の整数)のセグメントに
分割され、前記M個のセグメントデータがM本の斜めト
ラック上にそれぞれ記録されるテープ上に、前記斜めト
ラックに対応して記録されるコントロールトラックの記
録方法であって、1つの前記フレームに対して複数のコ
ントロールパルスよりなるコントロールパルス群が対応
し、 前記コントロールパルス群は、第1のデューティー
を有する少なくとも1つの第1のコントロールパルス
と、第2または第3のデューティーを有する少なくとも
1つの第2のコントロールパルスを含み、前記第1のコ
ントロールパルスは、前記コントロールパルス群の所定
位置に配置され、前記コントロールパルス群のデューテ
ィーのパターンは、連続するKフレーム(Kは2以上の
整数)において互いに異なることを特徴とするものであ
る。
【0007】あるいはさらに、第2のコントロールパル
スにおける第2・第3のデューティーの配置をKフレー
ム内のフレーム順を示す2進コードに対応させたもので
ある。
【0008】あるいはさらに、第1のコントロールパル
スはフレーム終端に配置し、第2のコントロールパルス
は前記第1のコントロールパルスの直前に配置したもの
である。
【0009】あるいはまた、第1、第2及び第3のデュ
ーティーは、一種が50%、残りの2種は一方が35〜
45%、他方が55〜65%の範囲内としたものであ
る。
【0010】
【作用】本発明は上記した構成により、Kフレーム内の
位相情報をCTL信号のデューティー変調パターンとし
てフレーム単位に記録する事が出来る。
【0011】
【実施例】以下、本発明のコントロールトラック記録方
法の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0012】図1は本発明の記録方法を適用したVTR
の構成を示すブロック図である。図1において、1は磁
気テープ(テープ)、2a,2bは互いに異なるアジマ
スを持つ磁気ヘッド(ヘッド)、3はシリンダ、4はシ
リンダサーボ部、5はキャプスタンサーボ部、6はキャ
プスタンモータ、7はキャプスタン、8はピンチロー
ラ、9は回転検出器、10はCTLヘッド、11は同期
分離部、12は基準信号発生部、13は記録信号処理
部、14はエンコーダ、15、16はスイッチ、17は
デューティー判別部、18はデコーダ、19は再生信号
処理部、20はシステムコントローラである。
【0013】このように構成したVTRについて、まず
記録時の動作を説明する。記録時にはスイッチ15,1
6はシステムコントローラ20からの切り替え信号10
0に従い、切片R側を選択する。端子101には記録映
像信号が与えられる。同期分離部11は記録映像信号の
同期信号の分離を行い、記録同期信号103を出力す
る。記録同期信号103は、記録フレーム信号及び記録
カラーフレーム信号からなる。基準信号発生部12は、
システムコントローラ20からの切り替え信号115に
従い、記録同期信号103の記録フレーム信号に基づい
て、シリンダ3の基準回転信号105を発生する。図2
にこれらの信号波形を示す。なお、この例ではPAL方
式の映像信号を記録する場合について示している。図2
(a)(b)は、それぞれ記録映像信号から同期分離部
11により分離・作成された記録カラーフレーム信号
(25/4Hz)、記録フレーム信号(25Hz)、図
2(c)は回転基準信号105である。回転基準信号1
05は記録フレーム信号を入力とする基準信号発生部1
2内の位相ロックループ(PLL)によって作成され、
記録フレーム信号に位相同期し、4倍の周波数を持つ信
号となっている。
【0014】シリンダサーボ部4は、基準回転信号10
5と同じ周波数でシリンダ3の回転速度の制御を行う。
シリンダ3上には同一の回転面上の180度対抗する位
置に、アジマス角を異にする二つのヘッド2a,2bが
取り付けられている。また、シリンダ3の周囲には18
0度にわたってテープ1が螺旋状に巻き付けられてお
り、シリンダ3の回転によりテープ1をヘッド2a,2
bが順次走査する。シリンダサーボ部4は、更にシリン
ダ3の回転位相の制御を行い、基準回転信号105一周
期間にヘッド2a,2bの走査が行われるように回転位
相を固定する。この結果、1フレーム期間ではヘッド2
a,2b併せて8回のヘッド走査がなされる。
【0015】キャプスタンサーボ部5は、回転検出器9
からの回転検出信号113に基づいてキャプスタンモー
ター6の回転速度を所定の速度に制御する。回転検出器
9は、キャプスタンモータの所定の回転角度ごとにパル
スを回転検出信号113として出力する。キャプスタン
サーボ部5は、回転検出信号113のパルス周期が所定
値となるようにキャプスタンモーター6の回転速度を制
御する。キャプスタンモーター6の軸はキャプスタン7
に直結しており、キャプスタン7とピンチローラ8には
さまれたテープ1が、キャプスタン7の回転により、そ
の長手方向に搬送される。
【0016】記録信号処理部13は、記録映像信号10
1と記録同期信号103、基準回転信号105を入力と
して1フレームの映像情報に処理を加え、最終的に8ト
ラック分のトラックデータに変換し、基準回転信号10
5に同期して、各ヘッドに対応したトラックデータを記
録信号106として順次出力する。記録信号106は、
スイッチ15を通じてヘッド2a,2bに供給される。
この結果、前述のテープ搬送とシリンダ回転によるヘッ
ド走査により、記録信号106は、テープ上の一連の斜
めトラックとして順次記録される。
【0017】一方、エンコーダ14は、同期信号103
と基準回転信号105に基づいて、図2(d)に示すよ
うな波形の記録CTL信号107を発生する。記録CT
L信号107は矩形波であり、その立ち上がりエッジは
等間隔に並んで基準回転信号105に同期しており、こ
のエッジがコントロールトラック上におけるトラッキン
グ制御のための位置情報となる。また立ち下がりエッジ
は、各記録カラーフレーム周期内において、各高レベル
期間の1周期に対する時間比(デューティー)が所定の
順序(デューティーパターン)で変化するようにタイミ
ングが設定される。このデューティーパターンは図2
(d)上部に数値で示したようになっている。例えばフ
レーム0に着目すると、フレーム最後の周期41はデュ
ーティーが60%となっており、フレームの境界を示し
ている。同じく周期42はデューティーが40%、その
他の周期43は50%となっている。以下、フレーム
1,2,3も同様で、各フレームで最終の1パルス周期
を除いた期間において、40%のパルスの配置はカラー
フレームを構成する4フレーム内ではそれぞれ異なるよ
うにしている。また、40%のパルスの配置は、次に現
れるフレームの番号(ここでフレーム番号とは図2上部
に示したカラーフレーム内のフレーム順序を示す0〜3
の数値である)を2進数で表現したものに対応してい
る。すなわち、2進表現のうち”0”を50%に、”
1”を40%に対応させたものとなっている。フレーム
0に着目すれば、デューティーの並びは50,50,4
0となっており、これは2進数の”001”を示してい
る。すなわち、次のフレームの番号である1を示してい
る。
【0018】図3に、このようにして形成されたテープ
上のトラックパターンを示した。図3のトラック31は
ヘッド2a,2bにより記録されたトラックで、映像信
号が記録されている。32がCTLヘッド10により記
録されたコントロールトラックである。なお、この他に
音声やタイムコード、その他の制御情報を記録するため
のトラックが、実際のVTRには存在する場合が多い
が、ここでは記載を省略している。
【0019】次に再生時の動作について説明する。再生
時には、スイッチ15,16はシステムコントローラ2
0からの切り替え信号100に従い、切片P側を選択す
る。また、基準信号発生部12は切り替え信号105に
従って、記録時とは異なる動作を行う。すなわち、同期
信号103とは独立に、内蔵する発振回路により基準回
転信号105として所定の周波数の信号を出力する。シ
リンダサーボ部4は、基準回転信号105に従って、記
録時と同様にシリンダ3の速度及び位相の制御を行う。
一方、キャプスタンサーボ部5は、キャプスタンモータ
6を所定の回転速度に速度制御を行う。これによりテー
プ1が搬送され、テープ上のコントロールトラックがC
TLヘッド10により再生され、再生された信号はスイ
ッチ16を通じて再生CTL信号114としてキャプス
タンサーボ部5と、デューティー判別部17に供給され
る。なお、CTLヘッド10からの再生信号は記録再生
特性から記録波形を微分したものとなるため、これをヒ
ステリシスコンパレータ等を用いて、記録CTL信号相
当の信号に復元する波形整形処理が一般に必要である
が、ここでは記載を省略している。再生CTL信号11
4は波形整形をなされた信号として説明を進める。
【0020】デューティー判別部17には、再生CTL
信号114とキャプスタンの回転検出器9から回転検出
信号113が供給される。デューティー判別部17は、
これらの信号を用いて、再生CTL信号114のデュー
ティーが40,50,60%のいずれであるかを順次判
別し、判別結果を判別信号111として出力する。デュ
ーティーの判別は、再生CTL信号114の高レベルま
たは低レベル期間に供給される回転検出信号113のパ
ルス数を計数し、その計数結果を所定値と比較すること
で行う。判別の精度を確保するため、回転検出器9はC
TLパルス一周期あたり、十分な数のパルス(CTL1
パルスに対して少なくとも30パルス程度)を出力でき
るようになされる。
【0021】デコーダ18は判別信号111から前述の
デューティーパターンを識別する。すなわち、40%と
50%の並びによりフレーム番号を、60%によりフレ
ーム終端を識別し、識別結果を再生カラーフレーム信号
109として出力する。具体的な内部の構成例として
は、40%及び50%のデューティーをそれぞれ論理レ
ベル”1”,”0”に対応させ、これら2種のデューテ
ィーが判別される毎に対応する論理レベルをシフトレジ
スタ(この場合2ビット)に下位より入力し、位置基準
であるデューティー60%が検出された時点でシフトレ
ジスタ内容を出力する。再生カラーフレーム信号は、こ
うして得られたフレーム位相情報と、そのフレームのタ
イミング情報とからなる。その信号形態は特に問わない
が、たとえばフレームのタイミングを示すパルス信号
と、フレーム位相を示すパラレルデータとから構成する
事が出来る。フレーム位相情報は、デューティーパター
ンから検出されたフレーム番号をそのまま用いることが
出来る。また、60%のデューティーを検出できるの
は、そのパルス周期が終了した時点、すなわち次のフレ
ームの始端である。フレーム番号を示す2進コードは、
次に現れるフレームのフレーム番号に対応させているの
で、60%のデューティーを検出した時点で得られるフ
レーム番号は、その時点で再生中のフレームのフレーム
番号と一致する。
【0022】キャプスタンサーボ部5には、基準回転信
号105と再生CTL信号114が与えられている。キ
ャプスタンサーボ部5はシステムコントローラ20から
与えられる制御信号112に従い、再生時には基準回転
信号105と再生CTL信号との位相が所定値となるよ
うにキャプスタンモータの速度を調整する。これにより
トラッキング制御がなされる。
【0023】再生信号処理部19は、再生カラーフレー
ム信号109に基づいて、ヘッド2a,2bからトラッ
ク単位に得られる再生信号108を合成・復調し、再生
映像信号102を得る。
【0024】最後に編集時の動作について説明する。こ
れは前述の再生時と記録時の動作の組み合わせにより実
現される。ここでは編集動作のうち、編集点前後でカラ
ーフレームが連続するようなつなぎ記録を行う場合につ
いて説明する。まず、VTRは編集ポイントより所定の
テープ長だけテープを巻き戻す(プリロール)。そして
プリロール期間を前述の様に再生する。スイッチ15,
16は切片Pを選択する。一方、記録時と同様に記録信
号101が同期分離部11に与えられ、同期信号103
を出力する。基準信号発生部12は、この場合は記録時
と同様に同期信号103に同期した基準回転信号105
を作成・出力する。
【0025】システムコントローラ20は、再生カラー
フレーム信号109と同期信号103の記録カラーフレ
ーム信号との位相比較を行い、この位相差が0となるよ
うに、制御信号112を通して、キャプスタンサーボ部
5によるキャプスタンモータ6の制御速度を調整する。
この動作により、記録信号106と再生信号108との
カラーフレームの位相が合う。この際、再生カラーフレ
ーム信号109はフレーム単位で再生カラーフレーム情
報を与えるので、再生開始から位相比較情報を得るまで
の待ち時間は最大でも2フレームである。またこの期間
は、キャプスタンサーボ部5は再生CTL信号を使用し
たトラッキング制御は行わない。この位相差が0となっ
た時点で、システムコントローラ20はキャプスタン制
御部5にトラッキング制御動作を行わせ、トラッキング
制御が整定するのを待って、キャプスタンサーボ部5を
記録時の動作に切り替え、最後にスイッチ15,16を
R側に切り替える。これにより実際の記録が開始する。
以上の動作により、カラーフレームが記録開始位置の前
後で連続となるようなつなぎ記録が行われる。
【0026】次に、本実施例により得られる本発明の効
果について説明する。1カラーフレーム内の各フレーム
に対して、互いに異なるCTL信号のデューティーパタ
ーンを与えることによって、再生時にフレーム単位でカ
ラーフレームの位相を検出する事ができる。これは、カ
ラーフレーム位相の検出を短時間に行うことを可能に
し、つなぎ記録などで敏速な動作を行えるようになる。
これらの情報はCTL信号のデューティーの違いとして
記録するので、変調及び復調が簡単な処理(回路もしく
はソフトウェアアルゴリズム)によって実現できる。
【0027】デューティーパターンとしては、各フレー
ムの終端のCTL周期にユニークなデューティー(第1
のデューティー)を与えるので、フレームの境界を容易
に識別することができる。この実施例ではフレーム終端
としたが、第一のデューティーがフレーム内の特定の位
置に設定してあれば、終端に限らず各フレーム内の特定
の位置を検出できるという効果が得られる。
【0028】また、終端(もしくは第一のデューティー
を設定したCTL周期)以外のCTL周期に2種のデュ
ーティー(第2及び第3のデューティー)により構成さ
れるデューティーパターンを持たせ、各フレームのデュ
ーティーパターンをユニークなものとすることで、カラ
ーフレーム内の位相をフレーム単位で識別する事が出来
る。位相を表すデューティーパターンはカラーフレーム
内のフレーム番号の2進化コードに対応したものとなっ
ているので、再生時の基準との位相比較を容易にしてい
る。更に、フレームの位置(タイミング)を識別する第
1のデューティーを有するCTL周期と、2進化コード
を示すCTL周期とを、隣接して配置しているため、フ
レーム番号を識別するデコーダを簡単に構成することが
できる。この例では2進化コード→位置基準の順である
が、逆順であっても同様の効果が得られる。
【0029】また、第1、第2、第3のデューティーと
しては、再生時の波形再現性を考慮して60%、40
%、50%を選択している。コントロールトラックの記
録再生の周波数特性がコントロール信号の周波数より十
分に高い周波数まで伸びている場合には、記録再生の微
分特性によってCTLヘッドからの再生信号は正及び負
のインパルス状の波形となるため、デューティーは再生
波形に影響しないが、十分な帯域を有しない場合にはイ
ンパルスが相互に干渉するようになり、振幅が低下して
波形整形が困難になる。このため正負のインパルスの間
隔ができるだけ均等となるよう、50%を中心とした値
を選んでいる。一方、再生時には3種類のデューティー
を相互に判別する必要があるため、デューティーとして
あまり近接した値を選ぶことは判別精度を低下させ、あ
るいはキャプスタン1回転あたりの回転検出器の出力パ
ルス数をより多く必要とするなど、構成上の障害とな
る。一般には、1種を50%、残りの2種を35〜45
%、55〜65%程度にすればよい。このように選択し
たことの効果は、上記の理由により、テープ搬送速度が
上昇するサーチ等の際に顕著に現れる。
【0030】なお、コンポーネント信号のようなカラー
フレーム情報を持たない信号を記録する場合には、例外
処理として、フレーム終端(第1のデューティーを有す
るパルス)以外をすべて同一のデューティーとしてもよ
いし、疑似的なカラーフレーム情報を記録するようにし
てもよい。
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明のコントロールト
ラック記録方法は、1フレームのデータがM個(Mは4
以上の整数)のセグメントに分割され、前記M個のセグ
メントデータがM本の斜めトラック上にそれぞれ記録さ
れるテープ上に、前記斜めトラックに対応して記録され
るコントロールトラックの記録方法であって、1つの前
記フレームに対して複数のコントロールパルスよりなる
コントロールパルス群が対応し、前記コントロールパル
ス群は、第1のデューティーを有する少なくとも1つの
第1のコントロールパルスと、第2または第3のデュー
ティーを有する少なくとも1つの第2のコントロールパ
ルスを含み、前記第1のコントロールパルスは、前記コ
ントロールパルス群の所定位置に配置され、前記コント
ロールパルス群のデューティーのパターンは、連続する
Kフレーム(Kは2以上の整数)において互いに異なら
しめることにより、第1のコントロールパルスにより各
フレームの位相を特定し、他のコントロールパルスのデ
ューティーパターンの違いによりKフレーム内の位相を
フレーム単位で特定することを可能にし、もってKフレ
ーム単位の位相検出を短時間に行うことを可能にし、V
TRにおけるつなぎ記録などで敏速な動作を行えるよう
になる。
【0032】
【0033】また、第2のコントロールパルスにおける
第2・第3のデューティーの配置を、Kフレーム内のフ
レーム順を示す2進コードに対応させたことによって、
記録時のエンコーダ、再生時のデコーダを簡単に構成す
ることが出来る。
【0034】また、第1のコントロールパルスは、フレ
ーム終端に配置し、第2のコントロールパルスは前記第
1のコントロールパルスの直前に配置することにより、
記録時のエンコーダ、再生時のデコーダを更に容易に構
成することが出来る。
【0035】また、第1、第2及び第3のデューティー
は、一種が50%、残りの2種は一方が35〜45%、
他方が55〜65%の範囲内とすることにより、記録再
生特性の影響を受けることなく、精度よくコントロール
信号のデューティーの記録再生を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコントロールトラック記録方法を適用
したVTRの実施例におけるブロック図
【図2】実施例を説明するための波形図
【図3】実施例を説明するためのトラックパターン図
【図4】従来のコントロールトラック記録方法を示す波
形図
【符号の説明】
1 テープ 31 斜めトラック 32 コントロールトラック 41 第1のデューティーを有する周期 42 第2のデューティーを有する周期 43 第3のデューティーを有する周期
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 哲史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−48644(JP,A) 特開 平2−287952(JP,A) 特開 平6−150639(JP,A) 特開 平2−185183(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 15/467 H04N 5/7826

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1フレームのデータがM個(Mは4以上
    の整数)のセグメントに分割され、前記M個のセグメン
    トデータがM本の斜めトラック上にそれぞれ記録される
    テープ上に、前記斜めトラックに対応して記録されるコ
    ントロールトラックの記録方法であって、 1つの前記フレームに対して複数のコントロールパルス
    よりなるコントロールパルス群が対応し、 前記コントロールパルス群は、第1のデューティーを有
    する少なくとも1つの第1のコントロールパルスと、第
    2または第3のデューティーを有する少なくとも1つの
    第2のコントロールパルスを含み、 前記第1のコントロールパルスは、前記コントロールパ
    ルス群の所定位置に配置され、 前記コントロールパルス群のデューティーのパターン
    は、連続するKフレーム(Kは2以上の整数)において
    互いに異なり、 前記第2のコントロールパルスにおける第2・第3のデ
    ューティーの配置をKフレーム内のフレーム順を示す2
    進コードに対応させたことを特徴とするコントロールト
    ラック記録方法。
  2. 【請求項2】 第1のコントロールパルスは、フレーム
    終端に配置し、第2のコントロールパルスは前記第1の
    コントロールパルスの直前に配置した事を特徴とする請
    求項1記載のコントロールトラック記録方法。
  3. 【請求項3】 第1、第2及び第3のデューティーは、
    1種が50%、残りの2種は一方が35%〜45%、他
    方が55%〜65%の範囲内であることを特徴とする請
    求項1または2記載のコントロールトラック記録方法。
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