JP3496358B2 - デジタル信号記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルＶＴＲなどの
映像信号を記録するデジタル信号記録装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル記録再生技術は広い分野
に応用されるようになり、特にデジタルＡＶ分野ではめ
ざましい発展を遂げ、業務用の回転ヘッド方式のデジタ
ル信号記録装置ではＤ１，Ｄ２方式のデジタルＶＴＲな
どが実用化されるに至っている。

【０００３】一方、従来のアナログＶＴＲは、垂直同期
信号により、テープの送り速度及びシリンダの回転速度
と位相とを制御して、入力映像信号に同期して記録する
ことが可能であった。

【０００４】業務用デジタルＶＴＲにおいては、基本的
に映像信号の周波数に揺れや偏差が存在する非標準信号
には対応できない。通常、非標準信号を記録する場合、
映像信号はデジタルＶＴＲに入力する前にＴＢＣ回路を
用いて標準信号になるように成形する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、非標準信号を入力するためＴＢＣ回路が
必要であり、システムが複雑になる。

【０００６】また、映像信号の垂直同期信号の周波数に
偏差がある場合、サーボを従来のアナログＶＴＲと同様
に垂直同期信号により、テープの送り速度及びシリンダ
の回転速度と位相とを制御しても、固定の記録レートで
記録信号が記録されるため、テープ上のトラックパター
ンが変化してしまうという問題点がある。

【０００７】周波数に偏差がある信号源としては、例え
ば以下のものがある。ハイビジョン信号のフレーム周波
数は６０Ｈｚに対し、ＮＴＳＣの信号のフレーム周波数
は５９．９４Ｈｚである。したがって、ハイビジョン信
号をＮＴＳＣ信号に変換した場合のフレーム周波数は６
０Ｈｚとなり、０．１％の偏差を持つことになる。

【０００８】また、従来のアナログＶＴＲを特殊再生す
ると更に大きな偏差を持つことになる。例えばＶＨＳ等
の家庭用ＶＴＲのＳＰモードの場合、３倍速で約１．１
％の偏差が発生する。このように１．１％もトラックパ
ターン長が変化すると致命的なフォーマット違反とな
る。

【０００９】また、映像信号の垂直同期信号の周波数に
偏差がある場合、ＴＢＣ回路内のメモリへの書き込み量
とメモリからの読み出し量が合わなくなりメモリが破綻
してしまう。

【００１０】本発明は上記の問題を解決するもので、非
標準の映像信号が入力された場合でも正常にテープ上に
記録可能としたデジタル信号記録装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するする
ために、本発明のデジタル信号記録装置は、入力映像信
号の垂直同期信号または水平同期信号に同期して記録媒
体に対するヘッドの相対速度を制御するサーボ手段と、
入力映像信号を垂直同期信号または水平同期信号の周波
数および位相に同期したシステムクロック基準で信号処
理する映像信号処理手段と、映像信号処理手段の出力デ
ータを一時記憶するメモリ手段と、入力映像信号の垂直
同期信号または水平同期信号に位相を同期させる制御を
行わず周波数が同期した記録クロックを生成するＰＬＬ
手段と、メモリに記録されたデータを読み出して記録変
調した記録信号を記録クロックに同期して生成する記録
変調手段とを備える。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成によって、デジタル化さ
れデータをシャフリングや圧縮や誤り訂正などの信号処
理されたデータをメモリ手段に一時記憶する。次にメモ
リ手段からデータを読み出して、記録変調を施した記録
データを入力映像信号に周波数が同期した記録クロック
に同期させて出力する。また、入力映像信号の周波数に
同期してヘッドのテープに対する相対速度を変化させ
る。従って、入力映像信号の周波数に偏差が存在して
も、テープ上の記録パターンを常に一定にすることがで
きる。

【００１３】また、メモリ手段には入力映像信号に同期
してデータが書き込まれ、メモリ手段からＰＬＬ手段で
生成される記録クロック基準でデータを読み出すため、
メモリの破綻は生じない。

【００１４】また、入力映像信号に時間的な揺れがある
場合でも、ＰＬＬ手段により時間的な揺れのない記録信
号を生成することが可能であり、テープ上の記録パター
ンを常に一定にすることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１６】図１に本発明の実施例におけるデジタル信
号記録装置の構成図を示す。図１において、１は同期信
号分離手段としての同期信号分離器であり、入力映像信
号２１から水平基準信号と垂直基準信号２２を生成す
る。

【００１７】２は第１のＰＬＬ手段としてのＰＬＬ１回
路であり、垂直基準信号（または水平基準信号）２２に
位相および周波数が同期したシステムクロック２３を発
生する。このシステムクロック２３は映像信号を標本化
するクロックとして利用する。

【００１８】３はＡ／Ｄ変換器であり、入力映像信号２
１をシステムクロック２３で標本化し、アナログから８
ビットのデジタル信号２４に変換する。

【００１９】４は映像信号処理回路であり、記録パター
ンや圧縮の特性に合わしたシャフリング処理や圧縮処理
や誤り訂正符号化処理を行う。この回路は、垂直基準信
号と水平基準信号２２に従い、システムクロック２３基
準で動作する。あるいはシステムクロック２３を分周し
たクロックを基準に動作させてもよい。

【００２０】５はメモリであり、映像信号処理回路の出
力データ２５を一時的に記憶する。６は円筒状のシリン
ダであり、このシリンダ６の１８０度の位置に２つの記
録ヘッド７が登載されている。シリンダ６には記録媒体
としての記録テープ８が斜めにかけられ、シリンダ６を
回転させ、テープ８をシリンダ６に対し移動させること
で、テープ上に斜めに平行に記録トラックを生成するこ
とができる。

【００２１】９はサーボ手段としてのサーボ回路であ
り、上記に述べたシリンダ６の回転制御およびテープ８
の送り制御を行う。垂直基準信号（または水平基準信
号）２２とシステムクロック２３とにより、入力映像信
号２１に位相と周波数を同期させてシリンダ６を回転さ
せる。また、システムクロック２３に同期させて、テー
プ８の送り速度を調整する。また、ヘッド７のテープ８
に対する位置を示すヘッドスイッチ２８を出力する。ヘ
ッドスイッテ２８はヘッド７がテープ８の端に来ると
０、１が変化する信号である。

【００２２】ここで、２６はシリンダ６の回転及びテー
プ８の送りを制御する駆動信号であり、２７は実際のシ
リンダ６の回転速度及び位相とテープ８の送り速度を示
す信号である。

【００２３】１０は第２のＰＬＬ手段としてのＰＬＬ２
回路であり、垂直基準信号（または水平基準信号）２２
に周波数が同期した記録クロック２９を発生する。この
記録クロック２９はテープ８上に記録する記録信号３１
を発生する基準クロックとして利用する。

【００２４】１１は記録変調回路であり、メモリ５から
の出力３０を記録に適したように変調した記録信号３１
を記録クロック２９に同期して生成する。変調の目的
は、記録信号の周波数特性を磁気記録やシリンダからヘ
ッドまでの特性に合うように変調したり、再生時の再生
クロックのＰＬＬがかかるように連続して同一符号があ
る数以上続くことを防ぐこと等を目的とする。記録変調
の例としては、ＲＤＡＴにおける８−１０変換や、民生
用デジタルＶＴＲにおける２４−２５変換などがある。

【００２５】図２に動作の基本タイミングを示す。垂直
基準信号２２に同期した周波数のシステムクロック２３
で標本化しデジタル化したデータ２４が映像信号処理回
路４に入力される。

【００２６】映像信号処理回路４は１フレームの遅延を
持って、信号処理されメモリ５に出力される（図２中の
２５）。ここで、フィールド０とフィールド１の入力デ
ータが、フレーム０の出力データとなる。

【００２７】また、サーボ回路９は、垂直基準信号２３
に同期した位相と速度のシリンダ回転と、垂直基準信号
に同期した速度のテープ送りを実現し、ヘッド７のテー
プ８に対する位置を示すヘッドスイッチ２８を出力す
る。

【００２８】次に、メモリ５から読み出されたデータ３
０は記録変調されて記録信号３１として、ヘッドスイッ
チ２８のトリガで、垂直基準信号２２に同期した周波数
の記録クロック２９に同期して出力される。

【００２９】次に、入力映像信号に周波数偏差がある場
合について考える。図３に動作例を示す。（ａ）は入力
映像信号の周波数が標準の場合、（ｂ）は入力映像信号
の周波数が標準より低い場合、（ｃ）は入力映像信号の
周波数が標準より高い場合である。

【００３０】全ての場合において、ヘッドスイッチ２８
の周波数に比例して記録信号の周波数も変化している。
テープ送り速度も入力映像信号２１の周波数に比例して
変化しているため、テープ上に記録されるトラックパタ
ーンは一定となる。

【００３１】周波数に偏差がある信号源としては、例え
ば以下のものがある。ハイビジョン信号のフレーム周波
数は６０Ｈｚに対し、ＮＴＳＣの信号のフレーム周波数
は５９．９４Ｈｚである。したがって、ハイビジョン信
号をＮＴＳＣ信号に変換した場合のフレーム周波数は６
０Ｈｚとなり、０．１％の偏差を持つことになる。ま
た、従来のアナログＶＴＲを特殊再生すると大きな偏差
を持つことになる。例えば家庭用ＶＴＲのＳＰモードの
場合、３倍速で約１．１％の偏差が発生する。

【００３２】この場合、従来のように固定クロックで記
録信号を発生するとテープパターン上の記録パターンは
大きく変化してしまうが、本実施例によれば、入力映像
信号の周波数の偏差によらず、正常な記録パターンを生
成できる。

【００３３】また、映像信号を標本化し、かつ、シャフ
リングや圧縮や誤り訂正符号生成などの映像信号処理を
ＰＬＬ１回路２で生成されるシステムクロック２３で行
い、記録信号の変調をＰＬＬ２回路１０で生成される記
録クロック２９で行うため、メモリ５に記録される信号
の周波数と出力される信号の周波数はどちらも入力映像
信号の周波数に比例するため、メモリ５の破綻は生じな
い。

【００３４】また、入力映像信号に時間的な揺れ（ジッ
タ）が存在してもＰＬＬ２回路１０の応答が遅いため、
時間的な揺れのない記録信号を発生することが可能であ
る。

【００３５】なお、本実施例において、ＰＬＬ２回路１
０は同期信号分離器１の出力２２を用いて記録クロック
２９を生成したが、ＰＬＬ１回路２の出力であるシステ
ムクロック２３を用いて記録クロックを生成することも
可能である。つまり、ひとつのＰＬＬ手段で実現するこ
とも可能である。

【００３６】また、同期信号分離器１の入力はアナログ
信号２１であったが、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号２４
を用いることも可能である。

【００３７】また、メモリ５の役割はデータのクロック
変換である。従ってメモリ５の大きさは、映像信号１フ
レーム分以下でも構成できる。

【００３８】また、本実施例では、映像信号処理回路４
は１フレームの遅延量があり、内部に１フレーム以上の
メモリを有することも考えられる。この場合、垂直基準
信号のタイミングから推定したトラックの記録タイミン
グに合わせてメモリ５にデータ２５を書き込むことによ
り、メモリ５はサーボのジッタ分だけメモリ量を持てば
よい。また、メモリ書き込みタイミングをヘッドスイッ
テ２８を用いて生成すれば更にメモリ量を減らすことも
可能である。

【００３９】また、映像信号処理回路４はシステムクロ
ック２３基準で行ったが、映像信号処理の一部または全
部をメモリ読み出し後に記録クロック２９基準または記
録クロック２９を分周したクロック基準で処理すること
も可能である。

【００４０】また、本実施例では、ＰＬＬ１回路２によ
り入力映像信号２１に同期した周期のシステムクロック
２３を生成し、そのシステムクロック２３を基準として
入力映像信号２１の標本化及び映像信号処理を行った
が、固定の周波数のクロックを入力映像信号２１の水平
同期信号に位相が合うように遅延させたクロックを基準
として入力映像信号２１の標本化及び映像信号処理を行
ってもよい。

【００４１】また、本実施例においては、シリンダ６上
に２個のヘッド７が存在したが、１個以上であれば何個
でもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明は、サーボ手段によ
り入力映像信号の周波数に同期してヘッドのテープに対
する相対速度が変化し、ＰＬＬ手段により入力映像信号
の周波数に同期して記録信号の周波数が変化する。従っ
て、入力信号の周波数に偏差が存在しても、テープ上の
記録パターンを常に一定にすることができる。

【００４３】また、メモリ手段には入力映像信号に同期
してデータが書き込まれ、メモリ手段からＰＬＬ手段で
生成される記録クロック基準でデータを読み出すため、
メモリの破綻は生じない。

【００４４】また、入力映像信号に時間的な揺れがある
場合、ＰＬＬ手段により時間的な揺れのない記録信号を
生成することが可能であり、テープ上の記録パターンを
常に一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるデジタル信号記録装
置の構成図

【図２】同デジタル信号記録装置の基本動作タイミング
図

【図３】同デジタル信号記録装置の非標準信号の動作タ
イミング図

【符号の説明】

１ 同期信号分離器 ２ ＰＬＬ１回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ 映像信号処理回路 ５ メモリ ６ シリンダ ７ ヘッド ８ テープ ９ サーボ回路 １０ ＰＬＬ２回路 １１ 記録変調回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−330668（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29260（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/782 H04N 5/91 - 5/956 G11B 15/467 G11B 20/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のシリンダに取り付けられた回転
   ヘッドにより、記録媒体上に映像信号を含むトラックを
   平行に並べて記録するデジタル信号記録装置であって、 入力映像信号の垂直同期信号または水平同期信号に同期
   して記録媒体に対するヘッドの相対速度を制御するサー
   ボ手段と、入力映像信号を垂直同期信号または水平同期
   信号の周波数および位相に同期したシステムクロック基
   準で信号処理する映像信号処理手段と、前記映像信号処
   理手段の出力データを一時記憶するメモリ手段と、前記
   入力映像信号の垂直同期信号または水平同期信号に位相
   を同期させる制御を行わず周波数が同期した記録クロッ
   クを生成するＰＬＬ手段と、前記メモリに記録されたデ
   ータを読み出して記録変調した記録信号を前記記録クロ
   ックに同期して生成する記録変調手段とを備えたことを
   特徴とするデジタル信号記録装置。
2. 【請求項２】 円筒状のシリンダに取り付けられた回転
   ヘッドにより、記録媒体上に映像信号を含むトラックを
   平行に並べて記録するデジタル信号記録装置であって、 入力映像信号中の垂直同期信号と水平同期信号を基準に
   して垂直基準信号と水平基準信号を生成する同期信号分
   離手段と、前記垂直基準信号に同期してシリンダに対す
   る記録媒体の送り速度及びシリンダの回転速度及び位相
   を制御し、かつ、記録媒体に対するヘッドの位置を示す
   ヘッドスイッチ信号を生成するサーボ手段と、前記垂直
   基準信号または前記水平基準信号に周波数および位相が
   同期したシステムクロックを生成する第１のＰＬＬ手段
   と、前記システムクロックにより前記入力映像信号を標
   本化しアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換手段
   と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力データを前記垂直基準信
   号及び前記水平基準信号を基準にデジタル処理する映像
   信号処理手段と、前記映像信号処理手段の出力データを
   一時記憶するメモリ手段と、前記垂直基準信号または前
   記水平基準信号に位相を同期させる制御を行わず周波数
   が同期した記録クロックを生成する第２のＰＬＬ手段
   と、前記メモリに記録されたデータを読み出して記録変
   調した記録信号を前記ヘッドスイッチ信号をトリガとし
   て前記記録クロックに同期して生成する記録変調手段と
   を備えたことを特徴とするデジタル信号記録装置。