JP3520521B2 - ディジタルデータの誤り訂正処理方法およびその装置 - Google Patents

ディジタルデータの誤り訂正処理方法およびその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は誤り訂正処理方法およびその装置に関するも
のであり、たとえば、本発明は高密度で映像（ビデオ）
信号をブロック単位で記録再生するディジタル・ビデオ
信号記録再生装置などの信号処理において誤り訂正能力
を向上させる方法とその装置に関する。
背景技術 従来の誤り訂正処置装置として、ディジタル・ビデオ
テープ記録再生装置（ディジタルVTR）を例示する。
ディジタルVTRにおいては、記録時に、ビデオ信号に
誤り訂正符号を付加して磁気テープに記録し、記録され
たビデオ信号を再生する時に、磁気テープから読み出し
た再生信号をその誤り訂正符号を用いて再生ビデオ信号
の誤りを訂正している。
ディジタルVTRにおいては、記録再生アンプの熱雑音
とか磁気テープ上に付着したゴミなどに起因するランダ
ム誤りと、磁気テープの走行方向に沿って付いた傷など
に起因するバースト誤りとが混在した複合誤りが発生す
ることが知られている。
そのような誤り訂正符号としては内符号を用いた誤り
訂正符号と外符号を用いた誤り訂正符号とが知られてい
る。一般的には、ビデオ信号配列の横方向に内符号をと
り、縦方向に外符号をとり、全体の誤り訂正符号を横方
向と縦方向で演算して積符号構成にする場合が多い。
内符号は記録パターンについて比較的近接したデータ
相互間について誤り訂正符号を構成したものである。内
符号は通常、ランダム誤りについて有効であるとされて
いる。
外符号は記録パターンについてできるだけ離れたデー
タ相互間について誤り訂正符号を構成したものである。
外符号は、たとえば、磁気テープに傷がついてビデオ信
号が連続的に喪失するようなバースト状の誤りについて
有効であるとされている。
図1A、図1Bは従来のディジタルVTRの構成図である。
図1AはディジタルVTRの記録系を示し、図1Bはディジタ
ルVTRの再生系を示す。
図1Aに示すディジタルVTRの記録系は、A/D変換器３、
外符号エラー訂正コード（ECC:Erorr Correction Cod
e）処理回路４、シャフリング回路５、同期信号・イン
デックス（ID）信号付加回路６、内符号ECC回路７、変
調回路８、記録用増幅回路９および記録用ヘッド10を有
する。
図1Bに示すVTRの再生系は、再生用ヘッド11、再生用
増幅回路12、復調回路13、内符号復号回路14、デシャフ
リング回路15、外符号復号回路16、誤り修正（Erorr Co
ncealment）処理回路17、および、D/A変換器18を有す
る。
図1A、図1Bに示したVTRにおいては、記録用ビデオ信
号として、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）、または、輝
度信号Ｙ、第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRで
構成されるようなコンポーネントビデオ信号を磁気テー
プ１に記録し、このようなコンポーネント信号を再生す
る。以下の記述においては、コンポーネントビデオ信号
として、輝度信号Ｙ、第１の色差信号PBおよび第２の色
差信号PRを磁気テープ１に記録し、再生する場合につい
て例示する。
図1Aに示したディジタルVTRの記録系の動作を述べ
る。
記録用ビデオ信号がアナログ信号の形態の場合はその
アナログ・ビデオ信号はA/D変換器３においてディジタ
ル・ビデオ信号に変換されて、外符号ECC回路４に印加
される。ビデオ信号がディジタル信号の形態の場合は、
A/D変換することなく、直接、外符号ECC回路４に印加さ
れる。
外符号ECC回路４は、再生時の誤り訂正のために外符
号を演算し、記録用ビデオ信号にその外符号を画素単位
で付加する。
シャフリング回路５は、符号誤りの影響を分散させ、
訂正能力を向上させたり、訂正されなかった誤りによる
画質低下を軽減する。つまり、シャフリング回路５は、
再生時のバースト誤りを外符号系列に対して分散させる
ため、外符号ECC回路４からの外符号が付加されたビデ
オ信号を画素単位で並べ換える。
同期信号・インデックス（ID）信号付加回路６はシャ
フリングされたビデオ信号に、再生時のビデオ信号を読
み出す基準となる同期信号、それぞれのブロックの番号
を示すアドレス、フィールド情報などのインデックス
（ID）を付加する。
内符号ECC回路７は、同期・ID信号付加回路６からの
出力データに、誤り訂正のための内符号を付加する。
変調回路８は内符号ECC回路７で内符号が付加された
データを磁気テープ１および記録用ヘッド10の磁気記録
特性に合わせたデータ系列に変調する。変調回路８にお
ける変調方法としては、たとえば、スクランブルNRZ変
調、ミラースクエアー（M2）変調などが適用できる。
変調されたビデオ信号は記録用増幅回路９において増
幅され、記録用ヘッド10を介して磁気テープ１に記録さ
れる。
図1Bに示したディジタルVTRの再生系の動作を述べ
る。ディジタルVTR再生系の動作は、基本的に図1Aに示
したVTR記録系の動作と逆の動作になる。
磁気テープ１に記録されたビデオ信号は再生用ヘッド
11を介して読み出され、再生用増幅回路12で増幅され
る。
復調回路13は変調回路８で変調する前のビデオ信号の
形態に戻すように、変調の逆処理、つまり、復調を画素
単位で行って記録用ビデオ信号を復元する。
内符号復号回路14は、復調回路13からの復調ビデオ信
号を内符号を用いて画素単位で誤り訂正する。この内符
号を用いた誤り訂正は、主として、ランダム誤りを訂正
する。
デシャフリング回路15は、VTR記録系におけるシャフ
リング回路５で行ったシャフリングと逆の処理（デシャ
フリング処理）を画素単位で行い、内符号による誤り訂
正されたビデオ信号を、シャフリング処理前に相当する
ビデオ信号の配列に戻す。
外符号復号回路16は、外符号を用いて、デシャフリン
グ回路15においてデシャフリングされたビデオ信号をVT
R記録系における外符号ECC回路４の処理前のビデオ信号
に復号する。
以上の内符号復号回路14および外符号復号回路16にお
いても完全には誤り訂正ができない場合が多い。誤り修
正回路17は、誤りの残った画素の周辺および前後のフィ
ールドあるいは前フレームの同じ位置のビデオ信号を利
用してその誤りを隠す修正処理を行う。
本明細書においては、用語「誤り訂正（ECC:Erorr Co
de Correction）」と、用語「誤り修正（Erorr Conceal
ment）」とを上述したように、区別する。誤り訂正と
は、外符号および内符号を用いた、回路4,7、および、
回路14,16におけるECC処理を言う。一方、誤り修正と
は、誤り修正回路17における、誤りの残った画素の周辺
および前後のフィールドあるいは前フレームの同じ位置
のビデオ信号を利用してその誤りを隠す修正処理をい
う。
誤り修正回路17において誤り修正されたビデオ信号は
そのまま再生ディジタルビデオ信号として出力される
か、D/A変換器18を介してアナログビデオ信号に変換さ
れて再生アナログビデオ信号として出力される。
上述したVTRにおける誤り符号訂正（ECC）構成では、
全記録データの５〜７％程度までの誤りに対しては内符
号復号回路14および外符号復号回路16で訂正し、それ以
上の誤りについては誤り修正回路17で対応している。た
とえば、１トラックにも及ぶデータの消失時には誤り修
正回路17が動作して誤り修正する。その結果、ほとんど
遜色のない再生画像を得ることができる。
また１トラックにも及ぶ大きなバースト誤りについて
は積極的に誤り修正が可能なようにECCを構成してい
る。そのため、ECCブロック構成をトラック単位または
ヘッド単位で完結させている。
上述したディジタルVTRにおいては、記録するビデオ
信号は画素単位で処理している。再生時に発生する誤り
は、上述したように、内符号復号回路14および外符号復
号回路16で訂正する。訂正できないデータが発生して
も、記録系におけるシャフリング回路５によるシャフリ
ング処理によって予め複数のトラックに分散しておくか
ら、誤ったデータは画面上で分散して目立たないように
なっている。
また、このように事前にシャフリングによって分散し
ておくことによって、誤ったデータの周辺のデータは誤
っていない可能性（確率）が高いので誤り修正回路17に
おける誤り修正処理が可能であり、再生信号が部分的に
誤り修正されても殆ど遜色のない再生画像を得ることが
できる。
以上述べたように、従来のディジタルVTRにおいて
は、誤り訂正処理が画素単位について行っており、後述
するハイビジョンなどにおけるようなブロック単位の画
像処理に対応したブロック単位の誤り訂正処理を行って
いない。
また、上述した内符号復号回路14および外符号復号回
路16における誤り訂正符号処理は、複数のトラックに分
散した誤り訂正を行っていない。
画像圧縮技術を利用したディジタルVTRにおいては、
画像圧縮処理が、たとえば、８サンプル×８ラインなど
のようにブロック単位で処理するため、再生時に誤りが
再生し誤り訂正ができなかった場合には、その誤りが処
理単位である８サンプル×８ラインのブロックに伝播
し、そのブロック全体のデータが失われることになる。
そのため、誤り修正処理では上述した画素単位ではな
くそのブロック単位でデータを修正する必要があり、誤
り修正処理が非常に複雑かつ困難になるという問題に遭
遇する。
またハイビジョン（High Definition）用ディジタルV
TRなどにおける高密度記録を考慮すると、記録波長の短
波長化とトラックピッチの短縮という事態に遭遇する。
トラックピッチの短縮は狭トラックを意味しており、再
生時にヘッドは正確に記録されたトラックをトレースす
る必要がある。
さらにディジタルVTRにおける編集を考える。
図２に図解したインサート記録では、細い線で示し
た、すでに記録されている磁気テープ上に、太い線で示
したように、ある位置から他の位置までフライングイレ
ーズ・ヘッドで記録データを消去してから、記録ヘッド
で新たなビデオ信号を記録する。通常、連続して記録し
た部分の磁気テープ上のトラックパターンは、細い線で
示したように、トラックピッチTPできれいに等間隔で並
んでいる。しかしながら、編集によって後から記録する
場合、太い線で示したように、後から記録する部分の始
めの位置Ａと終わりの位置Ｂでトラックパターンの間隔
にずれが生ずる。その結果、始めの位置Ａの狭いトラッ
クTRAの部分ではビデオデータの消し残しが発生する一
方、終わりの位置ＢのトラックTRBのトラックは、図示
の例では、通常のトラックピッチTPの半分程度にトラッ
ク幅が非常に細くなる。
この不連続の大きさは機構系部品、とくに、フライン
グイレーズ・ヘッドの物理的な精度、取付け精度、ある
いは、編集時にトラックパターンが連続的に構成される
位置にサーボ回路によって記録ヘッドをいかに制御可能
かということに関連している。
これらの事項はディジタルVTRにおける高密度化にお
いて、図２に示したトラックTRBのように、狭トラック
になると、いかに正確、精密に処理してもバラツキなど
の点で限界がある。また、正確、精密にするには、装置
の価格が高くなるという問題に遭遇する。
このようにして編集された磁気テープを再生すると、
図２に示した編集ポイントの始めの位置Ａと終わりの位
置Ｂで、編集前に記録されていたデータのうち１トラッ
クだけが一部消去されたり、上書きされることによりト
ラックの幅が狭くなり、いわゆる、「トラック細り」が
生じて、再生データのエラーレートが高くなる。極端な
場合、たとえば、トラックTRBの部分で、１トラックの
データが失われる場合もある。
したがって、このような事態に対応可能な誤り訂正も
必要とされている。
発明の開示 本発明の目的は、画像圧縮技術を適用してディジタル
ビデオ信号を狭トラックに高密度記録する際、誤り訂正
能力を向上させるディジタル・ビデオ信号記録および再
生装置を提供することにある。
また本発明の目的は、編集処理を考慮して、トラック
単位までの誤り訂正能力を持たせて信頼性の高いディジ
タル・ビデオ信号記録および再生装置を提供することに
ある。
さらに本発明の目的は、ディジタルデータの誤り訂正
符号化・復号化処理装置を提供することにある。
また本発明の目的は、上述した装置に適用可能なディ
ジタルデータの誤り訂正符号化方法および復号化方法を
提供することにある。
本発明のディジタルデータの誤り訂正復号処置装置の
例として、たとえば、ディジタルVTRについて例示する
と、１フィールド当たりのトラック数をＮとした場合
に、誤り訂正符号（ECC）の構成を内符号と外符号との
積符号構成にして、記録用ビデオデータに対して外符号
を1/N以上付加し、さらに、二重に付加した誤り訂正符
号のうち外符号を１フィールド分のＮ本のトラックに分
散させて誤り訂正符号能力を高める。
ディジタルVTRにおいて、トラック単位の誤り訂正を
実現するには、ECCを構成する全データのうち誤り訂正
で訂正しようとするトラックに記録されるデータ数と同
じ数以上のパリティ（外符号）が必要である。また、デ
ィジタルVTRにおける編集処理を考慮するとECCブロック
の構成も最小編集単位で完結する必要がある。このよう
に、外符号パリティをビデオ信号に付加することは、信
号数に対する符号数の割合（冗長度）が高くなるが、ハ
イビジョン用VTRなどにおいては、１フィールド当たり
のトラック数が多くなるため、信号数に対する外符号の
割合（冗長度）も妥当な値になる。したがって、外符号
を付加して、誤り訂正能力を向上させることが可能とな
る。
つまり、複数のヘッドによってディジタルビデオデー
タを記録媒体に記録する際、１フィールド当たりに１つ
のヘッドで記録するトラック数と同等以上のトラック数
が誤り訂正可能になるようにECCを構成することによ
り、１ヘッドのクロッグに対しても誤り訂正によってビ
デオデータが復元できる。
本発明によれば、積符号構成の内符号と外符号を用い
てディジタルデータの誤り訂正符号化を行うディジタル
データ符号化装置であって、 前記データを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロッ
クごとシャフリングするブロック・シャフリング手段
と、 該ブロック・シャフリング手段でシャフリングされたデ
ータについて、1/N（ただし、Ｎは前記データの１フィ
ールド当たりのトラック数である）以上の外符号を前記
ブロックごと付加するブロック・外符号付加手段と、 該ブロック・外符号付加手段で付加されたデータを前記
トラック単位で分割・チャンネル分配するチャンネル・
インタリーブ手段と、 該チャンネル・インタリーブ手段で分割・チャンネル分
配されたデータについて、内符号をブロックごと付加す
るブロック・内符号付加手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
符号化装置が提供される。
また本発明によれば符号構成の内符号と外符号を用い
てディジタルデータを（ｍ×ｎ）個のデータで構成され
るブロックごとにシャフリングし、 該シャフリングされたデータについて、1/N（ただし、
Ｎは前記データの１フィールド当たりのトラック数であ
る）以上の外符号を前記ブロックごと付加し、該外符号
が付加されたデータを前記トラック単位で分割・チャン
ネル分配し、該分割・チャンネル分配されたデータにつ
いて、内符号をブロックごと付加して符号化したデータ
を誤り訂正して復号するディジタルデータ誤り訂正復号
化装置であって、 前記符号化されたデータについて、内符号を用いて前記
ブロックごと復号するブロック・内符号復号手段と、 該ブロック・内符号復号手段で復号されたデータについ
て、前記トラック単位で分割・チャンネル分配した前の
状態に復元するチャンネル・デインタリーブ手段と、 該チャンネル・デインタリーブ手段で復元されたデータ
について、外符号を用いて前記ブロックごと復号するブ
ロック・外符号復号手段と、 該ブロック・外符号復号手段で復号されたデータを、ブ
ロックごとシャフリングした前の状態に復元するブロッ
ク・デシャフリング手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
復号化装置が提供される。
好ましくは、前記ブロック・内符号復号手段および前
記ブロック・外符号復号手段で訂正できない誤りを、該
誤りが残った画素の周辺および前後のフィールドあるい
は前フレームと同じ位置のデータを参照して修復する誤
り修正手段を更に有することを特徴とする。
さらに本発明によれば、積符号構成の内符号と外符号
を用いてディジタルデータの誤り訂正符号化を行い、記
録媒体に記録するディジタルデータ記録装置であって、 前記データを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロッ
クごとシャフリングするブロック・シャフリング手段
と、 該ブロック・シャフリング手段でシャフリングされたデ
ータについて、1/N（ただし、Ｎは前記データの１フィ
ールド当たりのトラック数である）以上の外符号を前記
ブロックごと付加するブロック・外符号付加手段と、 該ブロック・外符号付加手段で付加されたデータを前記
トラック単位で分割・チャンネル分配するチャンネル・
インタリーブ手段と、 該チャンネル・インタリーブ手段で分割・チャンネル分
配されたデータについて、内符号をブロックごと付加す
るブロック・内符号付加手段と、 該ブロック・内符号付加手段で付加されたデータを前記
記録媒体に記録する記録手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ記録装置
が提供される。
好ましくは、前記記録媒体は磁気テープであり、 前記記録手段は、前記外符号を前記データの両側に配置
して、 前記外符号を前記磁気テープの端部に記録し、前記デー
タを前記磁気テープの中央部に記録することを特徴とす
る。
また好ましくは、前記ディジタルデータがハイビジョ
ン用ビデオ信号を含むことを特徴とする。
さらに好ましくは、前記ハイビジョン用ビデオ信号は
３種のビデオ成分からなるコンポーネント信号であり、
前記１フィールド分のビデオ信号の該３種のビデオ信号
成分がｎチャンネルに配分されることを特徴とする。
本発明によれば、積符号構成の内符号と外符号を用い
てディジタルデータを（ｍ×ｎ）個のデータで構成され
るブロックごとシャフリングし、 該シャフリングされたデータについて、1/N（ただし、
Ｎは前記データの１フィールド当たりのトラック数であ
る）以上の該符号を前記ブロックごと付加し、 該外符号が付加されたデータを前記トラック単位で分割
・チャンネル分配し、 該分割・チャンネル分配されたデータについて、内符号
をブロックごと付加して符号化されたデータを記録媒体
から読み出し、該読み出されたデータを誤り訂正して復
号するディジタルデータ再生装置であって、 前記符号化されたデータを前記記録媒体から読み出すデ
ータ読み出し手段と、 該データ読み出し手段で読み出された符号化データにつ
いて、内符号を用いて前記ブロックごと復号するブロッ
ク・内符号復号手段と、 該ブロック・内符号復号手段で復号されたデータについ
て、前記トラック単位で分割・チャンネル分配した前の
状態に復元するチャンネル・デインタリーブ手段と、 該チャンネル・デインタリーブ手段で復元されたデータ
について、外符号を用いて前記ブロックごと復号するブ
ロック・外符号復号手段と、 該ブロック・外符号復号手段で復号されたデータをブロ
ックごとシャフリングした前の状態に復元するブロック
・デシャフリング手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ再生装置
が提供される。
好ましくは、前記ブロック・内符号復号手段およびブ
ロック・外符号復号手段で訂正できない誤りを、該誤り
が残った画素の周辺および前後のフィールドあるいは前
フレームと同じ位置のデータを参照して修復する誤り修
正手段と、 を更に具備することを特徴とする。
本発明によれば、積符号構成の内符号と外符号を用い
てディジタルデータの誤り訂正符号化を行うディジタル
データ符号化方法であって、下記の諸段階、すなわち、 前記データを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロッ
クごとシャフリングするブロック・シャフリング段階
と、 該ブロック・シャフリング段階でシャフリングされたデ
ータについて、1/N（ただし、Ｎは前記データの１フィ
ールド当たりのトラック数である）以上の外符号を前記
ブロックごと付加するブロック・外符号付加段階と、 該ブロック・外符号付加段階で付加されたデータを前記
トラック単位で分割・チャンネル分配するチャンネル・
インタリーブ段階と、 該チャンネル・インタリーブ段階で分割・チャンネル分
配されたデータについて、内符号をブロックごと付加す
るブロック・内符号付加段階と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
符号化方法が提供される。
本発明によれば、積符号構成の内符号と外符号を用い
てディジタルデータを（ｍ×ｎ）個のデータで構成され
るブロックごとにシャフリングし、 該シャフリングされたデータについて、1/N（ただ
し、Ｎは前記データの１フィールド当たりのトラック数
である）以上の外符号を前記ブロックごと付加し、 該外符号が付加されたデータを前記トラック単位で分割
・チャンネル分配し、 該分割・チャンネル分配されたデータについて、内符号
をブロックごと付加して符号化したデータを誤り訂正し
て復号するディジタルデータ誤り訂正復号化方法であっ
て、 下記の諸段階、すなわち、 前記符号化されたデータについて、内符号を用いて前記
ブロックごと復号するブロック・内符号復号段階と、 該ブロック・内符号復号段階で復号されたデータについ
て、前記トラック単位で分割・チャンネル分配した前の
状態に復元するチャンネル・デインタリーブ段階と、 該チャンネル・デインタリーブ段階で復元されたデータ
について、外符号を用いて前記ブロックごと復号するブ
ロック・外符号復号段階と、 該ブロック・外符号復号段階で復号されたデータを、ブ
ロックごとシャフリングした前の状態に復元するブロッ
ク・デシャフリング段階と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
復号化方法が提供される。
好ましくは、前記ブロック・内符号復号手段および前
記ブロック・外符号復号手段で訂正できない誤りを、該
誤りが残った画素の周辺および前後のフィールドあるい
は前フレームと同じ位置のデータを参照して修復する誤
り修正段階を更に具備することを特徴とする。
図面の簡単な説明 図1Aは従来のディジタルVTRの記録系の構成図であ
る。
図1Bは従来のディジタルVTRの再生系の構成図であ
る。
図２はインサート記録においてすでに記録されている
磁気テープ上にある位置から他の位置までフライングイ
レーズ・ヘッドで記録データを消去した場合のトラック
の細りを図解する図である。
図3Aは本発明のディジタルデータの誤り訂正復号処理
装置の実施例としてのハイビジョン用ディジタルVTRの
記録系の構成図である。
図3Bは本発明の実施例としてのハイビジョン用ディジ
タルVTRの再生系の構成図である。
図４は、図3Aおよび図3Bに示したディジタルVTRにお
けるマルチ回転ヘッドの概略図である。
図５は図3Aおよび図3Bに示したディジタルVTRにおい
て信号処理される映像信号の構成図である。
図６は図５に示した映像信号を図3Aおよび図3Bに示し
たディジタルVTRにおいて信号処理する方法を説明する
ための信号形態図である。
図７は本発明の実施例における磁気テープへの信号の
記録態様を示す図である。
図8Aは図3Aに図解したハイビジョン用ディジタルVTR
の記録系の詳細回路構成図である。
図8Bは図3Bに図解したハイビジョン用ディジタルVTR
の再生系の詳細回路構成図である。
図９は図５に示した映像信号を図8Aおよび図8Bに示し
たディジタルVTRにおいて信号処理する方法を説明する
ための信号形態図である。
図10は図９に示した信号形態の他の態様を示す図であ
る。
図11はチャネル・インターリーブ回路においてチャネ
ル分配をした信号の磁気テープへの記録形態を示す図で
ある。
発明を実施する最良の形態 図3A、図3Bは本発明のディジタルデータの誤り訂正復
号処理装置の実施例として、ハイビジョン用ディジタル
VTRの構成図である。図3AはディジタルVTRの記録系構成
図であり、図3BはディジタルVTRの再生系の構成図であ
る。
図3Aに示したディジタルVTRの記録系は、A/D変換器
３、ブロック・シャフリング回路5A、ビットレートリダ
クション（BRR）符号化回路21、ブロック・外符号ECC回
路4A、チャネル・インターリーブ回路22、同期信号・ID
信号付加回路6A、ブロック・内符号ECC回路7A、変調回
路8A、記録用増幅回路９および記録用ヘッド10を有す
る。
図3Bに示したディジタルVTRの再生系は、再生用ヘッ
ド11、再生用増幅回路12、復調回路13A、ブロック・内
符号復号回路14A、チャネル・デインターリーブ回路2
3、ブロック・デシャフリング回路15A、ブロック・外符
号復号回路16A、ビットレートリダクション復号化回路2
4、ブロック・デシャフリング回路15A、誤り修正（Eror
r Concealment）回路17A、および、D/A変換器18を有す
る。
このハイビジョン用ディジタルVTRにおいては、記録
用ビデオ信号として、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）、
または、輝度信号Ｙ、第１の色差信号PBおよび第２色差
信号PRで構成されるようなコンポーネントビデオ信号を
磁気テープ１に記録し、このようなコンポーネント信号
を再生する。以下の記述においては。ビデオ信号とし
て、輝度信号Ｙ、第１の色差信号PBおよび第２の色差信
号PRを記録し、再生する場合について例示する。
図3Aに示したディジタルVTRの記録系の動作の概要を
述べる。
記録用ビデオ信号がアナログ信号の形態の場合はA/D
変換器３においてディジタル信号に変換させて、ブロッ
ク・シャフリング回路5Aに入力される。記録用ビデオ信
号がディジタル信号の形態の場合は直接、ブロック・シ
ャフリング回路5Aに印加させる。
ブロック・シャフリング回路5Aは、ブロック・外符号
ECC回路4Aにおいて付加する外符号との関係で、ビデオ
信号をブロック単位で、離散した位置に分散する。この
ブロック・シャフリングによって、あるブロックのビデ
オ信号と次のブロックのビデオ信号とに跨がって発生し
た誤りを分散させて、訂正処理の効率の向上を図ってい
る。さらに、ブロック・シャフリング回路5Aは、ビット
レートリダクション符号化回路21においてブロック単位
で画像圧縮する際に、たとえば、青空などの映像のよう
に変化の少ない映像なので圧縮率を非常に高くできる画
像データと、込み入った映像で圧縮率をあまり高くでき
ない画像データとの圧縮率を均一にするための分散処理
を行う。
ビットレートリダクション符号化回路21は、ブロック
・シャフリング回路5Aにおいてブロック単位でシャフリ
ングされたビデオ信号をブロック単位で、つまり、１ブ
ロックごとのビデオ信号を所定の圧縮率で圧縮する。
ブロック・外符号ECC回路4Aは、ビットレートリダク
ション符号化回路21において画像圧縮されたビデオ信号
にブロック単位で外符号を付加する。
チャネル・インターリーブ回路22は外符号方向のデー
タを１フィールドのトラックに均等に分割し、分配す
る。この均等分割・分配の詳細については後述する。
同期信号・ID信号付加回路6Aは、チャネル・インター
リーブ回路22で処理されたビデオ信号に、再生のための
同期信号ID/アドレスなどを付加する。
ブロック・内符号ECC回路7Aは、同期信号・ID信号付
加回路6Aの出力データに内符号を付加する。
変調回路8Aは内符号が付加されたビデオ信号を変調す
る。この例では、8/14変調（Eight to Fourteen Modula
tion:EFM）を行う。
変調回路8Aで変調されたビデオ信号が、記録用増幅回
路９および記録用ヘッド10を介して磁気テープ１に記録
される。
図3Bに示したディジタルVTRの再生系の動作の概要を
述べる。
上述した磁気テープ１に記録されたビデオ信号は再生
用ヘッド11を介して読み出され、再生用増幅回路12で増
幅される。
復調回路13Aは、図3Aの記録系における変調回路8Aで8
/14変調の逆の処理、つまり、8/14変調に対応した復調
を行い、変調回路8Aで変調したビデオ信号に戻す。
ブロック・内符号復号回路14Aは、復調回路13Aからの
復調ビデオ信号を内符号を用いてブロック単位で誤り訂
正する。
チャネル・デインターリーブ回路23は、図3Aにおける
チャネル・インターリーブ回路22で行った均等分割、分
配と逆の処理を行う。
ブロック・外符号復号回路16Aは、図3Aにおけるブロ
ック・外符号ECC回路4Aで付加した外符号をもとにビデ
オ信号信号を復元する。
ビットレートリダクション（BRR）復号化回路24は、
図3Aにおけるビットレートリダクション符号化回路21で
行った画像データ圧縮処理と逆の画像データ伸長処理を
行う。
ブロック・デシャフリング回路15Aは、図3Aにおける
ブロック・シャフリング回路5Aで行ったシャフリングの
逆処理、つまり、ブロック・デシャフリング処理を行
う。
誤り修正回路17Aは、外符号では誤り訂正出来なかっ
た誤りを隠すような修正処理を行う。つまり、誤り修正
回路17Aは、誤りの残った画素の周辺および前後のフィ
ールドあるいは前フレームの同じ位置のビデオ信号を利
用してその誤りを隠す修正処理を行う。
誤り修正回路17Aにおいて誤り修正されたビデオ信号
はそのまま再生ディジタルビデオ信号として出力される
か、D/A変換器18を介してアナログビデオ信号に変換さ
れて再生アナログビデオ信号として出力される。
図４に記録用ヘッド10の概略断面構成を示す。
記録用ヘッド10には８個のヘッド１〜８（または、ヘ
ッドA,B,C,D,A',B',C',D'）が設けられている。第１群
のヘッド１〜４（A,B,C,D）は90度の角度間隔で円周に
沿って均一の間隔で設けられている。第２群のヘッド５
〜８（A',B',C',D'）も均一の間隔で設けられている
が、第１群のヘッドの対応するヘッドの近傍に所定の角
度を保って設けられている。記録用ヘッド10はこのよう
に、８マルチヘッド構成である。この記録用ヘッド10
は、120HZで回転し、磁気テープ１が180度巻かれ、１回
転ごとに８トラックのデータを磁気テープ１に記録し、
２回転で16トラック分、つまり、１フィールドのデータ
を磁気テープ１に記録する。
本実施例はハイビジョン用ディジタルVTRであるか
ら、走査線数1125本フィールド、周波数60HZのハイビジ
ョン用TV信号を８個のヘッドで１フィールド当たりのト
ラック数が16トラックになるように磁気テープ１に記録
する。つまり、８個のヘッドを有する記録用ヘッド10が
120HZで２回転して１フィールドのビデオ信号を、オー
ディオ信号とともに、磁気テープ１に記録する。
図５に、ハイビジョン用ビデオ信号の、１フィールド
当たりに記録する画像の領域および画像圧縮変換ブロッ
ク数を示す。
ハイビジョンTV信号は輝度信号Ｙ、第１の色差信号PB
および第２の色差信号PRからなるコンポーネント信号で
あり、記録ライン数を１フィールド当たり８ライン×68
ブロック＝544ラインとする。記録サンプル数は、輝度
信号Ｙについては、1920サンプル＝８サンプル×240ブ
ロックとなる。第１の色差信号PBおよび第２の色差信号
PRのそれぞれの記録サンプル数は、輝度信号Ｙの半分
の、960サンプル＝８サンプル×120ブロックとなる。従
って、１フィールド当たりの画像圧縮変換総ブロック数
は、68ブロック×（240＋120＋120）ブロック＝32,640
ブロックとなる。
図3Aに示した記録系において、アナログのハイビジョ
ン用記録用コンポーネントビデオ信号は、A/D変換器３
において、輝度信号Ｙについてはサンプリング周波数＝
74.25MHZ、第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRに
ついては輝度信号Ｙの周波数の半分のサンプリング周波
数＝37.125MHZでサンプリングされて量子化される。
ブロック・シャフリング回路5Aにおいて、ビットレー
トリダクション符号化回路21において画像圧縮処理を行
う、１ブロック＝８サンプル×８ラインで構成されるビ
デオ信号について、図５に示した１フィールド分の画像
圧縮変換総ブロック数＝32,640ブロックの輝度信号Ｙ、
第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRを混合しなが
ら、並び換える。
このブロック・シャフリング回路5Aにおけるブロック
単位の並べ換え処理は、上述したように、ビットレート
リダクション符号化回路21における画像圧縮率の均一化
の他に、外符号ECC回路4Aにおいて付加する外符号を、
バースト状の誤りを救済することなどを目的として、離
散させることを意図している。また、ブロック・シャフ
リング回路5Aにおいて、図６および図７（Ａ）を参照し
て後述するように、４並列（チャネル）処理となるよう
に、つまり、１チャネル当たり、32,640ブロック/4チャ
ネル＝8,160ブロックになるように、図５に図解したビ
デオ信号を分割する。この8,160ブロックの内訳は、輝
度信号Ｙが4080ブロック、第１の色差信号PBおよび第２
の色差信号PRのそれぞれが2040ブロックである。
図６に４チャネルの構成を図解する。この４並列（チ
ャネル）化処理は、上述したハイビジョンビデオ信号が
高速なため、信号処理の負担を軽減するためである。
ビットレートリダクション符号化回路21において、ブ
ロック・シャフリング回路5Aでシャフリングされたビデ
オ信号を圧縮率＝1/3.37の画像圧縮する。
ブロック・外符号ECC回路4A、チャネル・インターリ
ーブ回路22、および、ブロック・内符号ECC回路7Aにお
ける処理について述べる。
ブロック・外符号ECC回路4Aおよびブロック・内符号E
CC回路7Aにおいて、図６に図解したように、誤り訂正の
ための外符号および内符号を積符号構成になるように、
ブロック・シャフリング回路5Aからのシャフリングビデ
オ信号に外符号と内符号とを付加する。
図６において、横方向に内符号パリティが付加され、
縦方向に外符号パリティが付加され、これら外符号と内
符号とで積符号構成をとる。
図６において４チャネルの各チャネルは１フィールド
のビデオ信号を示しており、横方向に内符号、縦方向に
外符号が付加される。この例のECC構成は、１チャネル
当たり、横方向に15ブロックに区分されている。つま
り、横方向がそれぞれ８バイトの15個の同期ブロックに
分割され、縦方向に、8160ブロック/15ブロック＝544ラ
イン分のビデオデータ、つまり、544ライン/8＝68バイ
トのビデオデータが配列されている。縦方向の１区画の
大きさは、68バイト/4＝17バイトである。したがって、
1ECCのブロックの大きさは、８×17＝バイトとなる。縦
方向のデータ68バイトに対して、12バイトの外符号パリ
ティが付加される。12バイトの外符号パリティの根拠に
ついては後述する。外符号パリティはたとえば、リード
・ソロモン（Reed−Solomon）符号を用いる。
横方向のバイト数は、ビットレートリダクション符号
化回路21における圧縮率を1/3.37とすると、（16ブロッ
ク×８バイト×４）/3.37＝151.9287≒152バイトとな
る。横方向に12バイトの内符号パリティが付加される。
つまり、横方向については、152バイトのデータに対し
て、12バイトの内符号パリティも、たとえば、リード・
ソロモン符号を付加して、全体で164バイトとする。
各チャネルについて、輝度信号Ｙが4080ブロック、第
１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRのそれぞれが20
40ブロック、合計＝8160ブロックについてブロック単位
で外符号と内符号とが付加される。
図６に図解した構成例では、8160ブロックのビデオ信
号について、外符号（縦）方向の68バイトのビデオ信号
に付加された12バイトの外符号パリティと（縦方向の合
計80バイト）、内符号方向に圧縮された152バイトのビ
デオ信号に付加される12バイトの内符号パリティと（横
方向の合計164バイト）によって、積符号構成をとる。
外符号パリティを12バイトとしている根拠を述べる。
68バイト＋12バイト＝80バイトの外符号方向のデータ
は、16トラックに均等に分配されると、80バイト/16ト
ラック＝５バイト／トラックとなる。したがって、１ト
ラックの誤り訂正には、５バイトの外符号パリティが必
要になる。本実施例は１トラックのみならず、２トラッ
クを同時に誤り訂正可能としており、２トラックの誤り
訂正には10バイトの外符号パリティが必要になる。本実
施例では、余裕をみて12バイトとしている。
たとえば、１トラックのデータが編集時に完全に失わ
れても各ECCブロックごとに外符号をみると、５バイト
ずつの誤りとなるから、12バイトのパリティの付加で充
分に誤りを訂正できる。
また、記録用ヘッド10の８個のヘッドの内、１個のヘ
ッドにクロッグが生じたとしても、２トラックのデータ
が失われることになり、各ECCブロックで外符号方向に
みると、10バイトずつの誤りとなるから、12バイトのパ
リティの付加でイレージャ訂正を行えば充分に誤りを訂
正できる。
このように、外符号の符号長は１フィールド当たりの
トラック数をＮとした場合にＮ本のトラックに均等に分
配することを想定すると、Ｎの整数倍にする必要があ
る。この例においては、外符号方向の合計データ数＝80
バイトは、図４に図解した記録用ヘッド10を用いて２回
転で１フィールド分のデータを16トラックに記録するこ
とになるから、トラック数Ｎ＝16の５倍に相当する。
チャネル・インターリーブ回路22は外符号方向の80バ
イトのデータを１フィールドのトラック数＝16本、つま
り、５バイト／トラックごと、に均等に分割し、分配す
る。
以上のように外符号パリティおよび内符号パリティが
付加され、均等に16本のトラックに分配されるように処
理されたデータが変調回路8Aにおいて磁気テープ１およ
び記録用ヘッド10の磁気記録特性に合わせたデータ系列
に、変調される。この例では、8/14変調が行われる。8/
14変調されたデータは、記録用増幅回路９において増幅
され、図４に図解した記録用ヘッド10を介して磁気テー
プ１に記録される。つまり、記録用ヘッド10が２回転し
て１フィールド、16トラックのデータが磁気テープ１に
記録される。
図６に図解したデータ構成のビデオ信号の磁気テープ
１への記録フォーマットの１例を図７に示す。
記録用ヘッド10の１回転目に、ヘッドA,B,C,Dおよび
ヘッドA',B',C',D'によって、８トラックのビデオ信号
が磁気テープ１に記録される。磁気テープ１の進行方向
に向かって、図６に図解したチャネルデータCH1〜CH4
が、チャネル・インターリーブ回路22において５バイト
／トラックごとインターリーブされて、順次、均等に分
配されていく。記録用ヘッド10の２回転目も１回転目と
同様にビデオ信号の記録が行われる。記録用ヘッド10が
２回転して、16トラック、１フィールドのビデオ信号が
磁気テープ１に記録される。
ビデオ信号とともにオーディオ信号も記録されるが、
図解していない。なお、オーディオ信号は、ヘッド進行
方向に沿って、磁気テープ１の中間位置、あるいは、磁
気テープ１の縁などに記録することができる。図７にお
いてはガードバンドなどを省略している。
図3Bに図解したディジタルVTRの再生系の動作を述べ
る。
再生用ヘッド11は磁気テープ１に記録された上述した
データを読み取る。再生用増幅回路12は読み取ったデー
タを増幅し、さらに必要に応じて、波形等化を行う。
復調回路13Aは変調回路8Aと逆の復調を行い、変調回
路8Aにおける変調前のデータ系列に戻す。
ブロック・内符号復号回路14A、チャネル・デインタ
ーリーブ回路23、および、ブロック・外符号復号回路16
Aの動作を述べる。
ブロック・内符号復号回路14Aは、ブロック・内符号E
CC回路7Aにおいて付加された内符号を用いてブロック単
位で第１段の誤り訂正を行う。
チャネル・デインターリーブ回路23は各トラックに分
割・分配されたデータを元に戻す。
ブロック・外符号復号回路16Aは、ブロック・外符号E
CC回路4Aで付加された外符号を用いてブロック単位で第
２段の誤り訂正を行う。
外符号パリティは上述したように、68バイトのデータ
に12バイトのパリティが付加されており、本実施例にお
いては、トラック数Ｎ＝16に対して、 1/Nトラック＝1/16トラック ＝0.0625＜（12バイト/80バイト＝）
0.15 となる。したがって、たとえば、バースト誤りについ
ても、16トラックで１フィールドのデータに対して15％
のデータが失われても上記誤り訂正によって失われたデ
ータの復元が可能となる。その結果、たとえば、図２を
参照して述べた狭いトラックにおける、トラック単位の
誤り訂正を行うのに充分である。つまり、本実施例によ
れば、外符号パリティを付加することにより、強力な誤
り訂正が実現できる。
80バイトの外符号方向のデータは、チャネル・インタ
ーリーブ回路22によって、16トラックに均等に分配され
ると、５バイト／トラックとなる。したがって、１トラ
ックのデータが編集時に完全に失われても各ECCブロッ
クごとに外符号をみると、５バイトずつの誤りとなるか
ら、12バイトのパリティの付加で充分に誤りを訂正でき
る。
また、上述したように、記録用ヘッド10の８個のヘッ
ドの内、１個のヘッドにクロッグが生じたとしても、２
トラックのデータが失われることになり、各ECCブロッ
クで外符号方向にみると、10バイトずつの誤りとなるか
ら、12バイトのパリティ付加でイレージャ訂正を行えば
充分に誤りを訂正できる。
なお、イレージャ訂正とは、誤りの存在する場所（バ
イト）が事前に判っている場合の誤り訂正の１方法であ
り、一般的には、付加したパリティバイトと同じバイト
数のデータの訂正が可能である。
上述したように、本実施例においては、リードソロモ
ンの積符号構成をとっているから、内符号で訂正できな
い誤りは全てエラーフラグをセットして外符号でイレー
ジャ訂正を行う。
ビットレートリダクション復号化回路24は、上述した
誤り訂正されたデータについて、ビットレートリダクシ
ョン符号化回路21と逆の画像伸長処理を行う。
ブロック・デシャフリング回路15Aは、ブロック・シ
ャフリング回路5Aで行ったシャフリングと逆の処理を行
い、ブロック単位のデータの並べ換えを元に戻す。
誤り修正回路17Aは上述した誤り訂正では訂正できず
に誤りとして残ったブロックの誤り修正を行う。
再生ビデオ信号をアナログ形態で出力する場合は誤り
修正回路17Aの出力データをD/A変換器18でアナログに変
換する。
図3Aに示したディジタルVTRの記録系は図1Aに図解し
たVTRの記録系に対応させて図解しており、図3Bに示し
たディジタルVTRの再生系は図1Bに図解したVTRの再生系
に対応させて図解している。
しかしながら、ビデオ信号は、輝度信号Ｙ、第１の色
差信号PBを示しているから、より詳細な回路構成は、図
8Aおよび図8Bに図解する回路となる。
図8Aは図3Aに示したディジタルVTRの記録系の詳細回
路構成図であり、図8Bは図3Bに示したディジタルVTRの
再生系の詳細回路構成図である。
図8Aのハイビジョン用ディジタルVTRの記録系の構成
とその動作の概要を、図４に図解した記録用ヘッド10を
考慮し、図3Aに対応づけて述べる。
記録用ハイビジョン用アナログビデオ信号の輝度信号
Ｙ、第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRが、入力
端子101、102、103に印加される。
A/D変換器３は、マトリクス回路30、第１のアナログ
／ディジタル変換器（A/D）31、第２のA/D32および第３
のA/D33を有する。輝度信号Ｙ、第１の色差信号PBおよ
び第２の色差信号PRがマトリクス回路30においてマトリ
クス処理されて、A/D31〜A/D33において、ディジタル形
式のビデオ信号に変換されて、ブロック・シャフリング
回路5Aに印加される。輝度信号Ｙは周波数＝74.25MHZで
サンプリングされて量子化され、第１の色差信号PBおよ
び第２の色差信号PRは輝度信号Ｙの周波数の半分の周波
数＝37.125MHZでサンプリングされて量子化される。輝
度信号Ｙおよび第１の色差信号PB、第２の色差信号PRは
それぞれ、８ビットのディジタルビデオ信号に量子化さ
れる。量子化された第１の色差信号PBおよび第２の色差
信号PRは交互にブロック・シャフリング回路5Aに入力さ
れる。したがって、A/D変換器３からは、２チャネルの
ディジタルビデオ信号が出力される。このビデオ信号の
周波数は74.25MHZである。
記録用ハイビジョン・ディジタルビデオ信号は、入力
端子104に印加され、ディジタルビデオ信号処理回路112
を介して、A/D変換器３からの出力と同様の２チャネル
のビデオ信号としてブロック・シャフリング回路5Aに印
加される。
ブロック・シャフリング回路5Aは、A/D変換器３から
の２チャネルのビデオ信号を、１ブロック＝８サンプル
×８ラインで構成されるビデオ信号について、図５に図
解した１フィールド分の32,640ブロックの輝度信号Ｙ、
第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRを混合しなが
ら、４チャネルのビデオ信号に並べ代える。１チャネル
のビデオ信号は32,640ブロック/4チャネル＝8160ブロッ
クとなる。各チャネルのビデオ信号は８ビットである。
２チャネルの周波数＝74.25MHZのビデオデータが４チャ
ネルのシャフリングされたビデオ信号として出力される
から、ブロック・シャフリング回路5Aの出力ビデオ信号
の周波数は74.25MHZ/4＝18.5625MHZである。この４チャ
ネルのビデオ信号の構成を図９に示す。
図９に図解したビデオ信号の構成、つまり、内符号と
外符号とが積符号構成になっているフォーマットは、図
６に図解したものに対応しているが、図６においては、
外符号（パリティ）が下部に12バイト固まって配置され
ている例を示したが、図９に図解したフォーマットは、
縦方向の68バイトのビデオデータを４分割し、それぞれ
ビデオデータ17バイトごとに３バイトの外符号パリティ
を付加したものである。
図９に示した各チャネル当たり60ECCブロックで、チ
ャネル合計で240ECCブロックのデータが１フィールド分
のデータであり、磁気テープ１が２回転してこれらのデ
ータを磁気テープ１に記録する。
したがって、トラック１〜４のデータが第１回転目の
磁気テープ１のヘッドA,B,C,Dで磁気テープ１に記録さ
れ、トラック５〜８のデータが第１回転目の磁気テープ
１のヘッドA',B',C',D'で磁気テープ１に記録される。
次いで、トラック９〜12のデータが第２回転目の磁気テ
ープ１のヘッドA,B,C,Dで磁気テープ１に記録され、ト
ラック13〜16のデータが第２回転目の磁気テープ１のヘ
ッドA',B',C',D'で磁気テープ１に記録される。この記
録処理の詳細については、図10および図11を参照して後
述する。
図8Aに図解したブロック・シャフリング回路5Aは、好
適には、図９に図解したように、トラック（ヘッド）間
のチャネル・シャフリングを行う。この例は、16トラッ
クにシャフリング（配置）する例を示している。
ビットレートリダクション符号化回路21は、ブロック
・シャフリング回路5Aでブロック単位でシャフリングし
た結果を1/3.37の圧縮率で符号化する。
ビットレートリダクション符号化回路21は、第１段目
の８系統のビットレートリダクション・エンコーダBR1
と、第２段目の２系統のビットレートリダクション・エ
ンコーダBR2とを有する。第１段の８系統のビットレー
トリダクション・エンコーダBR1はそれぞれ、ブロック
・シャフリングされた周波数＝18.5625MHZのビデオ信号
を画像圧縮して、周波数＝6.91548MHZのビデオ信号を出
力する。第２段の２系統のビットレートリダクション・
エンコーダBR2はそれぞれ、さらに画像圧縮する。第２
段のそれぞれのビットレートリダクション・エンコーダ
BR2は周波数＝6.91548MHZの４チャネルのビデオ信号を
入力して２チャネルの画像圧縮ビデオ信号を出力するか
ら、各々のチャネルのビデオ信号の周波数は、6.91548M
HZ×２＝13.83096MHZである。各々のチャネルのビデオ
信号は８ビットである。
ブロック・外符号ECC回路4Aは、ビットレートリダク
ション符号化回路21からの４チャネルのビデオ信号に外
符号パリティを付加するための４系統の外符号エンコー
ダを有する。CPU114がそのブロック・外符号パリティを
演算し、ブロック・外符号ECC回路4Aがその演算結果を
ビデオ信号に付加する。
図10は、チャネル１について、図９に示したトラック
１〜４に関するデータに外符号パリティを付加した構成
（フォーマット）を示す。チャネル２〜チャネル４も上
記同様のフォーマットである。
横方向に15個の同期ブロックがあり、縦方向は、上方
の２段に２バイトの外符号パリティと、下方の２段に１
バイトの外符号パリティが配列されており、これら外符
号パリティの間に17バイトのデータが配列されている。
各ECCブロックにおいて、上段の記号は、チャネルA,B,
C,Dとその連続番号を示す。この例では、５バイト／ト
ラックごとにチャネル分配を行うから、５バイトごと、
チャネルがA,B,C,Dと変わる。
各ECCブロックの下段の符号は、そこにチャネルに分
配されるデータまたは外符号パリティを示す。記号P1−
１〜P1−５は、チャネル１の外符号パリティの１番目か
ら５番目を示している。同様に、記号D1−１〜P1−５
は、チャネル１の１番目から５番目のデータを示してい
る。
チャネル・インターリーブ回路22が、外符号パリティ
が付加されたデータについて、均等にチャネル分配を行
う。
図11に、図10に示した信号をチャネル分配した後、磁
気テープ１にデータを記録した例を図11に示す。チャネ
ル分配は、５バイト／トラックごとに行う。以下、トラ
ック１〜４についてのチャネル分配について詳述する。
第１の記録タイミングt1 チャネル・インターリーブ回路22は、図10に示したチ
ャネル１の外符号パリティP1−１〜P1−５をヘッドＡ、
チャネル２の外符号パリティP2−１〜P2−５をヘッド
Ｂ、チャネル３の外符号パリティP3−１〜P3−５をヘッ
ドＢ、チャネル４の外符号パリティP4−１〜P4−５をヘ
ッドＤから磁気テープ１に記録されるようにチャネル分
配する。つまり、この時点においては、チャネル・イン
ターリーブ回路22は実質的にチャネル分配を行わない。
第２の記録タイミングt2 チャネル・インターリーブ回路22は、図10に示したチ
ャネル１の外符号パリティP1−６〜P1−10をヘッドＢ、
チャネル２の外符号パリティP2−６〜P2−10をヘッド
Ｃ、チャネル３の外符号パリティP3−６〜P3−10をヘッ
ドＤ、チャネル４の外符号パリティP4−６〜P4−10をヘ
ッドＡから磁気テープ１に記録されるようにチャネル分
配する。つまり、この時点においては、チャネル・イン
ターリーブ回路22は１チャネルだけずらしたチャネル分
配を行う。
つまり、タイミングt1においては、チャネル１のパリ
ティP1−１〜Ｐ−５はヘッドＡから磁気テープ１に記録
されたが、タイミングt2においては、チャネル１のパリ
ティP1−６〜P1−10はヘッドＢから磁気テープ１に記録
されており、１チャネルだけシフトしている。他のチャ
ネルのパリティについても同様である。
記録タイミングt3〜t8 以下、同様に、チャネル・インターリーブ回路22は順
次、チャネルを１つずつ、サイクリックにずらしてい
く。
チャネル・インターリーブ回路22はデータについても
上記同様、チャネル分配を行う。
その後、チャネル・インターリーブ回路22は図10に示
した下方の１バイトの外符号パリティについてもチャネ
ル分配を行う。
図11を参照すると、パリティが磁気テープ１の両端部
に位置している。一般的に、磁気テープ１の中央部より
も、磁気テープ１の端部がデータの喪失またはエラーが
発生する度合いが高い。図11に図解したように、データ
を磁気テープ１の中央部に記録することによって、デー
タ自体のエラーあるいは喪失を低減させている。つま
り、図10に図解したように、外符号パリティを上部と下
部に分散して配置しているのは、データ自体のエラーま
たは喪失を最小源にするためである。
以上、図10に図解したトラック１〜４についてチャネ
ル分配とその記録について述べたが、トラック５〜８の
信号、トラック９〜12の信号、トラック13〜16の信号に
ついても上記同様にチャネル分配とその記録が行われ
る。つまり、トラック５〜８の信号は、記録用ヘッド10
のヘッドA',B',C',D'によって、記録用ヘッド10の第１
回目の回転において磁気テープ１に記録される。トラッ
ク９〜12の信号は記録用ヘッド10のヘッドA,B,C,Dによ
って、トラック13〜16の信号は記録用ヘッド10のヘッド
A',B',C',D'によって、記録用ヘッド10の第２回目の回
転において磁気テープ１に記録される。
以上に述べたように、外符号パリティがほぼ均一に各
チャネルに分配されて記録されることになる。
この場合のエラー訂正能力を考えてみると、たとえ
ば、トラック１が編集時に完全に不良のとき、図９に示
した列１本に分配されるチャネルＡの同期ブロックは５
個であるから、12個のパリティで修復できる。また16ト
ラック内の任意の２トラックのデータが失われた場合で
も、各ECCブロックで10個のデータが失われることにな
るから、10個のパリティで修復できる。本実施例におい
ては、余裕をみて、12バイトのパリティを用いている。
つまり、一般的に言えば、複数のヘッドによって画像
データを記録再生するディジタルVTRにおいて、１フィ
ールド当たりに１つのヘッドで記録するトラック数と同
等以上のトラック数が誤り訂正可能になるようにECCを
構成することにより、１ヘッドのクロッグに対しても誤
り訂正によって画像データが復元できる。
なお、VTRにおいては、ビデオ信号に加えてオーディ
オ信号も記録される。オーディオ信号AUDIOは、オーデ
ィオ信号処理回路116を介してチャネル・インターリー
ブ回路22に印加され、ビデオ信号とともに、インターリ
ーブされる。
ブロック・内符号ECC回路7Aは、チャネル・インター
リーブ回路22においてインターリーブされた４チャネル
のビデオ信号およびオーディオ信号AUDIOに内符号を付
加するための、４系統の内符号エンコーダを有する。
変調回路8Aも４チャネルのビデオ信号およびオーディ
オ信号AUDIOを変調する４系統の変調器MODを有する。各
々の変調器MODの変調出力は４ビット、周波数＝13.8309
5MHZである。
変調回路8Aの後段に、４系統のパラレル／シリアル変
換器が設けられている。各々のパラレル／シリアル変換
器は、４ビットのビデオ信号を１ビットのビデオ信号に
変換して、それぞれ記録用ヘッド10の４個のヘッドに出
力する。各々のパラレル／シリアル変換器から出力され
る１ビットのビデオ信号の周波数は193.6MHZである。
図3Aに図解した同期信号・ID信号付加回路6Aの処理
は、図５に図解した構成においては、同期信号発生回路
112において同期信号を発生し、この同期信号およびイ
ンデックス（ID）を、チャネル・インターリーブ回路22
において、オーディオ信号処理回路116からのオーディ
オ信号の処理とともに、ビデオ信号に付加することによ
って実現されている。
図５には、図3Aに図解した記録用増幅回路９を割愛し
ている。
図8Bのハイビジョン用ディジタルVTRの再生系につい
て述べる。
再生用ヘッド11の後段に、４系統のシリアル／パラレ
ル変換器が設けられている。各々のシリアル／パラレル
変換器は、再生用ヘッド11から読み出された１ビット、
周波数＝193.6MHZのビデオ信号を４ビット、周波数＝1
3.63098MHZのビデオ信号に変換する。
復調回路13Aは、４系統の復調器DEMODで構成されてい
る。各々の復調器DEMODはそれぞれ変調回路8Aの変調前
のビデオ信号に戻す復調を行う。
復調回路13Aの後段に、図3Bには図解されていない４
系統のタイムベースコレクタTBCが設けられている。そ
れぞれのタイムベースコレクタTBCは、VTRの時間軸誤差
（変動）を補正する。タイムベースコレクタTBCのそれ
ぞれから、８ビット、周波数＝13.63098MHZのビデオ信
号が出力される。
４系統のタイムベースコレクタTBCの後段に、ブロッ
ク・内符号復号回路14Aとして、４系統の内符号デコー
ダが設けられており、内符号デコードしたビデオ信号が
チャネル・デインターリーブ回路23に印加される。
ブロック・外符号復号回路16Aも４系統の外符号デコ
ーダで構成されている。
ビットレートリダクション復号化回路24は４系統のビ
ットリダクション回路からなる。このビットレートリダ
クション複合化回路24のそれぞれのビットレートリダク
ション回路から、それぞれ、２チャネル、８ビット、周
波数＝18.5625MHZのビデオ信号が出力される。ビットレ
ートリダクション復号化回路24からは合計、８チャネル
のビデオ信号が出力される。
ブロック・デシャフリング回路15Aは、ブロック・シ
ャフリング回路5Aでシャフリングする前の状態に８チャ
ネルのビデオ信号を戻す。
ブロック・デシャフリング回路15Aの後段に、誤り修
正回路17として、４系統の誤り修正回路が設けられてい
る。誤り修正回路17からは、それぞれ８ビット、周波数
＝18.5625MHZの、８チャネルのビデオ信号が出力され
る。
誤り修正回路17の後段に、図3Bに図解されていないパ
ラレル／シリアル変換回路212が設けられている。この
パラレル／シリアル変換回路212は、それぞれ、８ビッ
ト、周波数＝18.5625MHZの８チャネルのビデオ信号を、
２チャネルのビデオ信号に変換する。それぞれのビデオ
信号は８ビット、周波数＝74.25MHZである。
D/A変換器18は、３系統のディジタル／アナログ変換
器（D/A）181、182、183と、マトリクス回路180で構成
されている。第１のD/A181は、輝度信号Ｙを変換する。
第２のD/A182は第１の色差信号PB、第３のD/Aは第２の
色差信号PRをそれぞれ変換し、これら第１の色差信号PB
オーディオ信号AUDIO第２の色差信号PRは輝度信号Ｙの
半分の周波数であるから交互のタイミングでマトリクス
回路180に印加される。D/A変換器18からのアナログの輝
度信号Ｙ、第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRが
出力端子201〜103から出力される。
ディジタル再生ビデオ信号は、処理回路220を介し
て、出力端子204から出力される。
チャネル・デインターリーブ回路23から、再生オーデ
ィオ信号信号が取り出され、オーディオ信号処理回路21
6を介して再生オーディオ信号AODIOが出力される。
ブロック・外符号復号回路16Aは、CPU214と協働して
ブロックごとの外符号を復号する。
信号発生回路218は同期信号を発生する。
本発明によれば、バースト誤り訂正能力が大きく向上
し、誤り修正処理を行う確率が低下する。よって、誤り
修正処理の負担を増加させないで信頼性の高い再生画像
データを得ることができる。
また本発明によれば、トラック単位のデータ喪失に対
しても誤り訂正が可能となり、編集時のタイミングに余
裕が発生し、ディジタルVTRの機構系やサーボ系の負担
が軽減できる。その結果、VTRの信頼性を向上させるこ
とができる。
さらに本発明によれば、複数のヘッドによって画像デ
ータを記録再生するディジタルVTRにおいて、１フィー
ルド当たりに１つのヘッドで記録するトラック数と同等
以上のトラック数が誤り訂正可能になるようにECCを構
成することにより、１ヘッドのクロッグに対しても誤り
訂正によって画像データが復元できる。
上述した実施例は、ハイビジョン用ビデオ信号に関連
づけて述べたが、本発明の実施に際しては、ビデオ信号
に限らず、オーディオ信号についても、上記同様に誤り
訂正処理を行うことができる。
上述した実施例においては、１ブロックとして、８サ
ンプル×８ライン１＝64のビデオ画素信号について述べ
たが、このブロックの画素構成は例示であり、本発明の
実施に際してはこの例示の数のブロック構成には限定さ
れない。
またコンポーネントビデオ信号として、輝度信号Ｙ、
第１の色差信号PBおよび第２の色差信号PRを適用する場
合について例示したが、R,G,Bのコンポーネントビデオ
信号を用いた場合についても、上記同様に、本発明を適
用することができる。
さらに図４に図解した120HZで回転し、４個の第１群
のヘッドA,B,C,D、さらに、これら第１群のヘッドA,B,
C,Dの近傍に所定の間隔を隔てて第２群のヘッドA',B',
C',D'が配列され、つまり、合計８個のヘッドが設けら
れ、180度巻きで、２回転して１フィールドのビデオ信
号を記録する記録用ヘッド10の構成は例示であり、上述
したヘッドの配置には限定されず、さらに、この８個の
マルチヘッドの構成には限定されず、その他任意のマル
チヘッド、たとえば、４個のヘッドを用いた場合でも本
発明が適用されることは論を待たない。
さらに本発明の好適実施例として、ハイビジョン用デ
ィジタルVTRを例示したが、本発明の誤り訂正処理は、
ハイビジョン以外のディジタルVTRはもとより、一般的
に、誤り訂正符号としての内符号と外符号とを積符号構
成として二重にデータに付加した誤り訂正符号のうち、
前記外符号をデータの１処理単位分の複数の系列に分散
して行う種々の誤り訂正符号処理に適用できる。
産業上の利用可能性 本発明の誤り訂正処理方法およびその装置は、たとえ
ば、高密度でビデオ信号をブロック単位で記録再生する
ディジタルビデオ信号記録再生装置などの信号処理にお
いて誤り訂正能力を向上させるために用いられる。
フロントページの続き (72)発明者 河原 実 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−2835（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−288567（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 20/12,20/18

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】積符号構成の内符号と外符号を用いてディ
    ジタルデータの誤り訂正符号化を行うディジタルデータ
    符号化装置であって、 前記データを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロッ
    クごとシャフリングするブロック・シャフリング手段
    と、 該ブロック・シャフリング手段でシャフリングされたデ
    ータについて、1/N（ただし、Ｎは前記データの１フィ
    ールド当たりのトラック数である）以上の外符号を前記
    ブロックごと付加するブロック・外符号付加手段と、 該ブロック・外符号付加手段で付加されたデータを前記
    トラック単位で分割・チャンネル分配するチャンネル・
    インタリーブ手段と、 該チャンネル・インタリーブ手段で分割・チャンネル分
    配されたデータについて、内符号をブロックごと付加す
    るブロック・内符号付加手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
    符号化装置。
  2. 【請求項２】積符号構成の内符号を用いてディジタルデ
    ータを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロックごと
    にシャフリングし、 該シャフリングされたデータについて、1/N（ただし、
    Ｎは前記データの１フィールド当たりのトラック数であ
    る）以上の外符号を前記ブロックごと付加し、 該外符号が付加されたデータを前記トラック単位で分割
    ・チャンネル分配し、 該分割・チャンネル分配されたデータについて、内符号
    をブロックごと付加して符号化したデータを誤り訂正し
    て復号するディジタルデータ誤り訂正復号化装置であっ
    て、 前記符号化されたデータについて、内符号を用いて前記
    ブロックごと復号するブロック・内符号復号手段と、 該ブロック・内符号復号手段で復号されたデータについ
    て、前記トラック単位で分割・チャンネル分配した前の
    状態に復元するチャンネル・デインタリーブ手段と、 該チャンネル・デインタリーブ手段で復元されたデータ
    について、外符号を用いて前記ブロックごと復号するブ
    ロック・外符号復号手段と、 該ブロック・外符号復号手段で復号されたデータを、ブ
    ロックごとシャフリングした前の状態に復元するブロッ
    ク・デシャフリング手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
    復号化装置。
  3. 【請求項３】前記ブロック・内符号復号手段および前記
    ブロック・外符号復号手段で訂正できない誤りを、該誤
    りが残った画素の周辺および前後のフィールドあるいは
    前フレームと同じ位置のデータを参照して修復する誤り
    修正手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載
    のディジタルデータ誤り訂正復号化装置。
  4. 【請求項４】積符号構成の内符号と外符号を用いてディ
    ジタルデータの誤り訂正符号化を行い、記録媒体に記録
    するディジタルデータ記録装置であって、 前記データを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロッ
    クごとシャフリングするブロック・シャフリング手段
    と、 該ブロック・シャフリング手段で、シャフリングされた
    データについて、1/N（ただし、Ｎは前記データの１フ
    ィールド当たりのトラック数である）以上の外符号を前
    記ブロックごと付加するブロック・外符号付加手段と、 該ブロック・外符号付加手段で付加されたデータを前記
    トラック単位で分割・チャンネル分配するチャンネル・
    インタリーブ手段と、 該チャンネル・インタリーブ手段で分割・チャンネル分
    配されたデータについて、内符号をブロックごと付加す
    るブロック・内符号付加手段と、 該ブロック・内符号付加手段で付加されたデータを前記
    記録媒体に記録する記録手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ記録装
    置。
  5. 【請求項５】前記記録媒体は磁気テープであり、 前記記録手段は、前記外符号を前記データの両側に配置
    して、 前記外符号を前記磁気テープの端部に記録し、前記デー
    タを前記磁気テープの中央部に記録することを特徴とす
    る請求項４に記載のディジタルデータ記録装置。
  6. 【請求項６】前記ディジタルデータがハイビジョン用ビ
    デオ信号を含むことを特徴とする請求項５に記載のディ
    ジタルデータ記録装置。
  7. 【請求項７】前記ハイビジョン用ビデオ信号は３種のビ
    デオ成分からなるコンポーネント信号であり、前記１フ
    ィールド分のビデオ信号の該３種のビデオ信号成分がｎ
    チャンネルに配分されることを特徴とする請求項６に記
    載のディジタルデータ記録装置。
  8. 【請求項８】積符号構成の内符号と外符号を用いてディ
    ジタルデータを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロ
    ックごとシャフリングし、 該シャフリングされたデータについて、1/N（ただし、
    Ｎは前記データの１フィールド当たりのトラック数であ
    る）以上の外符号を前記ブロックごと付加し、 該外符号が付加されたデータを前記トラック単位で分割
    ・チャンネル分配し、 該分割・チャンネル分配されたデータについて、内符号
    をブロックごと付加して符号化されたデータを記録媒体
    から読み出し、該読み出されたデータを誤り訂正して復
    号するディジタルデータ再生装置であって、 前記符号化されたデータを前記記録媒体から読み出すデ
    ータ読み出し手段と、 該データ読み出し手段で読み出された符号化データにつ
    いて、内符号を用いて前記ブロックごと復号するブロッ
    ク・内符号復号手段と、 該ブロック・内符号復号手段で復号されたデータについ
    て、前記トラック単位で分割・チャンネル分配した前の
    状態に復元するチャンネル・デインタリーブ手段と、 該チャンネル・デインタリーブ手段で復元されたデータ
    について、外符号を用いて前記ブロックごと復号するブ
    ロック・外符号復号手段と、 該ブロック・外符号復号手段で復号されたデータをブロ
    ックごとシャフリングした前の状態に復元するブロック
    ・デシャフリング手段と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ再生装
    置。
  9. 【請求項９】前記ブロック・内符号復号手段およびブロ
    ック・外符号復号手段で訂正できない誤りを、該誤りが
    残った画素の周辺および前後のフィールドあるいは前フ
    レームと同じ位置のデータを参照して修復する誤り修正
    手段と、 を更に具備することを特徴とする請求項８に記載のディ
    ジタルデータ再生装置。
  10. 【請求項１０】積符号構成の内符号と外符号を用いてデ
    ィジタルデータの誤り訂正符号化を行うディジタルデー
    タ符号化方法であって、下記の諸段階、すなわち、 前記データを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブロッ
    クごとシャフリングするブロック・シャフリング段階
    と、 該ブロック・シャフリング段階でシャフリングされたデ
    ータについて、1/N（ただし、Ｎは前記データの１フィ
    ールド当たりのトラック数である）以上の外符号を前記
    ブロックごと付加するブロック・外符号付加段階と、 該ブロック・外符号付加段階で付加されたデータを前記
    トラック単位で分割・チャンネル分配するチャンネル・
    インタリーブ段階と、 該チャンネル・インタリーブ段階で分割・チャンネル分
    配されたデータについて、内符号をブロックごと付加す
    るブロック・内符号付加段階と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
    符号化方法。
  11. 【請求項１１】積符号構成の内符号と外符号を用いてデ
    ィジタルデータを（ｍ×ｎ）個のデータで構成されるブ
    ロックごとにシャフリングし、 該シャフリングされたデータについて、1/N（ただし、
    Ｎは前記データの１フィールド当たりのトラック数であ
    る）以上の外符号を前記ブロックごと付加し、 該外符号が付加されたデータを前記トラック単位で分割
    ・チャンネル分配し、 該分割・チャンネル分配されたデータについて、内符号
    をブロックごと付加して符号化したデータを誤り訂正し
    て復号するディジタルデータ誤り訂正復号化方法であっ
    て、 下記の諸段階、すなわち、 前記符号化されたデータについて、内符号を用いて前記
    ブロックごと復号するブロック・内符号復号段階と、 該ブロック・内符号復号段階で復号されたデータについ
    て、前記トラック単位で分割・チャンネル分配した前の
    状態に復元するチャンネル・デインタリーブ段階と、 該チャンネル・デインタリーブ段階で復元されたデータ
    について、外符号を用いて前記ブロックごと復号するブ
    ロック・外符号復号段階と、 該ブロック・外符号復号段階で復号されたデータを、ブ
    ロックごとシャフリングした前の状態に復元するブロッ
    ク・デシャフリング段階と、 を具備することを特徴とするディジタルデータ誤り訂正
    復号化方法。
  12. 【請求項１２】前記ブロック・内符号復号手段および前
    記ブロック・外符号復号手段で訂正できない誤りを、該
    誤りが残った画素の周辺および前後のフィールドあるい
    は前フレームと同じ位置のデータを参照して修復する誤
    り修正段階を更に具備することを特徴とする請求項11に
    記載のディジタルデータ誤り訂正復号化方法。
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