JP3787871B2 - 映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１６×１６画素といった比較的大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ビデオテープに記録した映像データを高速再生しても、観者が再生した映像を把握しやすい映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、動画のディジタル映像データの圧縮符号化は、フレームそれぞれに含まれる映像データを８×４画素程度の比較的小さいブロックに分割し、これらのブロック単位で予測符号化等の処理をすることにより行われていた。
しかしながら、現在は、映像データの圧縮符号化に、１６×１６画素といった大きいマクロブロックが用いられるようになってきている。
【０００３】
一方、再生時にバースト状のデータ誤りが生じ、同一の誤り訂正符号（ＥＣＣ）による誤り訂正データブロック（ＥＣＣブロック）に多くのエラーが生じて誤り訂正処理が不可能になることを防止するため、同一ＥＣＣブロックに含まれるマクロブロックの分布がビデオテープ（ＶＴＲテープ）のヘリカルトラック上でランダムになるように、映像データにはシャフリング処理がなされ、ＶＴＲテープに記録される。
【０００４】
以上述べたように、大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ヘリカルトラック上の分布がランダムになるようにシャフリング処理してＶＴＲテープに記録した映像データを通常の再生スピードで再生する際には、何らの問題も生じない。
しかしながら、かかる映像データを、ＶＴＲテープから２倍速あるいは３倍速等の高速再生したい場合がある。高速再生時には、ビデオカセットテープレコーダ装置（ＶＣＲ装置(VCR;Video Cassette Recorder) ）の再生ヘッドは、ＶＴＲテープのヘリカルトラックに沿って走査（トレース）せず、ヘリカルトラックの長手方向に対して、高速再生の倍速に応じた角度でヘリカルトラックをトレースする。従って、高速再生時にはヘリカルトラックそれぞれに記録された映像データの全ては再生されず、一部だけが再生される。
【０００５】
一方、上述したように、従来のシャフリング処理においては、映像データはＶＴＲテープのヘリカルトラック上で同一のフレームに含まれるマクロブロックの分布が一定になるようにシャフリングされるので、ヘリカルトラックそれぞれに記録された映像データの一部だけが再生された場合、同一のヘリカルトラックからは画像上で相互に離れているマクロブロックが再生される。
【０００６】
マクロブロックが比較的小さい場合には、人の視覚特性上、更新されるマクロブロックの１個１個が目立たず、画像全体が積分されたように見えるので、観者に与える影響は少ない。しかしながら、マクロブロックが大きくなればなるほど１個１個のマクロブロックが目立つようになり、観者にとって、再生画像が見づらくなってしまう。つまり、このような場合、互いに離れた複数の矩形領域（マクロブロック）がランダムに更新され、観者には画像がチェッカーフラグ状に領域分けされたように不自然に見えることになる。このような現象は、映像の動きが激しい場合に顕著になる。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、映像データを１６×１６画素といった大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ビデオテープに記録し、さらに、高速再生して表示する場合であっても、再生画像が自然で見やすい映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る映像データ処理方法は、それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付け、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域は、複数のマクロブロックを含み、前記第２領域が隣接した順となって、かつ、第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、前記各第１領域内のマクロブロックの配列を変更処理する。
５２５／６０構成の映像データの場合には、１画像（１画面）は４５×３２（個）のマクロブロックが含まれるが、第１領域をたとえば９×８（個）のマクロブロックを有する単位とし、この第１領域が１０個のトラック１〜トラックＡに対応付けられる。第２領域は、たとえば、その第１領域の中でさらに３×４（個）のマクロブロックを有する単位とする。
【０００９】
また、本発明に係る映像データ処理装置は、マクロブロック単位に圧縮され、磁気テープ記録媒体に記録される映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理装置であって、画像上で隣接する前記マクロブロックの前記磁気テープ記録媒体における記録位置が隣接するように、前記マクロブロックの配列を変更する映像データ配列変更処理手段と、前記画像上で隣接する前記マクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理するインターリーブ処理手段と、インターリーブした前記データブロックに対して誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加処理手段とを有し、前記映像データ配列変更処理手段は、それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付けるとともに、前記各第１の画像領域内のマクロブロックの配列を、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域が隣接した順となって、かつ、前記第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、変更処理する。
【００１０】
また、本発明に係る映像データ記録・再生装置は、マクロブロック単位に圧縮された映像データを磁気テープ記録媒体に対して記録・再生する映像データ記録・再生装置であって、前記映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理手段と、配列を変更した前記映像データを前記磁気テープ記録媒体に記録する記録手段とを有し、前記映像データ処理手段は、画像上で隣接する前記マクロブロックの前記磁気テープ記録媒体における記録位置が隣接するように、前記マクロブロックの配列を変更する映像データ配列変更処理手段と、前記画像上で隣接する前記マクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理するインターリーブ処理手段と、インターリーブした前記データブロックに対して誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加処理手段とを有し、前記映像データ配列変更処理手段は、それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付けるとともに、前記各第１の画像領域内のマクロブロックの配列を、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域が隣接した順となって、かつ、前記第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、変更処理する。
【００１１】
好適には、前記磁気テープ記録媒体に記録された前記映像データを再生する映像データ再生手段と、再生した前記映像データの前記マクロブロックの配列を元に戻す配列復元手段と、前記マクロブロックの配列を元に戻した前記映像データに付加された前記誤り訂正符号を用いて、誤り訂正処理を行う誤り訂正処理手段と、誤り訂正された前記映像データを伸長処理する映像データ伸長手段とを有する。
【００１２】
本発明に係る映像データ処理装置は、１つのフレームを例えば、１６×１６画素といった、比較的大きいマクロブロックに分割し、予測符号化等により複数のフレームから構成される映像データブロック（ＧＯＰ；Group Of Picture）単位に圧縮符号化され、ＶＴＲテープのヘリカルトラックに記録される映像データブロックをシャフリング処理およびインターリーブ処理する。
【００１３】
映像データ配列変更手段は、例えば映像データのマクロブロックを所定の記録ブロックに分け、画像上（フレーム内）で隣接するマクロブロックが、磁気テープ記録媒体においても隣接する位置に記録されるように、記録ブロックの配列を変更する。
インターリーブ処理手段は、画像上で隣接するマクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理し、再生時にバースト的なデータ誤りが発生した場合にも、画像上で隣接するマクロブロックがそれぞれ異なる誤り訂正符号により誤り訂正されるようにして、映像データの欠落が画面上で集中しないようにする。
誤り訂正符号付加手段は、インターリーブされたマクロブロックに所定の誤り訂正符号を付加する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
以下、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係るビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ;Video Cassette Recorder）装置１の構成を示す図である。
図１に示すように、本発明に係るＶＣＲ装置１は、記録部１０、記録ヘッド部２０、再生ヘッド部４０、再生部４８、制御部６０、テープ走行系６２およびドラム回転系６４から構成される。
記録部１０は、圧縮符号化系１２、記録系１４およびメモリ回路１８から構成される。
再生部４８は、再生系５０、メモリ部５６および伸長復号系５８から構成される。
【００１５】
ＶＣＲ装置１は、これらの構成部分により、外部の映像処理機器（図示せず）、例えば音声・映像データ中継装置および音声・映像データ編集装置から入力された音声・映像データをＭＰＥＧ等の圧縮符号化方式により映像データを所定数のフレーム（ＧＯＰ;Group Of Picure）単位で圧縮符号化する。
【００１６】
さらに、ＶＣＲ装置１は、従来のＶＣＲ装置と同様に映像データをシャフリングし、複数の記録ヘッドおよび再生ヘッド（録再ヘッド）の内の一部にヘッドクロッグ(head clog) 等の障害が発生した場合にも、再生した画像に連続して同一位置に欠落が生じないようにシャフリングし、非圧縮の音声データとともに、カセットハーフに収容されたＶＴＲテープ２に対して記録する。
また、ＶＣＲ装置１の再生系５０は、上述のようにＶＴＲテープ２に記録された音声・映像データを読み出して記録時の音声・映像データを再生し、外部の映像処理機器に対して出力する。
【００１７】
図２は、図１に示した記録部１０の構成を示す図である。
図２に示すように、記録部１０の記録系１４は、パック(pack)回路１４０、書き込みアドレス制御回路１４２、シャフリング(shuffling) ＲＯＭ回路１４４、外符号(outer ECC) エンコーダ１４６、インターリーブ(interleave)ＲＯＭ回路１４８、読み出しアドレス制御回路１５０、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５０および内符号(inner ECC) エンコーダ回路１５４から構成される。
【００１８】
図３は、図１に示した再生部４８の構成を示す図である。
図３に示すように、再生部４８の再生系５０は、内符号デコーダ回路５００、ＩＤ検出回路５１０、ノントラッキング(non-tracking)制御回路５１２、外符号デコーダ回路５１８、デシャフリング(deshuffling) ＲＯＭ回路５２０、読み出しアドレス制御回路５２２およびデパック(depack)回路５２４から構成される。再生部４８のメモリ部５６は、メモリ回路５６０およびジョグメモリ(jog memory)回路５６２から構成される。
【００１９】
図４は、図１に示した記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０の構成を、ヘッド数４の場合について例示する図である。
図４（Ａ）に示すように、記録ヘッド部２０は４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６を有する。
【００２０】
図４（Ｂ）に示すように、再生ヘッド部４０は再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６から構成される。再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれは、ＶＴＲテープ２のヘリカリトラック１本分の間隔をおいて回転ドラム３０のテープ走行面に配設される正アジマス角の再生ヘッド（正アジマス再生ヘッド）ａ11，ａ12（Ａ1 ）ａ21，ａ22（Ａ2 ），ａ31，ａ32（Ａ3 ），ａ41，ａ42（Ａ4 ）、および、回転ドラム３０のテープ走行面の正アジマス再生ヘッドと回転ドラム３０の回転軸に対して対称な位置に、正アジマス再生ヘッドと同様にＶＴＲテープ２のヘリカリトラック１本分の間隔をおいて配設される負アジマス角の再生ヘッド（負アジマス再生ヘッド）ｂ11，ｂ12（Ｂ1 ），ｂ21，ｂ22（Ｂ2 ），ｂ31，ｂ32（Ｂ3 ），ｂ41，ｂ42（Ｂ4 ）から構成される。
【００２１】
以下、ＶＣＲ装置１の各構成部分を説明する。
制御部６０は、ＶＣＲ装置１のユーザー等によりＶＣＲ装置１に配設された操作ボタンあるいは端末装置を介して入力された操作データに従って、ＶＣＲ装置１の各構成部分を制御する。
テープ走行系６２は、制御部６０の制御に従って、ＶＴＲテープ２を走行させる。
ドラム回転系６４は、制御部６０の制御に従って、回転ドラム３０を回転させ、回転ドラム３０に配設された記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０にＶＴＲテープ２のヘリカルトラックを走査（スキャン）させる。
【００２２】
以下、ＶＣＲ装置１がＶＴＲテープ２に音声・映像データを記録する際の動作に係る各構成部分を説明する。
記録部１０は、外部の映像処理機器から入力される非圧縮映像データ(INPUT DATA VIDEO)を、例えばＭＰＥＧ方式等の圧縮符号化方式により圧縮符号化し、非圧縮音声信号(INPUT DATA AUDIO)とともにＶＴＲテープ２に記録する。
【００２３】
図５は、図１および図２に示した圧縮符号化系１２が非圧縮映像データを圧縮符号化する際の映像データの分割方法を示す図である。
図５に示すように、１画面は走査線方向に７２０画素を含み、５２５／６０構成の映像データの場合には垂直方向に５１２ラインを含み、６２５／５０構成の映像データの場合には垂直方向に６０８ラインを含み、また、１マクロブロックは１６画素×１６ラインであるため、１画面は、５２５／６０構成の映像データの場合には４５×３２のマクロブロックに分割され、６２５／５０構成の映像データの場合には４５×３８のマクロブロックに分割される。
【００２４】
記録部１０（図１）において、圧縮符号化系１２は、入力された非圧縮映像データを、図５に示すように１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割し、これらのマクロブロックに対してＤＣＴ（離散コサイン変換）等の直交変換処理、予測符号化処理、量子化処理および可変長符号化処理を行ってＧＯＰ単位で圧縮符号化する。
【００２５】
図６は、図１に示した圧縮符号化系１２から記録系１４に対して出力される圧縮映像データを示す図である。
図６（Ａ）に示すように、圧縮映像データのＧＯＰは、例えば２フレームの圧縮映像データ、つまり、フレーム内に閉じて圧縮符号化され、他のフレームのデータを用いずに伸長復号可能なＩフレーム(Intra Picture) と、前後のフレームと相関を有するように圧縮符号化され、伸長復号後の前後のフレームのデータを用いて伸長復号されるＢフレーム(Bi-directional Picture)とを含む。
【００２６】
図６（Ｂ）に示すように、圧縮符号化系１２は生成した圧縮映像データを、Ｉフレームを先とし、その後の各構成部分における処理時間が比較的長いＢフレームを後ろにしたビット列として記録系１４のパック回路１４０（図２）に対して出力する。
【００２７】
記録系１４（図１，図２）は、メモリ回路１８を用いて圧縮映像データをシャフリングし、所定の記録フォーマットに組み立て、誤り訂正符号（外符号(OUTER ECC) および内符号(INNER ECC) これらを併せて積符号とも称す）を付加し、記録ヘッド部２０を介してＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに記録する。
【００２８】
記録系１４において、パック回路１４０は、圧縮符号化系１２から入力されるＧＯＰデータに基づいて処理を行い、圧縮符号化系１２から入力された可変長の圧縮映像データ、非圧縮音声データおよび制御部６０から入力されたシステム補助データを、図６（Ｃ）および図７に示す固定長の記録ブロック単位に収容し、書き込みアドレス制御回路１４２が発生する書き込みアドレスに従ってメモリ回路１８に記憶する。また、パック回路１４０は、圧縮映像データに含まれ、マクロブロックそれぞれの画面上の位置（図５）を示すマクロブロック位置データ(Macroblock Number) を分離し、書き込みアドレス制御回路１４２に対して出力する。
【００２９】
図７は、図２に示したＶＣＲ装置１６が圧縮映像データと非圧縮音声データとを多重化する図６（Ｃ）に示した記録ブロック単位の構成を示す図である。
図７（Ａ）に示すように、記録ブロック単位は１２６バイト構成であって、先頭から、２バイトの同期データ領域ＳＹＮＣ、４バイトの識別データ領域ＩＤ、１０８バイトのデータ領域(DATA)および内符号(INNER PARITY)領域の各領域になっている。
【００３０】
図７（Ｂ）に示すように、圧縮映像データ（ＩフレームおよびＢフレーム）用の６４個の記録ブロックは、映像データを含む１個のＥＣＣ(Error Collection Code) ブロックを構成する。ＥＣＣブロックは、データ領域(DATA)に圧縮映像データが多重化された５０個の記録ブロック単位と、外符号(OUTER PARITY)を含む１４個の記録ブロック単位とを含む。なお、圧縮映像データが６２５／５０構成の場合には、１ＧＯＰ分の映像データが３６個のＥＣＣブロックに収容され、圧縮映像データが５２５／６０構成の場合には、１ＧＯＰ分の映像データが３０個のＥＣＣブロックに収容される。
【００３１】
また、図７（Ｃ）に示すように、非圧縮音声データ用の１４個の記録ブロックは、１ＧＯＰ分の映像データに対応する非圧縮音声データを含む１個のＥＣＣブロックを構成する。ＥＣＣブロックは、データ領域(DATA)に非圧縮音声データが多重化された６個の記録ブロック単位と、外符号(OUTER PARITY)を含む８個の記録ブロック単位とを含む。
【００３２】
なお、圧縮映像データが６２５／５０構成の場合には、１ＧＯＰ分の音声データが１２個のＥＣＣブロックに収容され、圧縮映像データが５２５／６０構成の場合には、１ＧＯＰ分の音声データが１０個のＥＣＣブロックに収容され、１ＧＯＰには最大４チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の音声データが含まれる。なお、非圧縮音声データは固定長であり、パック回路１４０は、非圧縮音声データを固定長に等分して各記録ブロック単位に収容する。
【００３３】
また、図７（Ｄ）に示すように、１ＧＯＰ分の音声・映像データごとに、制御部６０等が生成したシステム補助データが付加される。システム補助データはデータ領域(DATA)に先頭から、再生系５０のノントラッキング制御回路５１２においてノントラッキング処理（図３を参照して後述）の際に用いられる３０バイトのノントラッキング制御データ(NT Control)、および、ユーザーがＶＴＲテープ２を管理するため等に用いる３９バイトの管理データ(Frame 0 Data,Frame 1 Data) が１フレーム分ずつ２個、収容される。
【００３４】
なお、システム補助データは、映像データ用の記録ブロック単位および音声データ用の記録ブロック単位とは異なり外符号は付加されず、ＥＣＣブロックの構成を採らないが、その代わり、システム補助データの信頼性を確保するため、ＶＴＲテープ２の音声・映像データ１ＧＯＰ分の記録領域ごとに、圧縮映像データが６２５／５０構成の場合には３２個、圧縮映像データが５２５／６０構成の場合には２４個のシステム補助データが繰り返し書き込まれる。
【００３５】
ここで、また、圧縮映像データはマクロブロックごとに可変長であるのに対し、記録ブロック単位は固定長であり、このため、１個の記録ブロック単位それぞれにちょうど１個のマクロブロック分の圧縮映像データが収容されるとは限らず、記録ブロック単位には余りが生じたり、１個の記録ブロック単位に１個のマクロブロックの圧縮映像データが収容しきれないことがある。
一方、記録ブロック単位の途中にデータ誤りが生じると、その記録ブロック内のデータ誤りが生じた部分以降のデータは再生できなくなる。
【００３６】
また、再生後の画像の品質に対しては、各マクロブロックの直流成分および低周波成分が大きく影響する。このため、パック回路１４０は、図７（Ｂ）に示したＥＣＣブロックのデータ領域(DATA) の先頭から、各マクロブロックの圧縮映像データの成分を周波数が低い順に収容する。
このようにデータ領域(DATA)に周波数が低い順に圧縮映像データの成分を収容し、ＶＴＲテープ２に記録すると、記録ブロック単位のデータ領域の先頭にデータ誤りが生じない限り、最低、再生画像の品質に最も影響が大きい圧縮映像データの直流成分を再生することができる。
【００３７】
従って、この方法により圧縮映像データを記録ブロック単位に収容することにより、データ誤りが生じたマクロブロックの画像を全く再生できないという事態を防ぐことができ、再生画像の品質劣化を最低限に抑えることができる。また、この方法を採ると、ＶＣＲ装置１がＶＴＲテープ２から音声・映像データを高速再生したために、各記録ブロック単位のデータの全てが読み出されなかった場合にも同様の効果がある。
【００３８】
図８は、図１に示したメモリ回路１８に記憶されたＥＣＣブロックを示す図である。
図９は、図１に示したメモリ回路１８の記録領域を示す図である。
記録系１４が上述のように記録ブロック単位（図７）に収容した圧縮映像データは、図８および図９に示すようにメモリ回路１８に記憶される。
メモリ回路１８において、映像用のＥＣＣブロック（図７（Ｂ））は、例えば、図９に示すように、メモリ回路１８の０００ｈ（h;hexa-decimal) 番地から２４０ｈ番地（１番地当たり２バイト（１６ビット））までに記憶される。
【００３９】
また、音声用のＥＣＣブロック（図７（Ｃ））は、例えば、メモリ回路１８の２４０ｈ番地から３００ｈ番地までに記憶される。
また、システム補助データ（図７（Ｄ））は、例えば、メモリ回路１８の３００ｈ番地から３４０ｈ番地までに記憶される。
また、メモリ回路１８の３４０ｈ番地から３ＦＦｈ番地までは、音声遅延用の予備領域として用いられる。
【００４０】
シャフリングＲＯＭ回路１４４は、パック回路１４０がメモリ回路１８に記録しようとする記録ブロック単位それぞれに対応するメモリ回路１８のアドレス（シャフリングパターン）を記憶し、書き込みアドレス制御回路１４２の制御に従って、書き込みアドレス制御回路１４２に対して出力する。
【００４１】
つまり、書き込みアドレス制御回路１４２は、シャフリングＲＯＭ回路１４４から入力されるシャフリングパターンに従って、パック回路１４０が出力する記録ブロック単位がＥＣＣブロックの何番目の記録ブロック単位となるかを示す書き込みアドレスを発生し、ＥＣＣブロックおよびシステム補助データ（図７）に対してシャフリング処理を行う。
【００４２】
なお、ＶＣＲ装置１においては、マクロブロックのサイズが１６画素×１６ラインと比較的大きいので、例えば、記録ヘッド部２０がＶＴＲテープ２を１回スキャンするたびに、相互に隣接するマクロブロック同士が同時にＶＴＲテープ２に記録され、ＶＴＲテープ２上でも集まって記録されるようにシャフリングするシャフリングパターンがシャフリングＲＯＭ回路１４４に記憶されている。
つまり、ＶＣＲ装置１においては、記録時に、記録ヘッド部２０の１スキャンで画面の広い面積に対応する圧縮映像データがＶＴＲテープ２に記録され、再生ヘッド部４０の１スキャンで画面の広い面積に対応する圧縮映像データがＶＴＲテープ２から読み出される。
【００４３】
ここで、シャフリングＲＯＭ回路１４４に記憶されているシャフリングパターンについて説明する。
図１０は、図１に示したＶＴＲテープ２上の映像データ、音声データおよびシステム補助データの記録フォーマットを示す図である。
図１１は、図１０に示した映像データ、音声データおよびシステム補助データのＶＴＲテープ２上の記録位置を示す図である。
図１０に示すように、１ＧＯＰ分の５２５／６０構成の映像データはＶＴＲテープ２の１０本のヘリカルトラックに記録され、１ＧＯＰ分の６２５／５０構成の映像データはＶＴＲテープ２の１２本のヘリカルトラックに記録される。
【００４４】
また、図１１に示すように、１ＧＯＰ分の音声・映像データは１／２ずつ、ＶＴＲテープ２のヘリカルトラックの上側領域(UPPER SIDE AREA) と下側領域(LOWER SIDE AREA) に分けられ、音声データはＶＴＲテープ２の中央に、映像データは音声データの両側に記録される。
非圧縮映像データをＶＴＲテープに記録するＶＣＲ装置においては、シャフリング処理は画素ごとに、あるいは、フィールド内圧縮符号化方式においては、８×４画素の比較的小さいマクロブロックごとにシャフリング処理が行われる。
【００４５】
かかる画素ごとの、あるいは、比較的小さいマクロブロックごとにシャフリングする場合、誤り訂正能力向上のために、同一画像内で隣接する画素あるいはマクロブロックは、なるべくＶＴＲテープ２上で離れた位置に記録されるようにシャフリングパターンが決められる。このようなシャフリングパターンでシャフリングしても、シャフリング処理の単位の画像上の面積が小さいため、高速再生して映像データの一部を再生しても、人の視覚特性上、画面が積分されたように見えるため、観者が画像の内容を充分に確認することができた。
【００４６】
しかしながら、１６×１６画素といった大きいマクロブロックを、なるべくＶＴＲテープ２上で離れた位置に記録されるようにしたシャフリングパターンでシャフリングすると、画像上で隣接するマクロブロックの再生の時間間隔が広くなり、マクロブロックの境界が観者にはっきりと認識され、画像が積分されたように見えない。従って、この場合には、画像がマクロブロックごとに分割されたチェッカーフラグ状となり、観者にとって非常に見にくいものとなる。
【００４７】
このような問題を解決するために、ＶＣＲ装置１においては、記録ヘッド部２０がＶＴＲテープ２を一回スキャンするごとに同一画像の広い面積の映像データを記録するように、同一画像において隣接するマクロブロックが、ＶＴＲテープ２上の隣接した位置に記録され、しかも、ＶＴＲテープ２上において隣接するマクロブロックを、これらのマクロブロックがそれぞれ異なる誤り訂正符号（内符号および外符号）により誤り訂正されるように、それぞれ異なるＥＣＣブロックに含まれるようにする。
【００４８】
一方、図１０および図１１に示すように、１ＧＯＰ分の音声・映像データは１０本または１２本のヘリカルトラックに記録され、また、映像データを記録するセクタは、音声データを記録するセクタにより２個の領域に分割されているという制約条件がある。この制約の下、倍速再生の倍率が低い場合には画面上、大きい矩形に含まれる映像データが再生され、倍率が高い場合には画面上、小さい矩形に含まれる映像データが再生されるようにする。
【００４９】
図１２〜図１８を参照して、シャフリングＲＯＭ回路１４４に記憶されているシャフリングパターンを、５２５／６０構成の映像データについてさらに詳しく説明する。
図１２は、マクロブロックの分割方法を示す図である。
図１２の左側に示すように、映像データを１６×１６画素のマクロブロックに分割すると、走査線（水平）方向に４５個、垂直方向に３２個（全体で４５×３２個）のマクロブロックができる。この４５個×３２個のマクロブロックを、水平方向に５個、垂直方向に４個（全体で５×４個）に分割し、それぞれ水平方向に９個、垂直方向に８個のマクロブロック（全体で９×８個）を含むシャフリングブロックに分割する。
これら２０個のシャフリングブロックの内、画像において上側になる１０個をＶＴＲテープ２のヘリカルトラック０１ｈ〜０Ａｈの下側領域（図１１）に割り当て、下側になる１０個（網掛け部分）をＶＴＲテープ２のヘリカルトラック０１ｈ〜０Ａｈの上側領域に割り当てる。
【００５０】
このように分割したシャフリングブロックそれぞれを、さらに、図１２の右側に示すように、それぞれ水平方向に３個、垂直方向に２個（全体で３×２個）のシャフリングブロックを含む６個のシャフリング単位に分割し、さらに、それぞれ水平方向に３個、垂直方向に４個（全体で３×４個）の１２の単位に分割し、シャフリング単位に含まれるマクロブロックに点線で示す順番を付す。この順番は、シャフリングブロックそれぞれに含まれるマクロブロックのＶＴＲテープ２に対する記録・再生の順番を示す。
【００５１】
図１３は、再生部４８が２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生を行う場合に、再生ヘッド部４０が５０％以上のデータを再生可能なヘリカルトラックの部分（図４（Ｂ））の軌跡を示す図である。なお、図１３において、軌跡ａ〜軌跡ｅは、それぞれ２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生それぞれの場合の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４（Ｂ））のいずれかの軌跡である。
図１４〜図１８は、図１に示した再生部４８が、それぞれ２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部４０が１回、ＶＴＲテープ２をスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【００５２】
再生部４８のノントラッキング制御回路５１２の説明として後述するように、再生部４８はノントラッキング方式によりＶＴＲテープ２から音声・映像データを再生するので、ヘリカルトラックの再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６のいずれかがスキャンした部分に記録されている音声・映像データを再生することができる。
図１３の軌跡ａに示すように、ＶＣＲ装置１の再生部４８は、２倍速再生時および４倍速再生時には、スキャンしたヘリカルトラックの上側領域からも下側領域からも音声・映像データを再生することができる。
【００５３】
再生ヘッド部４０が、スキャンしたヘリカルトラックから、図１２に示したようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１４（Ａ）および図１５（Ａ）に網掛けした２個のシャフリングブロックの矩形部分に対応し、画像上、連続した広い面積の映像データを読み出すことができる。
一方、再生ヘッド部４０が、従来と同様にランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１４（Ｂ）および図１５（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出され、上述のように観者に不自然な感じを与えることになる。
【００５４】
ＶＣＲ装置１の再生部４８が、７倍速再生時に、図１３の軌跡ｃの部分から図１２に示すようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１６（Ａ）に網掛けした、それぞれ９×４個のマクロブロックを含む２個の矩形領域に対応する映像データを再生することができる。一方、再生ヘッド部４０が、ランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１６（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出されることになる。
【００５５】
ＶＣＲ装置１の再生部４８が、１９倍速再生時に、図１３の軌跡ｄの部分から図１２に示すようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１７（Ａ）に網掛けした、それぞれ３×４個のマクロブロックを含む６個の矩形領域に対応する映像データを再生することができる。一方、再生ヘッド部４０が、ランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１７（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出されることになる。
【００５６】
ＶＣＲ装置１の再生部４８が、３７倍速再生時に、図１３の軌跡ｅの部分から図１２に示すようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１８（Ａ）に網掛けした、それぞれ３×２個のマクロブロックを含む１２個の矩形領域に対応する映像データを再生することができる。一方、再生ヘッド部４０が、ランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１８（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出されることになる。
【００５７】
以上、図１２〜図１８を参照して説明したように、図１２に示したシャフリングパターンを用いると、再生ヘッド部４０が１回、ＶＴＲテープ２のヘリカルトラックをスキャンするたびに、画像の連続した広い矩形領域に対応する映像データを読み出すことができ、観者にとって高速再生時の画像の内容確認が容易になる。
書き込みアドレス制御回路１４２は、パック回路１４０から入力されたマクロブロック位置データに基づいて、シャフリングＲＯＭ回路１４４からシャフリングパターンを読み出し、読み出したシャフリングパターンに従って、パック回路１４０がメモリ回路１８に記憶しようとしている記録ブロック単位が、書き込まれるメモリ回路１８のアドレスを発生し、シャフリングを行う。
【００５８】
なお、以上、５２５／６０構成の映像データについて説明したが、６２５／５０構成の映像データをシャフリングする場合にも、図１２に示したシャフリングパターンを応用することができる。
また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２（図２）は、後述するように、シャフリングされ、外符号が付加された音声・映像データをインターリーブ処理し、トラック入れ換え処理する。つまり、書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理およびＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理およびトラック入れ換え処理により記録ブロック単位は実際のＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに割り当てられる。
【００５９】
外符号エンコーダ１４６（図２）は、メモリ回路１８に記録されている映像用のＥＣＣブロックおよび音声用のＥＣＣブロック（図７）から音声・映像データを読み出し、それぞれのデータ領域(DATA)に含まれる圧縮映像データまたは音声データから外符号を生成する。さらに、外符号エンコーダ１４６は、生成した外符号を読み出した音声・映像データとともに、メモリ回路１８のデータ領域(DATA)および外符号領域に対応するアドレスに記憶する。
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、制御部６０から入力される記録開始信号(REC START) により起動され、同期データＳＹＮＣを生成する。また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、識別データＩＤを生成し、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５０に対して出力する。また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３０〜図３４を参照して後述するインターリーブ処理およびトラック入れ換え処理を行う。
【００６０】
ここで、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２が生成する識別データＩＤを説明する。
図１９は、図９に示した同期データＩＤの内容を示す図である。
図１０に示したように、メモリ回路１８に記録されている１ＧＯＰ分のＥＣＣブロックおよびシステム補助データ(SYSTEM AUX)は、５２５／６０構成の映像データの場合、ＶＴＲテープ２の１０本のヘリカルトラックに記録され、６２５／５０構成の映像データの場合、ＶＴＲテープ２の１２本のヘリカルトラックに記録される。
【００６１】
識別データＩＤには、同期ブロック(Sync Block)ＩＤとトラック(Track) ＩＤとが含まれる（以下、これらを併せて単に識別データＩＤとも記す）。
ＥＣＣブロックおよびシステム補助データの記録ブロック単位それぞれには、図１０中の矢印Ａに示すように、図１９（Ａ）に示す８ビットの同期ブロックＩＤが付され、図１０中の矢印Ｂに示すように、６２５／５０形式の音声・映像データに対しては０１ｈ〜０Ｃｈの範囲で、５２５／６０形式の音声・映像データに対しては０１ｈ〜０Ａｈの範囲でトラックＩＤが付される。
【００６２】
図１９（Ｂ）に示すように、音声データ用のＥＣＣブロック（図７（Ｃ））の識別データＩＤの第６ビットはシステム補助データと音声(AUDIO) データの識別に用いられ、第５，第４ビットは音声データのチャネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の識別に用いられ、第３ビットはヘリカルトラックの上側領域および下側領域の識別に用いられる。
また、図１９（Ｃ）に示すように、映像データ用のＥＣＣブロックの識別データＩＤの第７ビットはセクタの上下の識別に用いられる。
【００６３】
インターリーブＲＯＭ回路１４８（図２）は、識別データＩＤがどのＥＣＣブロック（図７）の何番目の記録ブロック単位に対応するかを示すインターリーブパターンを記憶し、読み出しアドレス制御回路１５０の制御に従って記憶しているインターリーブパターンを読み出しアドレス制御回路１５０に対して出力する。
【００６４】
読み出しアドレス制御回路１５０は、インターリーブＲＯＭ回路１４８を制御してインターリーブパターンを読み出し、インターリーブパターンに基づいて、入力された識別データＩＤに対応するＥＣＣブロックの記録ブロック単位が記録されているメモリ回路１８の読み出しアドレスを発生する。
メモリ回路１８は、読み出しアドレス制御回路１５０が発生した読み出しアドレスに記憶されている記録ブロック単位（ＥＣＣブロック）をＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２に対して出力する。
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、入力された記録ブロック単位（ＥＣＣブロック）をＶＴＲテープ２のヘリカルトラック対応に分割して識別データＩＤを付加し、インターリーブ処理し、さらにトラック入れ換え処理し、内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。
【００６５】
ここで、図２０〜図２９を参照して、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理について詳細に説明する。
なお、上述のように、書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理、および、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理およびトラック入れ換え処理を経て、始めて記録ブロック単位（同期ブロック；SYNC Block：図６）はＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに割り当てられる。
【００６６】
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２におけるインターリーブ処理は、１ＧＯＰ当たり３０個（５２５／６０構成の場合）または３６個（６２５／５０構成の場合）ある映像データ用のＥＣＣブロックに含まれる記録ブロック単位（同期ブロック）、および、１ＧＯＰ当たり１０個（５２５／６０構成の場合）または１２個（６２５／５０構成の場合）ある音声データ用のＥＣＣブロックに含まれる記録ブロック単位を、１０個（５２５／６０構成の場合）または１２個（６２５／５０構成の場合）のＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに均等に割り当てる処理である。
【００６７】
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理の第１の目的は、再生時にバースト的なデータ誤りが発生した場合にも、複数のＥＣＣブロックにデータ誤りを分散し、各ＥＣＣブロックにおける誤り訂正能力を超えない範囲に止めて、再生した画像の品質を向上させることである。
また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理の第２の目的は、書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理により、画像において隣接するマクロブロックがＶＴＲテープ２においても隣接した位置に記録されるために、ＶＴＲテープ２上において隣接するマクロブロックをそれぞれ異なるＥＣＣブロックに含めるようにして、ＶＴＲテープ２上において隣接する複数のマクロブロックにデータ誤りが生じても、それぞれ異なる誤り訂正符号により誤り訂正しうるようにして、画像の狭い範囲に画像の欠落が集中し、補間が不可能になったり、画面の欠落が目立ったりする不具合を回避することである。
【００６８】
図１１に示したように、各ＥＣＣブロックの外符号（outer parity) は、音声・映像データの各記録ブロック単位（同期ブロック）の両側に配置される。このように配置することにより、ＶＴＲテープ２にテープスキューが生じた場合に、ＶＴＲテープ２と再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４）との当たりが充分でない場合にも音声・映像データを可能な限り読み出すことができる。また、このように外符号を配置することにより、例えば、第１のチャネル（ＣＨ１）の音声データを編集する場合に、他のセクタのデータに対して誤ってオーバーライト(over write)した場合にも、外符号のみが失われる確率が大きく、データ本体は助かる可能性が高い利点がある。
【００６９】
具体的なインターリーブパターンを 図２０〜図２９に例示する。
図２０〜図２３は、映像データのインターリーブパターンを５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。なお、図２０〜図２３には、インターリーブパターンの一部が示してあり、数値は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の説明において後述する、記録ブロック単位に付加される同期ブロックＩＤ(SYNC BLOCK ID) およびトラックＩＤ(TRACK ID)に対応するＥＣＣブロックの番号（ECC Block ID) および同期ブロック番号を示す形式になっている。
【００７０】
図２４〜図２７は、映像データのインターリーブパターンを、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。なお、図２４〜図２７には、インターリーブパターンの一部が示してあり、数値は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の説明において後述する、記録ブロック単位に付加される同期ブロックＩＤ(SYNC BLOCK ID) およびトラックＩＤ(TRACK ID)に対応するＥＣＣブロックの番号（ECC Block ID) および同期ブロック番号を示す形式になっている。
図２８および図２９は、音声データのインターリーブパターンを示す図であって、それぞれ５２５／６０構成の映像データおよび６２５／５０構成の映像データについて示してある。
図２２〜図２９に示したインターリーブパターンがインターリーブＲＯＭ回路１４８に記録されている。
【００７１】
ここで、図３０〜図３４を参照してＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を詳細に説明する。
図３０および図３１は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４（Ａ）に示した記録ヘッド部２０の４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６の内の２番目の記録ヘッド２０２に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３０は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３１は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、トラックと画面上の部分との対比は、図示の都合上簡略化してある。
【００７２】
図３０（Ａ）に示すように、記録ヘッド２００にはトラック番号(Track No.) ０１ｈ，０５ｈ，０９ｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０２にはトラック番号０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０４にはトラック番号０３ｈ，０７ｈ，０１ｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０６にはトラック番号０４ｈ，０８ｈ，０２ｈ，…のヘリカルトラックが対応する。
【００７３】
ここで、記録ヘッド部２０の４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６の内、記録ヘッド２０２にヘッドクロッグ等の障害が生じ、記録ヘッド２０２がＶＴＲテープ２に音声・映像データを書き込めなくなると、記録ヘッド２０２が走査するヘリカルトラックの音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…）を記録することができなくなる。ここで、上述のように、ＶＣＲ装置１の書き込みアドレス制御回路１４２、シャフリングＲＯＭ回路１４４は、画面上において隣接するマクロブロックが集まるようなシャフリングパターンでシャフリング処理を圧縮映像データに対して行っており、音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…）は、例えば、図３０（Ｂ）に示す画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…に対応する。従って、図３０（Ｂ）に示すように、画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈに対応する音声・映像データは、記録ヘッド２０２に障害が生じている場合、ＶＴＲテープ２に記録されることがない。しかし、次のＧＯＰにおいては、画面上の部分０４ｈ，０８ｈに対応する映像データを記録できないものの、画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈに対応する記録データは記録ヘッド２０６により正常に記録される。
図３１に示すように、記録ヘッド２０２の障害の影響は、６２５／５０構成の音声・映像データに関しては、１２本のヘリカルトラックに１ＧＯＰ分の映像データを記録するので、記録ヘッド２０２に障害が生じている限り、画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈに対応する映像データはＶＴＲテープ２に記録されることがない。
【００７４】
図３２は、欠落した映像データを補間する方法を示す図である。
図３０（Ａ）および図３１（Ａ）に示したように、特定のヘリカルトラックに音声・映像データが記録されない場合であっても、例えば、シャフリング後の映像データの画素がランダムになるようにするシャフリングパターンがシャフリングＲＯＭ回路１４４（図２）に記憶されている場合には、図３２（Ａ）に示すように、再生時に欠落した画素のデータを周囲の画素のデータを用いて補間することができる。
【００７５】
しかしながら上述のように、第１の実施形態におけるシャフリングＲＯＭ回路１４４には、隣接するマクロブロックが集まるようにシャフリングするシャフリングパターンが記憶されており、特定のヘリカルトラックの映像データが記録されないと、再生時に画面上の広い面積に対応する映像データがまとめて欠落する。このように欠落した映像データは、図３２（Ｂ）に示すように、再生時に周囲の画素のデータを用いて補間することはできない。
【００７６】
しかも、図３１（Ａ）に示した音声・映像データの欠落は、ＧＯＰ間に渡って連続するので、図３２（Ｃ）に示すように、再生時に前の画面をそのまま欠落した部分にはめ込む処理（フリーズ(freeze)処理）によっては補間できない。
【００７７】
そこで、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３３および図３４に示すトラック入れ換え処理を行って、画面上の同一部分の映像データが連続して欠落することを防止し、記録ヘッド２０２にヘッドクロッグが生じた場合にも、再生時に可能な限り近い時間に再生された映像データを用いたフリーズ処理（図３２（Ｃ））を可能とする。
【００７８】
図３３および図３４は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部２０の４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６の内の２番目の記録ヘッド２０２に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３３は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３４は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、図３３および図３４においては、トラックと画面上の部分との対比は、本発明の基本的概念を変更することなく簡略化してある。
【００７９】
図３３（Ａ）および図３４（Ｂ）に示すように、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、１ＧＯＰごとにＶＴＲテープ２のヘリカルトラックそれぞれに記録する音声・映像データを交互に隣接するヘリカルトラックと入れ換える。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３３（Ａ）および図３４（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行わない通常のＧＯＰ(Normal GOP)の場合には、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）（かっこ外は５２５／６０構成の場合、かっこ内は６２５／５０構成の場合、以下ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の動作説明において同じ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、トラックＩＤを０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）の順番に付して内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。
【００８０】
一方、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３３（Ａ）および図３４（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行う入れ換えＧＯＰ(Alternated GOP)の場合には、例えば、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、例えば、０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ（０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ，０Ｃｈ，０Ｂｈ）のトラックＩＤの音声・映像データを、この順番で内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の処理により、ＶＴＲテープ２に記録された音声・映像データのトラックＩＤとトラック番号は、１ＧＯＰ（１０ヘリカルトラック（１２ヘリカルトラック））おきに一致しなくなる。
【００８１】
従って、図３４に示すように、記録ヘッド２０２がＶＴＲテープ２のトラック番号０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈのヘリカルトラックにデータを記録できない場合であっても、トラックＩＤが０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈの音声・映像データは、１ＧＯＰおきにＶＴＲテープ２のトラック番号０１ｈ，０５ｈ，０９ｈのヘリカルトラックに記録され、図３４（Ｂ）に示すように、再生時には、画面の部分０１ｈ，０５ｈ，０９ｈおよび部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈの画像が１ＧＯＰおきに交互に再生される。従って、再生時に画面の部分０１ｈ，０５ｈ，０９ｈと部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈとに対して交互にフリーズ処理（図３２（Ｃ））を行うことにより、画像を補間することができる。
なお、図３３に示す場合であっても同様に、ＧＯＰごとに記録不能となるデータは変化するので、フリーズ処理を行うことにより画像を補間することができる。
【００８２】
図３０および図３１に示したトラック入れ換え処理を行わない場合に比べて、画面の特定の部分の画像が全く記録できない場合に比べて、図３３および図３４に示したトラック入れ換え処理を行う場合には、少なくとも１ＧＯＰおきに画面上の全てのＧＯＰに対応する映像データがＶＴＲテープ２に記録可能である。従って、トラック入れ換え処理を行うと、記録ヘッド２０２に障害が生じた場合であっても、フリーズ処理による補間が可能であり、再生画面の品質が全体として向上する。
【００８３】
以上説明したトラック入れ換え処理による障害発生時の再生画面の品質向上の効果は、記録ヘッド２０２以外の記録ヘッド２００，２０４，２０６に障害が生じた場合にも同様である。
【００８４】
内符号エンコーダ回路１５４は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２から入力された音声・映像データおよびシステム補助データから１２ビットの内符号（図７）を生成し、図８に示したように、生成した内符号を音声・映像データに付加して記録ヘッド部２０に対して出力する。
【００８５】
図３５は、図２に示した記録ヘッド部２０によりＶＴＲテープ２に記録される映像データを示す図である。
記録ヘッド部２０は、内符号エンコーダ回路１５４から入力された音声・映像データをＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに記録する。
記録部１０の各構成部分によりメモリ回路１８に記憶された映像データ用のＥＣＣに含まれるマクロブロックＡ，Ｂ，Ｃ（図８）のＶＴＲテープ２上の記録位置は、例えば図３５中の位置Ａ，Ｂ，Ｃとなる。
【００８６】
図５に示す画面上において、マクロブロックＡ，Ｂ同士は隣接するが、マクロブロックＣはマクロブロックＡ，Ｂから離れた位置にある。従って、図３５に示すように、マクロブロックＡ，ＢはＶＴＲテープ２上の隣接した位置に記録され、マクロブロックＣは、ＶＴＲテープ２上でマクロブロックＡ，Ｂとは離れた位置に記録される。
但し、マクロブロックＡ，Ｂは、異なるＥＣＣブロックに配分され、バースト的に発生するデータ誤りに対しての信頼性が高められる。
【００８７】
以下、ＶＣＲ装置１がＶＴＲテープ２から音声・映像データを再生する際の動作に係る各構成部分を説明する。
再生ヘッド部４０の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４（Ｂ））それぞれは、ＶＴＲテープ２のヘリカルトラック（図３５）を走査し、音声・映像データおよびシステム補助データ（(PB DATA) 図３；以下、単に音声・映像データとも記す）を再生し、内符号デコーダ回路５００に対して出力する。
【００８８】
再生部４８の再生系５０（図１，図３）において、内符号デコーダ回路５００は、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれから入力された音声・映像データのＥＣＣブロック（図７）それぞれに含まれる内符号を用いてデータ誤りを検出し、データ誤りを訂正する。再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれからの音声・映像データに訂正不可能なデータ誤りが生じている場合には、データ誤りが生じている音声・映像データごとにエラーフラグを活性化してノントラッキング制御回路５１２に対して出力する。
【００８９】
ＩＤ検出回路５１０は、内符号デコーダ回路５００から入力された音声・映像データのＥＣＣブロックから識別データＩＤ（図９，図１０）を分離して書き込みアドレス制御回路５１４に対して出力し、音声・映像データをノントラッキング制御回路５１２に対して出力する。
ノントラッキング制御回路５１２は、システム補助データを用いてノントラッキング制御処理を行う。つまり、ノントラッキング制御回路５１２は、内符号デコーダ回路５００において検出されたデータ誤り率が最も低い音声・映像データを選択してメモリ回路５６０に対して出力する。
【００９０】
ここで、ノントラッキング制御について説明する。
ＶＴＲテープ２には、隣接するヘリカルトラックのアジマス角を交互に反転して音声・映像データが記録される。このようにヘリカルトラックごとにアジマス角を交互に反転させると、再生ヘッド部４０の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６の内、アジマス角が異なるヘリカルトラックをトレースしても、記録されている音声・映像データを再生することはできない。
また、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６の内のいずれか１つ以上がが同じアジマス角のヘリカルトラックをトレースした場合であっても、ヘリカルトラックを正確にトレースしていない場合には、再生した音声・映像データに多くの誤りが発生する。
【００９１】
ノントラッキング制御は、このような音声・映像データの再生時の再生ヘッドおよびヘリカルトラックのアジマス角に係る性質を積極的に利用している。つまり、図４（Ｂ）に示したように、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６はヘリカルトラック１本分の間隔をおいて２個の正アジマスヘッドと２個の負アジマスヘッド）を有しており、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれの４個の再生ヘッドの内、ヘリカルトラックとアジマス角が一致し、正確にヘリカルトラックをトレースした再生ヘッドが読み出した音声・映像データ、つまり、誤り率が最低となる音声・映像データを選択して出力する。ノントラッキング方式の採用により、ＶＣＲ装置１のヘリカルトラックに対する再生ヘッドのトラッキング制御の条件が大幅に緩和される。
【００９２】
デインターリーブＲＯＭ回路５１６は、記録部１０のインターリーブＲＯＭ回路１４８に対応し、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２による（図２）によりインターリーブされた音声・映像データをインターリーブ前の配列に戻すためのデインターリーブパターンを記憶し、書き込みアドレス制御回路５１４の制御に従って、記憶しているインターリーブデータを書き込みアドレス制御回路５１４に対して出力する。
【００９３】
書き込みアドレス制御回路５１４は、ＩＤ検出回路５１０が分離した識別データＩＤに従って、デインターリーブＲＯＭ回路５１６を制御してデインターリーブパターン読み出し、読み出したデインターリーブパターンに基づいてノントラッキング制御回路５１２が出力する音声・映像データの書き込みアドレスを発生し、ノントラッキング制御回路５１２から出力される音声・映像データをメモリ回路５６０に記録させる。このような方法により、書き込みアドレス制御回路５１４は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２が出力した音声・映像データをデインターリーブ処理し、インターリーブ前の配列に戻す。
【００９４】
ノントラッキング制御回路５１２から出力される音声・映像データは、内符号エンコーダ回路１５４が発生したメモリ回路５６０のアドレスに記憶され、元の音声・映像データのＥＣＣブロック（図７）と同じ配列に戻される。
このように、トラック入れ換え処理された音声・映像データも、記録時に挿入された識別データＩＤに基づいて再配列することにより、トラック入れ換え処理がなされない音声・映像データと全く同じ処理で、元の配列に戻すことができる。
【００９５】
さらに、ノントラッキング制御回路５１２は、元の配列に戻されたＥＣＣブロックを、外符号デコーダ回路５１８における外符号を用いた誤り訂正に適した配列に再配列し、外符号デコーダ回路５１８に対して出力する。
外符号デコーダ回路５１８は、ノントラッキング制御回路５１２から入力された音声・映像データのＥＣＣブロックに含まれる外符号を用いて音声・映像データの誤り訂正を行い、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。
【００９６】
デシャフリングＲＯＭ回路５２０は、記録部１０のシャフリングＲＯＭ回路１４４に対応し、記録部１０において書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理され、配列が変えられた音声・映像データを元の配列に戻すためのデシャフリングデータを記憶し、読み出しアドレス制御回路５２２の制御に従って、デシャフリングデータを読み出しアドレス制御回路５２２に対して出力する。
【００９７】
読み出しアドレス制御回路５２２は、デパック回路５２４が読み出しを要求する音声・映像データの識別データＩＤに基づいて、デシャフリングＲＯＭ回路５２０を制御してデシャフリングデータを発生させ、デシャフリングＲＯＭ回路５２０が発生したデシャフリングデータに基づいて、ジョグメモリ回路５６２に記憶されている音声・映像データを記録時の配列に戻す読み出しアドレスを発生し、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。
なお、読み出しアドレス制御回路５２２は、例えば、ジョグシャトル再生等の特殊再生を行う場合には、特殊再生を実現するための読み出しアドレスを生成し、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。
【００９８】
ジョグメモリ回路５６２は、入力される読み出しアドレスに記録されている音声・映像データを、記録時の配列でデパック回路５２４に対して出力する。
デパック回路５２４は、記録部１０のパック回路１４０に対応し、ジョグメモリ回路５６２から入力された音声・映像データの記録ブロック単位から音声データ(OUTPUT AUDIO)を分離して外部の映像処理機器に対して出力し、映像データを分離して伸長復号系５８に対して出力し、さらに、システム補助データを分離して制御部６０に対して出力する。
【００９９】
伸長復号系５８は、デパック回路５２４から入力された映像データに対して、圧縮符号化系１２（図２）における圧縮符号化処理方式に対応する伸長復号処理を行い、元の映像データ（INPUT VIDEO ；図２）に対応する映像データ(OUTPUT VIDEO)を外部の映像処理機器に対して出力する。
なお、伸長復号系５８は、入力された映像データに訂正不能な誤りが生じている場合には、誤りが生じている範囲に応じて図３２（Ａ）に示した周囲の画素を用いた補間、あるいは、図３２（Ｃ）に示したフリーズ処理による補間を行い、ヘッドクロッグ等に起因する画像の欠落を補正する。
【０１００】
以下、記録時のＶＣＲ装置１の動作を説明する。
圧縮符号化系１２（図２）は、外部から入力された非圧縮映像データを１６画素×１６ラインのマクロブロック（図５）に分割して圧縮符号化し、１ＧＯＰが２フレーム（Ｉフレーム，Ｂフレーム）から構成される圧縮映像データ（図６）を生成する。
【０１０１】
記録系１４（図１）において、パック回路１４０（図２）は、圧縮符号化系１２から入力された圧縮映像データと、外部から入力された非圧縮音声データとを記録ブロック単位（図６（Ｃ））に収容し、ＥＣＣブロック（図７）の形式でメモリ回路１８に記憶する。この際、音声・映像データを書き込みアドレス制御回路１４２が発生するメモリ回路１８の書き込みアドレスに記憶することにより、音声・映像データに対してシャフリング処理がなされる。
【０１０２】
外符号エンコーダ１４６は、メモリ回路１８からＥＣＣブロック（図７）に含まれる音声・映像データを読み出して外符号を生成し、生成した外符号を音声・映像データに付加してメモリ回路１８に記憶する。
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、外符号が付加された音声・映像データをＶＴＲテープ２のヘリカルトラック対応に分割して同期データＳＹＮＣおよびトラックＩＤ（図９，図１０）を付加するとともに、インターリーブ処理およびトラック入れ換え処理を行う（図３３，図３４）。
【０１０３】
内符号エンコーダ回路１５４は、インターリーブ処理およびトラック入れ換え処理がなされた音声・映像データに対する内符号（図７）を生成し、生成した内符号を音声・映像データに付加して記録ヘッド部２０に対して出力する。
記録ヘッド部２０は、内符号が付された音声・映像データをＶＴＲテープ２のヘリカルトラック（図３５）に記録する。
【０１０４】
以下、再生時のＶＣＲ装置１の動作を説明する。
再生ヘッド部４０の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４（Ｂ））それぞれは、ＶＴＲテープ２から音声・映像データを再生する。
内符号デコーダ回路５００は、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれが再生した音声・映像データに含まれる内符号を用いてデータ誤りを検出し、データ誤りを訂正する。また、内符号デコーダ回路５００は、音声・映像データに訂正不可能なデータ誤りが生じている場合にはエラーフラグを活性化する。
【０１０５】
ＩＤ検出回路５１０は、音声・映像データのＥＣＣブロックから識別データＩＤ（図９，図１０）を分離して書き込みアドレス制御回路５１４に対して出力し、音声・映像データをノントラッキング制御回路５１２に対して出力する。
ノントラッキング制御回路５１２は、システム補助データを用いてノントラッキング制御処理、つまり、ノントラッキング制御回路５１２は、内符号デコーダ回路５００において検出されたデータ誤り率が最も低い音声・映像データを選択して出力する。
【０１０６】
デインターリーブＲＯＭ回路５１６および書き込みアドレス制御回路５１４は、ＩＤ検出回路５１０が検出した識別データＩＤに基づいて、インターリーブ処理に対応する処理、つまり、音声・映像データを元の配列に戻す（デインターリーブ）処理を行う。
【０１０７】
外符号デコーダ回路５１８は、順番が元に戻された音声・映像データに対して外符号を用いて音声・映像データの誤り訂正を行い、ジョグメモリ回路５６２に記憶させる。
デシャフリングＲＯＭ回路５２０および読み出しアドレス制御回路５２２は、デパック回路５２４が読み出しを要求する音声・映像データの識別データＩＤに基づいて、ジョグメモリ回路５６２に記憶されている音声・映像データを記録時の配列に戻す読み出しアドレスを発生し、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。さらに、読み出しアドレス制御回路５２２は、制御部６０の要求に応じてジョグシャトル再生等の特殊再生のための読み出しアドレスを生成する。
【０１０８】
デパック回路５２４は、ジョグメモリ回路５６２が出力する音声・映像データから音声データ(OUTPUT AUDIO)を分離して外部の映像処理機器に対して出力し、映像データを分離して伸長復号系５８に対して出力する。さらに、デパック回路５２４は、システム補助データを分離して制御部６０に対して出力する。
伸長復号系５８は、圧縮映像データを圧縮符号化系１２（図２）に対応する縮符号化処理方式で伸長復号処理し、映像データ(OUTPUT VIDEO)を外部の映像処理機器に対して出力する。また、伸長復号系５８は、必要に応じて映像データの補間処理（図３２（Ａ），（Ｃ））を行い、画像の欠落を補正する。
【０１０９】
以上説明したように、本発明に係るＶＣＲ装置１によれば、比較的大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ＶＴＲテープ２に記録した映像データを高速再生しても、再生画像が不自然にならず、内容の確認がしやすく、しかも、音声・映像データに対する誤り訂正処理の能力が低下しない。
【０１１０】
また、記録ヘッドあるいは再生ヘッドにヘッドクロッグが生じた場合であっても、再生画像の品質を大きく劣化させなることはなく、しかも、かかる効果を得ることができるにも関わらず、従来のＶＣＲ装置に比べて付加すべきハードウェアがほとんどない。
また、第１の実施例においては、記録ヘッド部２０に障害が生じた場合について説明したが、再生ヘッド部４０に障害が生じた場合にも、本発明にかかるＶＣＲ装置１によれば、同様な効果を得ることができる。
【０１１１】
なお、記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０のヘッド数は例示であって、記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０は、それぞれ２個以上のヘッドを有すれば足りる。
また、図３３および図３４に示したトラック入れ換え処理は例示であり、他のパターンでトラック入れ換え処理を行ってもよい。
また、シャフリングＲＯＭ回路１４４およびインターリーブＲＯＭ回路１４８に記録されるシャフリングパターンおよびインターリーブパターンは例示であり、同等の効果を有する他のパターンに変更可能である。
また、ＶＣＲ装置１の構成は例示であり、各構成部分は必要な機能および性能を確保できる限り、ハードウェア的に構成されるかソフトウェア的に構成されるかを問わない。
【０１１２】
第２実施形態
以下、本発明の第２の実施形態を説明する。
第２の実施形態においては、ＶＣＲ装置１の記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０がそれぞれ２個のヘッドを有する場合のトラック入れ換え処理について説明する。
第２の実施形態においては、記録ヘッド部２０は２個の記録ヘッド２００，２０４（図４（Ａ））のみを有し、再生ヘッド部４０は２個の再生ヘッド４００，４０４を有する。
【０１１３】
図３６および図３７は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４（Ａ）に示した記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッド２００，２０４の内の２番目の記録ヘッド２０４に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３６は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３７は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、トラックと画面上の部分との対比は、図示の都合上簡略化してある。
【０１１４】
図３６（Ａ）に示すように、記録ヘッド２００にはトラック番号(Track No.)
０１ｈ，０３ｈ，０５ｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０４にはトラック番号０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…のヘリカルトラックが対応する。
ここで、記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッド２００，２０４の内、記録ヘッド２０４にヘッドクロッグ等の障害が生じ、記録ヘッド２０４がＶＴＲテープ２に音声・映像データを書き込めなくなると、記録ヘッド２０４が走査するヘリカルトラックの音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ…）を記録することができなくなる。ここで、第１の実施形態において述べたように、ＶＣＲ装置１の書き込みアドレス制御回路１４２、シャフリングＲＯＭ回路１４４は、画面上において隣接するマクロブロックが集まるようなシャフリングパターンでシャフリング処理を圧縮映像データに対して行っており、音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ…）は、例えば、図３６（Ｂ）に示す画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…に対応する。従って、図３６（Ｂ）に示すように、画面上の部分０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，０８ｈ，０Ａｈに対応する音声・映像データは、記録ヘッド２０４に障害が生じている限りＶＴＲテープ２に記録されることがない。
図３７に示すように、記録ヘッド２０４の障害の影響は、６２５／５０構成の音声・映像データに関しても同様の影響を与える。
【０１１５】
図３８および図３９は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッド２００，２０４の内の２番目の記録ヘッド２０４に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３８は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３９は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、図３８および図３９においては、トラックと画面上の部分との対比は、本発明の基本的概念を変更することなく簡略化してある。
【０１１６】
図３８（Ａ）および図３９（Ｂ）に示すように、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、１ＧＯＰごとにＶＴＲテープ２のヘリカルトラックそれぞれに記録する音声・映像データを交互に隣接するヘリカルトラックと入れ換える。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３８（Ａ）および図３９（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行わない通常のＧＯＰ(Normal GOP)の場合には、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）（かっこ外は５２５／６０構成の場合、かっこ内は６２５／５０構成の場合、以下ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の動作説明において同じ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、トラックＩＤを０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）の順番に付して内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。
【０１１７】
一方、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３８（Ａ）および図３９（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行う入れ換えＧＯＰ(Alternated GOP)の場合には、例えば、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、例えば、０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ（０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ，０Ｃｈ，０Ｂｈ）のトラックＩＤの音声・映像データを、この順番で内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の処理により、ＶＴＲテープ２に記録された音声・映像データのトラックＩＤとトラック番号は、１ＧＯＰ（１０ヘリカルトラック（１２ヘリカルトラック））おきに一致しなくなる。
【０１１８】
従って、記録ヘッド２０４がＶＴＲテープ２のトラック番号０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…のヘリカルトラックにデータを記録できない場合であっても、全ての音声・映像データは、１ＧＯＰおきにＶＴＲテープ２のトラック番号０１ｈ，０５ｈ，０９ｈのヘリカルトラックに記録され、図３８（Ｂ）および図３９（Ｂ）に示すように、再生時には、画面の部分０１ｈ，０３ｈ，０５ｈ，…，０Ｂｈおよび部分０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…，０Ｃｈの画像が１ＧＯＰおきに交互に再生される。従って、再生時に画面の部分０１ｈ，０３ｈ，０５ｈ，…，０Ｂと部分０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…，０Ｃｈとに対して交互にフリーズ処理（図３２（Ｃ））を行うことにより、画像を補間することができる。
【０１１９】
図３６および図３７に示したトラック入れ換え処理を行わず、画面の特定の部分の画像が全く記録できない場合に比べて、図３８および図３９に示したトラック入れ換え処理を行う場合には、少なくとも１ＧＯＰおきに画面上の全てのＧＯＰに対応する映像データがＶＴＲテープ２に記録可能である。従って、トラック入れ換え処理を行うと、記録ヘッド２０４に障害が生じた場合であっても、フリーズ処理による補間が可能であり、再生画面の品質が全体として向上する。
【０１２０】
なお、記録ヘッド２００に障害が生じた場合にも、第２の実施形態に示したトラック入れ換え処理により同様の効果を得ることができる。
また、第２の実施形態に示したトラック入れ換え処理を適用したＶＣＲ装置１に対しても、第１の実施形態に示した変形が可能である。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置によれば、映像データを１６×１６画素といった大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ビデオテープに記録し、さらに、高速再生して表示する場合であっても、自然で見やすい再生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るビデオカセットレコーダ装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した記録部の構成を示す図である。
【図３】図１に示した再生部の構成を示す図である。
【図４】図１に示した記録ヘッド部および再生ヘッド部の構成を、ヘッド数４の場合について例示する図である。
【図５】図１および図２に示した圧縮符号化系が非圧縮映像データを圧縮符号化する際の映像データの分割方法を示す図である。
【図６】図１に示した圧縮符号化系から記録系に対して出力される圧縮映像データを示す図である。
【図７】図２に示したパック回路が圧縮映像データと非圧縮音声データとを多重化する図６に示した記録ブロック単位の構成を示す図である。
【図８】図１に示したメモリ回路に記憶されたＥＣＣブロックを示す図である。
【図９】図１に示したメモリ回路の記録領域を示す図である。
【図１０】図１に示したＶＴＲテープ上の映像データ、音声データおよびシステム補助データの記録フォーマットを示す図である。
【図１１】図１０に示した映像データ、音声データおよびシステム補助データのＶＴＲテープ上の記録位置を示す図である。
【図１２】マクロブロックの分割方法を示す図である。
【図１３】図３に示した再生部が２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生を行う場合に、再生ヘッド部４０が５０％以上のデータを再生可能なヘリカルトラックの部分の軌跡を示す図である。
【図１４】図１に示した再生部が、２倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１５】図１に示した再生部が、４倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１６】図１に示した再生部が、７倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１７】図１に示した再生部が、１９倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１８】図１に示した再生部が、３７倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１９】図９に示した同期データＩＤの内容を示す図である。
【図２０】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２１】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２２】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２３】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２４】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２５】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２６】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２７】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２８】５２５／６０構成の映像データに含まれる音声データのインターリーブパターンを示す図である。
【図２９】６２５／５０構成の映像データに含まれる音声データのインターリーブパターンを示す図である。
【図３０】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データの場合について示す図である。
【図３１】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データの場合について示す図である。
【図３２】欠落した映像データを補間する方法を示す図である。
【図３３】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データについて示す図である。
【図３４】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データについて示す図である。
【図３５】図２に示した記録ヘッド部によりＶＴＲテープに記録される映像データを示す図である。
【図３６】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データについて示す図である。
【図３７】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データについて示す図である。
【図３８】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、記録ヘッド部の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データについて示す図である。
【図３９】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、記録ヘッド部の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データについて示す図である。
【符号の説明】
１…ＶＣＲ装置、２…ＶＴＲテープ、１０…記録部、１２…圧縮符号化系、１４…記録系、１４０…パック回路、１４２…書き込みアドレス制御回路、１４４…シャフリングＲＯＭ回路、１４６…外符号エンコーダ、１４８…インターリーブＲＯＭ回路、１５０…読み出しアドレス制御回路、１５２…ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路、１５４…内符号エンコーダ回路、１８…メモリ回路、２０…記録ヘッド部、２００，２０２，２０４，２０６…記録ヘッド、３０…回転ドラム、４０…再生ヘッド部、４００，４０２，４０４，４０６…再生ヘッド、４８…再生部、５０…再生系、５００…内符号デコーダ回路、５１０…ＩＤ検出回路、５１２…ノントラッキング制御回路、５１４…書き込みアドレス制御回路、５１６…デインターリーブＲＯＭ回路、５１８…外符号デコーダ回路、５２０…デシャフリングＲＯＭ回路、５２２…読み出しアドレス制御回路、５２４…デパック回路、５６…メモリ部、５６０…メモリ回路、５６２…ジョグメモリ回路、５８…伸長復号系、６０…制御部、６２…テープ走行系、６４…ドラム回転系
【発明の属する技術分野】
本発明は、１６×１６画素といった比較的大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ビデオテープに記録した映像データを高速再生しても、観者が再生した映像を把握しやすい映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、動画のディジタル映像データの圧縮符号化は、フレームそれぞれに含まれる映像データを８×４画素程度の比較的小さいブロックに分割し、これらのブロック単位で予測符号化等の処理をすることにより行われていた。
しかしながら、現在は、映像データの圧縮符号化に、１６×１６画素といった大きいマクロブロックが用いられるようになってきている。
【０００３】
一方、再生時にバースト状のデータ誤りが生じ、同一の誤り訂正符号（ＥＣＣ）による誤り訂正データブロック（ＥＣＣブロック）に多くのエラーが生じて誤り訂正処理が不可能になることを防止するため、同一ＥＣＣブロックに含まれるマクロブロックの分布がビデオテープ（ＶＴＲテープ）のヘリカルトラック上でランダムになるように、映像データにはシャフリング処理がなされ、ＶＴＲテープに記録される。
【０００４】
以上述べたように、大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ヘリカルトラック上の分布がランダムになるようにシャフリング処理してＶＴＲテープに記録した映像データを通常の再生スピードで再生する際には、何らの問題も生じない。
しかしながら、かかる映像データを、ＶＴＲテープから２倍速あるいは３倍速等の高速再生したい場合がある。高速再生時には、ビデオカセットテープレコーダ装置（ＶＣＲ装置(VCR;Video Cassette Recorder) ）の再生ヘッドは、ＶＴＲテープのヘリカルトラックに沿って走査（トレース）せず、ヘリカルトラックの長手方向に対して、高速再生の倍速に応じた角度でヘリカルトラックをトレースする。従って、高速再生時にはヘリカルトラックそれぞれに記録された映像データの全ては再生されず、一部だけが再生される。
【０００５】
一方、上述したように、従来のシャフリング処理においては、映像データはＶＴＲテープのヘリカルトラック上で同一のフレームに含まれるマクロブロックの分布が一定になるようにシャフリングされるので、ヘリカルトラックそれぞれに記録された映像データの一部だけが再生された場合、同一のヘリカルトラックからは画像上で相互に離れているマクロブロックが再生される。
【０００６】
マクロブロックが比較的小さい場合には、人の視覚特性上、更新されるマクロブロックの１個１個が目立たず、画像全体が積分されたように見えるので、観者に与える影響は少ない。しかしながら、マクロブロックが大きくなればなるほど１個１個のマクロブロックが目立つようになり、観者にとって、再生画像が見づらくなってしまう。つまり、このような場合、互いに離れた複数の矩形領域（マクロブロック）がランダムに更新され、観者には画像がチェッカーフラグ状に領域分けされたように不自然に見えることになる。このような現象は、映像の動きが激しい場合に顕著になる。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、映像データを１６×１６画素といった大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ビデオテープに記録し、さらに、高速再生して表示する場合であっても、再生画像が自然で見やすい映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る映像データ処理方法は、それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付け、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域は、複数のマクロブロックを含み、前記第２領域が隣接した順となって、かつ、第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、前記各第１領域内のマクロブロックの配列を変更処理する。
５２５／６０構成の映像データの場合には、１画像（１画面）は４５×３２（個）のマクロブロックが含まれるが、第１領域をたとえば９×８（個）のマクロブロックを有する単位とし、この第１領域が１０個のトラック１〜トラックＡに対応付けられる。第２領域は、たとえば、その第１領域の中でさらに３×４（個）のマクロブロックを有する単位とする。
【０００９】
また、本発明に係る映像データ処理装置は、マクロブロック単位に圧縮され、磁気テープ記録媒体に記録される映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理装置であって、画像上で隣接する前記マクロブロックの前記磁気テープ記録媒体における記録位置が隣接するように、前記マクロブロックの配列を変更する映像データ配列変更処理手段と、前記画像上で隣接する前記マクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理するインターリーブ処理手段と、インターリーブした前記データブロックに対して誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加処理手段とを有し、前記映像データ配列変更処理手段は、それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付けるとともに、前記各第１の画像領域内のマクロブロックの配列を、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域が隣接した順となって、かつ、前記第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、変更処理する。
【００１０】
また、本発明に係る映像データ記録・再生装置は、マクロブロック単位に圧縮された映像データを磁気テープ記録媒体に対して記録・再生する映像データ記録・再生装置であって、前記映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理手段と、配列を変更した前記映像データを前記磁気テープ記録媒体に記録する記録手段とを有し、前記映像データ処理手段は、画像上で隣接する前記マクロブロックの前記磁気テープ記録媒体における記録位置が隣接するように、前記マクロブロックの配列を変更する映像データ配列変更処理手段と、前記画像上で隣接する前記マクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理するインターリーブ処理手段と、インターリーブした前記データブロックに対して誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加処理手段とを有し、前記映像データ配列変更処理手段は、それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付けるとともに、前記各第１の画像領域内のマクロブロックの配列を、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域が隣接した順となって、かつ、前記第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、変更処理する。
【００１１】
好適には、前記磁気テープ記録媒体に記録された前記映像データを再生する映像データ再生手段と、再生した前記映像データの前記マクロブロックの配列を元に戻す配列復元手段と、前記マクロブロックの配列を元に戻した前記映像データに付加された前記誤り訂正符号を用いて、誤り訂正処理を行う誤り訂正処理手段と、誤り訂正された前記映像データを伸長処理する映像データ伸長手段とを有する。
【００１２】
本発明に係る映像データ処理装置は、１つのフレームを例えば、１６×１６画素といった、比較的大きいマクロブロックに分割し、予測符号化等により複数のフレームから構成される映像データブロック（ＧＯＰ；Group Of Picture）単位に圧縮符号化され、ＶＴＲテープのヘリカルトラックに記録される映像データブロックをシャフリング処理およびインターリーブ処理する。
【００１３】
映像データ配列変更手段は、例えば映像データのマクロブロックを所定の記録ブロックに分け、画像上（フレーム内）で隣接するマクロブロックが、磁気テープ記録媒体においても隣接する位置に記録されるように、記録ブロックの配列を変更する。
インターリーブ処理手段は、画像上で隣接するマクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理し、再生時にバースト的なデータ誤りが発生した場合にも、画像上で隣接するマクロブロックがそれぞれ異なる誤り訂正符号により誤り訂正されるようにして、映像データの欠落が画面上で集中しないようにする。
誤り訂正符号付加手段は、インターリーブされたマクロブロックに所定の誤り訂正符号を付加する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
以下、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係るビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ;Video Cassette Recorder）装置１の構成を示す図である。
図１に示すように、本発明に係るＶＣＲ装置１は、記録部１０、記録ヘッド部２０、再生ヘッド部４０、再生部４８、制御部６０、テープ走行系６２およびドラム回転系６４から構成される。
記録部１０は、圧縮符号化系１２、記録系１４およびメモリ回路１８から構成される。
再生部４８は、再生系５０、メモリ部５６および伸長復号系５８から構成される。
【００１５】
ＶＣＲ装置１は、これらの構成部分により、外部の映像処理機器（図示せず）、例えば音声・映像データ中継装置および音声・映像データ編集装置から入力された音声・映像データをＭＰＥＧ等の圧縮符号化方式により映像データを所定数のフレーム（ＧＯＰ;Group Of Picure）単位で圧縮符号化する。
【００１６】
さらに、ＶＣＲ装置１は、従来のＶＣＲ装置と同様に映像データをシャフリングし、複数の記録ヘッドおよび再生ヘッド（録再ヘッド）の内の一部にヘッドクロッグ(head clog) 等の障害が発生した場合にも、再生した画像に連続して同一位置に欠落が生じないようにシャフリングし、非圧縮の音声データとともに、カセットハーフに収容されたＶＴＲテープ２に対して記録する。
また、ＶＣＲ装置１の再生系５０は、上述のようにＶＴＲテープ２に記録された音声・映像データを読み出して記録時の音声・映像データを再生し、外部の映像処理機器に対して出力する。
【００１７】
図２は、図１に示した記録部１０の構成を示す図である。
図２に示すように、記録部１０の記録系１４は、パック(pack)回路１４０、書き込みアドレス制御回路１４２、シャフリング(shuffling) ＲＯＭ回路１４４、外符号(outer ECC) エンコーダ１４６、インターリーブ(interleave)ＲＯＭ回路１４８、読み出しアドレス制御回路１５０、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５０および内符号(inner ECC) エンコーダ回路１５４から構成される。
【００１８】
図３は、図１に示した再生部４８の構成を示す図である。
図３に示すように、再生部４８の再生系５０は、内符号デコーダ回路５００、ＩＤ検出回路５１０、ノントラッキング(non-tracking)制御回路５１２、外符号デコーダ回路５１８、デシャフリング(deshuffling) ＲＯＭ回路５２０、読み出しアドレス制御回路５２２およびデパック(depack)回路５２４から構成される。再生部４８のメモリ部５６は、メモリ回路５６０およびジョグメモリ(jog memory)回路５６２から構成される。
【００１９】
図４は、図１に示した記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０の構成を、ヘッド数４の場合について例示する図である。
図４（Ａ）に示すように、記録ヘッド部２０は４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６を有する。
【００２０】
図４（Ｂ）に示すように、再生ヘッド部４０は再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６から構成される。再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれは、ＶＴＲテープ２のヘリカリトラック１本分の間隔をおいて回転ドラム３０のテープ走行面に配設される正アジマス角の再生ヘッド（正アジマス再生ヘッド）ａ11，ａ12（Ａ1 ）ａ21，ａ22（Ａ2 ），ａ31，ａ32（Ａ3 ），ａ41，ａ42（Ａ4 ）、および、回転ドラム３０のテープ走行面の正アジマス再生ヘッドと回転ドラム３０の回転軸に対して対称な位置に、正アジマス再生ヘッドと同様にＶＴＲテープ２のヘリカリトラック１本分の間隔をおいて配設される負アジマス角の再生ヘッド（負アジマス再生ヘッド）ｂ11，ｂ12（Ｂ1 ），ｂ21，ｂ22（Ｂ2 ），ｂ31，ｂ32（Ｂ3 ），ｂ41，ｂ42（Ｂ4 ）から構成される。
【００２１】
以下、ＶＣＲ装置１の各構成部分を説明する。
制御部６０は、ＶＣＲ装置１のユーザー等によりＶＣＲ装置１に配設された操作ボタンあるいは端末装置を介して入力された操作データに従って、ＶＣＲ装置１の各構成部分を制御する。
テープ走行系６２は、制御部６０の制御に従って、ＶＴＲテープ２を走行させる。
ドラム回転系６４は、制御部６０の制御に従って、回転ドラム３０を回転させ、回転ドラム３０に配設された記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０にＶＴＲテープ２のヘリカルトラックを走査（スキャン）させる。
【００２２】
以下、ＶＣＲ装置１がＶＴＲテープ２に音声・映像データを記録する際の動作に係る各構成部分を説明する。
記録部１０は、外部の映像処理機器から入力される非圧縮映像データ(INPUT DATA VIDEO)を、例えばＭＰＥＧ方式等の圧縮符号化方式により圧縮符号化し、非圧縮音声信号(INPUT DATA AUDIO)とともにＶＴＲテープ２に記録する。
【００２３】
図５は、図１および図２に示した圧縮符号化系１２が非圧縮映像データを圧縮符号化する際の映像データの分割方法を示す図である。
図５に示すように、１画面は走査線方向に７２０画素を含み、５２５／６０構成の映像データの場合には垂直方向に５１２ラインを含み、６２５／５０構成の映像データの場合には垂直方向に６０８ラインを含み、また、１マクロブロックは１６画素×１６ラインであるため、１画面は、５２５／６０構成の映像データの場合には４５×３２のマクロブロックに分割され、６２５／５０構成の映像データの場合には４５×３８のマクロブロックに分割される。
【００２４】
記録部１０（図１）において、圧縮符号化系１２は、入力された非圧縮映像データを、図５に示すように１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割し、これらのマクロブロックに対してＤＣＴ（離散コサイン変換）等の直交変換処理、予測符号化処理、量子化処理および可変長符号化処理を行ってＧＯＰ単位で圧縮符号化する。
【００２５】
図６は、図１に示した圧縮符号化系１２から記録系１４に対して出力される圧縮映像データを示す図である。
図６（Ａ）に示すように、圧縮映像データのＧＯＰは、例えば２フレームの圧縮映像データ、つまり、フレーム内に閉じて圧縮符号化され、他のフレームのデータを用いずに伸長復号可能なＩフレーム(Intra Picture) と、前後のフレームと相関を有するように圧縮符号化され、伸長復号後の前後のフレームのデータを用いて伸長復号されるＢフレーム(Bi-directional Picture)とを含む。
【００２６】
図６（Ｂ）に示すように、圧縮符号化系１２は生成した圧縮映像データを、Ｉフレームを先とし、その後の各構成部分における処理時間が比較的長いＢフレームを後ろにしたビット列として記録系１４のパック回路１４０（図２）に対して出力する。
【００２７】
記録系１４（図１，図２）は、メモリ回路１８を用いて圧縮映像データをシャフリングし、所定の記録フォーマットに組み立て、誤り訂正符号（外符号(OUTER ECC) および内符号(INNER ECC) これらを併せて積符号とも称す）を付加し、記録ヘッド部２０を介してＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに記録する。
【００２８】
記録系１４において、パック回路１４０は、圧縮符号化系１２から入力されるＧＯＰデータに基づいて処理を行い、圧縮符号化系１２から入力された可変長の圧縮映像データ、非圧縮音声データおよび制御部６０から入力されたシステム補助データを、図６（Ｃ）および図７に示す固定長の記録ブロック単位に収容し、書き込みアドレス制御回路１４２が発生する書き込みアドレスに従ってメモリ回路１８に記憶する。また、パック回路１４０は、圧縮映像データに含まれ、マクロブロックそれぞれの画面上の位置（図５）を示すマクロブロック位置データ(Macroblock Number) を分離し、書き込みアドレス制御回路１４２に対して出力する。
【００２９】
図７は、図２に示したＶＣＲ装置１６が圧縮映像データと非圧縮音声データとを多重化する図６（Ｃ）に示した記録ブロック単位の構成を示す図である。
図７（Ａ）に示すように、記録ブロック単位は１２６バイト構成であって、先頭から、２バイトの同期データ領域ＳＹＮＣ、４バイトの識別データ領域ＩＤ、１０８バイトのデータ領域(DATA)および内符号(INNER PARITY)領域の各領域になっている。
【００３０】
図７（Ｂ）に示すように、圧縮映像データ（ＩフレームおよびＢフレーム）用の６４個の記録ブロックは、映像データを含む１個のＥＣＣ(Error Collection Code) ブロックを構成する。ＥＣＣブロックは、データ領域(DATA)に圧縮映像データが多重化された５０個の記録ブロック単位と、外符号(OUTER PARITY)を含む１４個の記録ブロック単位とを含む。なお、圧縮映像データが６２５／５０構成の場合には、１ＧＯＰ分の映像データが３６個のＥＣＣブロックに収容され、圧縮映像データが５２５／６０構成の場合には、１ＧＯＰ分の映像データが３０個のＥＣＣブロックに収容される。
【００３１】
また、図７（Ｃ）に示すように、非圧縮音声データ用の１４個の記録ブロックは、１ＧＯＰ分の映像データに対応する非圧縮音声データを含む１個のＥＣＣブロックを構成する。ＥＣＣブロックは、データ領域(DATA)に非圧縮音声データが多重化された６個の記録ブロック単位と、外符号(OUTER PARITY)を含む８個の記録ブロック単位とを含む。
【００３２】
なお、圧縮映像データが６２５／５０構成の場合には、１ＧＯＰ分の音声データが１２個のＥＣＣブロックに収容され、圧縮映像データが５２５／６０構成の場合には、１ＧＯＰ分の音声データが１０個のＥＣＣブロックに収容され、１ＧＯＰには最大４チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の音声データが含まれる。なお、非圧縮音声データは固定長であり、パック回路１４０は、非圧縮音声データを固定長に等分して各記録ブロック単位に収容する。
【００３３】
また、図７（Ｄ）に示すように、１ＧＯＰ分の音声・映像データごとに、制御部６０等が生成したシステム補助データが付加される。システム補助データはデータ領域(DATA)に先頭から、再生系５０のノントラッキング制御回路５１２においてノントラッキング処理（図３を参照して後述）の際に用いられる３０バイトのノントラッキング制御データ(NT Control)、および、ユーザーがＶＴＲテープ２を管理するため等に用いる３９バイトの管理データ(Frame 0 Data,Frame 1 Data) が１フレーム分ずつ２個、収容される。
【００３４】
なお、システム補助データは、映像データ用の記録ブロック単位および音声データ用の記録ブロック単位とは異なり外符号は付加されず、ＥＣＣブロックの構成を採らないが、その代わり、システム補助データの信頼性を確保するため、ＶＴＲテープ２の音声・映像データ１ＧＯＰ分の記録領域ごとに、圧縮映像データが６２５／５０構成の場合には３２個、圧縮映像データが５２５／６０構成の場合には２４個のシステム補助データが繰り返し書き込まれる。
【００３５】
ここで、また、圧縮映像データはマクロブロックごとに可変長であるのに対し、記録ブロック単位は固定長であり、このため、１個の記録ブロック単位それぞれにちょうど１個のマクロブロック分の圧縮映像データが収容されるとは限らず、記録ブロック単位には余りが生じたり、１個の記録ブロック単位に１個のマクロブロックの圧縮映像データが収容しきれないことがある。
一方、記録ブロック単位の途中にデータ誤りが生じると、その記録ブロック内のデータ誤りが生じた部分以降のデータは再生できなくなる。
【００３６】
また、再生後の画像の品質に対しては、各マクロブロックの直流成分および低周波成分が大きく影響する。このため、パック回路１４０は、図７（Ｂ）に示したＥＣＣブロックのデータ領域(DATA) の先頭から、各マクロブロックの圧縮映像データの成分を周波数が低い順に収容する。
このようにデータ領域(DATA)に周波数が低い順に圧縮映像データの成分を収容し、ＶＴＲテープ２に記録すると、記録ブロック単位のデータ領域の先頭にデータ誤りが生じない限り、最低、再生画像の品質に最も影響が大きい圧縮映像データの直流成分を再生することができる。
【００３７】
従って、この方法により圧縮映像データを記録ブロック単位に収容することにより、データ誤りが生じたマクロブロックの画像を全く再生できないという事態を防ぐことができ、再生画像の品質劣化を最低限に抑えることができる。また、この方法を採ると、ＶＣＲ装置１がＶＴＲテープ２から音声・映像データを高速再生したために、各記録ブロック単位のデータの全てが読み出されなかった場合にも同様の効果がある。
【００３８】
図８は、図１に示したメモリ回路１８に記憶されたＥＣＣブロックを示す図である。
図９は、図１に示したメモリ回路１８の記録領域を示す図である。
記録系１４が上述のように記録ブロック単位（図７）に収容した圧縮映像データは、図８および図９に示すようにメモリ回路１８に記憶される。
メモリ回路１８において、映像用のＥＣＣブロック（図７（Ｂ））は、例えば、図９に示すように、メモリ回路１８の０００ｈ（h;hexa-decimal) 番地から２４０ｈ番地（１番地当たり２バイト（１６ビット））までに記憶される。
【００３９】
また、音声用のＥＣＣブロック（図７（Ｃ））は、例えば、メモリ回路１８の２４０ｈ番地から３００ｈ番地までに記憶される。
また、システム補助データ（図７（Ｄ））は、例えば、メモリ回路１８の３００ｈ番地から３４０ｈ番地までに記憶される。
また、メモリ回路１８の３４０ｈ番地から３ＦＦｈ番地までは、音声遅延用の予備領域として用いられる。
【００４０】
シャフリングＲＯＭ回路１４４は、パック回路１４０がメモリ回路１８に記録しようとする記録ブロック単位それぞれに対応するメモリ回路１８のアドレス（シャフリングパターン）を記憶し、書き込みアドレス制御回路１４２の制御に従って、書き込みアドレス制御回路１４２に対して出力する。
【００４１】
つまり、書き込みアドレス制御回路１４２は、シャフリングＲＯＭ回路１４４から入力されるシャフリングパターンに従って、パック回路１４０が出力する記録ブロック単位がＥＣＣブロックの何番目の記録ブロック単位となるかを示す書き込みアドレスを発生し、ＥＣＣブロックおよびシステム補助データ（図７）に対してシャフリング処理を行う。
【００４２】
なお、ＶＣＲ装置１においては、マクロブロックのサイズが１６画素×１６ラインと比較的大きいので、例えば、記録ヘッド部２０がＶＴＲテープ２を１回スキャンするたびに、相互に隣接するマクロブロック同士が同時にＶＴＲテープ２に記録され、ＶＴＲテープ２上でも集まって記録されるようにシャフリングするシャフリングパターンがシャフリングＲＯＭ回路１４４に記憶されている。
つまり、ＶＣＲ装置１においては、記録時に、記録ヘッド部２０の１スキャンで画面の広い面積に対応する圧縮映像データがＶＴＲテープ２に記録され、再生ヘッド部４０の１スキャンで画面の広い面積に対応する圧縮映像データがＶＴＲテープ２から読み出される。
【００４３】
ここで、シャフリングＲＯＭ回路１４４に記憶されているシャフリングパターンについて説明する。
図１０は、図１に示したＶＴＲテープ２上の映像データ、音声データおよびシステム補助データの記録フォーマットを示す図である。
図１１は、図１０に示した映像データ、音声データおよびシステム補助データのＶＴＲテープ２上の記録位置を示す図である。
図１０に示すように、１ＧＯＰ分の５２５／６０構成の映像データはＶＴＲテープ２の１０本のヘリカルトラックに記録され、１ＧＯＰ分の６２５／５０構成の映像データはＶＴＲテープ２の１２本のヘリカルトラックに記録される。
【００４４】
また、図１１に示すように、１ＧＯＰ分の音声・映像データは１／２ずつ、ＶＴＲテープ２のヘリカルトラックの上側領域(UPPER SIDE AREA) と下側領域(LOWER SIDE AREA) に分けられ、音声データはＶＴＲテープ２の中央に、映像データは音声データの両側に記録される。
非圧縮映像データをＶＴＲテープに記録するＶＣＲ装置においては、シャフリング処理は画素ごとに、あるいは、フィールド内圧縮符号化方式においては、８×４画素の比較的小さいマクロブロックごとにシャフリング処理が行われる。
【００４５】
かかる画素ごとの、あるいは、比較的小さいマクロブロックごとにシャフリングする場合、誤り訂正能力向上のために、同一画像内で隣接する画素あるいはマクロブロックは、なるべくＶＴＲテープ２上で離れた位置に記録されるようにシャフリングパターンが決められる。このようなシャフリングパターンでシャフリングしても、シャフリング処理の単位の画像上の面積が小さいため、高速再生して映像データの一部を再生しても、人の視覚特性上、画面が積分されたように見えるため、観者が画像の内容を充分に確認することができた。
【００４６】
しかしながら、１６×１６画素といった大きいマクロブロックを、なるべくＶＴＲテープ２上で離れた位置に記録されるようにしたシャフリングパターンでシャフリングすると、画像上で隣接するマクロブロックの再生の時間間隔が広くなり、マクロブロックの境界が観者にはっきりと認識され、画像が積分されたように見えない。従って、この場合には、画像がマクロブロックごとに分割されたチェッカーフラグ状となり、観者にとって非常に見にくいものとなる。
【００４７】
このような問題を解決するために、ＶＣＲ装置１においては、記録ヘッド部２０がＶＴＲテープ２を一回スキャンするごとに同一画像の広い面積の映像データを記録するように、同一画像において隣接するマクロブロックが、ＶＴＲテープ２上の隣接した位置に記録され、しかも、ＶＴＲテープ２上において隣接するマクロブロックを、これらのマクロブロックがそれぞれ異なる誤り訂正符号（内符号および外符号）により誤り訂正されるように、それぞれ異なるＥＣＣブロックに含まれるようにする。
【００４８】
一方、図１０および図１１に示すように、１ＧＯＰ分の音声・映像データは１０本または１２本のヘリカルトラックに記録され、また、映像データを記録するセクタは、音声データを記録するセクタにより２個の領域に分割されているという制約条件がある。この制約の下、倍速再生の倍率が低い場合には画面上、大きい矩形に含まれる映像データが再生され、倍率が高い場合には画面上、小さい矩形に含まれる映像データが再生されるようにする。
【００４９】
図１２〜図１８を参照して、シャフリングＲＯＭ回路１４４に記憶されているシャフリングパターンを、５２５／６０構成の映像データについてさらに詳しく説明する。
図１２は、マクロブロックの分割方法を示す図である。
図１２の左側に示すように、映像データを１６×１６画素のマクロブロックに分割すると、走査線（水平）方向に４５個、垂直方向に３２個（全体で４５×３２個）のマクロブロックができる。この４５個×３２個のマクロブロックを、水平方向に５個、垂直方向に４個（全体で５×４個）に分割し、それぞれ水平方向に９個、垂直方向に８個のマクロブロック（全体で９×８個）を含むシャフリングブロックに分割する。
これら２０個のシャフリングブロックの内、画像において上側になる１０個をＶＴＲテープ２のヘリカルトラック０１ｈ〜０Ａｈの下側領域（図１１）に割り当て、下側になる１０個（網掛け部分）をＶＴＲテープ２のヘリカルトラック０１ｈ〜０Ａｈの上側領域に割り当てる。
【００５０】
このように分割したシャフリングブロックそれぞれを、さらに、図１２の右側に示すように、それぞれ水平方向に３個、垂直方向に２個（全体で３×２個）のシャフリングブロックを含む６個のシャフリング単位に分割し、さらに、それぞれ水平方向に３個、垂直方向に４個（全体で３×４個）の１２の単位に分割し、シャフリング単位に含まれるマクロブロックに点線で示す順番を付す。この順番は、シャフリングブロックそれぞれに含まれるマクロブロックのＶＴＲテープ２に対する記録・再生の順番を示す。
【００５１】
図１３は、再生部４８が２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生を行う場合に、再生ヘッド部４０が５０％以上のデータを再生可能なヘリカルトラックの部分（図４（Ｂ））の軌跡を示す図である。なお、図１３において、軌跡ａ〜軌跡ｅは、それぞれ２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生それぞれの場合の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４（Ｂ））のいずれかの軌跡である。
図１４〜図１８は、図１に示した再生部４８が、それぞれ２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部４０が１回、ＶＴＲテープ２をスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【００５２】
再生部４８のノントラッキング制御回路５１２の説明として後述するように、再生部４８はノントラッキング方式によりＶＴＲテープ２から音声・映像データを再生するので、ヘリカルトラックの再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６のいずれかがスキャンした部分に記録されている音声・映像データを再生することができる。
図１３の軌跡ａに示すように、ＶＣＲ装置１の再生部４８は、２倍速再生時および４倍速再生時には、スキャンしたヘリカルトラックの上側領域からも下側領域からも音声・映像データを再生することができる。
【００５３】
再生ヘッド部４０が、スキャンしたヘリカルトラックから、図１２に示したようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１４（Ａ）および図１５（Ａ）に網掛けした２個のシャフリングブロックの矩形部分に対応し、画像上、連続した広い面積の映像データを読み出すことができる。
一方、再生ヘッド部４０が、従来と同様にランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１４（Ｂ）および図１５（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出され、上述のように観者に不自然な感じを与えることになる。
【００５４】
ＶＣＲ装置１の再生部４８が、７倍速再生時に、図１３の軌跡ｃの部分から図１２に示すようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１６（Ａ）に網掛けした、それぞれ９×４個のマクロブロックを含む２個の矩形領域に対応する映像データを再生することができる。一方、再生ヘッド部４０が、ランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１６（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出されることになる。
【００５５】
ＶＣＲ装置１の再生部４８が、１９倍速再生時に、図１３の軌跡ｄの部分から図１２に示すようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１７（Ａ）に網掛けした、それぞれ３×４個のマクロブロックを含む６個の矩形領域に対応する映像データを再生することができる。一方、再生ヘッド部４０が、ランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１７（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出されることになる。
【００５６】
ＶＣＲ装置１の再生部４８が、３７倍速再生時に、図１３の軌跡ｅの部分から図１２に示すようにシャフリングした音声・映像データを読み出すと、例えば、読み出した映像データは図１８（Ａ）に網掛けした、それぞれ３×２個のマクロブロックを含む１２個の矩形領域に対応する映像データを再生することができる。一方、再生ヘッド部４０が、ランダムにシャフリングした音声・映像データをヘリカルトラックから再生した場合には、図１８（Ｂ）に示すように画面上で不連続な、それぞれ面積が小さい矩形部分に対応する映像データが読み出されることになる。
【００５７】
以上、図１２〜図１８を参照して説明したように、図１２に示したシャフリングパターンを用いると、再生ヘッド部４０が１回、ＶＴＲテープ２のヘリカルトラックをスキャンするたびに、画像の連続した広い矩形領域に対応する映像データを読み出すことができ、観者にとって高速再生時の画像の内容確認が容易になる。
書き込みアドレス制御回路１４２は、パック回路１４０から入力されたマクロブロック位置データに基づいて、シャフリングＲＯＭ回路１４４からシャフリングパターンを読み出し、読み出したシャフリングパターンに従って、パック回路１４０がメモリ回路１８に記憶しようとしている記録ブロック単位が、書き込まれるメモリ回路１８のアドレスを発生し、シャフリングを行う。
【００５８】
なお、以上、５２５／６０構成の映像データについて説明したが、６２５／５０構成の映像データをシャフリングする場合にも、図１２に示したシャフリングパターンを応用することができる。
また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２（図２）は、後述するように、シャフリングされ、外符号が付加された音声・映像データをインターリーブ処理し、トラック入れ換え処理する。つまり、書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理およびＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理およびトラック入れ換え処理により記録ブロック単位は実際のＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに割り当てられる。
【００５９】
外符号エンコーダ１４６（図２）は、メモリ回路１８に記録されている映像用のＥＣＣブロックおよび音声用のＥＣＣブロック（図７）から音声・映像データを読み出し、それぞれのデータ領域(DATA)に含まれる圧縮映像データまたは音声データから外符号を生成する。さらに、外符号エンコーダ１４６は、生成した外符号を読み出した音声・映像データとともに、メモリ回路１８のデータ領域(DATA)および外符号領域に対応するアドレスに記憶する。
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、制御部６０から入力される記録開始信号(REC START) により起動され、同期データＳＹＮＣを生成する。また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、識別データＩＤを生成し、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５０に対して出力する。また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３０〜図３４を参照して後述するインターリーブ処理およびトラック入れ換え処理を行う。
【００６０】
ここで、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２が生成する識別データＩＤを説明する。
図１９は、図９に示した同期データＩＤの内容を示す図である。
図１０に示したように、メモリ回路１８に記録されている１ＧＯＰ分のＥＣＣブロックおよびシステム補助データ(SYSTEM AUX)は、５２５／６０構成の映像データの場合、ＶＴＲテープ２の１０本のヘリカルトラックに記録され、６２５／５０構成の映像データの場合、ＶＴＲテープ２の１２本のヘリカルトラックに記録される。
【００６１】
識別データＩＤには、同期ブロック(Sync Block)ＩＤとトラック(Track) ＩＤとが含まれる（以下、これらを併せて単に識別データＩＤとも記す）。
ＥＣＣブロックおよびシステム補助データの記録ブロック単位それぞれには、図１０中の矢印Ａに示すように、図１９（Ａ）に示す８ビットの同期ブロックＩＤが付され、図１０中の矢印Ｂに示すように、６２５／５０形式の音声・映像データに対しては０１ｈ〜０Ｃｈの範囲で、５２５／６０形式の音声・映像データに対しては０１ｈ〜０Ａｈの範囲でトラックＩＤが付される。
【００６２】
図１９（Ｂ）に示すように、音声データ用のＥＣＣブロック（図７（Ｃ））の識別データＩＤの第６ビットはシステム補助データと音声(AUDIO) データの識別に用いられ、第５，第４ビットは音声データのチャネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の識別に用いられ、第３ビットはヘリカルトラックの上側領域および下側領域の識別に用いられる。
また、図１９（Ｃ）に示すように、映像データ用のＥＣＣブロックの識別データＩＤの第７ビットはセクタの上下の識別に用いられる。
【００６３】
インターリーブＲＯＭ回路１４８（図２）は、識別データＩＤがどのＥＣＣブロック（図７）の何番目の記録ブロック単位に対応するかを示すインターリーブパターンを記憶し、読み出しアドレス制御回路１５０の制御に従って記憶しているインターリーブパターンを読み出しアドレス制御回路１５０に対して出力する。
【００６４】
読み出しアドレス制御回路１５０は、インターリーブＲＯＭ回路１４８を制御してインターリーブパターンを読み出し、インターリーブパターンに基づいて、入力された識別データＩＤに対応するＥＣＣブロックの記録ブロック単位が記録されているメモリ回路１８の読み出しアドレスを発生する。
メモリ回路１８は、読み出しアドレス制御回路１５０が発生した読み出しアドレスに記憶されている記録ブロック単位（ＥＣＣブロック）をＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２に対して出力する。
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、入力された記録ブロック単位（ＥＣＣブロック）をＶＴＲテープ２のヘリカルトラック対応に分割して識別データＩＤを付加し、インターリーブ処理し、さらにトラック入れ換え処理し、内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。
【００６５】
ここで、図２０〜図２９を参照して、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理について詳細に説明する。
なお、上述のように、書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理、および、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理およびトラック入れ換え処理を経て、始めて記録ブロック単位（同期ブロック；SYNC Block：図６）はＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに割り当てられる。
【００６６】
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２におけるインターリーブ処理は、１ＧＯＰ当たり３０個（５２５／６０構成の場合）または３６個（６２５／５０構成の場合）ある映像データ用のＥＣＣブロックに含まれる記録ブロック単位（同期ブロック）、および、１ＧＯＰ当たり１０個（５２５／６０構成の場合）または１２個（６２５／５０構成の場合）ある音声データ用のＥＣＣブロックに含まれる記録ブロック単位を、１０個（５２５／６０構成の場合）または１２個（６２５／５０構成の場合）のＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに均等に割り当てる処理である。
【００６７】
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理の第１の目的は、再生時にバースト的なデータ誤りが発生した場合にも、複数のＥＣＣブロックにデータ誤りを分散し、各ＥＣＣブロックにおける誤り訂正能力を超えない範囲に止めて、再生した画像の品質を向上させることである。
また、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるインターリーブ処理の第２の目的は、書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理により、画像において隣接するマクロブロックがＶＴＲテープ２においても隣接した位置に記録されるために、ＶＴＲテープ２上において隣接するマクロブロックをそれぞれ異なるＥＣＣブロックに含めるようにして、ＶＴＲテープ２上において隣接する複数のマクロブロックにデータ誤りが生じても、それぞれ異なる誤り訂正符号により誤り訂正しうるようにして、画像の狭い範囲に画像の欠落が集中し、補間が不可能になったり、画面の欠落が目立ったりする不具合を回避することである。
【００６８】
図１１に示したように、各ＥＣＣブロックの外符号（outer parity) は、音声・映像データの各記録ブロック単位（同期ブロック）の両側に配置される。このように配置することにより、ＶＴＲテープ２にテープスキューが生じた場合に、ＶＴＲテープ２と再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４）との当たりが充分でない場合にも音声・映像データを可能な限り読み出すことができる。また、このように外符号を配置することにより、例えば、第１のチャネル（ＣＨ１）の音声データを編集する場合に、他のセクタのデータに対して誤ってオーバーライト(over write)した場合にも、外符号のみが失われる確率が大きく、データ本体は助かる可能性が高い利点がある。
【００６９】
具体的なインターリーブパターンを 図２０〜図２９に例示する。
図２０〜図２３は、映像データのインターリーブパターンを５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。なお、図２０〜図２３には、インターリーブパターンの一部が示してあり、数値は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の説明において後述する、記録ブロック単位に付加される同期ブロックＩＤ(SYNC BLOCK ID) およびトラックＩＤ(TRACK ID)に対応するＥＣＣブロックの番号（ECC Block ID) および同期ブロック番号を示す形式になっている。
【００７０】
図２４〜図２７は、映像データのインターリーブパターンを、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。なお、図２４〜図２７には、インターリーブパターンの一部が示してあり、数値は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の説明において後述する、記録ブロック単位に付加される同期ブロックＩＤ(SYNC BLOCK ID) およびトラックＩＤ(TRACK ID)に対応するＥＣＣブロックの番号（ECC Block ID) および同期ブロック番号を示す形式になっている。
図２８および図２９は、音声データのインターリーブパターンを示す図であって、それぞれ５２５／６０構成の映像データおよび６２５／５０構成の映像データについて示してある。
図２２〜図２９に示したインターリーブパターンがインターリーブＲＯＭ回路１４８に記録されている。
【００７１】
ここで、図３０〜図３４を参照してＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を詳細に説明する。
図３０および図３１は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４（Ａ）に示した記録ヘッド部２０の４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６の内の２番目の記録ヘッド２０２に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３０は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３１は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、トラックと画面上の部分との対比は、図示の都合上簡略化してある。
【００７２】
図３０（Ａ）に示すように、記録ヘッド２００にはトラック番号(Track No.) ０１ｈ，０５ｈ，０９ｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０２にはトラック番号０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０４にはトラック番号０３ｈ，０７ｈ，０１ｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０６にはトラック番号０４ｈ，０８ｈ，０２ｈ，…のヘリカルトラックが対応する。
【００７３】
ここで、記録ヘッド部２０の４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６の内、記録ヘッド２０２にヘッドクロッグ等の障害が生じ、記録ヘッド２０２がＶＴＲテープ２に音声・映像データを書き込めなくなると、記録ヘッド２０２が走査するヘリカルトラックの音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…）を記録することができなくなる。ここで、上述のように、ＶＣＲ装置１の書き込みアドレス制御回路１４２、シャフリングＲＯＭ回路１４４は、画面上において隣接するマクロブロックが集まるようなシャフリングパターンでシャフリング処理を圧縮映像データに対して行っており、音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…）は、例えば、図３０（Ｂ）に示す画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…に対応する。従って、図３０（Ｂ）に示すように、画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈに対応する音声・映像データは、記録ヘッド２０２に障害が生じている場合、ＶＴＲテープ２に記録されることがない。しかし、次のＧＯＰにおいては、画面上の部分０４ｈ，０８ｈに対応する映像データを記録できないものの、画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈに対応する記録データは記録ヘッド２０６により正常に記録される。
図３１に示すように、記録ヘッド２０２の障害の影響は、６２５／５０構成の音声・映像データに関しては、１２本のヘリカルトラックに１ＧＯＰ分の映像データを記録するので、記録ヘッド２０２に障害が生じている限り、画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈに対応する映像データはＶＴＲテープ２に記録されることがない。
【００７４】
図３２は、欠落した映像データを補間する方法を示す図である。
図３０（Ａ）および図３１（Ａ）に示したように、特定のヘリカルトラックに音声・映像データが記録されない場合であっても、例えば、シャフリング後の映像データの画素がランダムになるようにするシャフリングパターンがシャフリングＲＯＭ回路１４４（図２）に記憶されている場合には、図３２（Ａ）に示すように、再生時に欠落した画素のデータを周囲の画素のデータを用いて補間することができる。
【００７５】
しかしながら上述のように、第１の実施形態におけるシャフリングＲＯＭ回路１４４には、隣接するマクロブロックが集まるようにシャフリングするシャフリングパターンが記憶されており、特定のヘリカルトラックの映像データが記録されないと、再生時に画面上の広い面積に対応する映像データがまとめて欠落する。このように欠落した映像データは、図３２（Ｂ）に示すように、再生時に周囲の画素のデータを用いて補間することはできない。
【００７６】
しかも、図３１（Ａ）に示した音声・映像データの欠落は、ＧＯＰ間に渡って連続するので、図３２（Ｃ）に示すように、再生時に前の画面をそのまま欠落した部分にはめ込む処理（フリーズ(freeze)処理）によっては補間できない。
【００７７】
そこで、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３３および図３４に示すトラック入れ換え処理を行って、画面上の同一部分の映像データが連続して欠落することを防止し、記録ヘッド２０２にヘッドクロッグが生じた場合にも、再生時に可能な限り近い時間に再生された映像データを用いたフリーズ処理（図３２（Ｃ））を可能とする。
【００７８】
図３３および図３４は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部２０の４個の記録ヘッド２００，２０２，２０４，２０６の内の２番目の記録ヘッド２０２に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３３は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３４は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、図３３および図３４においては、トラックと画面上の部分との対比は、本発明の基本的概念を変更することなく簡略化してある。
【００７９】
図３３（Ａ）および図３４（Ｂ）に示すように、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、１ＧＯＰごとにＶＴＲテープ２のヘリカルトラックそれぞれに記録する音声・映像データを交互に隣接するヘリカルトラックと入れ換える。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３３（Ａ）および図３４（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行わない通常のＧＯＰ(Normal GOP)の場合には、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）（かっこ外は５２５／６０構成の場合、かっこ内は６２５／５０構成の場合、以下ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の動作説明において同じ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、トラックＩＤを０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）の順番に付して内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。
【００８０】
一方、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３３（Ａ）および図３４（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行う入れ換えＧＯＰ(Alternated GOP)の場合には、例えば、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、例えば、０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ（０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ，０Ｃｈ，０Ｂｈ）のトラックＩＤの音声・映像データを、この順番で内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の処理により、ＶＴＲテープ２に記録された音声・映像データのトラックＩＤとトラック番号は、１ＧＯＰ（１０ヘリカルトラック（１２ヘリカルトラック））おきに一致しなくなる。
【００８１】
従って、図３４に示すように、記録ヘッド２０２がＶＴＲテープ２のトラック番号０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈのヘリカルトラックにデータを記録できない場合であっても、トラックＩＤが０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈの音声・映像データは、１ＧＯＰおきにＶＴＲテープ２のトラック番号０１ｈ，０５ｈ，０９ｈのヘリカルトラックに記録され、図３４（Ｂ）に示すように、再生時には、画面の部分０１ｈ，０５ｈ，０９ｈおよび部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈの画像が１ＧＯＰおきに交互に再生される。従って、再生時に画面の部分０１ｈ，０５ｈ，０９ｈと部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈとに対して交互にフリーズ処理（図３２（Ｃ））を行うことにより、画像を補間することができる。
なお、図３３に示す場合であっても同様に、ＧＯＰごとに記録不能となるデータは変化するので、フリーズ処理を行うことにより画像を補間することができる。
【００８２】
図３０および図３１に示したトラック入れ換え処理を行わない場合に比べて、画面の特定の部分の画像が全く記録できない場合に比べて、図３３および図３４に示したトラック入れ換え処理を行う場合には、少なくとも１ＧＯＰおきに画面上の全てのＧＯＰに対応する映像データがＶＴＲテープ２に記録可能である。従って、トラック入れ換え処理を行うと、記録ヘッド２０２に障害が生じた場合であっても、フリーズ処理による補間が可能であり、再生画面の品質が全体として向上する。
【００８３】
以上説明したトラック入れ換え処理による障害発生時の再生画面の品質向上の効果は、記録ヘッド２０２以外の記録ヘッド２００，２０４，２０６に障害が生じた場合にも同様である。
【００８４】
内符号エンコーダ回路１５４は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２から入力された音声・映像データおよびシステム補助データから１２ビットの内符号（図７）を生成し、図８に示したように、生成した内符号を音声・映像データに付加して記録ヘッド部２０に対して出力する。
【００８５】
図３５は、図２に示した記録ヘッド部２０によりＶＴＲテープ２に記録される映像データを示す図である。
記録ヘッド部２０は、内符号エンコーダ回路１５４から入力された音声・映像データをＶＴＲテープ２のヘリカルトラックに記録する。
記録部１０の各構成部分によりメモリ回路１８に記憶された映像データ用のＥＣＣに含まれるマクロブロックＡ，Ｂ，Ｃ（図８）のＶＴＲテープ２上の記録位置は、例えば図３５中の位置Ａ，Ｂ，Ｃとなる。
【００８６】
図５に示す画面上において、マクロブロックＡ，Ｂ同士は隣接するが、マクロブロックＣはマクロブロックＡ，Ｂから離れた位置にある。従って、図３５に示すように、マクロブロックＡ，ＢはＶＴＲテープ２上の隣接した位置に記録され、マクロブロックＣは、ＶＴＲテープ２上でマクロブロックＡ，Ｂとは離れた位置に記録される。
但し、マクロブロックＡ，Ｂは、異なるＥＣＣブロックに配分され、バースト的に発生するデータ誤りに対しての信頼性が高められる。
【００８７】
以下、ＶＣＲ装置１がＶＴＲテープ２から音声・映像データを再生する際の動作に係る各構成部分を説明する。
再生ヘッド部４０の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４（Ｂ））それぞれは、ＶＴＲテープ２のヘリカルトラック（図３５）を走査し、音声・映像データおよびシステム補助データ（(PB DATA) 図３；以下、単に音声・映像データとも記す）を再生し、内符号デコーダ回路５００に対して出力する。
【００８８】
再生部４８の再生系５０（図１，図３）において、内符号デコーダ回路５００は、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれから入力された音声・映像データのＥＣＣブロック（図７）それぞれに含まれる内符号を用いてデータ誤りを検出し、データ誤りを訂正する。再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれからの音声・映像データに訂正不可能なデータ誤りが生じている場合には、データ誤りが生じている音声・映像データごとにエラーフラグを活性化してノントラッキング制御回路５１２に対して出力する。
【００８９】
ＩＤ検出回路５１０は、内符号デコーダ回路５００から入力された音声・映像データのＥＣＣブロックから識別データＩＤ（図９，図１０）を分離して書き込みアドレス制御回路５１４に対して出力し、音声・映像データをノントラッキング制御回路５１２に対して出力する。
ノントラッキング制御回路５１２は、システム補助データを用いてノントラッキング制御処理を行う。つまり、ノントラッキング制御回路５１２は、内符号デコーダ回路５００において検出されたデータ誤り率が最も低い音声・映像データを選択してメモリ回路５６０に対して出力する。
【００９０】
ここで、ノントラッキング制御について説明する。
ＶＴＲテープ２には、隣接するヘリカルトラックのアジマス角を交互に反転して音声・映像データが記録される。このようにヘリカルトラックごとにアジマス角を交互に反転させると、再生ヘッド部４０の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６の内、アジマス角が異なるヘリカルトラックをトレースしても、記録されている音声・映像データを再生することはできない。
また、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６の内のいずれか１つ以上がが同じアジマス角のヘリカルトラックをトレースした場合であっても、ヘリカルトラックを正確にトレースしていない場合には、再生した音声・映像データに多くの誤りが発生する。
【００９１】
ノントラッキング制御は、このような音声・映像データの再生時の再生ヘッドおよびヘリカルトラックのアジマス角に係る性質を積極的に利用している。つまり、図４（Ｂ）に示したように、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６はヘリカルトラック１本分の間隔をおいて２個の正アジマスヘッドと２個の負アジマスヘッド）を有しており、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれの４個の再生ヘッドの内、ヘリカルトラックとアジマス角が一致し、正確にヘリカルトラックをトレースした再生ヘッドが読み出した音声・映像データ、つまり、誤り率が最低となる音声・映像データを選択して出力する。ノントラッキング方式の採用により、ＶＣＲ装置１のヘリカルトラックに対する再生ヘッドのトラッキング制御の条件が大幅に緩和される。
【００９２】
デインターリーブＲＯＭ回路５１６は、記録部１０のインターリーブＲＯＭ回路１４８に対応し、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２による（図２）によりインターリーブされた音声・映像データをインターリーブ前の配列に戻すためのデインターリーブパターンを記憶し、書き込みアドレス制御回路５１４の制御に従って、記憶しているインターリーブデータを書き込みアドレス制御回路５１４に対して出力する。
【００９３】
書き込みアドレス制御回路５１４は、ＩＤ検出回路５１０が分離した識別データＩＤに従って、デインターリーブＲＯＭ回路５１６を制御してデインターリーブパターン読み出し、読み出したデインターリーブパターンに基づいてノントラッキング制御回路５１２が出力する音声・映像データの書き込みアドレスを発生し、ノントラッキング制御回路５１２から出力される音声・映像データをメモリ回路５６０に記録させる。このような方法により、書き込みアドレス制御回路５１４は、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２が出力した音声・映像データをデインターリーブ処理し、インターリーブ前の配列に戻す。
【００９４】
ノントラッキング制御回路５１２から出力される音声・映像データは、内符号エンコーダ回路１５４が発生したメモリ回路５６０のアドレスに記憶され、元の音声・映像データのＥＣＣブロック（図７）と同じ配列に戻される。
このように、トラック入れ換え処理された音声・映像データも、記録時に挿入された識別データＩＤに基づいて再配列することにより、トラック入れ換え処理がなされない音声・映像データと全く同じ処理で、元の配列に戻すことができる。
【００９５】
さらに、ノントラッキング制御回路５１２は、元の配列に戻されたＥＣＣブロックを、外符号デコーダ回路５１８における外符号を用いた誤り訂正に適した配列に再配列し、外符号デコーダ回路５１８に対して出力する。
外符号デコーダ回路５１８は、ノントラッキング制御回路５１２から入力された音声・映像データのＥＣＣブロックに含まれる外符号を用いて音声・映像データの誤り訂正を行い、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。
【００９６】
デシャフリングＲＯＭ回路５２０は、記録部１０のシャフリングＲＯＭ回路１４４に対応し、記録部１０において書き込みアドレス制御回路１４２によるシャフリング処理され、配列が変えられた音声・映像データを元の配列に戻すためのデシャフリングデータを記憶し、読み出しアドレス制御回路５２２の制御に従って、デシャフリングデータを読み出しアドレス制御回路５２２に対して出力する。
【００９７】
読み出しアドレス制御回路５２２は、デパック回路５２４が読み出しを要求する音声・映像データの識別データＩＤに基づいて、デシャフリングＲＯＭ回路５２０を制御してデシャフリングデータを発生させ、デシャフリングＲＯＭ回路５２０が発生したデシャフリングデータに基づいて、ジョグメモリ回路５６２に記憶されている音声・映像データを記録時の配列に戻す読み出しアドレスを発生し、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。
なお、読み出しアドレス制御回路５２２は、例えば、ジョグシャトル再生等の特殊再生を行う場合には、特殊再生を実現するための読み出しアドレスを生成し、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。
【００９８】
ジョグメモリ回路５６２は、入力される読み出しアドレスに記録されている音声・映像データを、記録時の配列でデパック回路５２４に対して出力する。
デパック回路５２４は、記録部１０のパック回路１４０に対応し、ジョグメモリ回路５６２から入力された音声・映像データの記録ブロック単位から音声データ(OUTPUT AUDIO)を分離して外部の映像処理機器に対して出力し、映像データを分離して伸長復号系５８に対して出力し、さらに、システム補助データを分離して制御部６０に対して出力する。
【００９９】
伸長復号系５８は、デパック回路５２４から入力された映像データに対して、圧縮符号化系１２（図２）における圧縮符号化処理方式に対応する伸長復号処理を行い、元の映像データ（INPUT VIDEO ；図２）に対応する映像データ(OUTPUT VIDEO)を外部の映像処理機器に対して出力する。
なお、伸長復号系５８は、入力された映像データに訂正不能な誤りが生じている場合には、誤りが生じている範囲に応じて図３２（Ａ）に示した周囲の画素を用いた補間、あるいは、図３２（Ｃ）に示したフリーズ処理による補間を行い、ヘッドクロッグ等に起因する画像の欠落を補正する。
【０１００】
以下、記録時のＶＣＲ装置１の動作を説明する。
圧縮符号化系１２（図２）は、外部から入力された非圧縮映像データを１６画素×１６ラインのマクロブロック（図５）に分割して圧縮符号化し、１ＧＯＰが２フレーム（Ｉフレーム，Ｂフレーム）から構成される圧縮映像データ（図６）を生成する。
【０１０１】
記録系１４（図１）において、パック回路１４０（図２）は、圧縮符号化系１２から入力された圧縮映像データと、外部から入力された非圧縮音声データとを記録ブロック単位（図６（Ｃ））に収容し、ＥＣＣブロック（図７）の形式でメモリ回路１８に記憶する。この際、音声・映像データを書き込みアドレス制御回路１４２が発生するメモリ回路１８の書き込みアドレスに記憶することにより、音声・映像データに対してシャフリング処理がなされる。
【０１０２】
外符号エンコーダ１４６は、メモリ回路１８からＥＣＣブロック（図７）に含まれる音声・映像データを読み出して外符号を生成し、生成した外符号を音声・映像データに付加してメモリ回路１８に記憶する。
ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、外符号が付加された音声・映像データをＶＴＲテープ２のヘリカルトラック対応に分割して同期データＳＹＮＣおよびトラックＩＤ（図９，図１０）を付加するとともに、インターリーブ処理およびトラック入れ換え処理を行う（図３３，図３４）。
【０１０３】
内符号エンコーダ回路１５４は、インターリーブ処理およびトラック入れ換え処理がなされた音声・映像データに対する内符号（図７）を生成し、生成した内符号を音声・映像データに付加して記録ヘッド部２０に対して出力する。
記録ヘッド部２０は、内符号が付された音声・映像データをＶＴＲテープ２のヘリカルトラック（図３５）に記録する。
【０１０４】
以下、再生時のＶＣＲ装置１の動作を説明する。
再生ヘッド部４０の再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６（図４（Ｂ））それぞれは、ＶＴＲテープ２から音声・映像データを再生する。
内符号デコーダ回路５００は、再生ヘッド４００，４０２，４０４，４０６それぞれが再生した音声・映像データに含まれる内符号を用いてデータ誤りを検出し、データ誤りを訂正する。また、内符号デコーダ回路５００は、音声・映像データに訂正不可能なデータ誤りが生じている場合にはエラーフラグを活性化する。
【０１０５】
ＩＤ検出回路５１０は、音声・映像データのＥＣＣブロックから識別データＩＤ（図９，図１０）を分離して書き込みアドレス制御回路５１４に対して出力し、音声・映像データをノントラッキング制御回路５１２に対して出力する。
ノントラッキング制御回路５１２は、システム補助データを用いてノントラッキング制御処理、つまり、ノントラッキング制御回路５１２は、内符号デコーダ回路５００において検出されたデータ誤り率が最も低い音声・映像データを選択して出力する。
【０１０６】
デインターリーブＲＯＭ回路５１６および書き込みアドレス制御回路５１４は、ＩＤ検出回路５１０が検出した識別データＩＤに基づいて、インターリーブ処理に対応する処理、つまり、音声・映像データを元の配列に戻す（デインターリーブ）処理を行う。
【０１０７】
外符号デコーダ回路５１８は、順番が元に戻された音声・映像データに対して外符号を用いて音声・映像データの誤り訂正を行い、ジョグメモリ回路５６２に記憶させる。
デシャフリングＲＯＭ回路５２０および読み出しアドレス制御回路５２２は、デパック回路５２４が読み出しを要求する音声・映像データの識別データＩＤに基づいて、ジョグメモリ回路５６２に記憶されている音声・映像データを記録時の配列に戻す読み出しアドレスを発生し、ジョグメモリ回路５６２に対して出力する。さらに、読み出しアドレス制御回路５２２は、制御部６０の要求に応じてジョグシャトル再生等の特殊再生のための読み出しアドレスを生成する。
【０１０８】
デパック回路５２４は、ジョグメモリ回路５６２が出力する音声・映像データから音声データ(OUTPUT AUDIO)を分離して外部の映像処理機器に対して出力し、映像データを分離して伸長復号系５８に対して出力する。さらに、デパック回路５２４は、システム補助データを分離して制御部６０に対して出力する。
伸長復号系５８は、圧縮映像データを圧縮符号化系１２（図２）に対応する縮符号化処理方式で伸長復号処理し、映像データ(OUTPUT VIDEO)を外部の映像処理機器に対して出力する。また、伸長復号系５８は、必要に応じて映像データの補間処理（図３２（Ａ），（Ｃ））を行い、画像の欠落を補正する。
【０１０９】
以上説明したように、本発明に係るＶＣＲ装置１によれば、比較的大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ＶＴＲテープ２に記録した映像データを高速再生しても、再生画像が不自然にならず、内容の確認がしやすく、しかも、音声・映像データに対する誤り訂正処理の能力が低下しない。
【０１１０】
また、記録ヘッドあるいは再生ヘッドにヘッドクロッグが生じた場合であっても、再生画像の品質を大きく劣化させなることはなく、しかも、かかる効果を得ることができるにも関わらず、従来のＶＣＲ装置に比べて付加すべきハードウェアがほとんどない。
また、第１の実施例においては、記録ヘッド部２０に障害が生じた場合について説明したが、再生ヘッド部４０に障害が生じた場合にも、本発明にかかるＶＣＲ装置１によれば、同様な効果を得ることができる。
【０１１１】
なお、記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０のヘッド数は例示であって、記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０は、それぞれ２個以上のヘッドを有すれば足りる。
また、図３３および図３４に示したトラック入れ換え処理は例示であり、他のパターンでトラック入れ換え処理を行ってもよい。
また、シャフリングＲＯＭ回路１４４およびインターリーブＲＯＭ回路１４８に記録されるシャフリングパターンおよびインターリーブパターンは例示であり、同等の効果を有する他のパターンに変更可能である。
また、ＶＣＲ装置１の構成は例示であり、各構成部分は必要な機能および性能を確保できる限り、ハードウェア的に構成されるかソフトウェア的に構成されるかを問わない。
【０１１２】
第２実施形態
以下、本発明の第２の実施形態を説明する。
第２の実施形態においては、ＶＣＲ装置１の記録ヘッド部２０および再生ヘッド部４０がそれぞれ２個のヘッドを有する場合のトラック入れ換え処理について説明する。
第２の実施形態においては、記録ヘッド部２０は２個の記録ヘッド２００，２０４（図４（Ａ））のみを有し、再生ヘッド部４０は２個の再生ヘッド４００，４０４を有する。
【０１１３】
図３６および図３７は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４（Ａ）に示した記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッド２００，２０４の内の２番目の記録ヘッド２０４に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３６は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３７は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、トラックと画面上の部分との対比は、図示の都合上簡略化してある。
【０１１４】
図３６（Ａ）に示すように、記録ヘッド２００にはトラック番号(Track No.)
０１ｈ，０３ｈ，０５ｈ，…のヘリカルトラックが対応し、記録ヘッド２０４にはトラック番号０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…のヘリカルトラックが対応する。
ここで、記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッド２００，２０４の内、記録ヘッド２０４にヘッドクロッグ等の障害が生じ、記録ヘッド２０４がＶＴＲテープ２に音声・映像データを書き込めなくなると、記録ヘッド２０４が走査するヘリカルトラックの音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ…）を記録することができなくなる。ここで、第１の実施形態において述べたように、ＶＣＲ装置１の書き込みアドレス制御回路１４２、シャフリングＲＯＭ回路１４４は、画面上において隣接するマクロブロックが集まるようなシャフリングパターンでシャフリング処理を圧縮映像データに対して行っており、音声・映像データ（トラックＩＤ＝０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ…）は、例えば、図３６（Ｂ）に示す画面上の部分０２ｈ，０６ｈ，０Ａｈ…に対応する。従って、図３６（Ｂ）に示すように、画面上の部分０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，０８ｈ，０Ａｈに対応する音声・映像データは、記録ヘッド２０４に障害が生じている限りＶＴＲテープ２に記録されることがない。
図３７に示すように、記録ヘッド２０４の障害の影響は、６２５／５０構成の音声・映像データに関しても同様の影響を与える。
【０１１５】
図３８および図３９は、図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッド２００，２０４の内の２番目の記録ヘッド２０４に障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープ２のヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを示す図である。
なお、図３８は５２５／６０構成の音声・映像データについて、図３９は６２５／５０構成の音声・映像データについて示し、図３８および図３９においては、トラックと画面上の部分との対比は、本発明の基本的概念を変更することなく簡略化してある。
【０１１６】
図３８（Ａ）および図３９（Ｂ）に示すように、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、１ＧＯＰごとにＶＴＲテープ２のヘリカルトラックそれぞれに記録する音声・映像データを交互に隣接するヘリカルトラックと入れ換える。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３８（Ａ）および図３９（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行わない通常のＧＯＰ(Normal GOP)の場合には、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）（かっこ外は５２５／６０構成の場合、かっこ内は６２５／５０構成の場合、以下ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の動作説明において同じ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、トラックＩＤを０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）の順番に付して内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。
【０１１７】
一方、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２は、図３８（Ａ）および図３９（Ａ）に示すトラック入れ換え処理を行う入れ換えＧＯＰ(Alternated GOP)の場合には、例えば、ＶＴＲテープ２のトラック番号(Track No)０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ（０１ｈ，０２ｈ，０３ｈ，０４ｈ，０５ｈ，０６ｈ，０７ｈ，０８ｈ，０９ｈ，０Ａｈ，０Ｂｈ，０Ｃｈ）のヘリカルトラックに記録する音声・映像データそれぞれに、例えば、０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ（０２ｈ，０１ｈ，０４ｈ，０３ｈ，０６ｈ，０５ｈ，０８ｈ，０７ｈ，０Ａｈ，０９ｈ，０Ｃｈ，０Ｂｈ）のトラックＩＤの音声・映像データを、この順番で内符号エンコーダ回路１５４に対して出力する。つまり、ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路１５２の処理により、ＶＴＲテープ２に記録された音声・映像データのトラックＩＤとトラック番号は、１ＧＯＰ（１０ヘリカルトラック（１２ヘリカルトラック））おきに一致しなくなる。
【０１１８】
従って、記録ヘッド２０４がＶＴＲテープ２のトラック番号０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…のヘリカルトラックにデータを記録できない場合であっても、全ての音声・映像データは、１ＧＯＰおきにＶＴＲテープ２のトラック番号０１ｈ，０５ｈ，０９ｈのヘリカルトラックに記録され、図３８（Ｂ）および図３９（Ｂ）に示すように、再生時には、画面の部分０１ｈ，０３ｈ，０５ｈ，…，０Ｂｈおよび部分０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…，０Ｃｈの画像が１ＧＯＰおきに交互に再生される。従って、再生時に画面の部分０１ｈ，０３ｈ，０５ｈ，…，０Ｂと部分０２ｈ，０４ｈ，０６ｈ，…，０Ｃｈとに対して交互にフリーズ処理（図３２（Ｃ））を行うことにより、画像を補間することができる。
【０１１９】
図３６および図３７に示したトラック入れ換え処理を行わず、画面の特定の部分の画像が全く記録できない場合に比べて、図３８および図３９に示したトラック入れ換え処理を行う場合には、少なくとも１ＧＯＰおきに画面上の全てのＧＯＰに対応する映像データがＶＴＲテープ２に記録可能である。従って、トラック入れ換え処理を行うと、記録ヘッド２０４に障害が生じた場合であっても、フリーズ処理による補間が可能であり、再生画面の品質が全体として向上する。
【０１２０】
なお、記録ヘッド２００に障害が生じた場合にも、第２の実施形態に示したトラック入れ換え処理により同様の効果を得ることができる。
また、第２の実施形態に示したトラック入れ換え処理を適用したＶＣＲ装置１に対しても、第１の実施形態に示した変形が可能である。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置によれば、映像データを１６×１６画素といった大きいマクロブロックを用いて圧縮符号化し、ビデオテープに記録し、さらに、高速再生して表示する場合であっても、自然で見やすい再生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るビデオカセットレコーダ装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した記録部の構成を示す図である。
【図３】図１に示した再生部の構成を示す図である。
【図４】図１に示した記録ヘッド部および再生ヘッド部の構成を、ヘッド数４の場合について例示する図である。
【図５】図１および図２に示した圧縮符号化系が非圧縮映像データを圧縮符号化する際の映像データの分割方法を示す図である。
【図６】図１に示した圧縮符号化系から記録系に対して出力される圧縮映像データを示す図である。
【図７】図２に示したパック回路が圧縮映像データと非圧縮音声データとを多重化する図６に示した記録ブロック単位の構成を示す図である。
【図８】図１に示したメモリ回路に記憶されたＥＣＣブロックを示す図である。
【図９】図１に示したメモリ回路の記録領域を示す図である。
【図１０】図１に示したＶＴＲテープ上の映像データ、音声データおよびシステム補助データの記録フォーマットを示す図である。
【図１１】図１０に示した映像データ、音声データおよびシステム補助データのＶＴＲテープ上の記録位置を示す図である。
【図１２】マクロブロックの分割方法を示す図である。
【図１３】図３に示した再生部が２倍速再生、４倍速再生、７倍速再生、１９倍速再生および３７倍速再生を行う場合に、再生ヘッド部４０が５０％以上のデータを再生可能なヘリカルトラックの部分の軌跡を示す図である。
【図１４】図１に示した再生部が、２倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１５】図１に示した再生部が、４倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１６】図１に示した再生部が、７倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１７】図１に示した再生部が、１９倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１８】図１に示した再生部が、３７倍速再生を行った場合に、再生ヘッド部が１回、ＶＴＲテープをスキャンする度に更新される画像の領域を示す図である。
【図１９】図９に示した同期データＩＤの内容を示す図である。
【図２０】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２１】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２２】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２３】映像データのインターリーブパターンの一部を５２５／６０構成の映像データについて例示する図である。
【図２４】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２５】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２６】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２７】映像データのインターリーブパターンの一部を、６２５／５０構成の映像データについて例示する図である。
【図２８】５２５／６０構成の映像データに含まれる音声データのインターリーブパターンを示す図である。
【図２９】６２５／５０構成の映像データに含まれる音声データのインターリーブパターンを示す図である。
【図３０】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データの場合について示す図である。
【図３１】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データの場合について示す図である。
【図３２】欠落した映像データを補間する方法を示す図である。
【図３３】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データについて示す図である。
【図３４】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、図４に示した記録ヘッド部の４個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データについて示す図である。
【図３５】図２に示した記録ヘッド部によりＶＴＲテープに記録される映像データを示す図である。
【図３６】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データについて示す図である。
【図３７】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行わないときに、記録ヘッド部２０の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データについて示す図である。
【図３８】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、記録ヘッド部の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、５２５／６０構成の映像データについて示す図である。
【図３９】図２に示したＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路によるトラック入れ換え処理を行なっているときに、記録ヘッド部の２個の記録ヘッドの内の２番目の記録ヘッドに障害が発生した場合を例に、読み出せなくなるＶＴＲテープのヘリカルトラックと、読み出せないデータに対応する画面上の部分とを、６２５／５０構成の映像データについて示す図である。
【符号の説明】
１…ＶＣＲ装置、２…ＶＴＲテープ、１０…記録部、１２…圧縮符号化系、１４…記録系、１４０…パック回路、１４２…書き込みアドレス制御回路、１４４…シャフリングＲＯＭ回路、１４６…外符号エンコーダ、１４８…インターリーブＲＯＭ回路、１５０…読み出しアドレス制御回路、１５２…ＳＹＮＣ・ＩＤ付加回路、１５４…内符号エンコーダ回路、１８…メモリ回路、２０…記録ヘッド部、２００，２０２，２０４，２０６…記録ヘッド、３０…回転ドラム、４０…再生ヘッド部、４００，４０２，４０４，４０６…再生ヘッド、４８…再生部、５０…再生系、５００…内符号デコーダ回路、５１０…ＩＤ検出回路、５１２…ノントラッキング制御回路、５１４…書き込みアドレス制御回路、５１６…デインターリーブＲＯＭ回路、５１８…外符号デコーダ回路、５２０…デシャフリングＲＯＭ回路、５２２…読み出しアドレス制御回路、５２４…デパック回路、５６…メモリ部、５６０…メモリ回路、５６２…ジョグメモリ回路、５８…伸長復号系、６０…制御部、６２…テープ走行系、６４…ドラム回転系
Claims (4)
- マクロブロック単位に圧縮され、磁気テープ記録媒体に記録される映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理方法であって、
それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付け、
それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域は、複数のマクロブロックを含み、
前記第２領域が隣接した順となって、かつ、第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、前記各第１領域内のマクロブロックの配列を変更処理する
映像データ処理方法。 - マクロブロック単位に圧縮され、磁気テープ記録媒体に記録される映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理装置であって、
画像上で隣接する前記マクロブロックの前記磁気テープ記録媒体における記録位置が隣接するように、前記マクロブロックの配列を変更する映像データ配列変更処理手段と、
前記画像上で隣接する前記マクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理するインターリーブ処理手段と、
インターリーブした前記データブロックに対して誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加処理手段と
を有し、
前記映像データ配列変更処理手段は、
それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付けるとともに、
前記各第１の画像領域内のマクロブロックの配列を、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域が隣接した順となって、かつ、前記第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、変更処理する
映像データ処理装置。 - マクロブロック単位に圧縮された映像データを磁気テープ記録媒体に対して記録・再生する映像データ記録・再生装置であって、
前記映像データの前記マクロブロックの配列を変更処理する映像データ処理手段と、
配列を変更した前記映像データを前記磁気テープ記録媒体に記録する記録手段と
を有し、
前記映像データ処理手段は、
画像上で隣接する前記マクロブロックの前記磁気テープ記録媒体における記録位置が隣接するように、前記マクロブロックの配列を変更する映像データ配列変更処理手段と、
前記画像上で隣接する前記マクロブロック同士が同一のデータブロックに含まれないようにインターリーブ処理するインターリーブ処理手段と、
インターリーブした前記データブロックに対して誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加処理手段とを有し、
前記映像データ配列変更処理手段は、
それぞれ１画像における矩形画像領域単位である複数の第１領域を、隣接する領域順に、前記磁気テープ記録媒体の複数の連続したトラックに対応付けるとともに、
前記各第１の画像領域内のマクロブロックの配列を、それぞれ前記第１領域における矩形画像領域単位である複数の第２領域が隣接した順となって、かつ、前記第２領域において隣接したマクロブロックの順となるように、変更処理する
映像データ記録・再生装置。 - 前記磁気テープ記録媒体に記録された前記映像データを再生する映像データ再生手段と、
再生した前記映像データの前記マクロブロックの配列を元に戻す配列復元手段と、
前記マクロブロックの配列を元に戻した前記映像データに付加された前記誤り訂正符号を用いて、誤り訂正処理を行う誤り訂正処理手段と、
誤り訂正された前記映像データを伸長処理する映像データ伸長手段と
を有する請求項３に記載の映像データ記録・再生装置。
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