JP4389401B2 - Digital audio recording device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はあるフィールド周波数に対応したオーディオデータの記録装置が存在する時に、そのシステムを基本として異なるフィールド周波数に対応する記録装置を作る際に、装置を簡素化する方式に関する。例えば、VTR記録装置のオーディオ部分を簡素化する方式に関する。但し、本発明は、VTRに限られるものではない。
【0002】
【従来の技術】
VTR記録再生装置は、複数の異なるテレビジョンスタンダードの信号を記録、再生する為に、例えば日本、米国、欧州のそれぞれのHDTV方式に対応が可能なデジタル磁気記録再生装置が必要である。現在のテレビジョンよりも高精細な画像を提供するHDTVは、日本が世界に先がけて開発した。日本のHDTV方式はハイビジョンと呼ばれ走査線数が1125本、フィールド周波数が60Hzと決められている。一方、欧州及び米国では日本方式とは異なる方式のHDTVとなっている。例えば、欧州方式は、フィールド周波数が50Hzである。
【0003】
この様にテレビジョン方式が異なって、番組を制作したり、送出したりする機材がそれぞれに異なると、それぞれに個別の機材を開発し、製造しなければならないため、コストが高くなってしまう。又、他の方式で制作されたソフトを上映するためには、それぞれの方式に適合したVTRを用意し、別途設けたフォーマット変換装置で信号を変換した後、記録し直す必要があるため、手間も費用も重んでしまう。
【0004】
そもそも、VTRは制作や送出をする際の中心となる機材の1つであり、一般に放送用のVTRは高価であるため、異なるHDTV方式で共通のテープトランスポートや信号処理回路及びカセットやテープが使用できれば機器コストやランニングコストの低減と成るため使用者にとって利益が大きい。又、同じVTRで他の方式で記録したテープの再生が可能であれば各国間の番組変換が容易に低コストで行えるというメリットがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに従来の磁気記録装置では、異なるHDTV方式による高精細な画像とともに音声を、共通の機構で記録できる装置はなかった。異なる周波数に対応する装置を考える場合には異なる周波数それぞれ別々にフォーマットを作り、それぞれのフィールド周波数に対応する処理装置が必要であった。例えば60Field/s、50Field/sそれぞれの装置で共にオーディオ入出力サンプリング周波数が48KHz、サンプルあたりビット数24bitであった場合には60Field/sでは800sample/field×24bit/sampleでオーディオフォーマットを考えなければならないし、50Field/sでは960sample/field×24bit/sampleでオーディオフォーマットを考えなければならない。フィールドあたりの総ビット数は800×24=19200bit/fieldと960×24=23040bit/fieldと大きな差がある。よって、異なるフィールド周波数に対応する装置はそれぞれ全く違ったフォーマット、全く別の装置にならざるをえなかった。
【0006】
そこで本発明は、あるフィールド周波数に対応する基本装置となるデジタル音声記録装置が存在する場合、異なるフィールド周波数のオーディオデータを基本装置のフォーマットに合うようにデータ変換し、適切な処理レートに変更することにより、基本装置を基に異なるフィールド周波数に対応する装置を実現することを概括的な目的とする。特に、あるフィールド周波数に対応した基本装置となる音声記録装置が存在する場合、異なるフィールド周波数のオーディオデータを基本装置のフォーマットに合うようにデータ変換する時、その際にECCエンコード用の処理回路内で簡単な回路追加により対応する方式を提供することを具体的な目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題を解決し、本発明の目的を達成する為に、以下の手段を講じた。即ち、本発明は、外部から入力される、第1のフィールド周波数を有するビデオ信号に付随して入力されるオーディオデータであり、所定のサンプリング周波数を有すると共に、所定のデータ配列及びビット配列をフィールド単位で規定する第1のフォーマットに基づいたオーディオデータを受け入れ、少なくとも該オーディオデータのベースバンド処理を行う入力部と、所定のサンプリング周波数及び第2のフィールド周波数を有し所定のデータ配列及びビット配列をフィールド単位で規定する第2のフォーマットに基づいたオーディオデータを処理するように設計されており、所定のサンプリング周波数に応じたクロックで動作し逐次第2のフォーマットに適合したオーディオデータのエラー訂正用の符号化処理を行う符号化手段を含む処理部と、該処理部から出力されたオーディオデータを記録媒体に書き込む出力部とからなるデジタル音声記録装置において、処理部は変換手段を内蔵しており、オーディオデータの第1のフィールド周波数が第2のフィールド周波数と異なり且つ第1のフォーマットが第2のフォーマットと異なる時、変換手段は、第1のフォーマットを変換し第2のフォーマットに適合させた上でオーディオデータを該符号化手段に渡し、符号化手段は、所定のサンプリング周波数に応じたクロックで動作しつつ、第1のフィールド周波数と第2のフィールド周波数との比に応じた割合で随時休止を入れながら該第2のフォーマットに適合されたオーディオデータのエラー訂正用の符号化処理を行う。具体的には、変換手段は、一フィールド当りのサンプル数と一サンプルのビット数との積で決まる一フィールド当りの総ビット数を維持しつつ、一フィールド当りのサンプル数と一サンプル当りのビット数を組替えて第1のフォーマットを第2のフォーマットに変換する。更に具体的には、変換手段は第2のフォーマット側の一サンプル当りビット数に対応したビット数のレジスタを備え、シリアルに配列したサンプルのビットストリームからなる第1のフォーマットのオーディオデータをサイクリックに該レジスタに書込む一方、第1のフォーマット側の一サンプル当りビット数と第2のフォーマット側の一サンプル当りビット数との比に応じた割合で随時休止を入れながら該レジスタからサイクリックにオーディオデータを読み出して、一フィールド当りのサンプル数と一サンプルのビット数を組替え第1のフォーマットを第2のフォーマットに変換する。
【0008】
本発明に係る音声記録装置では、オーディオデータのフォーマット変換処理をECCエンコード用の処理回路にて行なう。オーディオデータのフォーマット変換をECCエンコード処理回路で行なうわけだが、ECCエンコード処理回路には、ベースバンド側に使うオーディオクロックのみを入力する。例えば、フィールド周波数60Field/s、ベースバンド側オーディオ処理クロック48KHzのVTRを基装置として、フィールド周波数50Field/s、ベースバンド側オーディオ処理クロック48KHzのVTRを作る場合にも、オーディオクロックは48KHzのみを入力する。48KHz×50/60=40KHzは必要ない。
【0009】
オーディオデータのフォーマット変換はECCエンコード処理回路への入力直後に行なう。オーディオデータの変換は、基となる記録装置のオーディオベースバンドサンプルあたりビット数分のレジスタを設けて、そのレジスタにLSBファストまたはMSBファストでサイクリックに書込み、読出しを行なうことで、オーディオデータのフォーマット変換を行なう。また、読出し側は書込み側データレートと合わせるために読出しの休みを入れる。例えば、フィールド周波数60Field/s、800sample/field×24bit/sampleを基とする装置に対してフィールド周波数50Field/s、960sample/field×20bit/sampleの装置を作る場合には、ECCエンコード処理回路で24個(24bit分)のレジスタを設け、そこでLSBファストに20bit/sampleでレジスタにサイクリックに書込み、LSBファストにて24bit/sampleでレジスタから読出し、オーディオデータのフォーマット変換を実現する。読出し側は6sampleに1回は読出しを休む。
【0010】
オーディオデータのフォーマット変換以降の回路へのコントロールは、オーディオデータのフォーマット変換用レジスタ読出しに応じて延びるようにする。つまり、オーディオデータのフォーマット変換用レジスタ読出しの休みに応じてコントロール信号のための内部カウンタ動作を休むようにする。例えばフィールド周波数60Field/sを基とする装置に対してフィールド周波数50Field/sの装置を作る場合には、6sampleに1sampleオーディオデータのフォーマット変換レジスタの読出しが休みになる。これに合わせてコントロール信号用内部カウンタも休む。よって、コントロール信号の周期は60Field/sの6/5の周期になり、60Field/sで800sample(1フィールド)で行なっていた処理が50Field/sでは960sample(1フィールド)かかって同じ処理をすることになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明はあるフィールド周波数の記録装置が存在する時に、そのシステムを基本として異なるフィールド周波数に対応する記録装置を作る際に、装置を簡素化する方式である。具体的な例としてVTR記録再生装置を例にあげるのでこれより先は記録再生装置という呼び方はせず、単にVTRと記述する。但し、本発明は、VTRに限られるものではない。
【0012】
図1は、フィールド周波数60Field/sに対応したVTRのブロック図である。これが基本となるVTRになる。(A)は記録側を示し、(B)は再生側を示す。入力ビデオ信号はビデオベースバンド処理部1に送られる。ビデオベースバンド処理部1は、74.25MHzのクロックで動作する。ここで輝度、クロマ等がコントロールされる。ビデオベースバンド処理部1で処理された信号はビデオ圧縮部2に送られる。ここではビデオ信号が圧縮され、46.4MHzのクロックにのせられてECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4に送られる。
【0013】
一方、入力オーディオ信号はサンプリング周波数が48KHzである。1フィールドあたりのサンプル数を計算すると48K/60=800sample/fieldとなる。1サンプルは24bitである。この入力オーディオ信号は、オーディオベースバンド処理部3に送られオーディオベースバンド処理が行われる。例えば、ここではゲイン調整等が行われる。オーディオベースバンド処理部3で処理された信号はECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4に送られる。ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4ではオーディオ、ビデオそれぞれにエラー訂正コード(Error Correction Code、ECC)生成を行ない、C1,C2パリティーを付加して、テープフォーマットに合うようにデータ加工を行なう。ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4の入力クロックは、ビデオが46.4MHzで、オーディオが48KHz系である。また、出力はテープ記録データとして94MHzシリアルデータで出力される。
【0014】
ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4のオーディオ入力データはシリアルであり、1sample64bitで送られる。オーディオシリアルデータフォ−マットを図2に示す。ここでわかるようにシリアルデータは2チャネル混合のAES/EBUの形式で送られる。Z,M,J,E,V,U,C,Pはそれぞれフラグであり、本線データはLSBファストで送られてくる。図2は、24bit/sampleと20bit/sampleのデータ形式を示す。このように、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4のオーディオ入力はシリアルデータである。図1では、48KHzと書いたがこれは1サンプルを1クロックと数えた時に48KHzのレートになるという意味であり、つまりサンプリング周波数のことである。ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4のオーディオ入力はシリアルデータなので、シリアルデータのクロック周波数で書くと48KHz×64bit/sample=3.072MHzとなる。しかしオーディオは1sampleを1単位とした周波数であるサンプリング周波数が重要であり、この例ではたまたま1sampleが64bitシリアルで送られてくるが、256bitで送られるという場合もありうる。このため、図1ではあえて重要な48KHzだけを記述しており、これより先もオーディオクロックについてはサンプリング周波数で記述する。
【0015】
ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4で作られた信号はテープに記録される。テープ再生された信号はECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5の入力となる。ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5はオーディオ、ビデオのデータに分離した後、エラー訂正コードのデコード(復号化)を行ない誤り訂正を行なう。ビデオデータはクロック46.4MHzにのせて出力され、ビデオ伸張部6に入力される。ビデオ伸張部6では圧縮が解かれビデオベースバンド信号が出力される。この信号はビデオベースバンド処理部7に送られる。ビデオベースバンド処理部7では輝度、クロマ等がコントロールされた後、VTR出力される。一方オーディオはECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5で誤り訂正処理を行われた後、オーディオベースバンドでECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5より出力される。この時のフィールドあたりサンプル数、及びサンプルあたりビット数は800sample/field,24bit/sampleである。この信号がサンプリング周波数48KHzでオーディオベースバンド処理部8に送られる。オーディオベースバンド処理部8では出力オーディオのゲインコントロール等が行われる。この信号がVTR出力オーディオとなる。
【0016】
図3の(A)はフィールド周波数60Field/sのビデオ記録フォーマット図である。1フィールドは6トラックから構成されており、トラック1本でビデオ1ECC(エラー訂正コード)ブロック(積符合)が構成されている。6Track/Fieldであることから、ビデオは6ECCブロック/フィールドある。図3(A)のテープフットプリント図のVはビデオを表しており、ビデオは1トラックに2セクター分割されて置かれている。ビデオの1ECCブロックは250sync/trackであり、1セクターあたり125syncづつおかれており、2セクターで250Syncになる。つまり、1トラックでは250Syncデータが存在しており、このECCブロック構成は図3(B)のようになる。1SyncとはECCブロックのC1方向データ1本のことをいう。C1ECCパリティが12Byte,C2ECCパリティが24Byteの構成である。ビデオデータは圧縮データである。
【0017】
図4はフィールド周波数60Field/sのオーディオ記録フォーマット図である。図4(A)に示すテープフットプリント図のA0はオーディオチャネル0を表し、A1はオーディオチャネル1を表し、A2はオーディオチャネル2を表し、A3はオーディオチャネル3を表している。オーディオECCブロック構成はオーディオのチャネル毎に1フィールドで構成されている。オーディオは1トラック、1チャネルあたり4Syncづつ記録されている。よって、1フィールド分6トラックのデータを集めると4Sync/track・チャネル×6Track/Field=24Sync/field・チャネルとなり、これでオーディオ1チャネルのECCブロックを構成する。図4の(B)に示すようにオーディオECCブロックが構成され、C1ECCパリティは12Byte,C2ECCパリティは12Byteが割り当てられている。オーディオ1サンプルあたり24bitであるのでこれを8bit×3Symbolに分割する。図4(B)に示すように、1Sampleは同じSyncに3ByteのデータとしてMSBから入るように構成されている。1フィールドあたりでは800sampleのデータであるのでECCブロックで4Sample分データ枠が余るが、ここにはユーザデータが割り当てられている。オーディオサンプルデータは非圧縮のデータが入る。
【0018】
図5は、フィールド周波数50Field/sを実現するVTRのブロック図である。(A)は記録側を示し、(B)は再生側を示す。このVTRは図1のフィールド周波数60Field/sのVTRを基本としている。ビデオ圧縮部2、オーディオベースバンド処理部3、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4、ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5、ビデオ伸張部6及びオーディオベースバンド処理部8は、全て基本となる60Field/s対応のVTRと全く同じブロックを使用する。ビデオベースバンド処理部1’及びビデオベースバンド処理部7’はそれぞれビデオエンコード/デコードのベースバンド処理ブロックであるが、処理クロックが74.25MHzであり、基となるフィールド周波数60Field/sのビデオベースバンド処理部1及びビデオベースバンド処理部7の処理クロックと同じであり、ほとんど同じ処理が使えるので、実際にはビデオベースバンド処理部1’とビデオベースバンド処理部1、ビデオベースバンド処理部7’とビデオベースバンド処理部7には回路的な差異がほとんどない。
【0019】
ビデオクロックコンバータ11は、入力74.25MHzに対して出力がフィールド周波数比50/60倍の61.875MHzとなるようなクロックコンバータである。本例はハイビジョンを考えており、フィールド周波数50Hz,60Hzのいずれの場合にもビデオ有効フレーム領域が1920sample×1080Line(または1440sample×1080Line)という画枠であり、50Hz,60Hzで有効画枠の違いはないので単純に50/60倍の61.875MHzにしても無効領域を捨て去るだけであり、有効領域はすべてがそのまま有効データとなる。
【0020】
図6に各フィールド周波数及び処理過程における画枠の違いを示した。(A)はフィールド周波数60Hzの画枠、(B)はフィールド周波数50Hzの画枠、(C)はフィールド周波数50Hzの画枠をビデオクロックコンバータ11で処理した後の画枠(信号形態)を示す。このように、ビデオクロックコンバータ11で処理した後の信号形態(C)は無効領域も含めて60Field/s、74.25MHzの信号形態(A)と全く同じである。
【0021】
ビデオクロックコンバータ11から出力された61.875MHzの出力信号をビデオ圧縮部2に送る。出力クロックも50/60倍の38.666MHzとすれば、ビデオ圧縮部2にとってはクロックとデータレートが50/60倍になっただけであり、処理は基となる60Field/sVTRと全く同じである。逆の言い方をすればビデオクロックコンバータ11の役目はビデオクロックコンバータ11以降の処理を50/60倍のレートで基となる60Field/s対応VTRと全く同じ処理をさせることといえる。
【0022】
一方オーディオ側は、ビデオ側のビデオクロックコンバータ11と同じ働きを、オーディオデータパック部9で行なう。オーディオデータパック部9では、図5に書いているように48KHz,960sample/field×20bit/sample(=19200bit/field)を40KHz,800sample/field×24bit/sample(=19200bit/field)にデータ変換する。これらのオーディオデータはどちらもフィールドあたり総ビット数が19200bit/fieldと同じなのでデータ変換が可能である。ここで40KHz=48KHz×50/60であり、オーディオ側も、オーディオデータパック部9以降は50/60倍のレートで基となるフィールド周波数60field/sVTRと全く同じ処理が出来る。
【0023】
図7にオーディオデータパック部9の詳細構成を示す。図7の(A)でわかるように、オーディオデータパック部9はFIFOコントロールとFIFO部からなっている。データパックの1シーケンスは48KHz系(20bit/sample)で6sampleとなっている。20bit/sample×6sample=120bitであるが、これを40KHz系(24bit/sample)で120bit=24bit/sample×5sampleに変換する。オーディオデータパック部9にはオーディオデータがシリアルで入力されており、48KHz系の64×48KHzでシリアル1bitづつ書込む。この時、Z,M,J,E,V,U,C,PのフラグはFIFOに書かず、データだけをFIFOに書く。これを40KHz系の64×40KHzでシリアル1bitづつ読出しする。但し、フラグ部分はFIFOから読出しせずに0をうめる(後段でフラグは意味のないデータである)。読出しは24bitを1sampleとしてサンプル毎行ない、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4に送られる。図7(B)にしめすようにシーケンスの開始点はフィールドの先頭で行なうこととする。このコントロール信号として、オーディオデータパック部9にはフィールド先頭を示す信号Field−Startがきている。図7(B)には、データパックのFIFOへの書込み及び読出しの様子が書いてある。ここでFIFOが4bitのマスで区切られているのは20bit−>24bit変換の様子を分かりやすくするためであり、実際には先に述べたように1bit毎に書込まれており、1bit毎に読出されている。Field−Startについては、48KHz系から40KHz系へ変換する時オーディオデータパック部9内のFIFOコントロールが信号Field−Startを出して、変換後の40KHz系でフィールド先頭がどこかということを示す情報を出す。この情報を基にしてECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4においてオーディオのフィールド切れ目で区切ってオーディオデータ切り出しを行ないECCブロックを作る。
【0024】
図5に示した、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4のビデオ入力及びオーディオ入力は、共に60Field/sの場合に比べて50/60倍のレートになっている。そして、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4の出力も50/60倍のレートなので、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4は60Field/sの場合と全く同じ処理を50/60倍のレートで処理することになる。当然ではあるが、回路等は60Field/sと50Field/sの場合で全く同じものが使える。そして、50/60倍のレートでテープに記録される。この時テープ走行速度、ドラム回転速度等は全て60Field/sの場合に比べてフィールド周波数比倍の50/60倍レートになっている。よって、フットプリントは基となるフィールド周波数60Field/s対応VTRと50Field/s対応VTRとで同じになる。
【0025】
一方テープ再生では、基本となるフィールド周波数60Field/sの50/60倍レートのデータがECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5に入力される。ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5は全て60Field/sの50/60倍のレートで処理を行なう。このためビデオ出力及びオーディオ出力は共に60Field/sVTRの場合より50/60倍のレートとなる。当然ではあるが、ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5は60Field/sの場合と全く同じ処理でレートが違うだけなので60Field/sと同じ回路が使える。ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5のビデオ出力はビデオ伸張部6に入る。ビデオ伸張部6も入出力処理共に60Field/sの場合に比べて50/60倍のレートになる。当然回路は60Field/sの場合と全く同じものが使える。ここで,再生側のビデオクロックコンバータ12は、記録側のビデオクロックコンバータ11と逆の働きをする。ビデオクロックコンバータ12は、60Field/sの50/60のレートである61.875MHzから74.25MHzに戻す。図6に示すように有効領域は変化せず、無効領域(ブランキング部分)が増えて74.25MHzとなる。ビデオベースバンド処理部7’ではビデオベースバンド処理が行われ、輝度及びクロマ等の調整がされる。ビデオベースバンド処理部7’のフィールド周波数50Field/s出力がVTR出力となる。
【0026】
一方オーディオはECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5で誤り訂正処理がなされた後、40KHz,800sample/field×24bit/sampleでデータパックされた状態で、オーディオデータデパック部10に入力される。オーディオデータデパック部10では、オーディオデータパック部9と逆の働きをしてデータパックをほどき、元の48KHz,960sample/field×20bit/sampleに戻す。オーディオデータデパック部10の詳細を図8に示す。(A)に示すように,オーディオデータパック部9と同じようにFIFOコントロールで40KHzから48KHzへ変換されても、フィールド先頭を示す信号Field−Startが正しく伝わるようになっている。書込み側の信号Field−Startはデータデパックシーケンスの開始点であり、非常に重要な信号である。シーケンスは、オーディオデータパック部9と同じように40KHz系(書込み側)で5sample×24bit/sample=120bit、48KHz系(読出し側)で6sample×20bit=120bitが1シーケンスとなっている。オーディオデータデパック部10でも、信号Field−Startがデータデパックシーケンス開始点となっている。
【0027】
オーディオデータデパック部10で処理された48KHz,960sample/field×20bit/sampleはオーディオベースバンド処理部8に入力され、ゲイン調整等のオーディオベースバンド処理が行われた後、VTR出力として、フィールド周波数50Field/s,48KHz,960sample/field×20bit/sampleで出力される。このようにしてフィールド周波数60Field/sVTRを基として、フィールド周波数50Field/sに対応する。
【0028】
これまではフィールド周波数50Field/sの場合について述べたが、他のフィールド周波数についても対応可能である。図9にフィールド周波数48Field/sの場合のブロック図を示す。(A)は記録側を示し、(B)は再生側を示す。基となるVTRは図1のフィールド周波数60Field/sVTRである。ビデオ側はビデオクロックコンバータ11及びビデオクロックコンバータ12で先ほどのフィールド周波数50Field/sの場合と同様にレートをフィールド周波数比倍変換しており、この場合74.25MHz<−−−−>59.4MHz(=74.25MHz×48/60)に変換している。
【0029】
この様子を図10に示した。(A)はフィールド周波数60Hzの画枠、(B)はフィールド周波数48Hzの画枠、(C)はフィールド周波数48Hzの画枠をビデオクロックコンバータ11で処理した後の画枠(信号形態)を示す。図10を見てわかるように、フィールド周波数50Field/sの場合と同様に、有効領域は入力ビデオクロックコンバータ11及び出力ビデオクロックコンバータ12の変換でも変わらず、無効領域(ブランキング領域)だけが変化しているのがわかり、変換後は無効領域及び有効領域を含めて、基となる60Field/sVTRの画枠と全く同じになることがわかる。
【0030】
一方、オーディオを考えた時、基となるフィールド周波数60Field/sVTRとフィールド周波数48Field/sVTRにおいて、オーディオのフィールドあたり総ビット数が同じになるようにするわけだが、フィールド周波数48Field/sでは都合の良いフィールドあたりサンプル数、サンプルあたりビット数にならない。基となる60Field/sVTRでオーディオが1フィールドあたり800Sample/field×24bit/Sampleで記録できる。それを基にして48field/sVTRでオーディオ入力部を48KHzにする場合を考える。48field/sだから1000sample/fieldになる。単純に変換すると800sample/field×24bit/sample=19200bit/fieldであるので、1000sample/field×19.2bit/sampleとなる。1サンプルあたり19.2bitは整数ビット数ではないので実現できない。そこでこれに近い960sample/field×20bit/sampleを経由して800sample/field×24bit/sampleに変換する。図9にあるように一旦、オーディオレートコンバータ13で、1000sample/field×20bit/sample(48KHz、48Field/s)を960sample/field×20bit/sample(46.08KHz、48Field/s)に変換する。この信号をオーディオデータパック部9でデータ変換して800sample/field×24bit/sample(36.864KHz=46.08KHz×48/60,48Field/s)にする。フィールド周波数50Field/sの場合と同じように、フィールド周波数比レートでエンコード処理を行なう。
【0031】
デコード処理はエンコード処理と逆に行ない、オーディオデータデパック部10で800sample/field×24bit/sample(36.864KHz,48Field/s)を960sample/field×20bit/sample(46.08KHz,48Field/s)に変換し、オーディオレートコンバータ14で1000sample/field×20bit/sample(48KHz、48Field/s)に変換してVTR出力される。この際に46.08KHzにサンプリングレートがコンバートされているが、人間の可聴域は一般に20KHzなのでサンプリング定理にあてはめてもサンプリング周波数は40KHzを越えていれば良く、D/A、A/D等の性能を考えても46.08KHzのサンプリング周波数があれば十分であると考えられる。このように総ビット数が同じになるようなサンプルあたりビット数を単純に考えた場合に、整数ビットとならない場合でもサンプリングレートコンバータを用いることによりサンプリング周波数をそれほど落とさずにサンプルあたりビット数を整数ビットにすることができる。
【0032】
上記フィールド周波数48Field/sを考えた場合、上記方法のサンプリングレートコンバータを用いずに1000sample/field×19bit/sampleに200bitのスタッフィング(意味のないデータ)を足して800sample/field×24bit/sampleに変換してもよい。ただし、この場合にはオーディオデータパック/デパックシーケンスが長くなるので大きいFIFOが必要である。即ち,20ビットと24ビットの関係に比べ,19ビットと24ビットの数値関係では最小公倍数が高くなってしまい,その分FIFOのサイズが大きくなる。
【0033】
ここまではハイビジョンを例に説明をしてきたので、図6及び図10に示す例のようにフィールド周波数が違ってもハイビジョンの規格上有効領域の画枠が同じであり、図5のビデオクロックコンバータ11とビデオクロックコンバータ12でライン変換フィルタ処理はしない。しかしスタンダード規格(SD)の場合、有効領域の画枠は、フィールド周波数60Field/sでは720sample×480Line、フィールド周波数50Field/sでは720sample×576Lineとライン数が違っているので、ライン変換フィルタ処理が必要になる。図11に基となるスタンダード規格のフィールド周波数60Field/sVTRのブロック図を示す。(A)は記録側を示し、(B)は再生側を示す。オーディオベースバンド処理部3及びオーディオベースバンド処理部8は、図1の例と同じである。入力ビデオベースバンド処理部15、ビデオ圧縮部16、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部17、ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部18、ビデオ伸張部19及び出力ビデオベースバンド処理部20は、SD用の処理ブロックである。
【0034】
図12にフィールド周波数60Field/sVTRを基にしたSDフィールド周波数50Field/sVTRのブロック図を示す。(A)は記録側を示し、(B)は再生側を示す。また、図13にそれぞれの画枠及び、フィールド周波数50Field/sの処理後の画枠を示す。(A)はフィールド周波数60Hzの画枠、(B)はフィールド周波数50Hzの画枠、(C)はフィールド周波数50Hzの画枠をビデオクロックコンバータで処理した後の画枠(信号形態)を示す。図12において、ビデオベースバンド処理部21および24はそれぞれ入力ビデオベースバンド処理、出力ビデオベースバンド処理を行なうが、フィールド周波数50Field/s用のものであり、ライン数が違うためにフィールド周波数60Field/sに対応した図11のビデオベースバンド処理部15および20とは全く違った処理になる。図12のビデオライン&クロックコンバータ22が図5のビデオクロックコンバータ11にあたる部分であり、フィールド周波数50Field/sの有効画枠720sample×576Lineを、基となるフィールド周波数60Field/sの有効画枠720sample×480Lineに変換するライン変換フィルタ処理を行なっている。図13に示すように、ビデオライン&クロックコンバータ22で画枠を変換すると共にクロックも変更している。
【0035】
図12のビデオライン&クロックコンバータ23が、図5のビデオクロックコンバータ12にあたる部分であり、基となるフィールド周波数60Field/sの有効画枠720sample×480Lineをフィールド周波数50Field/sの有効画枠720sample×576Lineに変換するライン変換フィルタ処理を行い、元のライン数に戻している。図13に示すようにビデオライン&クロックコンバータ23で画枠を変換すると共にクロックも変更している。ハイビジョンの例と同様に、ビデオ圧縮部16、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部17、ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部18及びビデオ伸張部19はレートが変化するだけで、回路は基となるフィールド周波数60Field/sVTRと同じものが使える。また、オーディオはハイビジョンの例と同様に処理することが出来、オーディオデータパック部9、オーディオデータデパック部10、オーディオベースバンド処理部3及びオーディオベースバンド処理部8は図5のハイビジョンVTRと全く同じものである。SDの場合を例にあげて述べたが、このように画枠が違っても画枠を変換するフィルタ処理をかけることによって、基となるフィールド周波数VTRから違うフィールド周波数VTRを作ることができる。
【0036】
ところで、図5に示した先のVTRでは、基となるフィールド周波数のオーディオ記録装置がある場合に、それを基として異なる周波数に対応する装置を作成するとき、オーディオデータのフォーマット変換は図7に示したようにFIFOで行ない、クロックは読出し、書込みで2種類のクロックが必要だった。2種類のクロックとは、ベースバンド側の周波数を持つクロックとそれに対してフィールド周波数比倍のクロックである。フィールド周波数比倍のクロックが必要なのはオーディオデータのフォーマット変換部より記録媒体側の回路部分をフィールド周波数比倍のレートで、処理内容を変えずに動作させるためである。例えば基となるフィールド周波数60Field/sの装置があり、オーディオ入力サンプリング周波数が48KHz、サンプルあたりビット数が24bit/sampleであった場合に、これを基としてフィールド周波数50Field/sの装置でサンプリング周波数48KHz、サンプルあたりビット数20bit/sampleである装置を作るとすると、オーディオデータのフォーマット変換部にクロックとして48KHzクロックと40KHz(=48KHz×50/60)クロックの2つを与えてオーディオデータ変換を行なっていた。
【0037】
この点を改善する為、図5に示したVTRの発展形態をここで説明する。即ち、図5に示したフィールド周波数50Field/s対応VTRのオーディオデータパック部9を、ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4に内蔵化して、内部にその機能を持たせた構成であり、そのブロック図を図14に示す。(A)は記録側を示し、(B)は再生側を示す。図14はフィールド周波数60Field/s,50Field/sの両者に対応している共通VTRである。図14に記述している周波数で60Field/sと50Field/sそれぞれで値が違うものはフィールド周波数比倍の関係になっている。例えばビデオ圧縮部2の出力は38.6666MHz=46.4MHz×50/60とフィールド周波数比倍の関係になっている。
【0038】
ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4’の具体的な構成を図15に示す。ここでビデオは、ビデオC2ECC処理部35でC2ECC処理されたものが、SDRAM読出/書込コントロール部31に送られる。一方オーディオは、シリアルデータがS/P変換部25でシリアル/パラレル変換され、そのデータがコントローラ26に送られる。コントローラ26はRateConvRAM書込みコントロール(RateConvRAM28のデータ書込みコントロール)とECCスタートコントロール(他のコントローラ29の処理スタートコントロール)を行なう。コントローラ26には、コンバートレジスタ34が入っている。この部分は後ろで詳しく説明する。RateConvRAM28はDualPortRAMであり、ここでオーディオ48KHz系クロックから内部システムクロック(66MHz)にクロックのせかえが行われる。コントローラ29はRCRAM(RateConvRAM28)の読出しコントロール、C2RAM30のコントロール、C2ECCパリティ付加処理、SDRAM書込み用のアドレス発生が行われる。SDRAM読出/書込コントロール部31は、SDRAM32のアクセスコントロールをしている。C1ECC処理部33は、SDRAM読出しアドレス発生とC1ECCパリティ付加を行なって、RFクロックレートにのせてRFデータを出力する。オーディオタイミングジェネレータ27は、フィールド信号及びサンプリング周期(FS)信号をもらい、1フィールドを数えている。この場合、フィールド周波数が60Field/s、50Field/s共にサンプリング周波数48KHzであるから、フィールド周波数60Field/sの場合には1フィールドあたり800sampleをカウンタで計数し、コントローラ26及びC1ECC処理部33に処理タイミングを与えており、フィールド周波数50Field/sの場合には1フィールドあたり960sampleをカウンタで計数しコントローラ26及びC1ECC処理部33に処理タイミングを与えている。
【0039】
図16にECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4’のオーディオタイミングチャートを示す。図16はフィールド周波数60Field/s、1サンプルが24bit/sampleの処理について書かれている。つまりフィールド周波数50Field/sの場合、20bit/sampleを24bit/sampleに変換した後の処理タイミングが書かれている事になる。まず、基本となる60Field/sのタイミングについて述べる。RateConvRAM28は内部が3bankに分かれており、それぞれのbankに48sample×24bit/sampleのデータが格納できるようになっている。図16の数字はRCRAMbankNo.を示している。800sample/fieldを48sample/bank×16bank+32sample(1bank)で処理していることがわかる。オーディオデータがFS(サンプリング周波数48KHz)レートでRateConvRAM28に書かれる。Fld−Start(Field−Start)及びC2−Startはコントローラ26より来る処理タイミングコントロール信号であり、Fld−startから新しいフィールドデータがRateConvRAM28に書き込まれる。図16で新フィールドデータがbank2,0から順にRateConvRAM28に書かれていることがわかる。そして、次のC2−Startが来るとbank2,0のC2ECC処理を開始する。RateConvRAM28からシステムクロック66MHzでC2方向に読み出す。コントローラ29でC2ECC処理を行ない、C2パリティを付加した後にC2RAM30にC2方向に書込みされる。C2RAMすべてに書き終わるとC2RAMからC1方向に読み出し、SDRAM書込みアドレスと共にSDRAM読出/書込コントロール部31に送られ、SDRAM32に書かれる。このような処理をチャネル0から順にチャネル7まで時分割的に行なう。C2−StartはRateConvRAM28に2bank分が書込みされる毎に来て、フィールド最後はFld−start信号と同時にC2−Startがきて、カレントフィールドで残ったデータを処理する。フィールド最後は結果的には1bank分に満たない32sample分の処理を行なっている。Fld−Start及びC2−Startは、コントローラ26がオーディオタイミングジェネレータ27より入力されるコントロール信号から作っている。このようにしてフィールド周波数60Field/sのオーディオECCエンコード処理が行われる。基本となるフィールド周波数60Field/sでは、コンバートレジスタ34は使われない。
【0040】
次に、フィールド周波数50Field/sの信号が入力された場合について述べる。図14でわかるように、フィールド周波数50Field/s時にはECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部4’へのオーディオ入力は960sample/field×20bit/sample(48KHz)で来る。これをオーディオデータパックして800sample×24bit/sampleに変換するわけだが、オーディオデータパックの働きをするのは、図15のコンバートレジスタ34である。図15のS/P変換部25は960sample/field×20bit/sampleのデータをフィールド周波数60field/sと同様に処理してシリアル/パラレル変換する。S/P変換部25からコントローラ26へ来るパラレルデータはLSBファストで8bit単位に来る。20bit/sampleを送る時にはLSB4bit、MDB(中間)8bit及びMSB8bitに分割されて来る。これをコンバートレジスタ34で24bitデータに変換するわけだが、シーケンスの単位は960sample/field×20bit/sampleで6sampleを1シーケンスとしてこれを24bit、5sampleに変換する。すなわち、6sample×20bit/sampleを5sample×24bit/sampleに変換する。よって、960sample/field×20bit/sampleは800sample/field×24bit/sampleに変換されることになる。
【0041】
コンバートレジスタ34の動作説明図を図17に示す。コンバートレジスタ34には24個(24bit分)のレジスタがある。入力データは20bit/sampleであり、図17に示すように信号Field−Startを変換処理シーケンス先頭としてオーディオデータをレジスタにLSBファストで順にMSBの方に詰めて書込む。1サンプルデータはさきほど述べたように、LSB4bit、MDB8bit、MSB8bitの3つに分解されてくるので、レジスタにも1sampleを3つに分けて書込みしている。書込み時、レジスタのMSBまできたらLSBの方に戻してサイクリックに書き込む。図17のコンバートレジスタの左側に書込みをしているbitを表し、右側に読出しをしているbitを表した。例えば図17のコンバートレジスタの左から4番目を見ると、書込みはMSB4bitだけで、読出しはLSB8bitであることが分かる。なお、コンバ−トレジスタに対する書き込みと読み出しが同時に競合した場合には、書き込みが優先する。
【0042】
コンバートレジスタ34の読み出しは最初の1sample分は休んで、その後、LSBから8bit単位で読み出す。これがRCRAMへの書込みデータとなる。図中A〜Fはそれぞれ独立のSampleを表しており、オーディオデータパック処理でどのようなデータパッキングとなるかを説明している。コンバートレジスタ34の読み出しは48KHz系のクロックで行われるが、シーケンスの先頭sampleで休みが入り、読み出しが休みの時にはRateConvRAM28への書き込みも休むようにコントロールする。つまり6sampleに1sampleはコンバートレジスタ34の読み出し及びRCRAM28の書込みが休みになる。また、コントローラ29へのC2ECC処理開始コントロール信号、Fld−Start信号、C2−Start信号などを作るもとになっている内部カウンタも、48KHz系で6sampleに1回休んでカウンタを動かして信号を作り出す。フィールド周波数60field/sで95sample(48KHz系)のカウンタ動作は、50Field/sでは114sample(48KHz系)(=95×6/5)で動作することになる。図16のFld−startとC2−Startが重なっている部分から次のC2−Startはフィールド周波数60Field/sで96sample(48KHz)の間隔となっているが、これをフィールド周波数50Field/sで考えると114sampleで95sample分(60field/s)のカウンタが進み、次の1sampleはシーケンス始めなので休みとなり、次の1sampleでカウンタが進み、96sample分(60field/s)カウンタが進む。つまりFld−startの次のC2−Startは116sample(114+1+1)で出ることになる。このようにして、コントローラ29のC2ECC処理もフィールド周波数比倍で動作することになる。この時重要なのはRateConvRAM28及びコントローラ29以降がRAM書き込みコントロール及び処理スタートコントロールによって周波数比倍の動作をしているということであり、RateConvRAM28及びコントローラ29は、フィールド周波数60filed/sの時と比べて何ら回路を変更する必要がないということである。また、オーディオデータパック変換の際に6sampleに1sampleの割合で,内部カウンタ及びコントロールを休むことによってフィールド周波数比倍のレート変換を行なっており、図7に示した48KHz,40KHzの2つのクロックを使用してオーディオデータパックしている方式に比べると、48KHz1つのクロックのみで、しかもわずか24個のレジスタでレート変換できている。
【0043】
次に再生側のECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5’の内部ブロック構成を図18に示す。C1ECCデコード処理部36では、RFデータに対してC1ECCデコード(誤り訂正)が行われ、そのデータはSDRAM読出/書込コントロール部31を介してSDRAM32に書き込まれる。ビデオは、ビデオC2ECCデコード処理部42にて、SDRAM読出/書込コントロール部31でSDRAM32から読出したデータをC2ECCデコード処理して、ビデオデータを出力する。一方オーディオであるが、タイミングジェネレータ38は、フィールド信号及び、サンプリング周期(FS)信号をもらい、1フィールドを計数している。この場合、フィールド周波数60Field/s、50Field/s共にサンプリング周波数48KHzであるから、フィールド周波数60Field/sの場合には1フィールドあたり800sampleをカウンタで数え、コントローラ39及びC1ECCデコード処理部36に処理タイミングを与えており、フィールド周波数50Field/sの場合には1フィールドあたり960sampleをカウンタで数えコントローラ39及びC1ECCデコード処理部36に処理タイミングを与えている。コントローラ39はC2ECCデコード処理タイミングを作っており、そのタイミングを別のコントローラ37に送る。またコントローラ39は、RateConvRAM28の読出しコントロールを行なっている。コントローラ39内部にはコンバートレジスタ41があるが、これは後で詳しく述べる。コントローラ37は、コントローラ39からのC2ECCデコード処理開始タイミング信号Fld−Start及びC2−Startに応じてC2ECCデコードを行なう。SDRAM32からSDRAM読出/書込コントロール部31を介して必要なデータをC1方向に読み出し、それをC2RAM30にC1方向で書込む。C2RAM30にデータが貯まると、次はC2方向にデータを読出してC2ECCデコード処理を行ない、そのデータをRateConvRAM28に書き込む。コントローラ37の動作及びC2RAM30とRateConvRAM28とへの書込みは、内部システムクロック66MHzで行われる。コントローラ39はRateConvRAM28から48KHz系でデータを読み出す。そのデータはS/P変換部40に送られる。S/P変換部40はコンシール処理やミュート処理等を行った後、データがパラレルシリアル変換されてECCエンコード&オーディオ/ビデオ分離部5’のオーディオ出力となる。
【0044】
図19にECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5’のオーディオタイミングチャートを示す。図19はフィールド周波数60Field/s、1sampleが24bit/sampleの処理について書かれている。つまりフィールド周波数50Field/sの場合、24bit/sampleから20bit/sampleに変換する前の処理タイミングが書かれている事になる。まず、基本となる60Field/sのタイミングについて述べる。RateConvRAM28は内部が3bankに分かれており、それぞれのbankに48sample×24bit/sampleのデータが格納できるようになっている。図19の数字はRCRAMbankNo.を示している。800sample/fieldを48sample/bank×16bank+32sample(1bank)で処理していることがわかる。Fld−Start及びC2−Startはコントローラ39より来る処理タイミングコントロール信号であり、Fld−startから新しいフィールドデータがRateConvRAM28より読み出される。図19で新フィールドデータがbank2,0から順にRateConvRAM28より読み出されていることがわかる。そして、それ以降切れ目なくFSレートでRateConvRAM28よりデータが読み出される。図19で分かるように、RateConvRAM28のbankはサイクリックに読み出される。C2−Startは基本的にRateConvRAM28の2bankが読み出される毎に出される。Fld−Startが出た時から新フィールドデータをRateConvRAM28より読出さなければならないのでFld−Start前のC2−Startで新フィールド最初のbankをC2ECCデコード処理する。図19ではbank2が新フィールド最初のBankであり、これをC2ECC処理している。新フィールド最初の処理ではRCRAMの1bank分を処理する。Fld−Startが来たら次の2bank分を処理し、以降C2−Startが来る毎に2bank分づつ処理をする。このようにしてフィールド周波数60Field/sのオーディオECCデコード処理が行われる。基本となるフィールド周波数60Field/sではコンバートレジスタ41は使われない。
【0045】
次にフィールド周波数50Field/sの場合について述べる。図14でわかるようにフィールド周波数50Field/s時にはECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部5’のオーディオ出力はオーディオデータデパックして960sample/filed×20bit/sample(48KHz)で出力する。800sample/field×24bit/sampleをオーディオデータデパックして960sample/field×20bit/sampleに変換するわけだが、オーディオデータデパックの働きをするのは、図18のコンバートレジスタ41である。図18のRateConvRAM28より読み出すデータは24bit/sampleであり、800sample/field×24bit/sampleで来る。このデータはオーディオデータデパック変換をコンバートレジスタ41で行ない960sample/field×20bit/sampleに変換する。図18のコントローラ39は、S/P変換部40へ20bit/sampleを送る時にはエンコード時と同じようにLSB4bit、MDB(中間)8bit、MSB8bitに分割して送る。変換シーケンスの単位はエンコード時と同じく960sample/field×20bit/sampleで6sampleを1シーケンスとする。すなわち、5sample×24bit/sampleを6sample×20bit/sampleに変換する。よって、800sample/field×24bit/sampleは960sample/field×20bit/sampleに変換されることになる。
【0046】
コンバートレジスタ41の動作説明図を図20に示す。コンバートレジスタには24個(24bit分)のレジスタがある。入力データは24bit/sampleであり、図20に示すように信号Field−Startを変換処理シーケンス先頭としてオーディオデータをレジスタに書込む。この時、(A)で示した順方向再生(Forward)であればLSBファストで順にMSBの方に詰めて書込む。又、(B)で示した逆方向再生(Reverse)であればMSBファストで順にLSBの方に詰めて書込む。また、読み出す時にも順方向再生であればLSBファストで順にMSBの方に読出しする。逆方向再生であればMSBファストで順にLSBの方に読出しする。コントローラ39からS/P変換部40へデータを出力する際にはコンバートレジスタ読出におけるLSBファスト又はMSBファストに合わせてLSB4bit、MDB(中間)8bit、MSB8bitの3つに分割して送る。よって、順方向再生時はLSBファスト、逆方向再生時はMSBファストになる。デコードもエンコードと同じく、書込み、読出し共にサイクリックにコンバートレジスタ41に書込み/読出しする。なお、書き込みと読み出しが同時に競合した場合には,読み出しを先に行う。
【0047】
コンバートレジスタの書込みは5sample書いた後、1sample書き込みを休むようにコントロールする。つまり6sampleに1sampleはRateConvRAM28からの読出し=コンバートレジスタ41への書き込みが休みになる。また、コントローラ37へのC2ECCデコード処理開始コントロール信号やFld−Start信号、C2−Start信号などを作るための内部カウンタも48KHz系で6sampleに1回休んでカウンタを動かして信号を作り出す。フィールド周波数60field/sで95sample(48KHz系)のカウンタ動作は、50Field/sでは114sample(48KHz系)(=95×6/5)で動作することになる。図19のFld−startとC2−Startが重なっている部分から次のC2−Startはフィールド周波数60Field/sで96sample(48KHz)の間隔となっているが、これをフィールド周波数50Field/sで考えると114sampleで95sample分(60field/s)のカウンタが進み、次の1sampleでカウンタが進み、96sample分(60field/s)カウンタが進む。つまりFld−startの次のC2−Startは115sample(114+1)で出ることになる。このようにして、コントローラ37のC2ECCデコード処理もフィールド周波数比倍で動作することになる。この時重要なのはRateConvRAM28やコントローラ37がRAM読み出しコントロールや処理スタートコントロールによって周波数比倍の動作をしているということであり、RateConvRAM28やコントローラ37はフィールド周波数60filed/sの時と比べて何ら回路を変更する必要がないということである。また、コントローラ39はオーディオデータデパック変換の際に6sampleに1sampleの割合で,内部カウントやコントロールを休むことによってフィールド周波数比倍のレート変換を行なっており、先に示した図8の48KHz,40KHz2つのクロックを使用してオーディオデータデパックしている方式に比べると、48KHz1つのクロックのみで、しかもわずか24個のレジスタでレート変換できる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、ECCエンコード処理回路でオーディオデータのフォーマット変換を簡単に処理できる。オーディオデータのフォーマット変換専用のデバイス(FIFO)は必要ない。又、ECCエンコード処理回路にオーディオデータのフォーマット変換専用のクロックを入れる必要がないためにベースバンド系オーディオクロック1種類をECCエンコード処理回路に入力するだけでよい。ECCエンコード処理回路にわずか24個(24bit)のレジスタを設けるだけでフォーマット変換が実現可能である。ECCエンコード処理回路の一部のコントロールを変更するだけでオーディオデータのフォーマット変換以降ほとんどの処理(例えばレートコンバートRAM処理、C2ECCエンコード処理)が基となるECCエンコード処理回路そのままを使えるので追加回路がほとんど必要ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】基本となるデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の一例を示すブロック図である。
【図2】シリアルで入力されるオーディオデータを示す模式図である。
【図3】ビデオデータのフォーマット図である。
【図4】オーディオデータのフォーマット図である。
【図5】本発明の原形に係るデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の形態を示すブロック図である。
【図6】図5に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の動作説明に供する模式図である。
【図7】図5に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置に含まれるオーディオデータパック部の動作説明に供する模式図である。
【図8】図5に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置に含まれるオーディオデータデパック部の動作説明に供する模式図である。
【図9】本発明の原形に係るデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の他の形態を示すブロック図である。
【図10】図9に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の動作説明に供する模式図である。
【図11】基本となるデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の他の例を示すブロック図である。
【図12】本発明の原形に係るデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の別の形態を示すブロック図である。
【図13】図12に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の動作説明に供する模式図である。
【図14】本発明に係るデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置の実施形態を示すブロック図である。
【図15】図14に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置に含まれるECCエンコーダ&オーディオ/ビデオ結合部の構成を示すブロック図である。
【図16】図14に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置に含まれるECCエンコーダ&オーディオ/ビデオ結合部の動作説明に供する模式図である。
【図17】図16に示したECCエンコーダ&オーディオ/ビデオ結合部に含まれるコンバートレジスタの動作説明に供する模式図である。
【図18】図14に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置に含まれるECCデコーダ&オーディオ/ビデオ分離部の構成を示すブロック図である。
【図19】図14に示したデジタルオーディオ/ビデオ記録再生装置に含まれるECCデコーダ&オーディオ/ビデオ分離部の動作説明に供する模式図である。
【図20】図19に示したECCデコーダ&オーディオ/ビデオ分離部に含まれるコンバートレジスタの動作説明に供する模式図である。
【符号の説明】
1…ビデオベースバンド処理部、2…ビデオ圧縮部、3…オーディオベースバンド処理部、4…ECCエンコード&オーディオ/ビデオ結合部、5…ECCデコード&オーディオ/ビデオ分離部、6…ビデオ伸張部、7…ビデオベースバンド処理部、8…オーディオベースバンド処理部、9…オーディオデータパック部、10…オーディオデータデパック部、11…ビデオクロックコンバータ、12…ビデオクロックコンバータ、13…オーディオレートコンバータ、14…オーディオレートコンバータ、26…コントローラ、34…コンバートレジスタ、39…コントローラ、40…S/P変換部、41…コンバートレジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for simplifying a recording apparatus for producing a recording apparatus corresponding to a different field frequency based on the system when an audio data recording apparatus corresponding to a certain field frequency exists. For example, the present invention relates to a method for simplifying the audio portion of a VTR recording apparatus. However, the present invention is not limited to the VTR.
[0002]
[Prior art]
The VTR recording / reproducing apparatus needs a digital magnetic recording / reproducing apparatus that can support, for example, each of the HDTV systems in Japan, the United States, and Europe in order to record and reproduce signals of a plurality of different television standards. HDTV, which provides higher-definition images than the current television, was developed by Japan ahead of the world. The Japanese HDTV system is called high-definition, and has 1125 scanning lines and a field frequency of 60 Hz. On the other hand, in Europe and the United States, the HDTV system is different from the Japanese system. For example, the European system has a field frequency of 50 Hz.
[0003]
In this way, if the television system is different and the equipment for producing and transmitting the program is different, the individual equipment has to be developed and manufactured for each, which increases the cost. Also, in order to screen software produced by other methods, it is necessary to prepare a VTR suitable for each method, convert the signal with a separate format converter, and then re-record it. Costs too much.
[0004]
In the first place, a VTR is one of the main equipment for production and transmission, and generally a VTR for broadcasting is expensive. Therefore, a common tape transport, signal processing circuit, cassette and tape are used in different HDTV systems. If it can be used, the equipment cost and running cost will be reduced, which will greatly benefit the user. In addition, there is an advantage that program conversion between countries can be easily performed at a low cost if it is possible to reproduce a tape recorded by another method using the same VTR.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional magnetic recording apparatus, there has been no apparatus capable of recording audio with high definition images by different HDTV systems by a common mechanism. When considering a device corresponding to a different frequency, a format is required for each different frequency, and a processing device corresponding to each field frequency is required. For example, if the audio input / output sampling frequency is 48 KHz and the number of bits per sample is 24 bits in both 60 Field / s and 50 Field / s devices, the audio format must be considered at 800 samples / field × 24 bits / sample at 60 Field / s. In 50 Field / s, the audio format must be considered as 960 sample / field × 24 bit / sample. The total number of bits per field is greatly different between 800 × 24 = 19200 bits / field and 960 × 24 = 223040 bits / field. Therefore, devices corresponding to different field frequencies have to have completely different formats and completely different devices.
[0006]
Therefore, according to the present invention, when a digital audio recording apparatus serving as a basic apparatus corresponding to a certain field frequency is present, audio data having a different field frequency is converted to match the format of the basic apparatus and changed to an appropriate processing rate. Accordingly, it is a general object to realize a device corresponding to different field frequencies based on the basic device. In particular, when there is an audio recording device as a basic device corresponding to a certain field frequency, when converting audio data of a different field frequency so as to conform to the format of the basic device, at that time in the processing circuit for ECC encoding Therefore, a specific object is to provide a corresponding method by adding a simple circuit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems of the prior art and achieve the object of the present invention, the following measures were taken. That is, the present invention Audio data input from the outside and accompanying the video signal having the first field frequency; Predetermined sampling frequency Number And having Predetermined Specifies the data array and bit array of each field First An input unit that receives audio data based on the format and performs at least baseband processing of the audio data; a predetermined sampling frequency; Second With field frequency Predetermined Specifies the data array and bit array of each field Second It is designed to process audio data based on the format and operates with a clock according to a predetermined sampling frequency. Second In a digital audio recording apparatus comprising: a processing unit including an encoding unit that performs encoding processing for error correction of audio data that conforms to a format; and an output unit that writes audio data output from the processing unit to a recording medium ,place The science department has a built-in conversion means for audio data. First The field frequency is Second Unlike field frequency and First Format is Second When different from the format , Strange The alternative means is First Convert format Second Audio data is passed to the encoding means after conforming to the format , Marks The encoding means operates with a clock according to a predetermined sampling frequency, First With field frequency Second While putting a pause at any time in proportion to the ratio to the field frequency, Second Encoding for error correction of audio data adapted to the format is performed. In particular , Strange The conversion means rearranges the number of samples per field and the number of bits per sample while maintaining the total number of bits per field determined by the product of the number of samples per field and the number of bits per sample. First Format Second Convert to format. More specifically, , Strange Alternative means Second It has a bit number register corresponding to the number of bits per sample on the format side, and consists of a bit stream of serially arranged samples First While cyclically writing format audio data to the register, First The number of bits per sample on the format side Second The audio data is cyclically read out from the register while pausing at any time according to the ratio with the number of bits per sample on the format side, and the number of samples per field and the number of bits per sample are rearranged. First Format Second Convert to format.
[0008]
In the audio recording apparatus according to the present invention, audio data format conversion processing is performed by a processing circuit for ECC encoding. Audio data format conversion is performed by the ECC encoding processing circuit, and only the audio clock used for the baseband side is input to the ECC encoding processing circuit. For example, even when a VTR with a field frequency of 50 Field / s and a baseband side audio processing clock of 48 KHz is created based on a VTR with a field frequency of 60 Field / s and a baseband side audio processing clock of 48 KHz, only 48 KHz is input as the audio clock. To do. 48 KHz × 50/60 = 40 KHz is not necessary.
[0009]
Audio data format conversion is performed immediately after input to the ECC encoding processing circuit. Audio data conversion is performed by providing a register for the number of bits per audio baseband sample of the base recording device, and cyclically writing to and reading from the register using LSB fast or MSB fast. Perform the conversion. Also, the read side puts a read break in order to match the data rate on the write side. For example, when a device having a field frequency of 50 Field / s and 960 samples / field × 20 bits / sample is made for a device based on a field frequency of 60 Field / s and 800 samples / field × 24 bits / sample, the ECC encoding processing circuit uses 24. The number of registers (for 24 bits) is provided, where the LSB fast is cyclically written to the register at 20 bits / sample, the LSB fast is read from the register at 24 bits / sample, and the format conversion of the audio data is realized. The reading side rests reading once every 6 samples.
[0010]
The control to the circuit after the audio data format conversion is extended in response to the audio data format conversion register read. That is, the internal counter operation for the control signal is rested according to the rest of the audio data format conversion register reading. For example, when a device having a field frequency of 50 Field / s is made for a device based on a field frequency of 60 Field / s, reading of the format conversion register of 1 sample audio data is taken off every 6 samples. At the same time, the control signal internal counter is also closed. Therefore, the cycle of the control signal is 6/5 of 60 Field / s, and the processing performed at 800 fields / s and 800 samples (1 field) takes 960 samples (1 field) at 50 Field / s and the same processing is performed. become.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a system that simplifies a device when a recording device corresponding to a different field frequency is made based on the system when a recording device having a certain field frequency exists. As a specific example, a VTR recording / reproducing apparatus is taken as an example, and hence the term “recording / reproducing apparatus” will not be used. However, the present invention is not limited to the VTR.
[0012]
FIG. 1 is a block diagram of a VTR corresponding to a field frequency of 60 Field / s. This is the basic VTR. (A) shows the recording side, and (B) shows the reproduction side. The input video signal is sent to the video
[0013]
On the other hand, the input audio signal has a sampling frequency of 48 KHz. When the number of samples per field is calculated, 48K / 60 = 800 sample / field. One sample is 24 bits. This input audio signal is sent to the audio
[0014]
The audio input data of the ECC encoding & audio /
[0015]
The signal generated by the ECC encoding & audio /
[0016]
FIG. 3A is a video recording format diagram with a field frequency of 60 Field / s. One field is composed of six tracks, and one track constitutes a
[0017]
FIG. 4 is an audio recording format diagram with a field frequency of 60 Field / s. In the tape footprint diagram shown in FIG. 4A, A0 represents the
[0018]
FIG. 5 is a block diagram of a VTR that realizes a field frequency of 50 Field / s. (A) shows the recording side, and (B) shows the reproduction side. This VTR is based on the VTR having a field frequency of 60 Field / s shown in FIG. The
[0019]
The
[0020]
FIG. 6 shows the difference between each field frequency and the image frame in the processing process. (A) shows an image frame with a field frequency of 60 Hz, (B) shows an image frame with a field frequency of 50 Hz, and (C) shows an image frame (signal form) after processing the image frame with a field frequency of 50 Hz by the
[0021]
The 61.875 MHz output signal output from the
[0022]
On the other hand, on the audio side, the audio
[0023]
FIG. 7 shows a detailed configuration of the audio
[0024]
The video input and audio input of the ECC encoding & audio /
[0025]
On the other hand, in tape reproduction, data at a rate of 50/60 times the
[0026]
On the other hand, the audio is subjected to error correction processing by the ECC decoding & audio /
[0027]
The 48 kHz, 960 sample / field × 20 bits / sample processed by the audio
[0028]
So far, the case of the field frequency of 50 Field / s has been described, but other field frequencies can also be handled. FIG. 9 shows a block diagram in the case of a field frequency of 48 Field / s. (A) shows the recording side, and (B) shows the reproduction side. The base VTR is the field frequency 60Field / sVTR in FIG. The video side uses the
[0029]
This situation is shown in FIG. (A) shows an image frame with a field frequency of 60 Hz, (B) shows an image frame with a field frequency of 48 Hz, and (C) shows an image frame (signal form) after processing the image frame with a field frequency of 48 Hz by the
[0030]
On the other hand, when considering audio, the total number of bits per audio field is set to be the same between the
[0031]
The decoding process is performed in reverse to the encoding process, and the audio
[0032]
When considering the field frequency of 48 Field / s, without using the sampling rate converter of the above method, add 200 samples of stuffing (insignificant data) to 1000 samples / field × 19 bits / sample and convert to 800 samples / field × 24 bits / sample. May be. However, in this case, since the audio data pack / depack sequence becomes long, a large FIFO is required. That is, the least common multiple becomes higher in the numerical relationship between 19 bits and 24 bits than the relationship between 20 bits and 24 bits, and the size of the FIFO increases accordingly.
[0033]
Up to this point, the description has been given by taking the high-vision as an example. Therefore, even if the field frequency is different as in the examples shown in FIGS. 11 and the
[0034]
FIG. 12 shows a block diagram of an SD field frequency of 50 Field / sVTR based on a field frequency of 60 Field / sVTR. (A) shows the recording side, and (B) shows the reproduction side. FIG. 13 shows the respective image frames and the image frames after processing with a field frequency of 50 Field / s. (A) shows an image frame with a field frequency of 60 Hz, (B) shows an image frame with a field frequency of 50 Hz, and (C) shows an image frame (signal form) after processing the image frame with a field frequency of 50 Hz by a video clock converter. In FIG. 12, video
[0035]
The video line &
[0036]
By the way, in the previous VTR shown in FIG. 5, when there is an audio recording device having a base field frequency, when creating a device corresponding to a different frequency based on the audio recording device, the format conversion of the audio data is shown in FIG. As shown, FIFO was used, and clocks were read and written, and two types of clocks were required. The two types of clocks are a clock having a frequency on the baseband side and a clock having a field frequency ratio times that of the clock. The reason why the clock of the field frequency ratio is required is to operate the circuit portion on the recording medium side from the format conversion unit of the audio data at the rate of the field frequency ratio without changing the processing contents. For example, when there is a device with a base field frequency of 60 Field / s, an audio input sampling frequency is 48 KHz, and the number of bits per sample is 24 bits / sample, a sampling frequency of 48 KHz is obtained with a device with a field frequency of 50 Field / s based on this. If a device having a bit number of 20 bits / sample per sample is produced, audio data conversion is performed by applying two 48 KHz clocks and 40 KHz (= 48 KHz × 50/60) clocks to the audio data format conversion unit. It was.
[0037]
In order to improve this point, the development of the VTR shown in FIG. 5 will be described here. That is, the audio
[0038]
FIG. 15 shows a specific configuration of the ECC encoding & audio /
[0039]
FIG. 16 shows an audio timing chart of the ECC encode & audio /
[0040]
Next, a case where a signal having a field frequency of 50 Field / s is input will be described. As can be seen from FIG. 14, when the field frequency is 50 Field / s, the audio input to the ECC encoding & audio /
[0041]
An explanatory diagram of the operation of the
[0042]
The
[0043]
Next, FIG. 18 shows an internal block configuration of the ECC decoding & audio /
[0044]
FIG. 19 shows an audio timing chart of the ECC decode & audio /
[0045]
Next, the case where the field frequency is 50 Field / s will be described. As can be seen from FIG. 14, at the field frequency of 50 Field / s, the audio output of the ECC decode & audio /
[0046]
An operation explanatory diagram of the
[0047]
The conversion register is controlled so as to rest after writing 1 sample after writing 5 samples. That is, for 1 sample in 6 samples, reading from the
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, format conversion of audio data can be easily processed by the ECC encoding processing circuit. A device (FIFO) dedicated to audio data format conversion is not required. Further, since it is not necessary to put a clock dedicated to audio data format conversion into the ECC encoding processing circuit, it is only necessary to input one type of baseband audio clock to the ECC encoding processing circuit. Format conversion can be realized by providing only 24 registers (24 bits) in the ECC encoding processing circuit. The ECC encoding processing circuit based on most of the processing (eg rate conversion RAM processing, C2 ECC encoding processing) after the format conversion of the audio data can be used as it is by simply changing a part of the control of the ECC encoding processing circuit, so that there is almost no additional circuit. unnecessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a basic digital audio / video recording / reproducing apparatus.
FIG. 2 is a schematic diagram showing audio data input serially.
FIG. 3 is a format diagram of video data.
FIG. 4 is a format diagram of audio data.
FIG. 5 is a block diagram showing a form of a digital audio / video recording / reproducing apparatus according to the original form of the present invention.
6 is a schematic diagram for explaining the operation of the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 5. FIG.
7 is a schematic diagram for explaining an operation of an audio data pack unit included in the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 5; FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an operation of an audio data depacking unit included in the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 5;
FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the digital audio / video recording / reproducing apparatus according to the original form of the present invention.
10 is a schematic diagram for explaining the operation of the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing another example of a basic digital audio / video recording / reproducing apparatus.
FIG. 12 is a block diagram showing another embodiment of a digital audio / video recording / reproducing apparatus according to the original form of the present invention.
13 is a schematic diagram for explaining the operation of the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment of a digital audio / video recording / reproducing apparatus according to the present invention.
15 is a block diagram showing a configuration of an ECC encoder & audio / video combining unit included in the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14;
16 is a schematic diagram for explaining an operation of an ECC encoder & audio / video combination unit included in the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14;
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the operation of a conversion register included in the ECC encoder & audio / video combination unit shown in FIG. 16;
18 is a block diagram showing a configuration of an ECC decoder & audio / video separating unit included in the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG.
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining the operation of an ECC decoder & audio / video separating unit included in the digital audio / video recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14;
20 is a schematic diagram for explaining the operation of a conversion register included in the ECC decoder & audio / video separation unit shown in FIG. 19;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
所定のサンプリング周波数及び第2のフィールド周波数を有し所定のデータ配列及びビット配列をフィールド単位で規定する第2のフォーマットに基づいたオーディオデータを処理するように設計されており、所定のサンプリング周波数に応じたクロックで動作し逐次前記第2のフォーマットに適合したオーディオデータのエラー訂正用の符号化処理を行う符号化手段を含む処理部と、
該処理部から出力されたオーディオデータを記録媒体に書き込む出力部とからなるデジタル音声記録装置において、
前記処理部は変換手段を内蔵しており、オーディオデータの前記第1のフィールド周波数が前記第2のフィールド周波数と異なり且つ前記第1のフォーマットが前記第2のフォーマットと異なる時、前記変換手段は、前記第1のフォーマットを変換し前記第2のフォーマットに適合させた上でオーディオデータを該符号化手段に渡し、
前記符号化手段は、所定のサンプリング周波数に応じたクロックで動作しつつ、前記第1のフィールド周波数と前記第2のフィールド周波数との比に応じた割合で随時休止を入れながら該前記第2のフォーマットに適合されたオーディオデータのエラー訂正用の符号化処理を行う
デジタル音声記録装置。 Inputted from the outside, an audio data inputted in association with the video signal having a first field frequency, specified in the field unit a predetermined data sequence and the bit sequence in co as having a predetermined sampling frequency An input unit for receiving audio data based on the first format and performing at least baseband processing of the audio data;
Designed to process audio data based on a second format having a predetermined sampling frequency and a second field frequency and defining a predetermined data array and bit array in field units. A processing unit including an encoding unit that performs an encoding process for error correction of audio data that is operated with a corresponding clock and that is sequentially adapted to the second format;
In a digital audio recording apparatus comprising an output unit for writing audio data output from the processing unit to a recording medium,
The processing unit includes conversion means, and when the first field frequency of audio data is different from the second field frequency and the first format is different from the second format, the conversion means , After converting the first format and adapting to the second format, the audio data is passed to the encoding means,
Said encoding means, while the clock signal is generated according to a predetermined sampling frequency, the ratio the second while taking any time resting in corresponding to the ratio of the second field frequency and said first field frequency It intends line encoding processing for error correction of the audio data adapted to the format
Digital audio recording apparatus.
請求項1記載のデジタル音声記録装置。The conversion means rearranges the number of samples per field and the number of bits per sample while maintaining the total number of bits per field determined by the product of the number of samples per field and the number of bits per sample. that converts the first format to the second format
Digital audio recording apparatus 請 Motomeko 1 wherein.
請求項2記載のデジタル音声記録装置。The conversion means includes a register having a bit number corresponding to the number of bits per sample on the second format side, and cyclically converts the audio data in the first format composed of a bit stream of serially arranged samples. one writing, audio cyclically from the register while taking any time pause at a ratio corresponding to the ratio of single-sample per bit number of the first format-side one sample per bit rate and the second format-side reads the data, that converts the first format reclassified the number of bits of the sample number and one sample per field in the second format
Digital audio recording apparatus 請 Motomeko 2 wherein.
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