JPH01129583A - 信号の記録媒体と処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、同期借りを欠き、アナログデータとディジタ
ルデータの両方を持つ特殊画像信号を記録し、限定した
対象の使用者に供される記録媒体と、特殊画像信号の信
号処理装置に関する。

〈用語〉 本明細書に言う複合画像信号とは、映像信号期間、水平
帰線期間、垂直帰線期間を持ち、映像信シシ”期間に映
像再生装置の走査線−にで表示可能な映像信号を持つ信
号であり、かつ映像再生装置の電子ビームの帰線が正規
に行えるように、水平同期（Ｆ＋　”ｊを水平帰線期間
に持ち、垂直同期信号、等化パルス及び水平同期信号を
垂直帰線期間に持つ信号を意味する。また、本明細書の
特殊画像信号とは、映像信号期間に映像に関するアナロ
グ信号を持つ信号であるが、複合画像信号と異なり、同
期借けの一部または総てを欠くため、そのままでは映像
再生装置の電子ビームの帰線を正規に行うことができな
い。また、この特殊画像信号は帰線期間に制約されない
ので、１フイールドに占める映像信号期間の割合が一定
とは限らない。また、この特殊画像信号に同期信号を適
切に挿入すると複合画像信号に類似した借りとなる。同
期信号を挿入する付近の期間は、同期信号も映像信号も
含まず、映像信号とは別の情報信号、すなわちディジタ
ル信号のために使うことができる。さらに、同期信号の
挿入とは関係なく、ディジタル信Ｕの期間を作ることも
でき、特殊画像信号中のディジタル信号で構成された期
間は、電子ビームの帰線とは必ずしも関係しない。従っ
て、本明細書では、ディジタル信号で構成された期間で
、垂直同期借りを挿入できる程の少し長い期間を集中情
報信号期間と呼び、また各水平走査線期間に分散し、映
像信号期間に挟まれた短い期間を分散情報信号期間と呼
ぶ。

本明細書に言うディジタル信号とは、変調のイｆ無や変
調の方式や極性にはかかわらず、符号で構成されたディ
ジタルデータを内容として持っ信号を意味する。また、
同期信号は本明細書のディジタル信号に含めない。また
本明細書に言うアナログ信号とは、連続な値または連続
に近い多数の値で構成されたアナログデータを内容とし
て持つ信シじ″を意味する。

本明細書にＳう極性とは、信号値からペデスタルレベル
値を引いたときの値が正であるか負であるかを意味する
。

〈従来の技術とその問題点〉 映像信号や音声信号を記録媒体から再生する録画ＩＩＩ
生装置としてＶＴＲやビデオディスクプレーヤがと１及
しているが、音道これらを用いて再生する記録媒体には
、被写体を映像化して得られるアナログデータで構成さ
れた実映像のアナログ信号が記録されており、これを再
生してもアナログデータたけなので装置使用者に対応し
て変化する対話（（１１の映像表示はできない。また学
習用に使用されるビデオカセットテープとして、実映像
と実音声のアナログデータをそれぞれ映像トラックと音
声トラックに記録するとともに、音声トラ、りの一部に
符号で構成されたディジタルデータを記録したものがあ
る。このテープはディジタルデータの再生時に実音声が
中断され、また単位時間当たりのディジタルデータ再生
ｉｆｆが少ないので、複雑な情報処理を動きのある実映
像の変化にあわせて行うことは出来ない。この他に、符
号で構成されたディジタルデータをビデオカセットテー
プから再生する方法には、映像トラックに映像情報を記
録せずそのかわりに音声情報をｆ）ＣＭ録音した記録媒
体から再生する方法かある。この方法では映像の再生を
同時には行い得ない。

一方、アナログデータで構成された映像信号を持つ複合
画像信号において、垂直帰線期間の少数の走査線を利用
して疑似映像のためのディジタルデータを重畳する方法
は文字放送として実用化されている。しかし、文字放送
のディジタル信号の１ビットは非常に短く（約１７５ｎ
ｓ）、」二記■）ＣＭ録音の場合の半分以下であるため
、録画再生装置で記録再生することは困難である。また
文字放送と同じ走査線部分を使って−１−記ＰＣＭ録音
と同じ密度で記録すると、１１１位時間当たりに再生で
きるディジタルデータ量がわずかになってしまう。

記録媒体から再生した動きのある実映像を組み込み、対
話型で映像表示をするには、録画再生装置と直結した情
報処理装置と共に、情報処理装置を動作させる為の符号
で構成されたディジタルデータか大量にアナログデータ
とともに再生される必要があるが、従来どうりに記録さ
れた記録媒体と従来とうりの再生装置ではこれができな
い。

〈発明の］」的〉 本発明は、かかる従来の問題を克服し、実映像を再生し
つつ同じ記録媒体から、映像表示に関する大量のディジ
タルデータを短時間に読み出すことを可能にするととも
に、実映像と疑似映像を組み合わせた映像を、装置使用
者の入力操作に対応し、かつ実映像の内容にも対応して
変化させ表示することを可能にするものである。また、
装置使用者が補助入力装置で入力した信号を映像と関連
して処理したり、補助出力装置に映像と関連する信号を
出力したりする為のディジタルデータをも、実映像を再
生しつつ短時間に読み出すことを可能にするものである
。

く問題を解決するための手段〉 複合画像信号では、同期信号に関係する帰線期間は信号
全体の約２０％を占めており、同期信号を省いて記録す
ることができれば、この帰線期間をディジタルデータの
記録に使用して情報信す期間にすることにより、かなり
のｆ、ｔのディジタルデータをアナログデータと共に記
録することが可能で、そのような信号を記録した記録媒
体からは、アナログデータと共にかなりの量のディジタ
ルデータを同時に再生することが可能になる。このよう
な同期信号を欠（特殊画像信号は、帰線期間に制約され
ないので、１フイールドに占める映像信号期間の割合を
一定にする必要はなく、さらに多量のディジタルデータ
が必要な場合は映像信号期間を短くし、集中情報信号期
間や分散情報漬け期間の長さを増加させ多量のディジタ
ルデータを記録することができる。

そこで従来の問題を解決する為に、実映像のアナログ信
号を持つ映像信号期間と、ディジタル信けを持つ集中情
報信号期間や分散情報信１月υ１間を主にして構成した
特殊画像信号を、記録した記録媒体を作成する。この特
殊画像信号を録画ｒｌＴ生装置で再生したのち、その再
生信号から実映像の表示内容の変化に同期または先行し
ている大量の符号化したディジタルデータを取り出し、
更にこのディジタルデータの一部を、装置使用者の入力
操作に従い選択し、これにより得られたディジタルデー
タに基づき疑似映像を作成し、実映像の変化とタイミン
グを合わせて、疑似映像と実映像とを紺み合わせた映像
の為の信号を作成し、また、特殊画像信号内にディジタ
ル信号が含まれていた位置に関連して同期信号を挿入し
、複合画像信号に類似する信号とする。また装置使用者
の入力による指示がある場合、選択したディジタルデー
タに基づく信号を補助出力装置に出力したり、更にまた
、装置使用者が補助入力装置で入力した信号の一部また
は全体を、ディジタルデータに基づき処理して出力する
。

〈実施例〉 本発明を実施した信号処理装置を組み込んだ信号再生処
理システムの一例を第１図に示す。録画再生装置（ＶＴ
Ｒ）と映像再生装置であるテレビ受像機（′Ｉ’　Ｖ　
）の間に信号処理装置（Ｑ）が接続され、さらにこれに
、補助入力装置であるマイク（Ｍ）やシミュレーシヨン
・ユニット（Ｕ）やテレビカメラ（Ｔ　Ｖ　Ｃ）が接続
され、さらにまた補助出力装置であるヘッドホン（Ｈ）
やプリンター（Ｐ）や外部スイッチ（Ｓ）が接続されて
いる。

この実施例の信号処理装置は、キーボード（Ｋ）を持つ
コンピュータであるが、メモリーやＣＰＵを含む一般的
な回路に加え、ディジタル信号抽出回路、アナログ信号
処理回路、タイミング信号抽出回路、同期調節回路、同
期信号処理回路、誤り訂正回路、疑似映像作成回路、映
像信号合成回路、疑似音声作成回路、音声借り合成回路
、音量調節回路及び録画再生装置制御信号発生回路をも
内部に組み込んだコンピュータである。このシステムで
用いる記録媒体は本発明をビデオカセットテープで実施
した記録媒体である。

本発明を実施した信号処理装置を組み込んだ信号再生処
理システムの他の例を、第２図〜第５図に示す。第１図
の例との主な相違点は、第２図の例で用いる記録媒体は
本発明の実施の別例のビデオディスク（Ｄ）で、録画再
生装置はビデオディスクプレーヤ（Ｖ　Ｄ　Ｐ）である
。第３図の例では信号処理装置（Ｑｌ）は、ディジタル
信号抽出回路、アナログ信号処理回路、タイミング信号
抽出回路、同期調節回路、同期信号処理回路、メモリー
回路、誤り訂正回路、映像信号合成回路、音声借り合成
回路、音量調節回路及び録画再生装置制御信号発生回路
を持ち、映像表示装置（ＩＤ）と結合し、キーボードを
持つ小型コンピュータである信号処理装置（Ｑ２）とは
コードで接続されている。第４図の例では、信号処理装
置（Ｑ）は、録画再生装置（ＶＴＲ）と結合し、キーボ
ードを含む入力部（Ｉｋ）は赤外線信号を発して、装置
使用者の入力操作を信号処理装置に伝える。第５図の例
では信号処理装置（Ｑ）は、テレビ受像機（ＴＶ）と結
合し、第４図の例と同様にキーボードを含む入力部（Ｉ
ｋ）は分かれている。

本発明を実施した一例の信号処理装置では、第７図に示
すように信号が流れる。本発明を実施した−例の記録媒
体を、録画再生装置で再生して得られた特殊画像信号（
１）は、ディジタル信号抽出回路でアナログ映像信号（
２）とディジタル信号（３）に分けられ、次にディジタ
ル信ひはタイミング信号抽出回路で、ディジタル信号の
開始点を示す基準点信号（４）を発生すると共に、ディ
ジタル信号はタイミング信号とディジタルデータ（５）
に分けられ、ディジタルデータは次に誤り訂正される。

基準点信号は、同期調節回路で同期信号挿入の為の時間
差が加算された後、同期信号処理回路で同期信号及び等
価パルスの発生に使われる。一方、ディジタルデータに
関しては、装置使用者があらかじめキーボード操作によ
り信号処理装置に入力し記憶させた指定に、適合するデ
ィジタルデータが選択され、これがメインメモリーに蓄
えられる。次に、装置使用者の指定に対応し、なおかつ
実映像の内容に対応するディジタルデータが、タイミン
グ信号にあわせて、メインメモリーから次々と選択して
取り出される。以−１−のようにして選びだされたディ
ジタルデータは、疑似映像作成回路と疑似音声作成回路
により、それぞれ疑似映像信号（６）や疑似音声信号（
７）に変換される。また、実映像に関するアナログ信号
（２）は一部のディジタルデータに基づき処理され、映
像合成回路に送られる。映像合成回路では、同期信号や
等価パルスが挿入され、かつ疑似映像信号と処理された
アナログ映像信号とが合成され、これによりできた複合
画像信号に類似の信号（８）はそのまま又はＲＦ変調さ
れてから、テレビ受像機へ出力される。記録媒体にアナ
ログ信号として、実映像に加え疑似映像の信号が記録さ
れている場合も再生された映像信号は同様に処理される
。マイクから入力された音声信号（９）や録画再生装置
から来た音声信号（１０）はディジタルデータに基づき
処理され、この処理されたアナログ音声信号（１１）は
疑似音声信号（７）と音声合成回路で合成され、できた
合成音声信号（１２）は音量調節又はＲＦ変調された後
、再生装置（ヘッドホン、テレビ受像機）へ出力される
。映像再生装置や音声再生装置以外の補助出力装置の為
のディジタルデータは、装置使用者のキーボード操作に
よる指示がある場合、そのまま又は情報処理してから、
接続された補助出力装置（プリンター、外部スイッチ）
に出力される。外部スイッチは、これにに接続した他の
装置を映像と関連させて作動させる。また、装置使用者
がシミュレーション・ユニットにより入力する場合、そ
の信号はキーボード操作と等価の信号として信号処理装
置に記憶される。また、アナログ信号で構成された映像
信号をテレビカメラにより入力する場合は、その信　　
　　号は処理されたあと映像合成回路で合成映像の一部
に組み込まれる。

従来のビデオカセットテープ（第８図Ａ）には、音声ト
ラック（ｓｔ）、　コントロールトラック（ｃ　ｔ）そ
して映像トラックがある。映像トラックにはアナログ信
号で構成された映像信号を記録した映像信号期間の区域
（映）と、同期信号を記録した垂直帰線期間の区域（垂
）及び水平帰線期間の区域（水）があり、これをを従来
どうりにＶＴＲで再生しテレビ受像機で映像表示すると
（第６図）、同期信号により電子ビームが正規の走査と
帰線を行い、垂直帰線期間を除き、１フレームにつき約
４９０本のアナログ映像信号を表示する走査線が集まり
、アナログデータに基づく映像が画面全体に写る。これ
に対し、本発明の実施例の記録媒体では、図に簡略化し
て例示するように、ビデオテープ（第８図Ｂ、　Ｃ）で
あっても、ビデオディスク（第９図Ａ、Ｂ）であっても
、各フィールドの映像トラックはアナログデータとして
映像信号が記録されている区域（映）と、ディジタルデ
ータを記録する集中情報信号期間の区域（集）や分散情
報信号期間の区域（分）が主になって構成され、水平帰
線期間の区域（水）のような同期信号を持つ区域はすく
ないか、無くなっている。

これらの記録媒体を従来どうりにＶＴＲやビデオディス
クプレーヤで再生し、そのままテレビ受像機で映像表示
することはできない。再生した信号からディジタル信号
を抜き取り、同期信号を挿入し、複合画像信号に類似す
る信号に変える処理を行うと、第１０図に示すように、
画面にはアナ口グデータに基づく映像に加えてディジタ
ル信号を抜いた部分の一部が黒い画面として表示され、
使用した記録媒体では映像信号期ｆｆｆｌに対し集中情
報信号期間や分散情報信号期間がおよそどのような割合
で含まれているかが分かる。

記録媒体の映像トラック関し、各フィールドの後部１／
３にディジタルデータ（ｄｄ）を入れ、その残り２／３
にアナログデータ（ａｄ）を水平帰線期間で区切って入
れて記録した記録媒体（第８図Ｂ、第９図Ａ、　　Ｂ）
を用いて、同期信号の挿入開始点と集中情報信号期間の
開始点との時間差を大きくすると第１０図Ａのような画
面となり、小さくすると第１０図Ｂのような画面となる
。また各フィールドの後部１／１０を集中情報信号期間
とし、残り９／１０の走査線期間を映像信号期間と分散
情報信号期間で２・１に分けて記録した記録媒体（第８
図Ｃ）を用いると、第１０図Ｃのような画面となる。更
にまた、各フィールドの前部６／］０の各走査線期間を
映像信号期間と分散情報信号期間で７：３に分け、次の
３／１０の各走査線期間を映像信号期間と分散情報信じ
゛期間で２・１に分け、後部１／１０を集中情報信号期
間として記録した記録媒体を用いると、第１０図りのよ
うな画面となる。ただし、１フイールド当たりの集中情
報信号期間や分散情報信号期間の割合は」二記の例に限
るものではなく、また、」−記の数値と画面との関係は
大略である。なお第８図Ｃでは、区域の数を約１１５０
に減らし、略図として描いである。

第１０図Ａ、Ｂの例では１フレーム当たりディジタルデ
ータは約１７５木の走査線に記録され、１フレーム当た
り８本の走査線を使う文字放送と比べ、格段に多いディ
ジタルデータが含まれている。各フレームで実映像の表
示内容に少し先行する内容のディジタルデータをこの集
中情報信号期間に入れておくと、動きや変化を伴う映像
内容であっても、画面の進行による表示内容の変化に常
に先行するディジタルデータが次々に読み出されていく
。このようにして得られる多電のディジタルデータから
、装置使用者の操作に対応するディジタルデータを選択
し、実映像の内容変化の瞬間と同期して入っているタイ
ミング（３号により実映像の変化時にあわせながら、デ
ィジタルデータに基づく疑似映像信号を次々に作り変え
る。このように作られた疑似映像の信号を、例えば、第
１１図に示すように、画面上では第１０図Ａの黒画面の
部分に疑似映像が来るよう挿入した画像信号を合成する
。また、ディジタルデータに含まれる実映像に関する画
像位置情報や、装置使用者の入力する方向指示に従い、
実映像の一部分を疑似映像に置換して表示する画像信号
を合成する。また、ディジタルデータに含まれる画像輪
郭情報や装置使用者の入力する方向指示に従い、実映像
に関するアナログデータの一部を処理し、画像の一部分
を移動し、移動した後にディジタルデータに基づく疑似
映像を挿入した画像借りを合成する。

疑似映像の表示内容を変化させる必要のない場面では、
後で必要となるディジタルデータかこのような場面の集
中情報信号期間に入れてあり、ここからあらかじめ多く
のディジタルデータを取り出しメインメモリーに蓄えて
おく。実映像の内容の区切り目や内容の終了直前の映像
トラックには、録画再生装置制御信号（第７図中の１３
）を発生するためのディジタルデータが入っているが、
この制御信号により録画再生装置は停止や巻戻し等のモ
ードに切りかわる。この時には、あらかじめメインメモ
リーに蓄えておいたディジタルデータに基づき、疑似映
像のみで構成された画像信号を作成する。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、記録媒体を用いて実映像
を再生しながら、同じ記録媒体から映像内容に応じて、
大量の符号で構成されたディジタルデータを短時間に読
み出すことができる。更にそのディジタルデータを基に
、動きがあり変化する実映像の内容に対応し、なおかつ
装置使用者の入力操作にも対応する疑似映像を、実映像
と組み合わせて表示する事が可能になる。更にまた、装
置使用者が補助入力装置で入力した信号を映像と関連し
て処理したり、補助出力装置に映像と関連する信号を出
力したりする事も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明を実施した信号処理装置を組み
込んだ信号再生処理システムの例である。 第６図は従来の再生システムである。第７図は本発明の
実施例の信号処理装置を使用した時の信号の流れの概略
を例示するブロック図である。第８図はビデオテープの
記録の概略図で、１フイールドの映像トラックが例示し
てあり、Ａは従来のもの、Ｂ、　Ｃは本発明の実施例で
ある。第９図は本発明を実施したビデオディスクの同様
な概略図で、ΔはＶ　ＨＤ方式、ＢはＣＡＶ方式である
。第１０図は集中情報信号期間や分散情報信号期間を示
す黒画面の部分と、実映像（実）との表示例である。 第１１図は本発明を実施して得た合成画像の一例を示し
ている。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）垂直同期信号と水平同期信号の少なくとも一方を
   欠き、映像に関するアナログ信号で構成された期間と、
   ディジタル信号で構成された期間を持つ信号を記録して
   いる記録媒体に関し、アナログ信号として、被写体を撮
   影して得られる映像信号を記録していることを特徴とす
   る記録媒体。 （２）アナログ信号として、被写体を撮影して得られる
   映像信号に加え、疑似映像の信号を記録した特許請求の
   範囲第１項記載の記録媒体。 （３）ディジタル信号として、疑似映像の作成に関する
   ディジタルデータを記録した特許請求の範囲第１項記載
   の記録媒体。 （４）ディジタル信号として、疑似音声の作成に関する
   ディジタルデータを記録した特許請求の範囲第１項記載
   の記録媒体。 （５）ディジタル信号として、アナログ信号を変化させ
   る為のディジタルデータを記録した特許請求の範囲第１
   項記載の記録媒体。 （６）ディジタル信号として、プリンターを作動させる
   為のディジタルデータを記録した特許請求の範囲第１項
   記載の記録媒体。 （７）ディジタル信号として、外部スイッチを作動させ
   る為のディジタルデータを記録した特許請求の範囲第１
   項記載の記録媒体。 （８）ディジタル信号として録画再生装置の制御に関す
   るディジタルデータを記録した特許請求の範囲第１項記
   載の記録媒体。 （９）ディジタル信号として情報処理切り替えの為のタ
   イミング信号を記録した特許請求の範囲第１項記載の記
   録媒体。 （１０）記録媒体は磁気テープを用いて記録した特許請
   求の範囲第１項記載の記録媒体。（１１）記録媒体はビ
   デオディスクを用いて記録した特許請求の範囲第１項記
   載の記録媒体。 （１２）垂直同期信号と水平同期信号の少なくとも一方
   を欠き、アナログ信号で構成された映像信号期間と、デ
   ィジタル信号で構成された期間を持つ信号を入力すると
   、入力された信号に関する処理を行うことを特徴とする
   信号処理装置。 （１３）処理として、入力された信号よりディジタルデ
   ータを抽出する特許請求の範囲第１２項記載の信号処理
   装置。 （１４）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータから、装置使用者の入力操作に適合するディジタル
   データを選択する特許請求の範囲第１２項記載の信号処
   理装置。 （１５）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき、疑似映像の為の映像信号を作成する特許
   請求の範囲第１２項記載の信号処理装置。 （１６）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき、アナログ信号を変化させる特許請求の範
   囲第１２項記載の信号処理装置。 （１７）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき合成された疑似映像と、入力されたアナロ
   グ信号に基づく映像とを、組み合わせて映像再生装置に
   表示するための信号を作る特許請求の範囲第１２項記載
   の信号処理装置。 （１８）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき、音声信号に関する処理を行う特許請求の
   範囲第１２項記載の信号処理装置。 （１９）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき、プリンターを作動させプリントする為の
   信号を出力する特許請求の範囲第１２項記載の信号処理
   装置。 （２０）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき、外部スイッチを切り替える為の信号を出
   力する特許請求の範囲第１２項記載の信号処理装置。 （２１）処理として、入力された信号中のディジタルデ
   ータに基づき、録画再生装置を制御する為の信号を出力
   する特許請求の範囲第１２項記載の信号処理装置。