JPH0222977A - ビデオ信号記録再生装置 - 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、映像信号を磁気記録再生するビデオ信号記録
再生装置（いわゆる、ビデオテープレコーダー）に関す
るものである。

〈従来の技術〉 近年、テレビジョン画像の高画質化の要求が高まり、各
種の試みが為されているが、最も有力な手段の１つとし
て脚光をあびているもので、高精彩ＴＶ方式すなわちハ
イビジョン（以下ＨＤＴＶ）方式がある。そしてこの方
式に供するＶＴＲ１所謂ＨＤ−ＶＴＲの開発の試みもい
くつか試されている。・しかしながらＨＤ−ＶＴＲは情
報量が従来に比べて５倍程度もある広帯域信号を記録再
生する必要があり、速い転送レートが要求され、その為
にヘッドと磁気テープの相対速度を大きくすることが必
要である。

従来技術としては、例えば、１９８７　　ＩＥＥＥＶｏ
ｌ、　　ＣＥ−３３４３ｒＷｉｄｅｂａｎｄ　Ｒｅｃｏ
ｒｄｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ　
Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｂａ５ｅｂａｎｄＶＣＲｓＪに
みられるように、輝度信号帯域２０ＭＨｚ。

色信号帯域５ＭＨｚを記録再生するために回転ドラムの
回転数を従来の一般のＶＴＲの３倍の５４００ｒ、ｐ、
ｍに上げ、さらに１つのフレームを例えば３つのセグメ
ントに分割（これを３セグメント記録という）し、それ
ぞれ別々のトラックに記録し、−度に記録するトラック
の数を２本（これを２チヤンネル記碌という）に分は転
送周波数の低下を図る方式が提案された。

第２図（ａ）に従来のセグメント記録方式の磁気ヘッド
の構成を示す。同図で磁気テープ１は、回転ドラム２に
供給側ガイドポール３９巻取側ガイドボール４を介して
ヘリカルに巻付けられている。

回転ドラム２には磁気へラド５，６が隣接して取付けら
れる。ドラム回転数は５４００ｒ、ｐ−ｍである。

磁気ヘッド５，６及び磁気テープ１の移動方向は矢印方
向に示す通りであり、上記構成によれば、磁気テープ１
に記録されるトラックパターンは第２図（ｂ）に示すよ
うになり、ビデオ信号はドラム３回転で１画面（フレー
ム）を形成する。いわゆる２ＣＨ、３セグメント記録で
ある。

次に第３図に画面分割の様子を上記トラックパターンと
対比し示す。第３図（ａ）にはビデオ入力信号を、第３
図（ｂ）にはＶＴＲに記録する信号を示している。ビデ
オ入力信号には垂直ブランキング部７と呼ばれる辱映像
に関与しない部分があり、通常のホームビデオではこの
部分でヘッド切替を行なっている。しかし、ＨＤ−ＶＴ
Ｒのセグメント記録においては画面を分割するためにヘ
ッド切替え位置が垂直ブランキング部７だけでなく映像
部にも位置することになる。そのため、第３図（ｂ）に
示すように記録する場合には垂直ブランキング部７を３
つのヘッド切替領域に分割し、映像信号は各々、時間Ｔ
だけ遅延させて、ヘッド切換えを行なうようにして回路
的に処理している。又、ｌフィールドでのトラックパタ
ーンとセグメントの対比は第２図及び第３図に示してお
り同図から理解される様に６トラツクで１フイールドを
形成している。尚、再生時には上記記録時の逆の信号処
理となる。

しかしながら、上記従来技術においてはセグメントに分
割９合成するものである為に、回路処理上、１画面分の
情報を蓄える画像メモリーが必要であり、又、ヘッド切
換領域８ａ、８ｂ、８ｃの形成及び画面のつなぎ部分を
処理する信号処理回路が必要となる。このため膨大なメ
モリー容積を有し、コストアップだけでなく装置全体の
大型化はまぬがれず、民生用機器としては極めて不適切
である。

一方、上記の様に１つのフレームをセグメントに分割せ
ずに記録を行う、ノンセグメント記録も存在する。この
ノンセグメント記録でのＨＤ−ＶＴＲの提案は、いわゆ
る１インチＣフォーマットと呼ばれる業務用ＶＴＲで実
現しておりドラム径φ１３５層、ドラム回転数３６０Ｏ
ｒ、ｐ、ｍ＋テープ巻付角３４６　等の諸元を有する。

第４図に従来のノンセグメント記録方式の磁気ヘッドの
構成を示す。同図では回転ドラム２と供給側ボール３２
巻取側ボール４の配置を示し、第５図に回転ドラム２と
各ボール間と、ポール間のギャップ９をＧｍとし、テー
プ巻付角度をθ度とした場合の互いの関係を示す。各ポ
ール３，４はヘリカル記録を行なうために、所定のリー
ド角をもってテープ１が回転ドラム２に巻付く様に、回
転ドラム２に対して斜めに取付けられている。

第５図に示すように例えば民生用として装置の小型化を
考慮し、ドラム径をφ７６間、ポール径をφ４ＩＩＩＩ
ｍとすれば、上記のＣフォーマット並の巻付角を得て、
ノンセグメント記録を達成するＫは、ギャップ９が物理
的に少なく、非現実のものとなる。もちろん、ボール径
を小さくすればある程度のギャップは得られるものの、
磁気テープの信頼性からできるだけボール径は大きく（
曲率半径を大きく）すべきである。前述のＣフォーマッ
トの例ではドラム径も大きく、又、業務用ということで
テープローディングも手動で行っているので問題は少な
いが、民生用としてオートチーグローディング機構を付
加する装置においては上記説明のように実現性は困難で
ある。

〈問題点を解決するだめの手段〉 本発明は上記従来技術の欠点を改善し、低価格で高信頼
性にすぐれたＨＤ−ＶＴＲを提供することを目的とする
ものであり、この目的を実現するために、ビデオ信号を
記録する時にはその信号を圧縮し、再生する時は信号を
伸長するためのラインメモリーを補助として使用し、こ
れによりテープは回転ドラムにほぼ全周巻きつける、い
わゆる、Ω巻きを具現化する。又、ｌトラック当りのデ
ータ転送周波数を低下させるために２ＣＨ記録とする。

この構成により、いわゆるノンセグメント記録を行なう
ものである。

〈作用〉 上記構成により ■　ノンセグメント記録のため、回路系も複雑でなく、
膨大な画像メモリーが不要となる０■　データを時間軸
圧縮及び伸長するためのラインメモリーはセグメント記
録に比べ５〜！５％程度の容量で良く、装置全体として
低価格化が図られる。

■　ざらに倍速サーチ時にも１走査で１画面が形成され
ているため、画像の乱れがなく良好なサーチ画像となる
。

〈実施例〉 以下、本発明に係る実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例の装置の動作を示す説明図であ
る。

第１図（ａ）には回転ドラム１回転（ｌフィールド）の
記録信号を示しており、この信号は映像に関与しない垂
直ブランキング部７と、映像、水平同期信号ｌＯ等を含
む。この信号を記録する場合、従来のノンセグメント記
録方式のＶＴＲと同様、磁気テープ１と磁気へラド５，
６が接触しないタイミング、いわゆるヘッドブランキン
グ部はビデオ信号の垂直ブランキング部７に相当させ、
ビデオ信号と記録信号は実時間で対応させる必要がある
。

しかしながらノンセグメント記録を行なう場合、前述し
た如く、ボール間の干渉が生じ、又ボール径を非常に小
さく（φ１．０以下）せねばならず、困難である。この
ため本装置では第１図（ｂ）に示すようＫ、映像信号を
一時的に蓄えるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ　Ｍ
ｅｍｏｒｙ）＋　１を用意し、このＲＡＭＩＩに対して
書込み速度ｆｓｃ＋で書込む。そしてテープに対しての
記録に際しては、ＲＡＭＩＩに収容したデータを読み込
み速度ｆＳＣ２で読み出し、第１図（Ｃ）に示す信号で
テープに記録する。この時ｆｓｃｌ＜ｆｓｃ２の関係と
すれば、映像データは、ｆｓｃＩ／ｆｓｃ２の割合でデ
ータ圧縮が行なわれたことになる。さらに、ＲＡＭＩＩ
の容量としては、ライン数で言えば第１図の（Ｈ＋−Ｈ
２）だけで良く、画面全てを記憶する必要はなく、ごく
わずかの容量で済む。

ここで第１図（ａ）　、　（ｅ）にてドラム径と巻付角
の関係を説明する。テープ巻付角θｌ　、ドラム径θＤ
ｉ（第１図（ｄ））であればテープ上の記録長を固定し
て考えると、前述の圧縮比ｆｓｃＩ／ｆｓｃ２より圧と
なる。又、その時にはテープに対する書込み長関係式が
成り立つ。このように、ラインメモリー（ＲＡＭ　）を
一部位用することによりノンセグメント記録でありなが
ら第１図（ｅ）の様にテープ巻付角を少し減少させるこ
とができ、テープガイドボール径を大きく、又、ポール
間の干渉等を軽減できる。

第６図に本発明に係るビデオ信号記録再生装置の一実施
例のシステム概略ブロック図を示す。

映像入力としては輝度信号（Ｙ）、広帯域色信号（Ｃｗ
）、狭帯域色信号（Ｃｎ）及びＲ、Ｇ　、Ｂ信号があり
、Ｒ、Ｇ　、Ｂ信号はマトリックス回路１２によりＹ　
、Ｃｗ、Ｃｎ信号に変換される。セレクター回路１３に
より、Ｙ、Ｃｗ、Ｃｎ又はＲ、Ｇ　、′Ｂの選択を行な
った後、映像信号はＡ／Ｄ変換器１４によりデジタル信
号化され、Ｙ信号はそのまま通過し、色信号は記録信号
を狭帯域化するためにＣｗ。

Ｃｎ−信号をフィルター１５で分離後、線順次するため
の線順次回路１６を通り、ＴＣＩエンコーダー１７にそ
れぞれ入る（、　ＴＣＩ　（Ｔｉｍｅ　Ｃｏｍｐｒｅｓ
ｓｅｄＩｎｆｅｇｒａｔｉｏｎ　）エンコーダ１７は輝
度信号と色信号を時間軸圧縮し、重畳するもので通常３
：１の割合でＴＣＩ化される。ＴＣＩ信号はＤ／Ａ変換
器１８でアナログ信号に戻され、ＦＭ変調器１９でＦＭ
変調され、記録アンプ２０により磁気ヘッド５．６を介
し、磁気テープｌに記録される。

一方磁気ヘッド５，６からの再生信号は再生アンプ２２
で増巾され、ＴＢＣ（Ｔｉｍｅ　Ｂａ５ｅ　Ｃｏｒｒｅ
ｃ−ｔｏｒ）２３を通り、時間軸のジッター補正が行な
われる。ＴＢＣ２３からの信号はＴＣＩデコーダー２４
を通り輝度信号と色信号に分けられ、輝度信号は信号処
理のための同期信号を得るため、同期付加回路２５へ９
色信号は線順次された信号を元にもどすためにライン交
代回路２６．及びＴＣＩ化のため間引れたＣｗ、Ｃｎ信
号を、例えばＩＨ前後の信号を用いた一次補関するだめ
の一次補間回路２７へ通る。これらのｙ、Ｃｗ、Ｃｎ信
号はＤ　／　Ａ変換器２８により、アナログ信号に変換
され映憬出力となる。逆マトリックス回路２９はＲ，Ｇ
。

Ｂ信号を出力するための変換器である。

上記システム構成において、ＨＤ−ＴＶ倍信号なわち１
１２５ライン／フレームの信号を記録再生する場合の前
述のデータ圧縮（第１図参照）の手順を信号処理回路の
転送りロックを考慮して次に説明する。

ｆＹをビデオ信号サンプリング周波数（ＭＨ２）、ηを
ビデオ信号のＩＨ間での有効映像割合、ＮをＴＣＩ後の
サンプリングクロック周波数、Ｋを水平同期、カラー位
相バースト等を含むサンプリングクロック周波数とする
。この時１ライン（ＩＨ）間の総割当てクロック数は ここで４／３はＴＣＩ化のデータ圧縮比である。

一方、本発明に係る装置による記録は、ノンセグメント
記録であり物理的に無記録部（ヘラドブラーンキング部
）がある。そして信号同期性を考慮すれば、ドラム１周
におけるライン数（Ｈ数）が整数であることが必要であ
り、ドラム１周でのライン数を求めると である。

ここで、前述の本発明に係る装置のデータ圧縮手法を適
用すると、データ圧縮率＝−（ｍ、ｎは整数）とすると
、記録時のマスタークロック周波数は ｆｔ＝ｆｙＸ−となり、■式は ■式が整数である必要がある。

さらにＨを１フレーム当りの有効ライン数、θを有効巻
付角とすれば、次の関係式が成り立つ。

θ＝−肚二−Ｘ３６０’ ｆ　ｔ／３０　　　　　　　　・・・・・・・・・■上
記■、■式及びｆｙはＰＣＭ音声のサンプリング周波数
である４８ＫＨｚ等の因数を持つことの条件を求めれば
、その例として ｆｙ＝５１．８４０ＭＨｚ、ｎ＝１３．ｍ＝ｌ０．に＝
８５゜Ｎｅ＝１８７２　、Ｈ＝＋０５２ライ：’、Ｈｄ
＝６００ライン、θ＝３１５．６°がある。

ここで、ドラム径と巻付角の関係式は次式である。

ｎ＝　　　　ＸＤ□　（ＤＯはデータ圧縮後の径ル・・
■２・Ｈｄ 例えばり。＝φ７６ｔｚｍ　　とすればデータ圧縮前の
ドラム径はＤ＝φ７１．２５ｍｌとなり、物理的な圧縮
比はα＝０．９３７５となる。又、この時の巻付角度は
、前なる。これらの数値を第５図に適用すると、明らか
にポール間の干渉は軽減され、又、ボール径も大きくで
き、テープダメージも少なくノンセグメント記録が容易
に具現化できることが認められる。

第７図に本実施例での物理的寸法を示す。θ＝３１５．
６．θ３＝５　、アープ送り速度Ｖ　ｔ＝４７．６８０
順／ｓ、トラックピッチｐ　ｔ＝０．０３８１調、ドラ
ム回転数＝３６０Ｏｒ、ｐ、ｍである。又、第８図にＣ
ＨＡヘッド、ＣＨＢヘッドの相対寸法を示す。ＣＨＡヘ
ッドとＣＨＢヘッドは互いにヘッドギャップのアジマス
角が逆向きであり、再生時の隣接クロストークを軽減す
るように適度な角度θ４を有している。以上の説明にお
いては、ＰＣＭ音声、コントロールトラック、タイムコ
ードトラック等の通常の記録パターンには触れていない
がこれらを付加できることは言うまでもない。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明によればビデオ信号を記録する時
にその信号をわずかに圧縮し、再生する時にはわずかに
伸長するためにメモリーを補助的に使用し、画面全てを
メモリーに蓄えることなく、容易にノンセグメント記録
が行なえる結果、装置全体の小型化と低価格が実現でき
、民生用機器としての提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るビデオ信号記録再生装置の一実施
例の動作説明図、第２図は従来の磁気ヘッドの構成説明
図、第３図は画面分割の様子を示す説明図、第４図は従
来の磁気ヘッドの構成説明図、第５図はギャップの巻付
角の関係のグラフ図、第６図は本発明に係る装置の一実
施例のシステム概略ブロック図、第７図は本発明に係る
装置の一実施例の磁気ヘッドの構成説明図、第８図はそ
の磁気ヘッドの位置関係を示す説明図である。 図中、１：磁気テープ　　　２：回転ドラム３：供給側
ボール　　４：巻取側ボール５：磁気ヘッド　　　６：
磁気ヘッド ７：垂直ブランキング部 ｌＯ：映像、水平同期信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビデオ信号を記録再生するヘリカルスキャン型回転
   ヘッドと、垂直ブランキング区間に疑似の水平ラインを
   付加するように時間軸を圧縮する手段を備え、画像情報
   を重畳した有効ライン部分が回転ドラムのテープ巻き付
   け範囲内に配置するように為し、テープの非巻き付け部
   分を含むドラム１回転に相当するライン数が整数である
   ように構成してなるビデオ信号記録再生装置。 ２、記録されたテープを再生する際に、時間軸を伸張す
   る手段により疑似の水平ラインを除去し元のビデオ信号
   に複号する手段を有する請求項第１項記載のビデオ信号
   記録再生装置。