JPH0340581A - デジタル記録再生装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はハイビジョン信号の置載圧縮伝送方式であるＭ
じＳＥ倍信号磁気テープ・光デノスクなどの記録媒体に
デジタル記録する映像記録再生装置に関するものである
。

（ロ）従来の技術 最近、次世代のテレビとしてハイビジョンの開発が進め
られている。ハイビジョンカメラの出力信号はＲ，Ｇ、
Ｂ信号ともに３０ＭＨｚの帯域幅をもっている。このハ
イビジョン信号を衛星放送１チヤンネルで放送するため
にはベースバンド信号帝域幅で８　？ｖｌ　）！　ｚ程
度まで帯域圧縮する必要がある。これを実現するために
ＭＬ！　Ｓ　Ｅ　（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ５ｕｂ−Ｎｙｑｕ
ｉｓｔ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）方式と
呼ばれる帯域圧縮方式がＮＨＫで開発された。このＭＵ
ＳＥ方式の詳細についてはＮＨＫａ術研究（第３９巻、
第２号、Ｐ、１８〜Ｐ、５３、昭和６２年９月発行）、
テレビジョン学会誌（Ｖｏｌ、　４２．Ｎｏ、　８Ｐ、
　５１−Ｐ、　５８、昭和６３年８月発行）などで報告
されている。

またＭＵＳＥ信号の記録再生装置としてはアナログ記録
方式、デジタル記録方式が考えられ、また記録媒体には
磁気テープ、光ディスクなどが用いられている。このう
ち磁気テープ上にデジタル記録する、いわゆるデジタル
ＶＴＲの一例として、特開昭６１−２３８１８４号公報
（ＨＯ４Ｎ５／９２）’ＭＵＳＥ方式映像記録再生装置
及びＭＵＳＥ方式映像受信記録再生装置」がある。第３
図に従いこれを説明する。

入力端子（３０１）に入力されたＭＵＳＥ信号をローパ
スフィルタ（３０２）によって４１域制限Ｌ、Ａ／Ｄ変
換５（３０３）でデジタル信号に変換する。

尚、ＭＵＳＥ信号はサンプル値伝送されており、このサ
ンプル値を正確に生成しなければならない。このためＰ
ＬＬ回路（３０４）によってＭｔＪＳＥ信号に同期した
１６．２ＭＨｚのりサンプリングクロックを生威し、こ
のクロックでＡ／Ｄ変換を行う。このようにして得たＭ
ＵＳＥデジタル信号を時間軸圧縮（３０５）ｔ、、空い
た時間軸に誤り訂正符号を付加（３０６）する。その後
、変調！（３０７）、記録アンプ（３０８）、切換器（
３０９）、回転トランス（３１０）を経て、回転磁気ヘ
ッド（３１１）によって磁気テープ（３１２）に記録す
る。

再生時には回転磁気ヘッド（３１１）で再生された信号
は回転トランス（３１０）、切換１Ｂ（３０９）を経て
再生アンプ（３１３）で増幅される。これを復Ｆｌ（３
１４）し、時間軸補正回路（３１５）で回転磁気ヘッド
の時間軸の変動を補正する。次にデータの誤り訂正及び
修正（３１６）を行い、時間軸伸長回路（３１７）で時
間軸が記録前の状態に戻される。その後Ｄ／Ａ変換（３
１８）を行い、ローパスフィルタ（３１９）で帯域制限
し、出力端子（３２０）より出力する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前述の映像記録再生装置のようにＭＵＳＥ信号のみを記
録再生するように構成された装置では以下の問題が生じ
る。

アナログ方式のビデオディスクプレーヤ（以下ＶＤＰと
略す）や、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）
から再生されるＭＵＳＥ信号はドロップアウトによって
信号が欠落する場合があるうこれを保護するため、ＶＤ
ＰやＶＴＲからはＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号ヒは別にＤＯＣ＜
ドロップアウトコントロール）信号を出力している。Ｄ
ＯＣ信号は、正常信号の時にＯ”　　ドロップアウト発
生時にｌ”となるようにしている。ＭＵＳＥ信号を元の
ハイビジョン信号に戻すいわゆるＭＵＳＥデコーダはこ
のＤＯＣ信号を参照し、これが“０”の時、映像信号を
フレームメモリに書込み、“１”の時、書込みを停止し
ている。従って、ドロップアウト発生時の映像信号はＭ
ＵＳＥデコーダ内のフレームメモリには取込まれず、こ
の部分は前フレームの信号で置き換えられる。こうして
、ドロップアウトを補正している。

このようなＶＤＰやＶＴＲからのＭＵＳＥ信号をソース
とし、他の映像記録再生装置に記録する場合、ＭＵＳＥ
信号のみを記録再生する装置では前述のＤＯＣ信号を記
録することができない。

従ってこの信号を再生し、ＭＵＳＥデコーダに供給する
ことができず、ソースに含まれているドロップアウトの
補正ができなくなるという問題が発生する。

（ニ）ｒｓＭを解決するための手段 本発明のハイビジョンＭＵＳＥ信号のデジタル記録再生
装置ではＭＵＳＥ信号とともにＤＯＣ信号を記録再生す
るよう構成する。ＤＯＣ信号の記録方法はＭＵＳＥ信号
の量子化ビット数ＮにＤＯＣ信号用のｌビットを追加し
、Ｎ＋１ビツトの信号を記録再生すればよい。但し、こ
の方法は記録データ量を増加させる。記録データ量を増
加させない別の方法は次のとおりである。

ＭＵＳＥ信号を量子化する際、ある特定のデジタル値を
使用せず、このデジタル値をＤＯＣ信号用に用いる。例
えばＭＵＳＥ信号を８ビツトで量子化する場合、１６進
表記で“ＦＦｏ″をＤＯＣ信号用に用い、”ＯＯＨ”か
らＦＥ−の値でＭＵＳＥ信号を量子化する。つまり、Ｄ
ＯＣ信号が“１″の時には”ＦＦｎ”を記録し、ＤＯＣ
信号が“Ｏ”の時は“ＯＯｔｉ”から“ＦＥＲ″で量子
化したＭＵＳＥ信号を記録する。

再生時は記録時ヒ逆の処理を行う。再生信号がＦＦｕ”
の時ＤＯＣ信号を“１ｍとし、再生信号がＦＦｇ”以外
の時はＤＯＣ信号を０″とし、このＤＯＣ信号を再生さ
れたＭＵＳＥ信号とともにＭｔＪＳＥデコーダに供給す
る。

（ホ）作用 本発明ではＭＵＳＥ信号とともにＤＯＣ信号を記録再生
する。従ってＶＤＰＪｃ３ＶＴＲからの信号を記録再生
した場合でも、本装置から出力されるＤＯＣ信号をＭ　
Ｕ　Ｓ　Ｅデコーダに後続することにより、ＭＵＳＥ信
号のドロップアウト補正が行われる。

（へ）実施例 本発明の実施例としてデジタル信号を回転磁気ヘッドを
用いて磁気テープに記録再生するデジタルＶＴＲにつき
、第１図のブロック図に従って説明する。

入力端子（１０１）に入力されたＭＵＳＥ信号をローパ
スフィルタ（１０２）で８．１５ＭＨｚに帯域制限し、
Ａ／Ｄ変換＠　（１０３）で１０ビツトのデジタル信号
に変換する。この時ＰＬＬ回路（１０４）によりＭ　Ｕ
　Ｓ　Ｅ信号に同期した１６．２ＭＨｚのりサンプルク
ロックを生成し、このクロックでサンプリングする。こ
の後、切換回路（１０５）に入力する。尚、すでにデジ
タル化されたＭＵＳＥ信号を入力する場合は入力端子（
１０６）から入力し、デジタル入力インタフェース（１
０７）を介して切換回路（１０５）に入力する。

切換回路（１０５）でアナログ入力とデジタル入力の選
択切換えを行い、°この出力を分離回路（１０８）に入
力する。分離回路では映像信号、音声信号、コントロー
ル信号を分離する。分Ｈ後の各信号に対し映像信号処理
、音声信号処理、コン１−ｏ−ル信号処理を行う。

映像信号処理回路（１０９）ではデ・エンファシス処理
、伝送路用逆ガンマ補正処理を行い、８ビツトのデジタ
ル信号に変換する。但し、デイエンファシス処理はＭＵ
ＳＥ信号がＦＭモードで入力される場合だけ行い、ＡＭ
モードの場合は行わない。ＦＭモードかＡＭモードかは
コントロール信号より判別する。これらの処理を行った
後遅延回路（１，１０）に入力する。

一方、入力端子（１１１）からはＤＯＣ信号を入力する
。尚、ＤＯＣ信号のないＭＩＪＳＥ信号を記録する時は
この端子に“Ｌ　ＯＷ”レベルを入力しておく。ＤＯＣ
信号はＭＬｉＳＥ信号に対しＩＨ（１水平期間）＋３５
クロツク（１６，２ＭＨｚクロック）遅れて入力される
ので、この遅れ時間と（１０２）〜（１０９）の回路の
処理時間との差を遅延回路（１１０）で補正し、映像信
号とＤＯＣ信号が同じタイミングとなるようにする。Ｄ
ＯＣ信号付加回路（１１２）では、映像信号にＤＯＣ信
号を付加する。

この時、記録データ量の増加が間繕とならないのであれ
ば、８ビツトの映像信号にＤＯＣ信号ｌビットを付加し
、９ビツトの信号とすればよい。

これとは別に、記録データ量を増やさない方法として以
下の方法がある。映像信号の８ビットのデジタル値のう
ちある特定のデジタル値をＤＯＣ信号用に用いる。例え
ば１６遣表記で“Ｆ　Ｆ　ｓ”をＤＯＣ信号用に用いる
。つまり入力されたＤＯＣ信号が“ｌ”　（ドロップア
ウト発生時）の時、映像信号データを“ＦＦ１４″とし
て出力し、ＤＯＣ信号が“０”の時は“ＯＯＨ”から“
ＦＥ、″の映像信号データをそのまま出力する。尚、Ｍ
ＵＳＥ信号は８ビツト量子化時に“１０．″から“ＥＦ
”の間におさまるように規定されており、“ＦＦ、１″
などをＤＯＣ信号用に用いても問題ない。

また、”ＦＦ＋＋”になるような映像信号が入力される
可能性がある時はこれを“ＦＥ、＋”に変換するように
しておけばよい。以下の説明ではＤＯＣ信号をＦ　Ｆ　
Ｍ”　として記録するものとする。

音声信号処理回路（１１３）では音声信号の３値識別及
び３値信号から２値信号への変換を行う。コントロール
信号処理回路（１１４）ではコントロール信号の２値識
別を行う。これらの処理を行った後、映像、音声、コン
トロール信号をメモリ（１１５）に書込む。

誤り訂正符号（パリティ）生成回路（１１６）ではメモ
リ（１１５）に記憶されているデータに対し、第２図（
Ａ）の訂正ブロノクを構成するように垂直バノティと水
平パリティを生威し、このパリティをメモリ（１１５）
に書込む。第２図（Ａ）に示すように訂正ブロックは水
平方向にｎ、ワードの音声またはコントロールデータ、
ｎ、ワードの映像データ、ｎ、ワードの水平パリティで
構成し、垂直方向にはｍ１ワードの音声、コントロール
または映１象データ、ｍ、ワードのパリティで［５Ｅす
る。この訂正ブロックかにブロックで１つのトラックを
溝或し、さらにＬ本のトラックで１フイ一ルド分の映像
、音声、コントａ−ルデータを記録する。

パリティ生成後、メモリ（１１５）から音声データ、コ
ントロールデータ、映像データ、パリティを読出し、フ
レーム合成回路（１１７）に入力する。

ここでは第２図（Ｂ）に示すようなフレームを構成する
。ｉ、ワードの同期信号、ｌ、ワードのアドレス信号、
（ｎ＋＋ｎ＋＋ｎ３）ワードの音声、コントロール、映
像、パリティで１つのフレームを構成する。即ち第２図
（Ａ）の訂正ブロックの水平方向１行分に同期信号とア
ドレス信号を付加し、順次送）フ出すことになる。この
時、同期信号発生回路（１１８）で同期信号を出力し、
アドレス信号発生回路（１１９）でアドレス信号を出力
する。

また、回転ヘッドで記録するデジタルＶＴＲではヘッド
の切換わり部分即ち記録トラックの両エツジ側にプリア
ンプル部とポストアンブル部を設けている。これはヘッ
ド切換え時のマージン、クロック再生の引込み時間、シ
リンダの回転ジッタの吸収などのためである。このプリ
アンプル、ポストアンブル信号は通常デジタル記録され
る信号の最高記録周波数かその整数分の１になる一定の
周波数の信号である。これらの信号をプリアンプル、ポ
ストアンブル信号発生回路（１２０）で生威し、この信
号とフレーム合成回路（１１７）の出力信号を合成回路
（１２１）で合成する。

その後Ｐ／Ｓ変換回路（１２２）でパラレルデータから
シリアルデータに変換し、変調回路（１２３）でデジタ
ル変調した後、記録アンプ（１２４）で増幅する。切換
回路（１２５）では記録再生の切換えを行うと共に、回
転ヘッドの回転位相に応じて２系統に切換える。その後
、回転トランス（１２６ａ。

ｂ）を介して２個の回転磁気ヘッド（１２７ａ。

ｂ）で交互に磁気テープ（１２８）に記録する。

この時、磁気テープ上に記録されるトラックの信号７オ
ーマ７）は第２図（Ｃ）に示すものとなる。トラックの
両エツジ測に８１フレームのプリアンプルとＳ、フレー
ムのポストアンブルを記録し、その間にＳ、フレームの
音声、コントロール、映像、パリティを記録する。

尚、この実施例では２個の回転磁気ヘッドを用いて１チ
ヤンネルの信号を記録する装置について説明しているが
、記録データ量が多い場合は複数チャンネルに分割して
記録する必要がある。例えば２チヤンネルに分割して記
録する場合はメモリ（１１５）から出力されるデータを
２つのチャンネルに分配し、フレーム合成回路（１１７
）以降の回路をそれぞれ２系統用意し、４個の回転磁気
ヘッドで磁気テープに記録することになる。

次に再生時の回路動作について説明する。再生時には磁
気テープ（１２８）に記録された信号を回転磁気ヘッド
（１２７）で読出し、回転トランス（１２６）、切換回
路（１２５）を介して再生アンプ（１２９）に入力し、
増幅する。その後波形等化回路（，１３０）によって磁
気録再系で失われた特性を補償し、この再生信号を基に
してクロック生成（１３１）を行う。このクロックを用
いて波形等化後の信号を復調回路（１３２）で元のデジ
タル信号に復調する。そして同期検出回路（１３３）で
同期検出を行い、この同期検出信号を基準にして同期分
離・Ｓ／Ｐ変換回路（１３４）でデータを分離し、シリ
アルデータからパラレルデータに変換する。このデータ
をワード単位でメモリ（１３５）に書込む。

誤り訂正回路（１３６）ではメモリ（１３５）に書込ま
れたデータに対し第２図（Ａ）に示した水平パリティ及
び垂直パリティによって誤り訂正処理を行い、メモリ内
の誤ったデータを正しいデータで書換える。尚、この誤
り訂正処理で訂正不能となったデータについては“ＦＦ
Ｍ″をメモリに書込んでおけば本装置から出力される時
ＤＯＣ信号を′ｌ”とすることができる。

これらの処理を行った後、映像、音声、コントロールの
各データをメモリ（１３５）から読出す。映像データに
ついてはＤＯＣ信号分離回路（１３７）でＤＯＣ信号を
分離する。つまり映像データが′ＦＦｔｉ“の時にはＤ
ＯＣ信号を“１”にするとともに映像デ、−夕は“Ｉｏ
ｎ”からＥＦＦＩ”のいずれかの値にする。映像データ
が“ＦＦ、″以外の時はＤＯＣ信号を“０”にし、映像
データはそのまま値にしておく。尚、前述のように記録
時に映像信号８ビツトにＤＯＣ信号１ビットを付加して
記録する場合は単に９ビツトのデータからＤＯＣ信号１
ビットを分離すればよい。この処理の後、映像データは
映像信号処理回路（１３８）に入力し、ＤＯＣ信号は遅
延回路（１４５）に入力する。また音声データは音声処
理回路（１３９）に入力し、コントロールデータはコン
トロール信号処理回路＜１４０）に入力する。

映像信号処理回路（１３ｇ）、音声信号処理回路（１３
９）、コントロール信号処理回路（１４０）では記録時
の各処理回路（１０９，１１３，１１４）と逆の処理を
行い、合成回路（１４１）に入力する。合成回路（１４
１）では映像、音声、コントロールの各信号をＭ　Ｕ　
Ｓ　Ｅ信号の形式に合或し、またフ１／−ムパルス、Ｈ
Ｄ信号、クランプレベルなどの信号を付加する。

合成後の信号をＤ／Ａ変換回路（１４２）でアナログ信
号に変換し、ローパスフィルタ（１４３）で帯域制限１
−た後、出力端子＜１４４）から出力する。Ｄ。

Ｃ信号は出力端子（１４４）の信号に対し、ＩＨ＋３５
クロック（１６，２ＭＨｚクロック）遅れるように遅延
回路（１４５）で遅延して出力端子（１４６）がら出力
する。またＭ　１：　Ｓ　Ｅ信号をデジタル信号で出力
する時は合成回路（１，４１）の出力をデジタル出力イ
ンタフェース（１４７）を介して出力端子（１，４８）
から出力する。

次に簡単に、デコーダでのドロップアウト補正の動作に
ついて、第４図、第５図に従い説明する。

ＭＵＳＥ方式は、サブサンプリングにより帯域圧縮する
方式で、図５のようなサンプリングパターンを持つ。こ
れは、４フイールドを周期とし、フレーム毎に位相が反
転するパターンである。図４は、ＭＵＳＥデコーダーの
中にあるフレームメモリを利用したドロップアウト補正
の例である。サブサンプリングパターンは、図５に従い
、サンプル点でスイッチが“ｌ”ｉに倒れるものとする
。

サブサンプルパターンに相当するクロックでスイッチを
制御すると、フレームメモリ入力のＡ点では、現フレー
ムと１フレーム前の信号が重なった形となり、同様にフ
レームメモリ出力のＢ点では、１フレーム前と２フレー
ム前の信号が重なった形になる。フレームメモリ出力は
、再びスイッチされて、２フレーム前の信号が現フレー
ム信号に置き換わる。以上が、フレームメモリの入出力
動作であり、今、ドロップアウトが生ずると、サブサン
プルパターンに相当するクロ７クを禁止し、スイッチを
常に“０”側に倒すようにする。

このようにすれば、ドロ７プアウトが生ずると、フレー
ムメモリの出力でこれを補正することができ、結局２フ
レーム前の信号でドロノブアウト補正が行われる。

（ト）発明の効果 本発明のデジタル記録再生装置ではＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号
とともにＤＯＣ信号の記録再生が行える。従ってＶＤＰ
やＶＴＲからの信号をソースとして記録再生した場合で
も本装置から出力されるＤＯＣ信号をＭＵＳＥデコーダ
に接続することより、ＭＵＳＥデコーダでドロップアウ
ト補正が行える。また実施例に示した方法を用いれば記
録データ量を増やすことなくＤＯＣ信号の記録再生が行
える。

また、本装置で発生した訂正不能データに対し、ＤＯＣ
信号を′ｌ′として出力できるため、ＭＵＳＥデコーダ
でこのデータの補正が行える。従って本装置で補正回路
を省略できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は記
録される信号のフォーマットを説明するための説明図、
第３図は従来のＭＵＳＥ方式映像記録再生装置の一例を
示すブロック図である。第４図はドロップアウト補正装
置を示すブロック図、第５図はサブサンプリングの説明
図である。 １１１・・・ＤＯＣ信号人力　　１１２・・・ＤＯＣ付
加　　１４５・・・遅延回路　　１４６・・・ＤＯＣ信
号出力

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハイビジョン信号を帯域圧縮して生成されるＭＵ
   ＳＥ信号を記録再生するデジタル記録再生装置であって
   、ビデオディスクプレーヤやビデオテープレコーダなど
   から出力されるＭＵＳＥ信号を記録する際、該ＭＵＳＥ
   信号の欠落を示す信号（ドロップアウトコントロール信
   号など）をＭＶＳＥ信号とともに記録媒体に記録し、再
   生時にはＭＵＳＥ信号と前記欠落信号を記録媒体から読
   出し、ＭＵＳＥデコーダに供給することを特徴とするハ
   イビジョンＭＵＳＥ信号のデジタル記録再生装置。
2. （２）ＭＵＳＥ信号を量子化する際、ある特定のデジタ
   ル値を使用せず、また前記欠落信号よりＭＵＳＥ信号の
   欠落を判断し、ＭＵＳＥ信号が欠落した時にはそのデジ
   タル値を前記特定のデジタル値に置き換えて記録媒体に
   記録し、再生時には、記録媒体から読出した信号より前
   記特定のデジタル値を検出し、該検出結果より欠落信号
   を作成してＭＵＳＥ信号とともにＭＵＳＥデコーダに供
   給することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のハ
   イビジョンＭＵＳＥ信号のデジタル記録再生装置。