JPH0349488A - 磁気記録再生装置 - 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］ この発明はｌフィールドの映像信号をセグメント記録す
る装置に関し、特に通常再生における再生信号のレベル
補正を良好に行うとともに、映像内容の判別が可能な変
速再生を行うことができる磁気記録再生装置（以下セグ
メンｌ−ＶＴＲと記す）に関するものである。

〔従来の技術〕

輝度信号の帯域幅だけでも２０ＭＨｚというハイビジョ
ンベースバンド信号、あるいは帯域幅８．１ＭＨｚのＭ
ＵＳＥ信号（帯域圧縮されたハイビジョン信号）のよう
にＮＴＳＣ信号など現行の映像信号より広帯域の映像信
号を従来と同様のドラムを使用して記録する方法の一つ
として、１フィールドの映像信号を複数のトラックに分
割して記録するセグメント記録方式がある。即ち、磁気
ヘッドと磁気テープの相対速度を大きくすることにより
広帯域映像信号の記録を実現しようとするものである． また、ＶＴＲ内で発生する信号劣化、特に直線性やＤＣ
レベルの変動を補正して（以下、特性補正と記す）、よ
り忠実な映像信号の記録再生を行う方法が検討されてい
る．その一例を第１１図に示す．これは「並々木清志，
他：帯域圧縮方式ハイビジッン用ＶＴＲ，ナショナル　
テクニカルレポート，　Ｖｏｌ．３２．　Ｎα４」に示
されているものである．同図は特性補正手段のブロック
図であり、図において、１１０は再生ランプ信号を記憶
する再生ランプデータメモリ、１１１は再生ランプ信号
の加算平均及びチェックを行う加算平均及びチェック回
路、１１２はレベル補正テーブルメモリ、１１３は基準
ランプ信号データメモリ、１１４はデータ処理回路、１
１５はレベル補正テープルメモリ１１２のアドレスを切
り換えるスイッチ、１１６は再生信号入力端子、１１７
は再生ランプ信号入力端子、１１８は時間軸データ端子
、１１９は補正出力端子である。

従来の特性補正手段は上記のように構戒されており、映
像信号の垂直ブランキング期間内に黒レベルから白レベ
ルまで変化するランプ信号を記録し、これを再生するこ
とによって記録レベルと再生レベルとの対応をつけるよ
うにしている．そして第１２図（ａ）に示すランプ波形
を記録したとき、再生信号として第１２図Ｃｂ）に示す
ような歪んだ波形が得られたとすると、この再生ランプ
信号をタイムベースコレクタ装置（ＴＢＣ）に通して時
間軸を補正し、記録時のランプ信号とタイξングを一致
させることによって、入力信号レベルと再生出力レベル
との対応をつけるようにしている。

この動作を詳細に説明すると、再生ランプ信号はまず加
算平均及びチェック回路１１１に入力され、ここで複数
個の再生ランプ信号を加算してＳ／Ｎの改善を図るとと
もに、加算平均した再生ランブ信号の形状をチェックし
、ドロップアウト等の影響を除去する．加算平均及び形
状チェックされた再生ランプ信号は、時間軸データをア
ドレスとして再生ランブデータメモリ１１０に記憶され
る。次に再生ランプデータメモリ１１０のデータとアド
レスとを互いに逆転してレベル補正テーブルメモリ１１
２に記憶させる。基準ランプ信号データメモリ１１３に
は記録時のランプ信号の形状が記憶されており、レベル
補正テーブルメモリ１１２のアドレスとしてスイッチ１
１５を介して再生映像信号データを与えれば、基準ラン
プ信号データメモリ１１３のアドレスが定まり、基準ラ
ンプ信号データメモリ１１３の出力にレベル補正された
映像信号データが得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のセグメントＶＴＲでは可変速再生時に磁気ヘッド
が磁気テープ上の映像信号トラック（以下、トラックと
記す）を横切って走査するので、各セグメントからの再
生信号が入り乱れ、映像内容の判別が困難であった． さらに特性補正を行う場合、従来の手段では記録時のラ
ンプ信号と再生時のランプ信号のタイミングを完全に一
致させなければならないので、ベロシティーエラーと呼
ばれる一水平期間内の時間軸変動がある場合に、一水平
期間を通してタイミングを記録時と再生時とで完全に一
致させることができず、記録レベルと再生レベルとの対
応が正しくつけられないという問題があった．この発明
は上記のような問題点を解消するためになされたもので
、可変速再生時の映像内容判別を可能にするとともに、
通常再生時にベロシティーエラーがある場合にも特性補
正動作を正しく行える磁気記録再生装置を得ることを目
的とする．〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る磁気記録再生装置は、１フィールド期間
を周期とし少なくとも黒レベルから白レベルまで水平走
査期間を最小単位として変化する第１の基準信号を発生
する手段、及び上記第１の基準信号を記録信号に挿入す
る手段を備えるとともに、さらに通常再生時に再生され
た上記基準信号と、再生映像信号に同期して発生した第
２の基準信号とに基づいて再生映像信号のレベル補正を
行う特性補正手段と、変速再生時に上記再生された第１
の基準信号と磁気ヘッドの回転位相を示す信号とを入力
してメモリを制御し、映像信号を合成するメモリ制御手
段とを備えたものである。

（作用） この発明においては、記録時に挿入した基準信号を記録
時と通常再生時とで正確に対応づけることができるので
、正しくレベル補正ができるとともに、変速再生時、再
生信号から分離した基準信号と、磁気ヘッドの回転位相
を示す信号とを用いて再生映像信号の画面上の位置を検
知し、メモリを制御するようにしたから、内容の判別が
可能な変速再生映像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例によるセグメントＶＴＲの信
号処理部のブロック図であり、同図（ａ）は記録系、同
図（ロ）は再生系を示す。同図（ａ）において、１は映
像信号を８ビットのディジタルデータに変換する記録Ａ
／Ｄ変換器、２は映像信号から同期信号を分離するとと
もに、映像信号に同期したクロックを発生する同期分離
・クロック発生手段、３は記録Ａ／Ｄ変換器１の出力を
セグメント記録に適した形態に変換するセグメント分割
手段、４は同期分離・クロツク発生手段２の出力を受け
て黒レベルから白レベルまで変化する基準信号を発生す
る第１の基準信号発生手段、５は基準信号をセグメント
分割手段３の出力に挿入する基準信号挿入手段、６は基
準信号挿入千段５の出力をＤ／Ａ変換する記録Ｄ／Ａ変
換器、７はＦＭ変調器である。

また同図（ｂ）において、８はＦＭ復調器、９は磁気ヘ
ッドの再生出力のエンベローブ検波を行うエンベローブ
検波手段、１０はエンベローブ検波千段９の出力と所定
のしきい値とを比較するコンパレータ、１１はＦＭ復調
器８の出力を８ビノトのディジタルデー夕に変換する再
生Ａ／Ｄ変換器、１２はＦＭ復調器８の出力から同期信
号を分離するとともに後段の手段で使用する複数のタイ
旦ング信号を発住する同期分離手段、１３は時間軸変動
の補正を行うタイムベースコレクタ装置（ＴＢＣ），１
４はＴＢＣ１３の出力から基準信号を分離する基準信号
分離手段、１５は同期分離千段１２の出力を受けて記録
系で発生する基準信号と同様の基準信号を発生する第２
の基準信号発生手段、１６は基準信号分離手段１４の出
力と第２の基準信号発生手段１５の出力を受けて、映像
信号のレベル補正を行う特性補正手段、ｌ７は通常再生
時と変速再生時とで切り換わるスイッチ、１８は少なく
とも１フィールド分の映像信号を記憶可能なメモリ、１
９はヘッド切替信号と、コンバレータ１０の出力と、同
期分離手段ｌ２の出力と、基準信号分離千段１４の出力
とを受けてメモリｌ８の書き込み，読み出し用制御信号
を出力するメモリ制御手段、２０は再生Ｄ／Ａ変換器で
ある。

次に第１図から第１０図までを用いて動作を説明する。

なお、本実施例で扱う映像信号は走査線数１１２５本，
２；１インターレースの１チャンネルの信号（輝度信号
と２つの色信号が時分割多重された信号）とする。また
、本実施例では３セグメント記録、即ち、ｌフィールド
の映像信号を３本のトラックに分割記録する方式を採用
しているものとする。

第１図（ａ）に示した記録Ａ／Ｄ変換器１において、入
力映像信号は同期信号部分も含めて８ビットのディジタ
ルデータに変換される。即ち、信号はＯ〜２５５の値で
表現される。ここで、黒レベルは７２，白レベルは２５
５．同期先端は０となるように設定されているものとす
る。

第２図はセグメント分割千段３の入出力を模式的に示し
たものである。同図（ａ）は入力信号であり、１フレー
ムが１１２５本の走査線からなっている。

走査線番号１〜５６３は第ｌフィールド、５６４〜１１
２５は第２フィールドである。また、走査線番号１〜４
１及び５６４〜６０３は垂直ブランキング期間である。

垂直ブランキング期間には垂直同期信号等が含まれてい
るが、第２図（ａ）では省略している．セグメント分割
手段３は第２図（ａ），い）に示すように、各フィール
ドの５２２Ｈ（Ｈは水平走査期間を意味する）分の映像
信号を１７４Ｈずつの３＠のセグメントに分割する。こ
こで、各フィールドのセグメントを走査線番号の小さい
順に第１．２．３セグメントと呼ぶことにする。

第２，３セグメントについては、入力信号に対してそれ
ぞれ所定時間遅延することにより、各セグメント間に映
像信号がない期間を設ける。この期間をヘッド切替期間
と呼ぶ．各セグメントの長さは映像信号期間（１７４Ｈ
）とヘッド切替期間（１３．５Ｈ）を合わせた１８７、
５Ｈである。

なお、同図（９）では省略しているが、セグメント分割
手段３は上述のセグメント分割動作を行うとともに、第
１セグメントの映像信号期間の直前に負極性の垂直同期
信号を付加し、また各水平走査期間の信号毎に負極性の
水平同期信号と正弦波のバースト信号（以下、単にバー
スト信号と記す）を付加するものとする。垂直同期信号
は再生時フィールドの開始を判別するものであり、水平
同期信号とバースト信号はＴＢＣ１３で再生信号の時間
軸変動を補正するときに必要となる。

第１図（ａ）における第１の基準信号発生千段４は同期
分離・クロック発生千段２の出力を受けて、第３図に示
す基準信号を発生する．同図（ａ）は各水平走査線番号
に対する基準信号レベルの概略を示したものであり、同
図中）はそれを第１フィールドの場合について詳細に示
したものである。なお第２フィールドについても対応関
係は同様である。

第３図から明らかなように各セグメントとも、セグメン
トの開始部と終了部では基準信号レベルがそれぞれ２．
９Ｈにわたって同一であり、開始部と終了部の間では２
Ｈ毎にｌレベル増加している。また、フィールドの開始
から終了まで単調に増加している。基準信号挿入千段５
は上述の基準信号をセグメント分割手段３の出力に挿入
する。

この動作を第４図に示すタイムチャートを使って説明す
る。

第４図（ａ）はセグメント分割千段３の出力の水平走査
線番号２５０と２５１の部分（以下、それぞれ２５０ラ
イン，２５１ラインと記す）を示したものであり、各ラ
インの信号は水平同期信号とバースト信号と映像信号と
からなっている。同図中）は第１の基準信号発生千段４
で発生した基準信号であり、第３図に示した通り２５０
ラインでは１３９レベル，２５１ラインでは１４０レベ
ルである。第４図（Ｃ）は同期分離・クロック発生千段
２から基準信号挿入千段５へ出力された基準信号の挿入
期間を示すタイミング信号である。これらの信号を受け
て、基準信号挿入手段５は第４図（ｄ）に示す信号を出
力する，即ち、同図（Ｃ）のタイ藁ング信号が高レベル
の期間、基準信号をセグメント分割手段３の出力に挿入
する。ここで、タイミング信号が高レベルの期間を少な
くとも数クロック期間以上とし、再生信号にベロシティ
ーエラーがあっても影響を受けない幅を有しているもの
とする。

基準信号挿入手段５の出力は記録Ｄ／Ａ変換器６でアナ
ログ信号に変換され、次にＦＭ変調器７でＦＭ変調波に
変換された後、磁気ヘッドにて磁気テープに記録される
。

第５図は磁気ヘッドと磁気テープの関係を示す図であり
、２１３．２ｌｂは互いにアジマスが異なる磁気ヘッド
であり、ヘッド幅はトラックピ・ノチに等しいものとす
る．２２は磁気ヘッド２１ａ２ｌｂを搭載している回転
ドラム、２３は磁気テープである．回転ドラム２２は１
フレーム期間に３回転し、その結果、磁気テーブ２３に
は第６図に示すトラックパターンで信号が記録されるこ
とになる．図中、各トラック内の数字は水平走査線番号
を示す．また各トラックの上端に記した記号はアルファ
ベットが記録に使用したヘッドを示し、数字がセグメン
ト番号を示すものとする。即ち、例えばＡ１は磁気ヘッ
ド２１ａによって記録された第１セグメントのトラック
、Ｂ３は磁気ヘッド２ｌｂによって記録された第３セグ
メントのトラックを意味する。また斜線で示した部分は
第２図（ロ）で示したヘッド切替期間である。再生時ヘ
ッド切替がこの期間で行われるので、磁気テーブ２３の
伸び縮みがあっても映像信号部分の欠落は発生せず、元
の番号を復元できる。

次に再生時の動作を説明する。

通常再生状態において、レベル補正は以下の′ように行
われる。第ｌ図（′ｂ）において、磁気ヘッドの再生出
力はＦＭ復調された後、再生Ａ／Ｄ変換器１ｌで８ビッ
トのディジタル信号に変換され、続いてＴＢＣ１３にて
記録再生過程で生じた時間軸変動の補正と、セグメント
分割手段３による処理と逆の処理を受ける。即ち、第２
図（ｂ）から（ａ）へ変換される。従ってＴＢＣ１３の
出力においては、時間軸に関しては記録Ａ／Ｄ変換器１
の出力の状態に戻っていることになる。ここで、信号レ
ベルに関してはＦＭ変調器７，’ＦＭ復調器８等が非直
線特性を持っていると記録系での値と異なった値を示す
ことになる。即ち、第７図（ａ）に示したように再生映
像信号の２５０ラインの基準信号は本来１３９レベルで
あったものが（１３９＋α）レベルに変化し、２５１ラ
インについても１４０レベルが（１４３＋β）レベルに
変化している。なお、α，βは整数である。このような
レベル変動は基準信号だけでなく、映像信号部分でも同
様に発生している。そこで、基準信号分離手段１４では
ＴＢＣ１３の出力から第７図（ロ），（Ｃ）に示すよう
に基準信号を分離し、その値（再生基準信号レベルと呼
ぶ）を特性補正手段１６に供給する。一方、第２の基準
信号発生手段１５では同期分離手段１２から再生映像信
号より分離した垂直同期信号と水平同期信号を受けて、
各ラインに対して第７図（ｄ）に示すように第１の基準
信号発生手段４と同一の値を出力する。

特性補正手段１６はメモリで構威されており、再生基準
信号レベルをアドレスとし、第２の基準信号発生千段１
５の出力をデータとしてメモリに書き込んでレベル補正
テーブルを作戒する．そして、映像信号期間ではＴＢＣ
１３の出力をアドレスとして、メモリからの読み出しを
行うことにより、再生信号のレベル補正を行うのである
。レベル補正された再生映像信号はスイッチｌ７を経て
Ｄ／Ａ変換された後、ＶＴＲ出力となる．次に変速再生
時の動作について説明する。

？お、変速再生期間中、ＴＢＣ１３はライン単位の時間
軸変動補正のみを行い、第２図（ｂ）から（ａ）への変
換動作は行わないものとする。また、特性補正手段は補
正テーブルの更新を停止するものとする。

ここで、記録時の３．５倍の速度で磁気テープ２３を走
行させつつ再生を行う場合を例にとる。

第８図はその場合のトラックパターンとヘッド走査軌跡
の関係を示す図である。図中、Ａｔ，８２等の意味は第
６図と同じである。また、磁気テープ下端のＡ，Ｂはそ
れぞれ磁気ヘッド２１ａ．２ｌｂの走査軌跡を示す。２
個のヘッドのアジマスが異なる■ことから斜線で示した
部分のみが再生される。

第１図い）におけるエンベロープ検波手段９とコンパレ
ータ１０はヘッド再生出力の振幅が十分大きい期間を検
出する。即ち、第８図中の走査軌跡２４の場合を例にと
ると、エンベローブ検波手段９の出力は第９図（ａ）と
なる。ここで、コンパレータ１０のしきい値をエンベロ
ープ検波手段９の最大出力の半分に設定しておくと、コ
ンバレータ１０の出力は伺図（ｂ）となる。この出力の
高レベルの期間は再生映像信号のＳ／Ｎが比較的良い期
間を示している． ここで、第１０図の実線は第３図の内容をヘッドの回転
位相角と基準信号レベルの関係として示したものである
．この関係は変速再生の場合であっても変わらない．従
って第８図の走査軌跡２４の場合の再生基準信号は第９
図（Ｃ）の実線のようになる．なお、コンパレータ１０
の出力が低レベルの期間については省略している． メモリ制御手段１９にはヘッド切替信号が入力しており
、この信号からヘッドの回転位相を知ることができる。

メモリ制御手段１９ではヘッドの回転位相に応じて第１
０図に破線で示した第１及び第２のしきい値を発生して
基準信号分離手段ｌ４の出力と比較して、再生信号がど
のセグメントに属するかを判別し、さらにヘッドの回転
位相からセグメント内のおよその位置、即ちフィールド
内ライン番号（第２フィールドも第１フィールドとして
扱う）を導出することができる。メモリ制御手段１９は
コンパレータ１０が高レベルの期間のみ特性補正千段１
６の出力をメモリ１８の前記導出したラインに書き込む
。そしてメモリ１８からの読み出しは再生映像信号とは
非同期で、所定の同期信号に従って行う。メモリ１８の
出力はスイッチｌ７を経てＤ／Ａ変換された後、ＶＴＲ
出力となる。このとき、第８図からも明らかなようにヘ
ッドのｌ２走査毎にメモリ１８の内容は更新され、しか
も各セグメントの再生信号が入り乱れることがないので
、十分映像内容の判別が可能な変速再生画像が得られる
． なお、上記実施例では走査線数ｌ１２５本，２：１イン
ターレースの１チャンネルの映像信号を考えたが、映像
信号の仕様はこれに限るものではないことは言うまでも
ない。また、セグメント数も３に限られるものではなく
、他のセグメント数の場合．あるいは多チャンネル記録
とセグメント記録とを併用する場合においても同様の効
果を奏する． また、上記実施例で採用した第３図の基準信号発生アル
ゴリズムもこれに限るものではなく、変速再生時にヘッ
ド切替信号との関係からセグメントを判別可能なもので
あればよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

また、特性補正手段としてメモリを使用する例について
説明したが、マイクロコンピュータを用いてソフトウェ
アでレベル補正データを作威し、レベル補正データに不
連続点が生じた場合にデータを補関する等の他のレベル
補正方式を用いても良い。

また、上記実施例では再生時に得られる再生基準信号の
データをそのまま用いた例について説明したが、複数回
の再生基準信号のデータを加算平均，平滑化する手段、
ドロップアウトが発生した場合の再生基準信号のデータ
は使用しない、などの手段を併用することによりさらに
一層の効果を期待できる。

さらに、変速再生の説明におけるテープスピードやコン
パレータのしきい値が上記実施例中の値に限るものでな
いことは言うまでもない．〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば記録時に挿入した少な
くとも黒レベルから白レベルまで水平走査期間単位で変
化する第ｌの基準信号と、通常再生時に同様に発生する
第２の基準信号とを対応づけるようにしたので、ベロシ
ティーエラ一等、若干の時間軸変動が残る場合でもレベ
ル補正動作を正確に行うことができ、また変速再生時、
再生基準信号とヘッドの回転位相とから映像信号のセグ
メント及びＴＶ画面上の位置を判別できるので、メモリ
を用いた内容判別が可能な変速再生を実現できる効果が
ある． さらに、この発明によれば特性補正と変速再生時の映像
信号位置の判別とを同一の基準信号を用いて実現するこ
とができるので、記録信号に占める映像信号期間を大き
くとることができ、記録信号中にそれぞれの用途に対応
した信号を挿入する場合に比較して信号帯域幅が狭い分
だけ映像信号のＳ／Ｎを良くすることができるという効
果もある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による磁気記録再生装置の信
号処理部のＩ威を示すブロック図、第２図はセグメント
分割手段の動作を説明するタイムチャート図、第３図は
第１の基準信号発生手段の出力を説明する基準信号一走
査線番号関係図、第４図は基準信号挿入手段の動作を説
明するタイムチャート図、第５図は磁気ヘッドと磁気テ
ープの接触関係を示すヘッドーテープ状態図、第６図は
磁気テープのトラックパターン図、第７図は特性補正動
作を説明するタイムチャート図、第８図は３．５倍速再
生時のヘッド軌跡図、第９回は３．５倍速再生時の動作
を説明するタイムチャート図、第１０図は基準信号一ヘ
ッドの回転位相角関係図、第１１図は従来の特性補正装
置の構威を示すブロック図、第１２図はその動作説明図
である。 図において、４は第１の基準信号発生手段、５は基準信
号挿入手段、１４は基準信号分離手段、ｌ５は第２の基
準信号発生手段、１６は特性補正手段、１８はメモリ、
１９はメモリ制御手段である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１フィールド期間の映像信号を複数の映像信号ト
   ラックに記録する磁気記録再生装置において、 記録映像信号に同期し、１フィールド期間を周期として
   映像信号の１水平走査期間毎に、少なくとも映像信号の
   黒レベルから白レベルまでに相当する複数種のレベルの
   異なる信号の一つを発生する第１の基準信号発生手段と
   、 該第１の基準信号発生手段の出力を前記記録映像信号の
   水平ブランキング期間内の所定の位置に挿入する基準信
   号挿入手段と、 再生映像信号に同期して動作し、前記第１の基準信号発
   生手段と同様の基準信号を発生する第２の基準信号発生
   手段と、 該第２の基準信号発生手段の出力と前記再生映像信号か
   ら分離して得られる基準信号とを用いて該再生映像信号
   をレベル補正する特性補正手段と、変速再生時に前記再
   生映像信号から分離した基準信号と磁気ヘッドの回転位
   相を示す信号とを入力してメモリを制御し、映像信号を
   合成するメモリ制御手段を備えたことを特徴とする磁気
   記録再生装置。