JPH04168604A

JPH04168604A - ディジタルデータの磁気記録装置

Info

Publication number: JPH04168604A
Application number: JP2294673A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kubota; 幸雄久保田; Youichirou Senshiyuu; 専修　陽一郎; Akihiro Uetake; 昭浩上竹; Shinichi Hasegawa; 真一長谷川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1992-06-16

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、ディジタルビデオ信号、ディジタルオーデ
ィオ信号、サブデータ等のディジタルデータを磁気テー
プに記録する磁気記録装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、入力ディジタル画像信号を複数の画素デー
タからなるブロック単位のデータに変換するブロック化
回路と、このブロック化回路の出力データをブロック単
位に圧縮符号化する符号化回路と、この符号化回路の出
力符号化データをチャンネル符号化するチャンネル符号
化回路とを有し、このチャンネル符号化回路の出力デー
タを回転ドラムに装着された磁気ヘッドによって磁気テ
ープに記録するようにしたディジタル画像信号の磁気記
録再生装置において、画像データ、オーディオデータ及び付加コードを所定の
配列で磁気テープに記録すると共に、磁気テープを回転
ドラムに巻き付ける巻き付け角を１８０°より小に選定
することにより、テープローディング機構の構成を簡単
とし、また、テープ走行を安定とできるようにしたもの
である。

［従来の技術］近年、カラービデオ信号をディジタル化して磁気テープ
等の記録媒体に記録するディジタルＶ’ＴＲとしては、
放送局用のＤ１フォーマットのコンポーネント形のディ
ジタルＶＴＲ及びＤ２フォーマットのコンポジット形の
ディジタルＶＴＲが実用化されている。

前者のＤ１フォーマットのディジタルＶＴＲは、輝度信
号及び第１、第２の色差信号を夫々１３゜５Ｍ）Ｉｚ、
６．７５ＭＨｚのサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換した
後所定の信号処理を行ってテープ上に記録するもので、
これらコンボ−７ント成分のサンプリング周波数の比が
４：２：２であるところから、４：２：２方式とも称さ
れている。

後者のＤ２フォーマットのディジタルＶＴＲは、コンポ
ジットカラービデオ信号をカラー副搬送波信号の周波数
ｆｓｃの４倍の周波数の信号でサンプリングを行ってＡ
／Ｄ変換し、所定の信号処理を行った後、磁気テープに
記録するようにしている。

これらディジタルＶＴＲは、共に放送局用に使用される
ことを前提として設計されているため、画質最優先とさ
れ、■サンプルが例えば８ビツトにＡ／Ｄ変換されたデ
ィジタルカラービデオ信号を実質的に圧縮することなし
に、記録するようにしている。

一例として、前者のＤ１フォーマットのディジタルＶＴ
Ｒのデータ量について説明する。

カラービデオ信号の情報量は、上述のサンプリング周波
数で、各サンプル当り８ビツトでＡ／Ｄ変換した場合に
、約２１６Ｍｂｐｓ　（メガビット／秒）の情報量とな
る。このうち水平及び垂直のブランキング期間のデータ
を除くと、１水平期間の輝度信号の有効画素数が７２０
、色差信号の有効画素数が３６０となり、各フィールド
の有効走査線数がＮＴＳＣ方式（５２５／６０）では２
５０となるので、１秒間の映像信号のデータ１ｌＤｖはＤ　ｖ　＝（７２０＋３６０　＋３６０）Ｘ８　Ｘ２５
０　Ｘ６０＝１７２．８　　Ｍ　ｂ　ｐ　　ｓとなる。

ＰＡＬ方式（６２５１５０）でもフィールド毎の有効走
査線数が３００で、１秒間でのフィールド数が５０であ
ることを考慮すると、そのデータ量がＮＴＳＣ方式と等
しくなることが判る。これらのデータにエラー訂正及び
フォーマット化のための冗長成分を加味すると、映像デ
ータのビットレートが合計で約２０５．８Ｍｂｐｓとな
る。

また、オーディオ・データＤａは約１２．８Ｍｂｐｓと
なり、更に編集用のギャップ、プリアンプル、ポストア
ンブル等の付加データＤｏが約６゜６　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓ
となるので、記録データ全体の情報量Ｄｔは以下の通り
となる。

Ｄｔ＝Ｄｖ＋Ｄａ＋Ｄ。

＝１７２．８　＋１２．８＋６．６　＝２２５．２　Ｍ
　ｂ　ｐ　ｓこの情報量を有するデータを記録するため
、ＤｌフォーマットのディジタルＶＴＲでは、トラック
パターンとして、ＮＴＳＣ方式では１フイールドで１０
トラツク、また、ＰＡＬ方式では１２トラツクを用いる
セグメント方式が採用されている。

また、記録テープとしては１９ｍ−幅のものが使用され
、テープ厚みは１３μｍと１６μｍの２種類があり、こ
れを収納するカセットには大、中、小の３種類のものが
用意されている。これらのテープに上述したフォーマッ
トで情報データを記録しているため、データの記録密度
としては約２０゜４μｒｒｆ／ｂｉｔ程度となっている
。記録密度が高いと、符号間干渉或いはヘッド・テープ
の！磁変換系の非線形性による波形劣化によって、再生
出力データのエラーが発生し易くなる。従来の記録密度
としては、エラー訂正符号化を行っているとしても、上
述の数値が限界であった。

以上のパラメータを総合すると、Ｄ１フォーマットのデ
ィジタルＶＴＲの各サイズのカセットの再生時間は下記
の通りとなる。

このようにＤ１フォーマットのディジタルＶＴＲは放送
局のＶＴＲとして、画質最優先の性能を求めたものとし
ては十分のものであるが、１９ｔ＋ｗ幅を有するテープ
を装着した大型のカセットを使用しても、高々１．５時
間程度の再生時間しか得られず、家庭用のＶＴＲとして
使用するには、頗る不適当なものといえる。

一方、現在家庭用ＶＴＲとしては、β方式、■Ｈ３方式
、８１１１１１方式等が実用化されているがいずれもア
ナログ信号の形態で記録・再生を行うもので、夫々の画
質がかなり改良されているものの、例えばカメラで撮像
して記録したものをダビングしてコピーしようとした時
、このダビングの段階でかなりの画質劣化が生じ、これ
を複数回繰り返した場合には、はとんど鑑貰に耐えられ
ないものとなってしまう欠点があった。

従って、記録情報量を再生歪みが少ないような形で圧縮
し、かつ記録密度をあげることによって、テープ幅が８
ｍｍ或いはそれ以下の幅狭の磁気テープを使用しても、
長時間の記録が可能なディジタルデータの磁気記録装置
が本願出願人により考えられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

回転ヘッド形のアナログＶＴＲでは、連続的に再生信号
を必要とするために、１８０°対向ヘツド等を用いて、
カラービデオ信号を記録・再生していた。従って、カラ
ービデオ信号以外のオーディオデータ、サブデータをも
、トラックに付加的に記録しようとすると、８■ｍ　Ｖ
　Ｔ　Ｒのように、テープ巻き付け角を１８０°以上と
し、オーバーラツプ区間にこれらのデータを記録してい
る。

しかしながら、１８０°以上の巻き付け角の場合では、
回転するドラムの影響によりテープ走行が不安定となっ
たり、テープローディングを行う機構が複雑になる問題
があった。

従って、この発明の目的は、テープ巻き付け角を１８０
°より小さくすることにより、これらの問題が解決され
たディジタルデータ夕の磁気記録再生装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、入力ディジタル画像信号を複数の画素デー
タからなるブロック単位のデータに変換するブロック化
回路（５，６）と、ブロック化回路（５，６）の出力デ
ータをブロック単位に圧縮符号化する符号化回路（８）
と、符号化回路（８）の出力符号化データをチャンネル
符号化するチャンネル符号化回路（１１）と、入力ディ
ジタルオーディオ信号を符号化するオーディオ信号符号
化回路（１５）と、制御用の付加コードを発生する付加
コード発生回路を有し、チャンネル符号化回路（１１）
の出力画像データ、オーディオ信号符号化回路（１１）
の出力オーディオデータ及び付加コード発生回路の出力
付加コードを回転ドラムに装着された磁気ヘッド（１３
Ａ、１３Ｂ）によって磁気テープ（７８）に記録するよ
うにしたディジタルデータの磁気記録装置において、画
像データ、オーディオデータ及び付加コードを所定の配
列で磁気テープ（７８）に記録すると共に、磁気テープ
（７８）を回転ドラムに巻き付ける巻き付け角を１８０
°より小に選定したことを特徴とするディジタルデータ
の磁気記録装置である。

〔作用〕

磁気テープ７８の回転ドラムへの巻き付け角が１８０°
より小とされているので、回転ドラムに影響されてテー
プ走行が不安定となったり、テープローディング機構が
複雑となる問題を解消することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

この説明は、下記の順序に従ってなされる。

ａ、信号処理部す、ブロック符号化Ｃ，チャンネルエンコーダ及びチャンネルデコーダｄ、ヘッド・テープ系ｅ、電磁変換系ｆ、テープローディング機構ａ、信号処理部まず、この−実施例中のディジタルＶＴＲの信号処理部
について説明する。

第１図は記録側の構成を全体として示すものでアル。Ｉ
Ｙ、ＩＵ、１■、で夫々示す入力端子に例えばカラービ
デオカメラからの三原色信号Ｒ１Ｇ、Ｂから形成された
ディジタル輝度信号Ｙ、ディジタル色差信号Ｕ、■が供
給される。この場合、各信号のクロックレートは上述の
Ｄ１フォーマットの各コンポーネント信号の周波数と同
一とされる。即ち、夫々のサンプリング周波数が１３，
５ＭＨｚ、６．７５ＭＨｚとされ、且つこれらの１サン
プル当たりのビット数が８ビツトとされている。

従って、入力端子ＩＹ、ＩＵ、１■に供給される信号の
データ量としては、上述したように、約２１６Ｍｂｐｓ
となる。この信号のうちブランキング期間のデータを除
去し、有効領域の情報のみをとりだす有効情報抽出回路
２によってデータ量が約１６７Ｍｂｐｓに圧縮される。

有効情報抽出回路２の出力の内で輝度信号Ｙが周波数変
換回路３に供給され、サンプリング周波数が１３．５Ｍ
Ｈｚからその３／４に変換される。この周波数変換回路
３としては、例えば間引きフィルタが使用され、折り返
し歪みが生じないようになされている。周波数変換回路
３の出力信号がブロック化回路５に供給され、輝度デー
タの順序がブロックの順序に変換される。ブロック化回
路５は、後段に設けられたブロック符号化回路８のため
に設けられている。

第３図は、符号化の単位のブロックの構造を示す。この
例は、３次元ブロックであって、例えば２フレームに跨
がる画面を分割することにより、第３図に示すように、
（４ライン×４画素×２フレーム）の単位ブロックが多
数形成される。第３図において、実線は奇数フィールド
のラインを示し、破線は偶数フィールドのラインを示す
。

また、有効情報抽出回路２の出力のうち、２つの色差信
号Ｕ、■がサブサンプリング及びサプライン回路４に供
給され、サンプリング周波数が夫々６．７５Ｍ）ｆｚか
らその半分に変換された後、２つのディジタル色差信号
が交互にライン毎に選択され、１チヤンネルのデータに
合成される。従って、このサブサンプリング及びサプラ
イン回路４からは線順次化されたディジタル色差信号が
得られる。この回路４によってサブサンプル及びサプラ
イン化された信号の画素構成を第４図に示す。

第４図において、Ｏは第１の色差信号Ｕのサンプリング
画素を示し、Δは第２の色差信号■のサンプリング画素
を示し、×はサブサンプルによって間引かれた画素の位
置を示す。

サブサンプリング及びサプライン回路４の線順次出力信
号がブロック化回路６に供給される。ブロック化回路６
ではブロック化回路５と同様に、テレビジョン信号の走
査の順序の色差データがブロックの順序のデータに変換
される。このブロック化回路６は、ブロック化回路５と
同様に、色差データを（４ライン×４画素×２フレーム
）のブロック構造に変換する。ブロック化回路５及び６
の出力信号が合成回路７に供給される。

合成回路７では、ブロックの順序に変換された輝度信号
及び色差信号が１チヤンネルのデータに変換され、合成
回路７の出力信号がブロック符号化回路８に供給される
。このブロック符号化回路８としては、後述するように
ブロック毎のダイナミックレンジに適応した符号化回路
（ＡＤＲＣと称する）　、Ｄ　ＣＴ　（Ｄｉｓｃｒｅｔ
ｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路等が適用
できる。ブロック符号化回路８の出力信号がフレーム化
回路９に供給され、フレーム構造のデータに変換される
。このフレーム化回路９では、画像系のクロックと記録
系のクロックとの乗り換えが行われる。

また、ＩＡで示す入力端子からディジタルオーディオ信
号が供給され、オーディオ符号化回路１５に供給される
。このオーディオ符号化回路１５は、ＤＰＣＭによりオ
ーディオデータのデータ量を圧縮する。オーディオ符号
化回路１５の出力データがフレーム化回路９に供給され
、ブロック符号化された画像データと共に、フレーム構
造に変換される。このフレーム化回路９に供給されるオ
ーディオデータは、画像データと関連する意味でリアル
タイムのものである。

フレーム化回路９の出力信号がエラー訂正符号のパリテ
ィ発生回路１０に供給され、エラー訂正符号のパリティ
が生成される。パリティ発生回路１０の出力信号が混合
回路１４に供給される。混合回路１４には、パリティ発
生回路１６及び１７の出力信号が夫々供給される。パリ
ティ発生回路１６は、オーディオ符号化回路１５の出力
データに対して、エラー訂正符号のパリティを生成する
。

最初の記録時では、上述のフレーム化回路９に供給され
るオーディオデータとパリティ発注回路１６に供給され
るオーディオデータとは、同一のものである。パリティ
発生回路１７は、入力端子ｌＳからのサブデータに対す
るエラー訂正符号化の処理を行い、パリティを生成する
。

混合回路１４では、１セグメントの後述する所定の位置
に、これらの画像データ、オーディオデータ、サブデー
タが挿入されたデータを形成する。

混合回路１４の出力信号がチャンネルエンコーダ１１に
供給され、記録データの低域部分を減少させるようなチ
ャンネルコーディングがなされる。

チャンネルエンコーダ１１の出力信号が混合回路１８に
供給される。混合回路１８には、ＡＴＦ（自動トラック
追従制御）用のパイロット信号が供給される。このパイ
ロット信号は、記録データと周波数分離できる程度の低
周波の信号である。

混合回路１８の出力信号が記録アンプ１２Ａ、１２Ｂと
回転トランス（図示せず）を介して磁気ヘッド１３Ａ、
１３Ｂに供給され、磁気テープに記録される。

上述の信号処理によって、入力のデータ量２１６Ｍｂｐ
ｓが有効走査期間のみを抽出することによって約１６７
Ｍｂｐｓに低減され、更に周波数変換とサブサンプル、
サプラインとによって、これが８４Ｍｂｐｓに減少され
る。このデータは、ブロック符号化回路８で圧縮符号化
することにより、約２５Ｍｂ　ｐ　ｓに圧縮され、その
後のパリティ、オーディオ信号等の付加的な情報を加え
て、記録データ量としては３１．５６Ｍｂｐｓ程度とな
る。

次に、再生側の構成について第２図を参照して説明する
。

第２図において磁気ヘッド１３Ａ、１３Ｂからの再生デ
ータが回転トランス（図示せず）及び再生アンプ２１Ａ
、２１Ｂを介してチャンネルデコーダ２２及びＡＴＦ回
路３４に夫々供給される。

チャンネルデコーダ２２において、チャンネルコーディ
ングの復調がされ、チャンネルデコーダ２２の出力信号
がＴＢＣ回路（時間軸補正回路）２３に供給される。こ
のＴＢＣ回路２３において、再生信号の時間軸変動成分
が除去される。ＡＴＦ回路３４では、再生されたパイロ
ット信号のビート成分のレベルからトラッキングエラー
信号を発生し、このトラッキングエラー信号が例えばキ
ャプスタンサーボの位相サーボ回路に供給される。

かかるＡＴＦの動作は、基本的には、８ｍｍＶＴＲで採
用されているものと同様のものである。

ＴＢＣ回路２３からの再生データがＥＣＣ回路２４．３
７及び３９に供給され、エラー訂正符号を用いたエラー
訂正とエラー修整とが行われる。

ＥＣＣ回路２４は、画像データに関するエラー訂正及び
エラー修整を行い、ＥＣＣ回路３７は、オーディオ専用
区間に記録されているオーディオデータのエラー訂正及
びエラー修整を行い、ＥＣＣ回路３９は、サブデータの
エラー訂正を行う、ＥＣＣ回路３７の出力信号がオーデ
ィオ復号回路３８に供給され、オーディオ信号の圧縮符
号化の復号がなされる。オーディオ復号回路３８の復号
デ−夕が合成回路３６に供給される。ＥＣＣ回路３９の
出力端子３３３には、再生されたサブデータが取り出さ
れる。このサブデータは、図示せずも、ＶＴＲ全体の動
作を制御するためのシステムコントローラに供給される
。ＥＣＣ回路２４の出力信号がフレーム分解回路２５に
供給される。

フレーム分解回路２５によって、画像データのブロック
符号化データの各成分が夫々分離されると共に、記録系
のクロックから画像系のクロックへの乗り換えがなされ
る。フレーム分解回路２５で分離された各データがブロ
ック復号回路２６に供給され、各ブロック単位に原デー
タと対応する復元データが復号される。また、フレーム
分解回路２５では、オーディオデータが分離され、この
オーディオデータがオーディオ復号回路３５に供給され
、環オーディオデータと対応する復号データが得られる
。この復号されたオーディオデータが合成回路３６に供
給される０合成回路３６は、入力される二つのオーディ
オ信号のスイッチング或いはクロスフェードによる合成
を行う。

ブロック復号回路２６からの画像データの復号データが
分配回路２７に供給される。この分配回路２７で、復号
データが輝度信号と色差信号に分離される。輝度信号及
び色差信号がブロック分解回路２８及び２９に夫々供給
される。ブロック分解回路２８及び２９は、送信側のブ
ロック化回路５及び６と逆に、ブロックの順序の復号デ
ータをラスター走査の順に変換する。

ブロック分解回路２８からの復号輝度信号が補間フィル
タ３０に供給される。補間フィルタ３０では、輝度信号
のサンプリングレートが３ｆｓから４　ｆｓ　　（４ｆ
ｓ　＝１３．　５Ｍ）ｆｚ）に変換される。

補間フィルタ３０からのディジタル輝度信号Ｙは出力端
子３３Ｙに取り出される。

一方、ブロック分解回路２９からのディジタル色差信号
が分配回路３１に供給され、線順次化されたディジタル
色差信号Ｕ、■がディジタル色差信号Ｕ及びＶに夫々分
離される。分配回路３１からのディジタル色差信号Ｕ、
　Ｖが補間回路３２に供給され、夫々補間される。補間
回路３２は、復元された画素データを用いて間引かれた
ライン及び画素のデータを補間するもので、補間回路３
２からは、サンプリングレートが４ｆｓのディジタル色
差信号Ｕ及び■が得られ、出力端子３３Ｕ、３３Ｖに夫
々取り出される。

ｂ、ブロック符号化上述の第１図におけるブロック符号化回路８としては、
先に本出願人が出願した特願昭５９−２６６４０７号及
び特願昭５９−２６９８６６号等に示されるＡ　Ｄ　Ｒ
Ｃ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ　
Ｃ。

ｄｉｎｇ）エンコーダが用いられる。このＡＤＲＣエン
コーダは、各ブロックに含まれる複数の画素データの最
大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮを検出し、これら最大値ＭＡ
Ｘ及び最小値ＭＩＮからブロックのダイナミックレンジ
ＤＲを検出し、このダイナミックレンジＤＲに適応した
符号化を行い、原画素データのビット数よりも少ないビ
ット数により、再量子′化を行うものである。ブロック
符号化回路８の他の例として、各ブロックの画素データ
をＤＣＴ（口１ｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍ）　した後、二のＤＣＴで得られた係数デー
タを量子化し、量子化データをランレングス・ハフマン
符号化して圧縮符号化する構成を用いても良い。

ここでは、ＡＤＲＣエンコーダを用い、更にマルチダビ
ングした時にも画質劣化が生じないエンコーダの例を第
５図を参照して説明する。

第５図において、４１で示す入力端子に例えばｌサンプ
ルが８ビツトに量子化されたディジタルビデオ信号（或
いはディジタル色差信号）が第１図の合成回路７より入
力される。

入力端子４１からのブロック化データが最大値、最小値
検出回路４３及び遅延回路４４に供給される。最大値、
最小値検出回路４３は、ブロック毎に最小値ＭＩＮ、最
大値ＭＡＸを検出する。遅延回路４４からは、最大値及
び最小値が検出されるのに要する時間、入力データを遅
延させる。遅延回路４４からの画素データが比較回路４
５及び比較回路４６に供給される。

最大値、最小値検出回路４３からの最大値ＭＡＸが減算
回路４７に供給され、最小値ＭＩＮが加算回路４８に供
給される。これらの減算回路４７及び加算回路４８には
、ビットシフト回路４９がら４ビツト固定長でノンエツ
ジマツチング量子化をした場合の１量子化ステップ幅の
値（△＝１／１６ＤＲ）が供給される。ビットシフト回
路４９は、（１／１６）の割算を行うように、ダイナミ
ックレンジＤＲを４ビツトシフトする構成とされている
。減算回路４７からは、（ＭＡＸ−△）のしきい値が得
られ、加算回路４８からは、（ＭＩＮ＋Δ）のしきい値
が得られる。これらの減算回路４７及び加算回路４８か
らのしきい値が比較回路４５及び４６に夫々供給される
。

なお、このしきい値を規定する値△は、量子化ステップ
幅に限らず、ノイズレベルに相当する固定値としても良
い。

比較回路４５の出力信号がＡＮＤゲート５０に供給され
、比較回路４６の出力信号がＡＮＤゲート５１に供給さ
れる。ＡＮＤゲート５０及び５１には、遅延回路４４か
らの入力データが供給される。比較回路４５の出力信号
は、入力データがしきい値より大きい時にハイレベルと
なり、従って、ＡＮＤゲート５０の出力端子には、（Ｍ
ＡＸ−ＭＡＸ−Δ）の最大レベル範囲に含まれる入力デ
ータの画素データが抽出される。比較回路４６の出力信
号は、入力データがしきい値より小さい時にハイレベル
となり、従って、ＡＮＤゲート５１の出力端子には、（
ＭＩＮ−ＭＩＮ＋△）の最小レベル範囲に含まれる入力
データの画素データが抽出される。

ＡＮＤゲート５０の出力信号が平均化回路５２に供給さ
れ、ＡＮＤゲート５１の出力信号が平均化回路５３に供
給される。これらの平均化回路５２及び５３は、ブロッ
ク毎に平均値を算出するもので、端子５４からブロック
周期のリセット信号が平均化回路５２及び５３に供給さ
れている。平均化回路５２からは、（ＭＡＸ−ＭＡＸ−
Δ）の最大レベル範囲に属する画素データの平均値ＭＡ
χ′が得られ、平均化回路５３からは、（ＭＩＮ〜ＭＩ
Ｎ＋△）の最小レベル範囲に属する画素データの平均値
ＭＩＮ’が得られる。平均値ＭＡＸ゛から平均値ＭＩＮ
’が減算回路５５で減算され、減算回路５５からダイナ
ミックレンジＤＲ’が得られる。

また、平均値ＭＩＮ′が減算回路５６に供給され、遅延
回路５７を介された人力データから、平均値ＭＩＮ”が
減算回路５６において減算され、最小値除去後のデータ
ＰＤＩが形成される。このデータＰＤＩ及び修整された
ダイナミックレンジＤＲ’が量子化回路５８に供給され
る。この実施例では、量子化に割り当てられるビット数
ｎがＯビット（コード信号を伝送しない）、１ビツト、
２ビツト、３ビツト、４ビツトの何れかとされる可変長
のＡＤＲＣであって、エツジマツチング量子化がなされ
る。割り当てビット数ｎは、ブロック毎にビット数決定
回路５９において決定され、ビット数ｎのデータが量子
化回路５８に供給される。

可変長ＡＤＲＣは、ダイナミックレンジＤＲ’が小さい
ブロックでは、割り当てビット数ｎを少なくし、ダイナ
ミックレンジＤＲ”が大きいブロックでは、割り当てビ
ット数ｎを多くすることで、効率の良い符号化を行うこ
とができる。即ち、ビット数ｎを決定する際のしきい値
をＴ１〜Ｔ４（Ｔｌ＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）とすると、（
ＤＲ’〈Ｔ１）のブロックは、コード信号が伝送されず
、ダイナミックレンジＤＲ’の情報のみが伝送され、（
ＴＩ≦ＤＲ′＜７２）のブロックは、（ｎ＝１）とされ
、（Ｔ２≦ＤＲ′＜Ｔ３）のブロックは、（ｎ＝２）と
され、（Ｔ３≦ＤＲ’＜Ｔ４）のブロックは、（ｎ＝３
）とされ、（ＤＲ′≧Ｔ４）のブロックは、（ｎ＝４）
とされる。

かかる可変長ＡＤＲＣではしきい値Ｔｌ〜Ｔ４を変える
ことで、発生情報量を制御すること（所謂バッファリン
グ）ができる。従って、■フィールド或いは、１フレー
ム当たりの発生情報量を所定値にすることが要求される
この発明のディジタルＶＴＲのような伝送路に対しても
可変長ＡＤＲＣを適用できる。

第５図において、６０は、発生情報量を所定値にするた
めのしきい値Ｔｌ−Ｔ４を決定するバッファリング回路
を示す。バッファリング回路６０では、しきい値の＆１
ｌ（Ｔｌ、１゛２、Ｔ３、Ｔ４）が複数例えば３２組用
意されており、これらのしきい値の組がパラメータコー
ドＰｉ（ｉ＝ｏ、１．２、・・、３１）により区別され
る。パラメータコードＰｉの番号ｉが大きくなるに従っ
て、発生情報量が単調に減少するように、設定されてい
る。

但し、発生情報量が減少するに従って、復元画像の画質
が劣化する。

バッファリング回路６０からのしきい値Ｔｌ〜Ｔ４が比
較回路６１に供給され、遅延回路６２を介されたダイナ
ミックレンジＤＲ′が比較回路６１に供給される。遅延
回路６２は、バッファリング６０でしきい値の組が決定
されるのに要する時間、ＤＲ’を遅延させる。比較回路
６１では、ブロックのダイナミックレンジＤＲ′と各し
きい値とが夫々比較され、比較出力がビット数決定回路
５９に供給され、そのブロックの割り当てビット数ｎが
決定される。量子化回路５８では、ダイナミックレンジ
ＤＲ’と割り当てビット数ｎとを用いて遅延回路６３を
介された最小値除去後のデータＰＤＩがエツジマツチン
グの量子化により、コード信号ＤＴに変換される。量子
化回路５８は、例えばＲＯＭで構成されている。

遅延回路６２及び６４を夫々介して修整されたダイナミ
ックレンジＤＲ’、平均値ＭＩＮ′が出力され、更にコ
ード信号ＤＴとしきい値の組を示すパラメータコードＰ
ｉが出力される。この例では、−旦ノンエッジマッチ量
子化された信号が新たなダイナミックレンジ情報に基づ
いて、エツジマツチ量子化されているためにダビングし
た時の画像劣化は少ないものとされる。

Ｃ，チャンネルエンコーダ及びチャンネルデコーダ次に第１図のチャンネルエンコーダ１１及びチャンネル
デコーダ２２について説明する。これら回路の詳細につ
いては、本件出願人が出願した特願平１−１４３４９１
号にその具体構成が開示されているが、その概略構成に
ついて第６図及び第７図を参照して説明する。

第６図において、７１は、第１図のパリティ発生回路１
０の出力が供給される適応型スクランブル回路で、複数
のＭ系列のスクランブル回路が用意され、その中で入力
信号に対し最も高周波成分及び直流成分の少ない出力が
得られるようなＭ系列が選択されるように構成されてい
る。７２がパーシャルレスポンス・クラス４検出方式の
ためのプリコーダで１／１−Ｄ”　　（Ｄは単位遅延用
回路）の演算処理がなされる。このプリコーダ出力を記
録アンプ１２Ａ、１２Ｂを介して磁気ヘッド１３Ａ、１
３Ｂにより、記録・再生し、再生出力を再生アンプ２１
Ａ、２１Ｂによって増幅するようになされている。

チャンネルデコーダ２２の構成を示す第７図において、
７３がパーシャルレスポンス・クラス４の再生側の演算
処理回路を示し、１＋Ｄの演算が再生アンプ２１Ａ、２
１Ｂの出力に対して行われる。７４が所謂ビタビ復号回
路を示し、演算処理回路７３の出力に対してデータの相
関性や確からしさ等を用いた演算により、ノイズに強い
データの復号が行われる。このビタビ復号回路７４の出
力がデスクランブル回路７５に供給され、記録側でのス
クランブル処理によって並びかえられたデータが元の系
列に戻されて原データが復元される。

この実施例において用いられるビタビ復号回路７４によ
って、ビット毎の復号を行う場合よりも、再生Ｃ／Ｎ換
算で３ｄＢの改良が得られる。

ｄ、テープ・ヘッド系上述の磁気ヘンド１３Ａ及び１３Ｂは、第８図Ａに示す
ように、回転ドラム７６に対して、１８０°の対向間隔
で取りつけられている。或いは第８図Ｂに示すように、
磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂが一体構造とされた形でド
ラム７６に取りつけられる。ドラム７６の周面には、１
８０′より少ない巻き付け角で磁気テープ（図示せず）
が斜めに巻きつけられている。第８図Ａに示すヘッド配
置では、磁気テープに対して磁気ヘッド１３Ａ及び１３
Ｂが略々交互に接し、第８図Ｂに示すヘッド配置では、
磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂが同時に磁気テープを走査
する。

磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂの夫々のギャップの延長方
向（アジマス角と称する）が異ならされている。例えば
第９図に示すように、磁気ヘッド１３Ａと１３Ｂとの間
に、±２０°のアジマス角が設定されている。このアジ
マス角の相違により、磁気テープには、第１０図に示す
ような記録パターンが形成される。この第１０図から判
るように、磁気テープ上に形成された隣合うトラックＴ
Ａ及びＴＢは、アジマス角が相違した磁気ヘッド１３Ａ
及び１３Ｂにより夫々形成されたものとなる。

従って、再生時には、アジマス損失により、隣合うトラ
ック間のクコストーク量を低減することができる。

第１１図Ａ及び第１１図Ｂは、磁気へ・ンド】３Ａ、１
３Ｂを一体構造（所謂ダブルアジマスヘッド）とした場
合のより具体的な構成を示す。例えば１５０ｒｐｓ　　
（ＮＴＳ　Ｃ方式）の高速で回転される上ドラム７６に
対して、一体構造の磁気ヘッド１３Ａ及び１３Ｂが取り
つけられ、下ドラム７７が固定とされている。従って、
磁気テープ７８には、１フイールドのデータが５本のト
ラックに分割して記録される。このセグメント方式によ
り、トランクの長さを短（することができ、トラックの
直線性のエラーを小さくできる。磁気テープ７８の巻き
付け角θが例えば１６６°とされ、ドラム系φが１６．
５”！Ｊとされている。

また、ダブルアジマスヘッドを使用し、同時記録を行っ
ている。通常、上ドラム７６の回転部の偏心等により、
磁気テープ７８の振動が生じ、トラックの直線性のエラ
ーが発生する。第１２図Ａに示すように、磁気テープ７
８が下側に押さえつけられ、また、第１２図Ｂに示すよ
うに、磁気テープ７８が上側に引っ張られ、これにより
磁気テープ７８が振動し、トラックの直線性が劣化する
。

しかしながら、１８０°で一対の磁気ヘッドが対向配置
されたものと比較して、ダブルアジマスヘッドで同時記
録を行うことで、かかる直線性のエラー量を小さくでき
る。更に、ダブルアジマスヘッドは、ヘッド間の距離が
小さいので、ベアリング調整をより正確に行うことがで
きる利点がある。

このようなテープ・ヘッド系により、狭い幅のトラック
の記録・再生を行うことができる。

ｅ、！磁変換系次に、この発明に用いられる！磁変換系について説明す
る。

まず、記録媒体としての磁気テープは次のような方法で
製造される。

すなわち、厚さ７μｍのポリエチレンフタレー）　（Ｐ
ＥＴ）フィルムよりなるベース上に、アクリル酸エステ
ル系ラテックスを主成分とするエマルジョンを含有した
液を塗布した後、乾燥を行い、ベースの一生面上に上記
エマルジョン微粒子よりなる微小突起を形成する。この
ような処理を施したベースの表面粗さは、中心線平均粗
さＲ，で０．００１５μｍ、また微小突起の密度は約５
００万個／閣２であった。

この後、第１３図に示す真空蒸着装置を用い、次のよう
にして上記ベース上にＣｏを主成分とする磁性層を酸素
雰囲気中で斜め蒸着により形成する。

第１３図において、符号８１ａ、８１ｂは真空槽、８２
は間仕切り板、８３は真空排気弁である。

８４はベースＢの供給ロール、８５は巻き取りロール、
８６はガイドロール、８７ａ、８７ｂはベースＢをガイ
ドする円筒型のクーリングキャンである。また、８８ａ
、８８ｂはＣｏの蒸発源、８９ａ、８９ｂはそれぞれ蒸
発源８８ａ、８８ｂを加熱する電子ビームである。９０
ａ、９０ｂはベースＢに対する蒸発ビームの入射角を規
制するための遮蔽板、９１ａ、９１ｂは酸素ガスの導入
パイプである。

このように構成された真空蒸着装置において、ベースＢ
は供給ロール８４からクーリングキャン８７ａ、ガイド
ロール８６、クーリングキャン８７ｂ、巻き取りロール
８５の順に移送される。このとき、クーリングキャン８
７ａ、８７ｂにおいて、酸素雰囲気中で２層ＯＣＯ層よ
りなる磁性層が斜め蒸着により形成される。

この真空蒸着は、真空槽８１ａ、８１ｂを真空度Ｉ　Ｘ
　１０−’Ｔｏｒｒに保ちながら、これらの真空槽８１
ａ、８１ｂ内に導入バイブ９１ａ、９１ｂにより酸素ガ
スを２５０ｃｃ／ｗｉｎの割合で導入しながら行う。こ
の場合、ベース已に対する蒸発ビームの入射角は４５〜
９０°の範囲とする。また、Ｃｏ層はクーリングキャン
８７ａ、８７ｂにおいてそれぞれ１０００人の厚さに蒸
着され、磁性層全体の厚さが２０００人とされる。

このようにして２層ＯＣＯ層よりなる磁性層が形成され
たベースＢに、カーボン及びエポキシ系バインダーより
なるバックコートとパーフルオロポリエーテルよりなる
潤滑剤のトップコートとを施した後、これを８−幅に裁
断して磁気テープを作製する。

最終的に得られた磁気テープの特性は、残留磁束密度Ｂ
、＝４１５０Ｇ、抗磁力Ｈｃ＝１６９００ｅ、　Ｒｓ　
＝　７９％であった。また、この磁気テープの表面粗さ
は、ベースＢの表面粗さを反映して、中心線平均粗さＲ
，で０．００１５μｍと極めて小さかった。

なお、表面粗さの測定は、通常ＪＩＳ　　ＢＯ６０１に
より行われるが、今回の測定は下記条件により行った。

測定器：タリステップ（ランクテーラ−社製）針径：Ｑ
、２Ｘ０．２μｍ、角型針針圧：２−ｇバイパスフィルター：０．３３七第１４図はこの発明に用いられる記録用磁気ヘッドを示
す。

第１４図に示すように、この磁気ヘッドは、単結晶Ｍｎ
−Ｚｎフェライトコア１０１Ａ、１０１Ｂ上にスパッタ
法により形成されたＦｅ−Ｇａ−３ｉ−Ｒｕ系軟磁性層
１０２．１０３間にギャップ１０４を有している。この
ギャップ１０４のトラック幅方向の両側にはガラス１０
５．１０６が充填され、これによってトラック幅が約４
μｍ幅に規制されている。１０７は巻線孔であり、この
巻線孔１０７に記録用コイル（図示せず）が巻装される
。この磁気ヘッドの実効ギャップ長は０゜２０μｍであ
る。

この磁気ヘッドは、ギャップ１０４の近傍に飽和磁束密
度ＢＳが１４．５ｋＧのＦｅ−Ｇａ−３ｉ−Ｒｕ系軟磁
性層１０２．１０３を用いているため、高抗磁力の磁気
テープに対してもヘッドの磁気飽和を生じることなく記
録を行うことができる。

以上のようなＭＥテープと磁気ヘッドを用いることによ
って、１．２５μｍ２／ｂｉｔ以下の記録密度が実現さ
れる。

即ち、上述したように、５μｍのトラック幅に対して最
短波長０．５μｍの信号を記録することによって１．２
５μｍ”／ｂｉｔが実現される。

ところが、再生出力のＣ／Ｎは記録波長及びトラック幅
が減少するに従って劣化することが知られており、この
劣化をおさえるために、上述した構成のテープ及びヘッ
ドが使用されている。

本出願人が、１９８８年に８ｍｍＭＥテープを使用して
トラックピッチ１５μｍで最短波長０゜５μｍのディジ
タルＶＴＲを試作した。この時は４０ｍｍ径の回転ドラ
ムを使用して５Ｑｒｐｍでこのドラムを回転させ、記録
再生を行った。このシステムでは記録波長１μｍに対シ
て、５１ｄＢのＣ／Ｎが得られた。そのシステムのビッ
ト・エラーレートが４Ｘ１０−Ｓであった。

この発明の実施例のように、５μｍ幅のトラックを使用
すると、同一の仕様で約４４ｄＢのＣ／Ｎしか得られず
画質が劣化することになる。この７　ｄ　Ｂ　Ｃ／Ｎ劣
化を補うために、上述したこの発明の構成が用いられる
ことになる。

即ち、−船釣に記録及び再生中のテープとヘッドの間の
スペーシングが大きくなれば信号出力レベルが低下する
ことが知られており、このスペーシングの量がテープの
平坦度に依存することも知られている。又、塗布型テー
プの場合、テープの平坦度は塗布側に依存するが、蒸着
テープの場合では、ベースそのものの平坦度に依存する
ことが知られている。上述の実施例では、ベースフィル
ムの表面粗度を極力小に選定することによりＣ／Ｎが１
ｄＢ上昇するという実験結果が得られた。

又、上述した実施例の蒸着材料、蒸着方法を用いること
により、１９８８年の時の試作で用いられたテープに対
して３ｄＢのＣ／Ｎ向上が実験結果として得られた。以
上のことから、この発明のヘッド及びテープを用いるこ
とにより、以前の試作機に対して４ｄＢのＣ／Ｎの上昇
が得られたことになる。

また、この発明では、チャンネル復号にビタビ復号が用
いられているため、以前の試作機で使用されていたビッ
ト毎の復号に対して３ｄＢの上昇が得られることが確認
された。

よって全体として７ｄＢのＣ／Ｎ劣化分を補うことがで
き、１．２５μｍ”／ｂｉｔの記録密度で、１９８８年
の試作機と同等のエラーレートが得られることになる。

再生出力に関して、エラー訂正符号の訂正処理の前の段
階のエラーレートが１０−４以下であることが必要なの
は、２０％程度の冗長度のエラー訂正符号を使用した時
に、訂正可能な程度の量にエラーを抑えるためである。

ｆ、テープローディング機構上述のように、テープ巻付け角θを１８０°より小とに
した時に、テープのローディングは、第１５図に示す構
成によりなされる。第１５図において、ｉｌｌがドラム
シャーシを示し、ドラム７６、テンションレギュレータ
１１２及びキャプスタン１１３がこのドラムシャーシ１
１１上に取り付けられている。また、１１４がリールバ
スシャーシであり、このリールパスシャーシ１１４には
、カセット１１５、リール１１６．１１７及びテープガ
イドが取り付けられている。カセットに内蔵された複数
のテープガイドの内で、１１８及び１１９は、ローラガ
イドである。

アンローディング時には、ドラムシャーシ１１１が破線
図示の位置にあり、ローディングが開始されると、ドラ
ムシャーシ１１１がリールシャーシ１１４の側にローデ
ィングモータ及びギア１２０により移動する。移動終了
時には、ドラム７６がカセットの前面に設けられた開口
からカセットの内部に入り込み、磁気テープ７８がドラ
ム７６の周面に、１８０°より小なる巻付け角で巻き付
けられる。また、テンションレギュレータ１１２がカセ
ットの前面の切り欠きから入り込み、磁気テープ７日に
対して、所定のテンションを与える。

更に、キャプスタン１１３がカセット内部のピンチロー
ラ１２１と転接し、磁気テープ７８が所定の速度で走行
される。

上述のローディング機構によれば、ドラムシャーシ１１
１とり一ルシャーシ１１４の一方が他方に対して、直線
的にスライドするので、少ない部品点数で簡単な機構と
することができる。

〔発明の効果〕

この発明では、巻き付け角が少ないので、ドラムがテー
プ走行に与える影響を低減でき、特に、早送り時、巻戻
し時にテープ走行をスムーズとすることができる。この
発明では、出入り口のテープガイドがドラム後方に回り
込まないので、ローディング中に、テープガイドがドラ
ムを逃げる必要がなく、また、機構部のシャーシの奥行
きを小さくできる。更に、ダブルアジマスヘッドを使用
することで、２チヤンネルを同時に記録・再生する時に
は、巻き付け角が１８０°以上の場合では、再生時の電
気回路系でのクコストークが問題となるが、この発明は
、かかる問題を生じない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における信号処理部の記録
側の構成を示すブロック図、第２図は信号処理部の再生
側の構成を示すブロック図、第３図はブロック符号化の
ためのブロックの一例を示す路線図、第４図はサブサン
プリング及びサプラインの説明に用いる路線図、第５図
はブロック符号化回路の一例のブロック図、第６図はチ
ャンネルエンコーダの一例の概略を示すブロック図、第
７図はチャンネルデコーダの一例の概略を示すブロック
図、第８図はへレド配置の説明に用いる路線図、第９図
はヘッドのアジマスの説明に用いる路線図、第１０図は
記録パターンの説明に用いる路線図、第１１図はテープ
・ヘッド系の一例を示す上面図及び側面図、第１２図は
ドラムの偏心でテープの振動が生じることを説明するた
めの路線図、第１３図は磁気テープの製法の説明に用い
る路線図、第１４図は磁気ヘッドの構造の一例を示す斜
視図、第１５図はこの発明の一実施例におけるテープロ
ーディング機構の構成を示す路線閲である。図面における主要な符号の説明ＩＹ、ＩＵ、ＩＶ：コンポーネント信号の入力端子５．６：ブロック化回路８ニブロック符号化回路１１：チャンネルエンコーダ１３Ａ、１３Ｂ：磁気ヘッド２２：チャンネルデコーダ２６：ブロック復号回路２８．２９ニブロック分解回路代理人　弁理士　杉　浦　正　知フ゛′口・７９９４列一−０−−−４−−Ｑ−−−Ｊ−−−０−一斧一一−Δ
−−横−−ｂｒ−傷一−Δ−−■−−リフ゛ηンフ０ル
、ｉｌｂ”ｔブライン第４図子７ンネルＥＮＣ千センネルＤＥＣ第１図へ、ント゛面こｌ第８図、Ｉｌ団口中入へ、ト第９図２０” 記　含漬ノ（ターン第１０図第１１図Ａ　　　　　　　Ｂテープの片動ｈデ虻４　内　Ｒ宵貞・竺蒸１１第１３図

Claims

【特許請求の範囲】入力ディジタル画像信号を複数の画素データからなるブ
ロック単位のデータに変換するブロック化手段と、上記
ブロック化手段の出力データを上記ブロック単位に圧縮
符号化する符号化手段と、上記符号化手段の出力符号化
データをチャンネル符号化するチャンネル符号化手段と
、入力ディジタルオーディオ信号を符号化するオーディ
オ信号符号化手段と、制御用の付加コードを発生する付
加コード発生手段とを有し、上記チャンネル符号化手段
の出力画像データ、上記オーディオ信号符号化手段の出
力オーディオデータ及び上記付加コード発生手段の出力
付加コードを回転ドラムに装着された磁気ヘッドによっ
て磁気テープに記録するようにしたディジタルデータの
磁気記録装置において、上記画像データ、上記オーディオデータ及び上記付加コ
ードを所定の配列で上記磁気テープに記録すると共に、
上記磁気テープを上記回転ドラムに巻き付ける巻き付け
角を１８０゜より小に選定したことを特徴とするディジ
タルデータの磁気記録装置。