JPH04302866A - 符号化方法及び装置 - 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】

〔発明の目的〕

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録再生装置に係わ
り、特に映像信号等のデジタル信号を符号ワードに変換
して記録再生する際の符号化方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】相関のある信号、例えばカラ−映像信号
をサンプリングして１サンプル当たりｍビット、例えば
８ビット（１ワ−ド）のデジタルデ−タに変換した後、
これをビデオテ−プレコ−ダ（ＶＴＲ）に記録して再生
する装置が開発されている。このような装置にて、８ビ
ットのデ−タをそのまま記録すると、その時の記録信号
の２値レベルである“１”と“０”は均一に現れないた
め、往々にして直流分を含んでしまう。ところが、一般
の磁気記録再生装置の磁気ヘッドでは、再生時前記直流
分を再生することができないため、記録時、記録信号が
前記直流分を含まないようにするエンコ−ディングが記
録信号に対してなされることになる。

【０００３】このような記録時のエンコ−ディングは、
記録信号のＤＳＶ（ＤｉｇｉｔａｌＳｕｍ　　Ｖａｒｉ
ａｔｉｏｎ）値がなるべく小さくなるようにする処理で
ある。ここで、ＤＳＶとは２値レベルの“１”、“０”
を夫々＋１、−１に対応させて積分した値であって、こ
のＤＳＶは任意の時点或いは期間について値を持つもの
である。そして、連続する２値信号について初めからＤ
ＳＶを求めた場合、そのＤＳＶが限りなく増加或いは減
少するならば、その信号は直流分を持つことになり、前
記ＤＳＶが有界ならば直流分を持たないことになる。

【０００４】図８は上記のようなカラ−映像信号をデジ
タル化してＶＴＲに記録再生する磁気記録再生装置の従
来例を示したブロック図である。入力端子１から入力さ
れた映像信号はＡ／Ｄ変換器２により８ビットのパラレ
ルデジタル信号となってＤＳＶコントロ−ルエンコ−デ
ィング回路１０３に供給される。このエンコ−ディング
回路１０３では、前述したように各８ビットのデ−タワ
−ドが所定の規則によって並べ変えられて作成される１
ワ−ド８ビットのワ−ドに置換される。この場合、置換
されるワ−ドは、例えばＲＯＭに記憶されており、対応
するナチュラルバイナリ−コ−ドでそのアドレスを指定
することにより前記ＲＯＭから置換ワードが読み出され
て、入力データがワ−ドに置換されるようになっている
。こうして、エンコ−ディング回路１０３にて置換され
たワ−ドは反転処理回路１０４に入力される。この反転
処理回路１０４は例えば１ワ−ド毎にそのワ−ドとコン
プリメンタリ−なワ−ドに置換する。

【０００５】即ち、前記反転処理回路１０４では、ある
ワ−ドはそのまま出力され、それに続く１ワ−ドは“１
”と“０”とが全く反転された状態のワ−ドに置換され
る。例えば、ＣＤＳ値が−２のデ−タワ−ド（ＤＳＶＣ
Ｃ）〔００１１０００１〕が反転されるとすると、これ
は〔１１００１１１０〕に変換される。このデ−タワ−
ドのＣＤＳ値は＋２である。即ち、エンコ−ディング回
路１０３から入力されるワ−ドのコンプリメンタリなワ
−ドは元のワ−ドに対してＣＤＳの正負の極性が反対に
なるワ−ドである。こうして、反転処理回路１０４から
は入力時のままのワ−ドと反転されたワ−ドとが交互に
出力されることになり、入力カラ−映像信号が相関の強
い信号であることを考えれば、この反転処理回路１０４
の出力デ−タワ−ドのＤＳＶを計算すると、その値は「
０」に収束する方向になることは容易に理解される。こ
の反転処理回路１０４から出力されるワ−ドはパラレル
／シリアル変換器１０５に供給されて、シリアルデ−タ
に変換される。即ち、８ビットのパラレルデ−タがシリ
アルデ−タに変換され、これがＶＴＲ１１に供給される
。このＶＴＲ１１では、カラ−映像信号の１フィ−ルド
分のデ−タが複数本のトラックとしてテ−プ上に記録さ
れる。ここで、上記ＣＤＳ値とは符号デ−タの“１”を
＋１、“０”を−１と做して、１ワ−ドの符号デ−タの
総和を取った値をいい、符号の重みと呼ばれるものであ
る。従って前記ＤＳＶ値とはこのＣＤＳ値の累積値のこ
とになる。

【０００６】その後、ＶＴＲ１１にて上記の如くして記
録されたテ−プが再生され、得られた再生デ−タはシリ
アル／パラレル変換器１０７にて８ビットのパラレルデ
−タに変換された後、このパラレルデ−タがワ−ド単位
で逆反転処理回路１０８に入力される。逆反転処理回路
１０８は入力されるワ−ドを記録時の反転処理回路１０
４の処理とは逆の処理にて変換し、記録時コンプリメン
タリなワ−ドを元のワ−ドに戻す。こうして、逆反転処
理回路１０８にて元のワ−ドに戻されたワ−ドはＤＳＶ
コントロ−ルデコ−ディング回路１０９に入力される。 このＤＳＶコントロ−ルデコ−ディング回路１０９は記
録系のエンコ−ディング回路１０３の処理とは全く逆の
処理を入力ワードに対してすることになり、入力ワード
を元のデジタルデ−タに戻す。このため、前記ＤＳＶコ
ントロ−ルデコ−ディング回路１０９はＲＡＭを有して
おり、この回路１０９から得られるワ−ドは元のナチュ
ラルバイナリコ−ドになる。このナチュナルバイナリコ
ードはＤ／Ａ変換器５０に入力される。Ｄ／Ａ変換器５
０は入力デジタルデ−タをアナログのカラ−映像信号に
変換し、これが出力端子６０に導出される。

【０００７】しかし、上記のような従来の信号処理系に
は以下に述べるような欠点がある。即ち、上記従来の信
号処理系で電送される符号の帯域は低域から高域まで広
く存在している。ここで、最小磁化反転間隔をＴｍｉｎ
とし、データクロック周期をＴとした場合、Ｔｍｉｎ／
ＴはデンシティレシオＤＲと定義さる。上記従来例では
このＤＲが１になって、記録信号に高域成分が含まれる
ことが非常に多くなり、磁気ヘッドの特性が良くない部
分を使用しなければならなくなって、記録再生時のエラ
ーレートが多くなり、録再時の画像信号の品質を悪くし
てしまうという欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のアナログ映像信
号をデジタル信号とし、更にこれを符号化してＶＴＲに
記録再生する磁気記録再生装置では、デンシティレシオ
ＤＲが１であったため、記録信号に高域成分が非常に多
くなり、ＶＴＲに記録再生される信号の高域側の帶域が
広くなる。これにより、記録再生時のエラ−レ−トが増
大して、録再時の画像品質を悪くするという欠点があっ
た。

【０００９】そこで本発明は上記の欠点を除去するもの
で、デンシティレシオを大きくすることによって記録再
生信号の高域成分を抑えて録再時の画像品質を向上させ
ることができる磁気記録再生装置を提供することを目的
としている。 〔発明の構成〕

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は入力信号をデジ
タル信号にした後、符号ワードに変換して磁気テープに
記録再生する磁気記録再生装置において、１ワードがｍ
ビットのデジタル信号のｉワード分をｎビットの符号ワ
ードに１対１で変換する変換手段と、この変換手段から
出力されるｎビットの符号ワードに所定のマージンビッ
トを挿入するマージンビット挿入手段とを具備し、前記
変換手段により変換されて出力される符号ワードを磁気
テープに記録する構成を有する。

【００１１】

【作用】本発明の磁気記録再生装置において、変換手段
は１ワードがｍビットのデジタル信号のｉワード分をｎ
ビットの符号ワードに１対１で変換する。マージンビッ
ト挿入手段は前記変換手段から出力されるｎビットの符
号ワードに所定のマージンビットを挿入する。前記変換
手段により変換されて出力される符号ワードが磁気テー
プに記録される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本発明の磁気記録再生装置の一実施例を
示したブロック図である。１は映像信号等のアナログ記
録信号を入力する入力端子、２は入力されたアナログ映
像信号等を８ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器、３は２ワ−ドのデジタル信号を２３ビットの２ワ
−ドの符号ワードに１対１で変換するマッピング変換回
路、６はマッピング変換回路３から出力される符号ワ−
ドに“０”のマージンビットを挿入すべく、マージンビ
ットを発生するマ−ジンビット発生回路、８はマッピン
グ変換回路３から出力された符号ワ−ドをシリアル信号
に変換すると共にマ−ジンビット発生回路６から出力さ
れるマ−ジンビットを挿入するパラレル／シリアル変換
回路、９はパラレル／シリアル変換回路８を動作させる
同期信号を発生させるシンク信号発生回路、１０はパラ
レル／シリアル変換回路７から出力されるシリアル信号
にＮＲＺＩ変調を施すＮＲＺＩ変調回路、１１はＮＲＺ
Ｉ変調回路１０から入力される記録信号を図示されない
磁気テ−プに記録するＶＴＲ部、１２はＶＴＲ部１１に
よって再生された再生信号にＮＲＺＩ復調を施すＮＲＺ
Ｉ復調回路、１３は復調された再生信号から同期信号を
検出して、これをシリアル／パラレル変換回路８に供給
するシンク信号検出回路、１４は入力されるシリアル信
号を前記同期信号に基づいてパラレル信号に変換するシ
リアル／パラレル変換回路、１５はシリアル／パラレル
変換回路１４から入力される符号ワードを逆マッピング
して通常のデジタル信号に変換する逆マッピング変換回
路、１６はデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器、１７は再生アナログ映像信号を出力する出力
端子である。尚、マッピング変換回路３と逆マッピング
変換回路１５の変換は全く逆のプロセスで行われるもの
とする。

【００１３】次の本実施例の動作について説明する。ま
ず、入力端子１からのカラー映像信号はＡ／Ｄ変換器２
にて１画素８ビットのデジタル信号に変換される。又、
マッピング変換回路３は２ワードの入力デジタル信号を
１対１で対応する２３ビットの２ワードの符号ワードに
変換するものとする。又、ＮＲＺＩ則において変化点を
示す符号１（磁化が反転することに対応する）の間に挾
まれる最小の０の数を１とする。従って、マージンビッ
トを１ビット取ってこれを前記２３ビットの符号ワード
に挿入するため、結局、記録信号は２ワード２４ビット
で構成される。前記マージンビットを“０”に固定した
とすると、この時取り得る符号ワードは７５２５０にな
る。ここで、２ワードの入力デジタルデータの数は２８
　×２　＝６５５３６となるから、２ワードの入力デジ
タルデータを前記２ワ−ドの符号ワードに１対１で対応
させることができる。

【００１４】入力端子１から入力されるカラー映像信号
はＡ／Ｄ変換器２にて図２（Ａ）、（Ｂ）に示すような
８ビットのデジタル信号に変換された後、マッピング変
換回路３に入力される。マッピング変換回路３は入力さ
れる２ワードの１６ビットのデジタル信号を１対１で図
２（Ｃ）に示すような２３ビットの２ワードの符号ワー
ドに変換し、変換した符号ワードをパラレル／シリアル
変換回路８に出力する。この時、マージンビット発生回
路６は“０”のマージンビットを発生して、これをパラ
レル／シリアル変換回路８に出力する。パラレル／シリ
アル変換回路８はマッピング変換回路３から入力される
符号ワードをシリアル信号化すると共に、マ−ジンビッ
ト発生回路６から発生されたマ−ジンビットである“０
”を図２（Ｃ）に示すように挿入し、得られた２４ビッ
トのシリアル信号をＮＲＺＩ変調回路１０に出力する。 ＮＲＺＩ変調回路１０は入力される符号ワードをＮＲＺ
Ｉ変調した後、これをＶＴＲ部１１に出力する。ＶＴＲ
部１１はＮＲＺＩ変調回路１０から入力される変調信号
（記録信号に同じ）を図示されない磁気テ−プに記録す
る。又、上記動作説明では触れなかったが、ＶＴＲ部１
１にて磁気テープに記録される記録信号にはエラー訂正
符号、同期信号等も付加されることは言うまでもない。

【００１５】次に、ＶＴＲ部１１にて再生された信号は
ＮＲＺＩ復調回路１２により復調された後、シリアル／
パラレル変換回路１４とシンク信号検出回路１３に入力
される。シンク信号検出回路１３は入力信号から同期信
号を検出して、これをシリアル／パラレル変換回路１４
に供給する。シリアル／パラレル変換回路１４は入力さ
れた前記同期信号から符号の位置を特定して、入力され
るシリアル再生信号をパラレル信号に変換する。こうし
て再生された２ワードの符号ワ−ドは逆マッピング変換
回路１５に入力される。逆マッピング変換回路１５は入
力される２ワードの符号ワードを１６ビットの２ワード
のデジタルデ−タに逆変換して、これをＤ／Ａ変換器１
６に出力する。Ｄ／Ａ変換器１６は入力されるデジタル
信号をアナログの映像信号に変換して、これを出力端子
１７に出力する。

【００１６】次に、図１に示した本実施例のマッピング
変換回路の詳細動作について説明する。まず、マッピン
グ変換回路３の符号化方法について図３を参照して説明
する。図３の最下段はマッピング変換回路３に入力され
るデジタル信号のＹ１ワードを示しており、左端はＹ２
ワードを示している。マッピング変換回路３はこれらＹ
１ワードとＹ２ワードの２ワードのデジタル信号を図３
に示したＣＤＳ値をとる領域の２ワードの符号化ワード
に１対１に変換する。ここで、図３の見方は、Ｙ１ワー
ドとＹ２ワードが比較的近い値であった場合、Ｙ１、Ｙ
２ワ−ドは（ｆ）の領域で示したＣＤＳ値０の２ワ−ド
の符号ワードに変換され、Ｙ１ワードとＹ２ワードに差
が生じてくると領域（ｅ）若しくは領域（ｇ）で示され
るＣＤＳ値が＋２若しくは−２をとる２ワ−ドの符号ワ
ードに変換される。本例にてＹ１ワードとＹ２ワードの
差が最も開く場合は、例えばＹ１ワードが２５５でＹ２
ワードが０の場合であるが、この場合もＣＤＳ値が−８
である領域（ｊ）内の２ワ−ドの符号ワードに変換され
る。従って、マッピング変換回路３は入力デジタルデー
タをＣＤＳ値が−８〜＋８を取る符号ワードに変換する
。この時の符号ワードの合計は６７５６７個あり、入力
デジタルデータに対して１対１に対応させることができ
る。

【００１７】図４は上記の如くしてマッピング変換回路
３から出力される２ワードの符号ワードをシリアル化し
た場合の具体例と、この具体例を更にＮＲＺＩ変調した
場合の具体例を一覧とした図である。この図の見方は左
第１欄はマッピング変換回路３に入力されるデジタルデ
ータＹ１、Ｙ２を示しており、この２つの入力データに
対応する２ワード分の符号ワードが次の欄に示してある
。更に次の欄にはＮＲＺＩ変調後の符号ワードが示して
ある。又、右側から２番目の欄は対応する符号ワードの
ＣＤＳ値を算出した値が示されており、ＮＲＺＩ変調後
の符号ワ−ドの“１”を＋１、“０”を−１として符号
重み、即ちＣＤＳ値を算出してある。更に、右側第１欄
は図３の領域（ａ）〜（ｋ）との対応関係が示されてい
る。尚、２４ビット目はＮＲＺＩ則を保持するためのマ
ージンビットとして常に０を割り振った場合のＣＤＳ値
が算出されている。又、前記ＣＤＳ値の算出はＮＲＺＩ
変調後の符号の初期値を１として算出してある。図４中
、例えば、Ｙ１ワード７５、Ｙ２ワード１８０は符号ワ
ードはとして「０００００１０００００００００１００
０００００」に対応する。又、この場合ＮＲＺＩ変調後
の符号ワードは「１１１１１００００００００００１１
１１１１１１」となり、ＣＤＳ値は４で図３の（ｄ）領
域に当たる。

【００１８】図５は図３に示した２ワードで構成される
符号ワードの変化点とそのＣＤＳ値との関係を示した図
である。尚、ＮＲＺ則を満たすため２４ビット目は０に
してある。この図で、例えば符号ワードの変化点が５で
そのＣＤＳ値が０である前記符号ワードの数は１２６０
であることが示されてある。又、この図からＣＤＳ値が
−８、−６、−４、−２、０、２、４、６、８の符号の
合計が６７５６７個あり、この符号を図３に示した２ワ
ードの入力データＹ１、Ｙ２と１対１にて対応づけてい
る。更に、ＣＤＳ＝０の符号は１０９０５存在する。こ
の符号ワードは図３に示したように入力されるＹ１、Ｙ
２ワード間に変化の少ないものに割り当てられている。 即ち、（Ｙ１、Ｙ２）＝（０、０）〜（２５５、２５５
）の対角線の近傍に割り振ってある。更に、図５のＣＤ
Ｓ値２、４、６、８、−２、−４、−６、−８の符号は
図３に示した如くＹ１、Ｙ２ワードの間に変化が存在し
ている領域に割り当てられている。尚、画像データは相
関性が高いため、Ｙ１ワードとＹ２ワードの値は比較的
近い値を取り、図３に示したように対応する符号ワード
のＤＳＶ値は０になる。尚、図３は輝度信号用の入力デ
ータに対する符号ワードの変換関係を示している。 又、図６は色差信号用の入力データに対する符号ワード
の変換関係を示しているが、色差信号Ｃ１、Ｃ２はワ−
ド飽和度が低く、データの中心レベルに近いため、図６
に示したような符号の対応づけが考えられる。

【００１９】本実施例によれば、１６ビット２ワードの
デジタル信号を２３ビット２ワードの符号ワードに変換
した後、シリアルデータ化する際に、“０”のマージン
ビットを挿入して、記録信号を作成し、この記録信号を
ＶＴＲ１１にて記録再生することにより図２（Ｄ）に示
す如く、最小磁化反転間隔ＴｍｉｎとデータクロックＴ
との関係を以下に示すようにすることができる。即ち、
Ｔｍｉｎ＝８Ｔ×２／１２＝４Ｔ／３の関係があるため
、デンシティレシオＤＲ＝Ｔｍｉｎ／Ｔ＞１とすること
ができ、従来に比べてデンシティレシオを大きくして記
録信号に含まれる高域成分を抑えることができる。これ
により、本実施例でＶＴＲ１１に記録再生される信号の
帯域は図７（Ａ）に示す如く７５ＭＨｚまでとなり、図
７（Ｂ）に示す従来例の１００ＭＨｚに対して７５％狭
められている。一般に、ＶＴＲ部１１の磁気ヘッド系の
記録再生特性が高域で急峻に減衰することを考えると、
前記高域成分の削減は記録再生時のエラーレートを小さ
くして、画像品質を向上させることができる。尚、記録
信号の低域成分に関しては従来例と同様に記録信号の相
関性のある部分で抑圧されている。又、図７の記録信号
帯域は２００Ｍｂｐｓの入力データを符号ワードに変換
する際に必要な帯域に相当している。尚、上記実施例で
は８ビットの入力データ２ワード分を２３ビットの２ワ
ード分の符号ワードに変換した例について述べたが一般
には入力データのビット数をｍ、組み合わせるワード数
をｉ、符号のビット数をｎとした場合、ｉ×ｍビットの
入力データをｎビットの符号ワードに変換しても、同様
の効果を得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上記述した如く本発明の磁気記録再生
装置によれば、デンシティレシオを大きくすることによ
って記録再生信号の高域成分を抑えて記録再生時の画像
品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録再生装置の一実施例を示した
ブロック図。

【図２】図１に示した装置によって扱われる信号の構成
例を示した図。

【図３】図１に示したマッピング変換回路における入力
データ（輝度信号）と符号ワードの対応関係を示した変
換図。

【図４】図３に示した変換図により変換される入力デー
タと符号ワードの具体的な数値関係を示した図。

【図５】図１の装置で扱われる符号ワードのＣＤＳ値と
変化点の数を示す図。

【図６】図１に示したマッピング変換回路における入力
データ（色信号）と符号ワードの対応関係を示した変換
図。

【図７】図１に示した装置の記録信号及び再生信号の帯
域例と従来の帯域例とを比較した図。

【図８】従来の磁気記録再生装置の一例を示したブロッ
ク図。

【符号の説明】

２…Ａ／Ｄ変換器　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　３…マッピング変換回路 ６…マージンビット発生回路　　　　　　　　　　８…
パラレル／シリアル変換回路 １０…ＮＲＺＩ変調回路　　　　　　　　　　　　１１
…ＶＴＲ部１２…ＮＲＺＩ復調回路　　　　　　　　　
　　　１３…シンク信号検出回路 １４…シリアル／パラレル変換回路　　１５…逆マッピ
ング変換回路 １６…Ｄ／Ａ変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号をデジタル信号にした後、符号ワ
   ードに変換して磁気テープに記録再生する磁気記録再生
   装置において、１ワードがｍビットのデジタル信号のｉ
   ワード分をｎビットの符号ワードに１対１で変換する変
   換手段と、この変換手段から出力されるｎビットの符号
   ワードに所定のマージンビットを挿入するマージンビッ
   ト挿入手段とを具備し、前記変換手段により変換されて
   出力される符号ワードを磁気テープに記録することを特
   徴とする磁気記録再生装置。