JPH05174500A - ディジタル記録方法及びディジタル記録、再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像データの相関性を利用した変換符号を、
相関性のない音声信号にも適用できるディジタル記録、
再生方式を提供する。 【構成】 画像データは８−１２変換６（７）によって
テープ１０に記録する。２０ビットの音声データはを４
ビット単位に各チャネルに対応して分配し、この４ビッ
トを所定の変換法則によって新たな８ビット音声データ
に再構成１４（１５）し、更に画像データと同じ８−１
２変換６（７）によってテープ１０に記録する。 【効果】 画像データの相関性を利用した変換符号を、
相関性のない音声信号にも適用できることになり、音声
データを画像データと同等以下の符号誤り率で記録、再
生できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタル記録方法及び
ディジタル記録、再生装置、更に詳しくいえば、画像信
号と音声信号を同一形式のディジタルデータに変換し磁
気記録体に記録する方法及びディジタル記録、再生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号と音声信号をディジタルデータ
にして記録する代表的な例はディジタル ビデオ テー
プ デコーダ（ＶＴＲ)である。ディジタルＶＴＲにお
ける音声信号の記録は、テレビジョン学会技術報告Ｖｏ
ｌ．１１、Ｎｏ．２４、１３頁〜１８頁に記載されてい
るように、ディジタル化された画像データと音声データ
が同一のヘッドで、記録する場所を変えて、同じ変調方
式（符号変換）で記録する技術が知られている。即ち、
同じ変調方式で記録することによって、音声データと画
像データで別々の変調回路を設けるという回路装置の増
大を防いでいる。

【０００３】しかし、上記従来の変調方式は、画像デー
タの磁気記録に必ずしも適していない変調方式を使用し
ているという問題点がある。具体的には上記ディジタル
ＶＴＲで使用している変調方式は画像データをミラー２
乗符号に変換して記録するものである。ミラー２乗符号
は基本的には０、１のバイナリ符号を、１のときは、ビ
ット符号の区間の中間で極性を変え、０のときは一定数
０が続くとき、ビット符号の区間の境で極性を変える符
号変調方式である。そのため、その最短波長λ1、即ち
記録体上で同一極性の波形の連続する最小長さはビット
レートをＢ［ビット／秒］とし、ヘッドとテープ間の相
対速度をＶ［ｍ／秒］とすると、λ1＝Ｖ／Ｂで与えら
れる。そのため高速記録を行なうときは、ヘッドの動作
速度との関係から望ましくない。

【０００４】本発明者等は、画像データの磁気テープへ
の記録に適した変換符号として、８ー１２変換と呼ばれ
る変換符号を発明した（特開昭６３−２６１５７６
号）。この８ー１２変換符号は、８ビットの符号を１２
ビットの変換符号に変換したもので、１２ビットの符号
の中で、１及び０が最低２個連続する符号のみが割り当
てらた符号である。従って、その最短波長λ2はλ2＝４
Ｖ／３Ｂとなり、従来より記録波長を長くして記録で
き、また、画像信号の合隣るワードデータが相関性をも
つため、変換後の符号の直流成分が少ない利点をもち、
画像データの磁気テープへの記録に適した変換符号であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記画像データと音声
データを同一の磁気ヘッドで、記録する場所を変えて、
同じ変調方式で記録する場合の変調方式に、上記８ー１
２変換符号（変調方式）を適用することが考えられる
が、音声データは、画像データに比較して相関性が少な
いので、音声データを８ー１２変換した変換符号に直流
成分が発生し、音声データに関して符号誤りが増大し、
磁気記録等において問題となる。本発明の目的は画像デ
ータと共に音声データを同一の符号変換によって変換し
記録する場合に画像データと音声データ共に直流成分の
発生をおさえ、再生時に符号誤りを少なくするディジタ
ル記録方法及びディジタル記録、再生装置を実現するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のディジタル記録方法は、ｐビットの画像デ
ータを画像信号の相関性を利用してｑビット（ｐ、ｑは
ｐ＜ｑの自然数）の符号に変換するｐ−ｑ変換をおこな
い、ｍビットの音声データをｎビット単位（ｎは５以下
自然数で、ｍ＞ｎの関係を持つ）のデータに分配配列し
なおし、上記ｎビット単位のデータを新たなｐ（ｐ＞
ｎ）ビット符号に変換し、上記ｐビット符号を上記ｐ−
ｑ変換によってｑビットの符号に変換し、記録体に記録
する。

【０００７】本発明のディジタル記録装置は、ｍビット
の音声データをｎビット単位のデータに変換し、上記ｎ
ビット単位のデータを新たなｐビット符号に変換する音
声データの符号変換手段と、ｐビットの画像データと上
記音声データの符号変換手段の出力であるｐビット符号
を時分割的に合成する合成回路と、上記合成回路の出力
のｐビット符号をｑビットの変換符号にするｐ−ｑ変換
変換手段と、上記ｑビットの変換符号を記録体に記録す
るヘッドを設けて構成した。また、本発明のディジタル
再生装置は上記ディジタル記録装置におけるの逆操作に
よってｍビットの音声データ及びｐビットの画像データ
とを再生する回路を有して構成した。 上記発明の手段
において、「相関性を利用した」とは、直流成分を少な
くするために、ビット信号の極性を一定の規則によって
変更し、同一極性のビットの連続数を２以上とすること
を意味する。最も好ましい実施形態は８−１２符号変換
をおこなう場合である。

【０００８】

【作用】記録再生すべきｍビットの音声データはｎビッ
ト単位のデータ、即ち、２のｎ乗個のデータ再編成さ
れ、更に上記２のｎ乗個のデータには、２のｐ乗個のビ
ット数からなる符号から選ばれた２のｎ乗個のｐビット
デ−タが割り当てられる。ｐビット符号の音声データは
時間領域をかえて、画像データと同じ変調方式であるｐ
−ｑ変換して記録信号として記録体に記録される。例え
ば、好ましい実施形態は８−１２変換の場合、変換後の
１２ビットの符号が直流成分のない符号、即ち０が６
個、１が６個で構成される変換符号は６０個ある。よっ
て、ｎが５以下であれば、３２通り以下で、音声デ−タ
は常に直流成分のない符号を割り当てることができる。
この結果、記録された音声データに対応する１２ビット
のの符号を磁気ヘッドによって記録再生する場合に、直
流成分を少なくするために、その符号誤りが画像データ
の場合と同等になる。以下の実施例においては、画像デ
ータのディジタル記録に好ましい８−１２変換について
説明するが、一般に画像信号の相関性を利用したｐ−ｑ
変換の符号変換する場合にも同様の効果を生じる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明によるディジタル記録装置の１
実施例における記録系の信号処理部のブロック図であ
る。画像信号はＡ／Ｄ変換器１によって画像信号の１サ
ンプル当り８ビットのディジタル信号（画像データ）に
変換される。画像データはデ−タ転送速度が速いので２
つのチャネルに分配される。記録再生装置での符号誤り
に対処するため、２つのチャネルでは誤り訂正符号がそ
れぞれ挿入回路２及び３でディジタル画像デ−タに応じ
て挿入される。合成回路４及び５は、上記画像データと
後述の音声デ−タに対応する符号を時分割的に合成する
ための回路である。合成回路４及び５の出力データは同
期信号やアドレス信号を加えられ、それぞれ８−１２変
換回路６及び７によって、８ビットデ−タは１２ビット
の記録に適した１２ビット符号に変換され、それぞれ磁
気ヘッド８及び９を介して磁気テ−プ１０に記録され
る。

【００１０】８−１２変換回路６及び７は前述の通り、
８ビットの符号を１２ビットの変換符号に変換するもの
で、２の１２乗個の１２ビット符号の中で、１及び０が
最低２個連続する条件を満足する符号である。そして相
続くワード（１２ビット符号）毎に極性が交互に反転す
る。画像信号の相隣なるサンプル値は近似しているた
め、２ワード（２４ビット）の１及び０のビット数はほ
ぼ近似し、記録再生時の直流成分が抑えられることにな
る。

【００１１】図２は、図１の実施例における磁気テープ
１０上の記録跡（トラック）を示した図である。磁気ヘ
ッド８及び９は２個が１まとまりとなり、従来のＶＴＲ
と同様に回転ドラムに搭載されており、磁気テープ１０
上を斜めに走査する。画像デ−タの２チャンネルの符号
が２本の記録跡（以下トラックと呼ぶ）を形成し、トラ
ックの最終部に音声データが記録され画像デ−タと音声
デ−タは記録領域を変えて記録される。

【００１２】さて、音声信号はＡ／Ｄ変換器１１によっ
て１サンプルｍ（ｍ＝２０）ビットのディジタル信号
（音声デ−タ）に変換される。音声デ−タと画像デ−タ
との整合性を取るため、音声デ−タ構成回路１２は、所
定の時間間隔ごとに音声データをまとめ、８ビット単位
にデ−タを区切り、誤り訂正符号を挿入し、転送速度を
ディジタル画像データと同じにして送出する。メモリ１
３では、音声データと画像データとを分割してテ−プ上
に記録するため、音声データは、所定の時間記憶され
る。メモリ１３の出力デ−タである８ビット単位デ−タ
は、上位ｎ（ｎ＝４）ビット（ｎ＝４）と下位ｎ（ｎ＝
４）ビットに分けられ、それぞれｎ−ｐ（４−８）ビッ
ト変換回路１４及び１５によってｐ（ｐ＝８）ビットの
符号に変換される。即ち画像デ−タの８ビットと整合を
とる。

【００１３】図３は８ー１２変換符号における音声デー
タと画像データが割り当てられている１２ビット符号と
８ビット符号のレベルの関係を示した図である。音声デ
−タ８ビットの範囲は、８−１２ビット変換の１部分の
符号のみを使用する。即ち、画像データ８ビットは、８
ビットの入力の全２５６レベルに対して１２ビットの変
換符号が与えられ、音声デ−タ８ビットは、図２の斜線
部のように、全２５６レベルの内１０６〜１２１の１６
レベルが割り当てられている。図２に示すように画像デ
−タでは全てのレベルを使用するが、８ビットの音声デ
−タでは１６種類のデ−タしかないので、直流成分をも
たない符号だけに割り当てることができるようにビット
数が決められる。このように画像デ−タ及び８ビット化
された音声デ−タは合成回路４及び５を介して８−１２
変換回路６及び７に入力され、テープ１０に記録され
る。

【００１４】図４は８−１２変換符号のうち、音声デー
タに関連する変換符号を具体的に示したものである。各
チャネルに分配された４ビットの音声デ−タに対して８
ビット符号（ＭＳＢからＬＳＢの順序で示す。）０１０
０１０１０＝１０６レベルを加算して８ビット化する。
このように４−８ビット変換回路１４及び１５は単純な
加算回路で構成される。音声デ−タに割り当てられてい
る符号は、全て０と１の数が６個で構成されており、直
流成分を含まない符号である。なお、１２ビット変換符
号は１が記録電流のハイレベル、０がロ−レベルを示し
ている。符号表からわかるように１２ビット変換符号は
１および０が必ず２個以上連続しており、最短記録波長
が８ビットのまま記録する場合より４／３長くできる。

【００１５】図５は本発明によるディジタル記録方法の
他の実施例における磁気テープ１０上の記録跡を示した
で図ある。音声信号をステレオ記録する場合に好適な記
録方法である。画像デ−タＶ1、Ｖ2に引き続き音声デ−
タを２チャネル記録している。第１チャネルの音声を上
で述べた実施例のようにＡ11、Ａ12のデ−タに２分割し
て記録し、第２チャネルを、その後にＡ21、Ａ22のデ−
タとして記録している。消去へッドは画像デ−タＶ1、
Ｖ2を同時に消すようにＥで示すトラック幅を持ってい
る。Ｖ1とＡ11、Ａ11とＡ21の間にそれぞれ間隔を設け
ることによって第１チャネルと第２チャネルを独立に消
去、再録音できる。なお、図５から分かるように音声デ
−タに割り当てられている変換符号は１または０の最小
連続個数が２であるが、一方最大値も６個に制限されて
おり、低周波成分は少ない。このため、音声デ−タに関
しては重ね書きが可能である。

【００１６】図６は音声デ−タの重ね書きを行なう場合
に好適な記録方法のトラックフォ−マットである。図７
は図６のトラックフォ−マットを実現する本発明による
ディジタル記録装置の他の実施例の信号処理部の構成ブ
ロック図である。画像データの消去や、再録音のために
必要なトラック上の空隙は画像デ−タＶ1と音声デ−タ
の間だけでよく図５に比べて、テープの使用効率がよく
なる。図７の信号処理部の構成において、画像信号の処
理回路の構成動作は図１と同である。音声信号の処理回
路の構成動作も図１の実施例の場合と場合と同様である
が（なお、第１図と同一機能、構成部には同一番号を付
して説明を省く。）、４−８ビット変換回路１４及び１
５の出力を一旦メモリ１６で記憶させ、画像デ−タの転
送速度と同じ速度で読み出し、合成回路４で画像デ−タ
と合成している点が異なる。第１チャネルと第２チャネ
ルでは同じ回路構成である。

【００１７】図８は図１及び図７の実施例における１つ
のチャネルの信号処理部をさらに詳しくした図である。
誤り訂正符号挿入回路２はチャネル分配回路２ー１と、
外符号形成回路２ー２及びシャフリング回路２ー３で構
成される。音声信号のメモリ部１３は音声信号のための
外符号形成回路１３ー１、シャフリング回路１３ー２、
チャネル分配回路１３ー３で構成される。また８ー１２
変換回路６は内符号形成および同期、アドレス信号付加
回路６ー１と８ー１２変換回路６ー２から構成される。
同期、アドレス信号を画像データ、音声データで共通し
た形式で挿入することによって、再生時には、まず同
期、アドレス信号が復調され、画像データと音声データ
を区別し易くするためである。

【００１８】図９は本発明によるディジタル記録再生装
置の１実施例の画像データ及び音声データの再生処理部
の構成ブロック図である。磁気テープ１０には本発明の
ディジタル記録方法によって記録された画像信号及び音
声信号が図２のように２トラックに記録されている。各
トラックに対応して設けられた再生ヘッド１８及び１９
で検出された電気信号は、それぞれ前処理回路２０及び
２１で増幅、波形整形されディジタル信号となる。前処
理回路２０（２１）の出力ディジタル信号は、ＲＯＭで
構成される１２−８変換回路２２（２３）によって８ビ
ットの符号信号に変換される。１２−８変換回路２２
（２３）による符号変換は、当然、記録時の８−１２変
換回路６（７）の逆動作である。

【００１９】１２−８変換回路２２（２３）の出力であ
る８ビットの符号信号は、分配回路２４（２５）によっ
て画像信号の符号と音声信号の符号に分離される。この
分離は符号列の中に含まれる同期信号やアドレス符号を
用いて行なわれる。分離された８ビットの画像の符号信
号は誤り訂正回路２６（２７）によって正しい画像デー
タとされ、２つのチャンネルの画像データが合成され、
Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ画像信号に変換される。分
離された８ビットの音声の符号信号は、音声のサンプル
信号に対応しない。８−４変換回路２９ （３０）で
４ビットの符号信号に変換される。８−４変換回路２９
（３０）による符号変換は、当然、記録時の４−８変換
回路６（７）の逆動作である。８−４変換回路２９
（３０）の出力である４ビットの符号信号交互にメモリ
３１に書き込まれ、更に、順次８ビットごとに誤り訂正
回路３１で誤り訂正が行なわれる。誤り訂正回路３１の
８ビットの出力は音声信号のサンプル値ではないので、
これを音声データ構成回路３３で２０ビットの音声信号
のサンプル値に対応する音声データに編成する。音声デ
ータはＤ／Ａ変換器３４によってアナログ音声信号に変
換される。上述のように本発明のディジタル再生装置は
記録の逆操作を行なう回路手段によって実現される。

【００２０】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではない。実
施例では、２チャネルの記録トラックに記録するものを
示したが、チャンネル数は任意に設定できる。また８−
１２変換符号を例に変換規則を示したが、一般にｐビッ
トの画像データｑビット（ｐ、ｑはｐ＜ｑの自然数）の
相関性を利用したｐ−ｑ変換をおこなう変換符号（変調
符号）を使用する場合に適用できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば画像データの相関性を利
用した変換符号を、相関性のない音声信号にも適用でき
ることになり、音声信号を画像データと同等以下の符号
誤り率で記録できる。音声信号については重ね書きが可
能となるので、再録音のための消去ヘッドの動作が不必
要で、これらに対する制御回路が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディジタル記録装置の１実施例に
おける記録系の信号処理部のブロック図である。

【図２】図１の実施例における磁気テープ１０上の記録
跡を示したで図ある。

【図３】８ー１２変換符号における音声データと画像デ
ータが割り当てられている１２ビット符号とレベルの関
係を示した図である。

【図４】図３の具体例を示した図である。

【図５】本発明によるディジタル記録方法の他の実施例
における磁気テープ１０上の記録跡を示したで図ある。

【図６】図７の実施例における磁気テープ１０上の記録
跡を示したで図ある。

【図７】本発明によるディジタル記録装置の他の実施例
の信号処理部の構成ブロック図である。

【図８】図１及び図７の実施例における１つのチャネル
の信号処理部をさらに詳しくした図である。

【図９】本発明によるディジタル記録再生装置の１実施
例の信号処理部の構成ブロック図である。

【符号の説明】

１：Ａ／Ｄ変換器、 ２、３：誤り訂
正符号挿入回路、４、５：合成回路、
６、７：８ー１２変換回路、８、９、１８、１９：磁
気ヘッド、 １０：磁気テープ、１１：Ａ／Ｄ変換
器、 １２：音声データ構成回路、１３：
メモリ、 １４、１５：４ビット
８ビット変換回路、１６、３１：メモリ、
２０、２１：前処理回路、２２、２３：１２−８変
換回路、 ２４、２５：分配回路、２６、２７、３
２：誤り訂正回路、 ２８、３４：Ａ／Ｄ変換器、２
９、３０：８−４変換回路、 ３３：音声データ
構成回路。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データ及び音声データを符号変換し
   てディジタル記録する方法において、ｐビットの画像デ
   ータを画像信号の相関性を利用してｑビット（ｐ、ｑは
   ｐ＜ｑの自然数）の符号に変換するｐ−ｑ変換をおこな
   い、ｍビットの音声データをｎビット単位（ｎは５以下
   自然数で、ｍ＞ｎの関係をもつ）のデータに分配配列し
   なおし、上記ｎビット単位のデータを新たなｐ（ｐ＞
   ｎ）ビット符号に変換し、上記ｐビット符号を上記ｐ−
   ｑ変換によってｑビットの符号に変換し、記録体に記録
   することを特徴とするディジタル記録方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル記録方法にお
   いて、上記画像データ及び音声データのｐ−ｑ変換を行
   なった音声信号を複数チャネルに分配して記録すること
   を特徴とするディジタル記録方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のディジタル記録方
   法において、上記ｐ−ｑ変換が８ー１２変換であること
   を特徴とするディジタル記録方法。
4. 【請求項４】 画像データ及び音声データを符号変換す
   る信号処理部と上記信号処理部からの変換符号を磁気ヘ
   ッドを用いて磁気記録体に記録する記録部をもつディジ
   タル記録する装置において、上記信号処理部が、ｐビッ
   トの画像データを画像信号の相関性を利用してｑビット
   （ｐ、ｑはｐ＜ｑの自然数）の符号に変換するｐ−ｑ変
   換手段と、ｍビットの音声データをｎビット単位（ｎは
   ５以下自然数で、ｍ＞ｎの関係を持つ）のデータに分配
   配列し直し、上記ｎビット単位のデータを新たなｐ（ｐ
   ＞ｎ）ビット符号に変換をおこなうｎ−ｐ変換手段と、
   上記ｎ−ｐ変換手段の出力をｐビットの画像データと時
   分割的の多重化してする手段とを有して構成されことを
   特徴とするディジタル記録装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のディジタル記録装置にお
   いて、上記ｐ−ｑ変換手段が８ー１２変換手段であるこ
   とを特徴とするディジタル記録装置。
6. 【請求項６】 画像データ及び音声データを符号変換し
   て同一の磁気ヘッドを用いて磁気記録体に記録するディ
   ジタル記録装置であって、画像データに誤り訂正符号を
   付加し８ビットの符号とする誤り符号訂正符号挿入回路
   と、音声データを所定の時間間隔ごとに音声データをま
   とめ、誤り訂正符号を挿入し、８ビットの符号とし、転
   送速度を画像データと同じにして送出する音声データ構
   成回路と、上記誤り符号訂正符号挿入回路の出力と上記
   音声データ構成回路の出力とを時分割的に合成する合成
   回路と、上記合成回路の出力の８ビットの符号を１２ビ
   ットの符号に変換し上記１２ビットの符号を上記磁気ヘ
   ッドに加える８−１２変換回路とを持つことを特徴とす
   るディジタル記録装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のディジタル記録装置にお
   いて、画像データ及び音声データに対応する１２ビット
   の符号が２チャンネルにして記録体に記録されることを
   特徴とするディジタル記録装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載のディジタル記録方法によ
   って記録された画像データ及び音声データのディジタル
   記録再生装置であって、再生用磁気ヘッドと、上記再生
   用磁気ヘッドからのｑビットの符号を記録時の逆変換に
   よってｐビットの符号に変換するｑ−ｐ変換手段と、上
   記ｐ−ｑ変換手段の出力を画像データと音声データに対
   応する信号に分離する分配回路と、上記分配回路の出力
   である画像データに対応する信号の誤り訂正を行なう第
   １の誤り訂正回路と、上記分配回路の出力である音声デ
   ータに対応する信号の誤り訂正を行なう第２の誤り訂正
   回路と、上記第２の誤り訂正回路で訂正されたｐビット
   の符号をｍビットの音声データに再構成する回路とをも
   つことを特徴とするディジタル記録再生装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載のディジタル記録再生装置
   であって、上記自然数ｐ、ｑ、ｍ及びｎがそれぞれ８、
   １２、２０及び４であることを特徴とするディジタル記
   録再生装置。