JPH06215305A - 信号記録装置及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 任意に選択された圧縮率に基づいて、圧縮率
選択切換制御部１から信号圧縮部へ信号の圧縮率の情報
が、サーボ制御部４へは回転ドラムの回転数の情報が送
られる。信号圧縮部２に入力したビデオ信号は、上記圧
縮率に基づいて圧縮され、ＥＣＣエンコード部３で記録
用信号に変換された後、上記サーボ制御部４により制御
されたテープトランスポート部５内の回転ドラム内の記
録ヘッドから磁気テープ上に記録される。 【効果】 記録される信号の圧縮率を任意に選択するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号を圧縮して記録媒
体上に記録する信号記録装置及び記録媒体上の圧縮され
た信号を読み出して再生する信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）
は、低域変換搬送波ＦＭ記録方式を用いたアナログＶＴ
Ｒよりも、ディジタル記録方式を用いて入力される信号
を圧縮した後に記録したり、上記圧縮された信号を高画
質な画像に再生することができるディジタルＶＴＲが実
用化されつつある。

【０００３】ディジタルＶＴＲの概略的な記録・再生系
の構成は、図示しないが、以下の通りである。記録系で
は、ディジタルビデオ信号又はアナログビデオ信号がＡ
／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器を介して変換され
たディジタルビデオ信号が入力された後、適切な大きさ
のブロック単位に分割され、圧縮された後に該ブロック
毎に誤り訂正・修正のための符号化が行われる。この
後、ブロック毎に再生側でフレーム同期やワード同期を
とるための同期信号が付加され、さらに高密度記録に適
した性質を持つ信号に変換するためのチャンネルコーデ
ィングが行われてデータ圧縮される。記録等化回路で記
録過程における非線形歪みを補正するための波形処理が
行われた後、記録アンプ・回転トランスを介して回転ヘ
ッドに記録電流が供給され、信号が磁気テープ上に記録
される。

【０００４】また、再生系では、磁気テープより読み出
された信号を再生アンプにより増幅した後、波形等化を
行ってディジタル信号を認識し易い波形にする。上記等
化された信号からＰＬＬ回路によってクロックを抽出
し、（これをクロック再生という）記録されたディジタ
ル信号を再現する。次に、同期信号を検出して信号の区
切りを明らかにし、上記再現された信号を復調した後、
時間軸補正を行う。上記信号は誤り訂正及び修整され、
ディジタルビデオ信号のまま出力されたり、Ｄ／Ａ（デ
ィジタル／アナログ）変換器によりアナログビデオ信号
に戻されて出力されたりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ディジタルＶＴＲ
によって、上述のように記録媒体上に記録された圧縮信
号を読み出して伸長し、再生するときに、上記圧縮信号
の圧縮率により、再生画像の画質が決定される。すなわ
ち、上記圧縮率が高いときには再生画像の画質が粗くな
って原画像を忠実に再現することは難しくなり、上記圧
縮率が低いときには再生画像の画質は細かくなって原画
像に近い画像を再現することができる。但し、１本の磁
気テープ上の信号の記録容量は一定である。従って、上
記信号の圧縮率が高ければ、一定時間の映像を再生する
ために必要なデータ量が少ないため、１本の磁気テープ
に長い再生時間分の信号を記録することができるが、上
記信号の圧縮率が低くなればなるほど上記データ量が多
くなるため、１本の磁気テープには、より短い再生時間
分の信号しか記録できないことになる。

【０００６】ところが、現在のディジタルＶＴＲにおい
ては、信号の圧縮率は一定であって任意に選択すること
ができないため、信号記録の開始時に上記信号の圧縮率
を任意に選択して、１本の磁気テープ内の信号記録が可
能な最大信号記録時間を調節することはできない。従っ
て、信号再生時間は短くてもよいが、画質の美しい画像
を再生したいという要求や、信号再生時の再生画像の画
質は多少劣っていてもよいが、より長い時間分の信号を
１本の磁気テープ内に記録したいという要求に、柔軟に
対応することができなかった。

【０００７】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、記録
媒体上に記録される信号の圧縮率を複数通りから任意に
選択することができる信号記録装置、及び上記記録媒体
上に記録された、任意の信号圧縮率に基づく信号を再生
することができる信号再生装置の提供を目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る信号記録装
置は、入力された信号を圧縮する圧縮率可変の信号圧縮
部と、上記信号圧縮部において圧縮された信号を記録用
信号に変換する信号変換部と、上記記録用信号を記録媒
体上に記録する回転ヘッドを具備する回転ドラムと、上
記回転ドラムの回転数を制御するドラム回転制御部と、
上記信号圧縮部による信号の圧縮率と上記ドラム回転制
御部による回転ドラムの回転数を切り換える切換制御部
とを有することにより上述した課題を解決する。

【０００９】また、上記信号記録装置においては、上記
記録媒体に記録する記録用信号の信号フォーマットの構
造は、上記圧縮率及び上記回転数の切換状態に関係する
ことなく、常に同じであり、上記回転ドラムの回転数の
切り換えに際して、上記記録媒体に記録される記録用信
号の記録密度を同じとする上記圧縮率と上記回転数との
関係に設定することを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明に係る信号再生装置は、記
録媒体上から信号の圧縮率を示す識別情報を含む記録用
信号を読み出す回転ヘッドを具備する回転ドラムと、上
記回転ドラムの回転数を制御するドラム回転制御部と、
上記読み出された記録用信号を再生用信号に変換する信
号変換部と、上記再生用信号を上記信号の圧縮率を示す
識別情報に基づいて伸長する信号伸長部と、上記圧縮さ
れた信号の圧縮率を示す識別情報を検出して、上記信号
伸長部による信号の伸長と上記ドラム回転制御部による
回転ドラムの回転数とを切り換える切換制御部とを有す
ることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、１つの記録媒体上に記録さ
れる信号の圧縮率を任意に選択することができ、上記記
録媒体上に圧縮されて記録された信号を再生することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る信号
記録装置の概略的な構成を示すブロック図である。上記
信号記録装置を用いて入力されるディジタルビデオ信号
データを磁気テープ上に記録する場合には、例えば上記
信号記録装置に設けられた切換スイッチの切り換え操作
等により、上記ディジタルビデオ信号の圧縮率を設定す
る。上記設定された信号の圧縮率の値は圧縮率選択切換
制御部１に記憶され、上記圧縮率選択切換制御部１から
信号の圧縮率を示す信号や磁気テープの走行速度及び回
転ドラムの回転数を指示する信号が、信号圧縮部２、Ｅ
ＣＣエンコード部３及びサーボ制御部４に送られる。

【００１３】上記圧縮率としては、少なくとも２つ以上
の圧縮率の内から任意に１つの圧縮率が選択されてお
り、上記信号圧縮部２では、上記圧縮率選択切換制御部
１から供給された圧縮率の値に基づいて圧縮率を切り換
えることが可能であり、これにより信号を圧縮する。

【００１４】上記信号記録装置に入力されたディジタル
ビデオ信号は、信号圧縮部２に供給されて、ブロック化
するために適切な大きさのブロック単位に分割された
後、上記設定された信号の圧縮率に適するように、直交
変換等の可変長符号化がなされて圧縮される。次に、上
記圧縮された信号はＥＣＣエンコード部３に送られてフ
レーム分割され、このフレーム毎に誤り訂正及び修整の
ための符号化が施されて、高密度記録に適した性質を持
つ記録用信号に変換される。

【００１５】また、上記サーボ制御部４においては、少
なくとも磁気テープの走行速度の制御及び回転ドラムの
回転制御を行うため、上記圧縮率選択切換制御部１より
供給された磁気テープの走行速度及び回転ドラムの回転
数を指示する信号に基づいて、テープトランスポート部
５に磁気テープのテープ速度と回転ドラムの回転数とを
制御する制御信号を送る。上記テープトランスポート部
５内においては、上記制御信号により制御された回転ド
ラムが回転することにより、上記記録用信号が記録ヘッ
ドを介して磁気テープ上に記録される。

【００１６】ここで、従来のアナログ信号を記録する場
合において、一定の磁気テープ量に対して記録時間を異
ならせる際には、磁気テープの送り速度を変化させるこ
とにより、信号記録密度を異ならせている。しかし、デ
ィジタル信号を磁気テープ上に記録する場合には、上記
磁気テープ上の信号記録密度は上限値近くに設定されて
いることが多く、信号記録密度を変化させることは一般
に行われない。よって、本発明の実施例においては、テ
ープ速度と回転ドラムの回転数を変化させることによ
り、信号の圧縮率を切り換えたときの一定時間当たりの
記録データ量の変化に対応して記録面積を変化させてい
る。

【００１７】すなわち、圧縮率を切り換えて、データ転
送レートが切り換えられるとき、トラックの長手方向の
記録密度を一定とするためにドラム回転数を切り換え、
テープ走行方向のトラック密度を一定とするためにテー
プ走行速度を切り換えることになる。

【００１８】このような点を考慮して、本発明に係る上
記信号記録装置の緒元として、圧縮率が１／３．７５の
場合は回転ドラムの回転数は９０Ｈｚで１フレーム当た
り１チャンネルを６トラックで記録するようなテープ走
行速度とし、圧縮率が１／４．５の場合は回転ドラムの
回転数は７５Ｈｚで１フレーム当たり１チャンネルを５
トラックで記録するようなテープ走行速度としている。

【００１９】尚、テープ長は１１３０ｍ、記録波長は
０．５μｍ、トラックピッチは１８μｍ、ヘッド数は
８、オーディオチャンネル数は８チャンネルと設定す
る。

【００２０】図２には上記信号記録装置の回転ドラム、
記録ヘッド及び磁気テープを示す。上記テープトランス
ポート部５内の回転ドラム２０は矢印で示すドラム回転
方向に回転し、磁気テープ２１はテープ走行方向の矢印
方向に進む。また、上記回転ドラム２０内には、８個の
記録ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが装備され
ている。

【００２１】上記信号記録装置内のビデオ信号のチャン
ネル数は４チャンネルであり、対向する２つの記録ヘッ
ドが１対となって１つのチャンネルの出力を交互に磁気
テープ２１上に記録していく。すなわち、具体的には、
記録ヘッドＡとＥ、ＢとＦ、ＣとＧ、ＤとＨの４対の記
録ヘッドが、４つのチャンネルの出力をそれぞれ記録す
る。さらに、上記４対の記録ヘッドは、正確に１８０度
の角度関係で対向し、上記回転ドラム２０上に等間隔も
しくはそれに近い角度で配列されている。

【００２２】上記磁気テープ２１上のビデオ信号、音声
信号及びその他の信号の記録状態は図３に示すようであ
り、上記８個の記録ヘッドにより記録されるビデオ信号
は、ビデオトラックＶＴに示すように磁気テープ上に斜
めに記録される。また、音声信号はオーディオトラック
ＡＴ上に記録される。その他には、上記記録ヘッドの位
置を調整する情報がコントロールトラックＣＴに記憶さ
れ、上記ビデオ信号や音声信号の記録時間がタイムコー
ドＴＣ上に記録される。

【００２３】ここで、磁気テープ内の上記ビデオトラッ
クＶＴ上での信号の記録パターンは図４の（１）及び
（２）に示すようであり、上述のように対向する２つの
記録ヘッドが１つのチャンネルの出力を磁気テープ上に
記録していくため、例えば記録ヘッドＡが１トラック分
の記録用信号を磁気テープ上に記録した後は、記録ヘッ
ドＥが１トラック分の記録用信号を記録するというよう
に、上記記録動作を交互に続けることにより、ビデオ信
号の記録を行う。

【００２４】上記信号記録時には、上述したように、ド
ラム回転数が９０Ｈｚの場合と７５Ｈｚの場合とで、ト
ラック長手方向の信号の記録密度を同じとしているた
め、１トラック内の構造（信号フォーマット）を等しく
することができる。また、上述のようにドラム回転数を
変化させると共に、一定時間当たりの記録データ量の変
化に対応してテープ走行速度を切り換え、記録面積とし
ての１フレーム当たりのトラック数を変化させている。

【００２５】具体的には、上記ドラム回転数が９０Ｈｚ
である場合には上記圧縮率は１／３．７５であって、図
４の（１）に示すように、１チャンネルにつき６トラッ
クで１フレーム分のデータを構成することになり、上記
ドラム回転数が７５Ｈｚである場合には上記圧縮率は１
／４．５であって、図４の（２）に示すように、１チャ
ンネルにつき５トラックで１フレーム分のデータを構成
することになる。１フレームの長さは１／３０ｓｅｃに
定められていることより、ドラム回転数が９０Ｈｚの場
合には１トラックの長さは１／１８０ｓｅｃとなり、ド
ラム回転数が７５Ｈｚの場合には１トラックの長さが１
／１５０ｓｅｃとなる。また、図４に示す例では、４チ
ャンネルの並列記録を行っているため、１フレーム当た
りのテープ送り量は、ドラム回転数が上記９０Ｈｚのと
きは２４トラック、ドラム回転数が上記７５Ｈｚのとき
は２０トラックとなる。従って、１本の磁気テープのテ
ープ長は１１３０ｍであるため、信号の最大記録時間
は、ドラム回転数が９０Ｈｚの場合には１１４分とな
り、ドラム回転数が７５Ｈｚの場合には１３７分とな
る。

【００２６】ここで、上記ドラム回転数が９０Ｈｚの場
合の１トラック分の上記ビデオ信号を記録する際の上記
記録ヘッドの記録タイミングは、図５に示すようにな
る。上記回転ドラム２０が回転することにより、上記記
録ヘッドＡの磁気テープ２１上の１トラック（１／１８
０ｓｅｃ）分の信号記録動作が開始されると、記録ヘッ
ドＢは３０９μｓ遅れて信号記録動作を開始する。次
に、上記回転ドラム２０が９０度回転した後、すなわ
ち、記録ヘッドＡが信号記録動作を開始してから１／３
６０ｓｅｃ遅れた後に、記録ヘッドＣの信号記録動作が
開始され、上記記録ヘッドＣの信号記録動作の開始より
３０９μｓ遅れて記録ヘッドＤの信号記録動作が開始さ
れる。さらに、記録ヘッドＣの信号記録動作の開始から
１／３６０ｓｅｃ遅れた後に、記録ヘッドＥの信号記録
動作が開始される。上述のように、上記回転ドラム２０
は回転数を９０Ｈｚとして一定の速度で回転するため、
残りの３つの記録ヘッドＦ、Ｇ、Ｈのそれぞれの信号記
録動作も上記５つの記録ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのそ
れぞれの信号記録動作と同様に行われる。

【００２７】上記記録媒体上に記録された記録用信号の
１トラック分の信号フォーマットの一例を、図６の
（ａ）に示す。上記信号フォーマットは、信号の圧縮率
や回転ドラムの回転数を切り換え、異なる圧縮率や回転
数によって記録された場合にも、常に同じになる。

【００２８】上記信号フォーマットの１トラックは３５
４ブロックに分割されており、２ブロック分はトラック
プリアンブルＴＡ、２４ブロック分は音声信号用のオー
ディオセクタＡ１及びＡ２、３ブロック分はギャップ
Ｇ、３２４ブロック分はビデオ信号用のビデオセクタＶ
１及びＶ２、及び１ブロック分はポストアンブルＰＡに
使用される。

【００２９】図６の（ｂ）は上記オーディオセクタＡ１
及びＡ２のフォーマットを示すものであり、６ブロック
分の音声信号ＡＤと、６ブロック分の音声信号を誤り訂
正するためのパリティである外符号ＡＰとが記録されて
いる。

【００３０】図６の（ｃ）は上記ビデオセクタＶ１のフ
ォーマットを示すものであり、１８ブロック分のビデオ
信号を誤り訂正するためのパリティである外符号ＶＰ
と、１４４ブロック分のビデオ信号ＶＤとが記録されて
いる。また、図６の（ｄ）は上記ビデオセクタＶ２のフ
ォーマットを示すものであり、１４４ブロック分のビデ
オ信号と、１８ブロック分のビデオ信号を誤り訂正する
ためのパリティである外符号ＶＰとが記録されている。
但し、上記２箇所の１４４ブロック分のビデオ信号デー
タは、図１中の信号圧縮部２において圧縮された信号で
あり、任意に選択された信号の圧縮率が切り換えられた
ときには、上記ビデオ信号データの内容も変化する。

【００３１】図６の（ｅ）は１ブロック内の信号フォー
マットを示すものであり、上記１トラックを構成する３
５４ブロックは全てこの信号フォーマットから成る。上
記１ブロックは２ワードの同期信号、２ワードのＩＤ情
報信号、１６０ワードのデータ信号、及び１６ワードの
誤り訂正を行うためのパリティである内符号の、合計１
８０ワードから構成されている。

【００３２】図７は、本発明に係る信号再生装置の概略
的な構成を示すブロック図である。上記信号再生装置を
用いて磁気テープ上に圧縮されて記録された信号を再生
する場合、上記磁気テープ上に記録された信号フォーマ
ット内の信号の圧縮率を示す識別情報であるＩＤ信号が
読み出され、圧縮率判別切換制御部７２に供給される。
上記圧縮率判別切換制御部７２からは、上記読み出され
た圧縮率の識別情報に基づいて、圧縮された信号を伸長
する割合を示す信号や磁気テープの走行速度及び回転ド
ラムの回転数を指示する信号が、信号伸長部７５、ＥＣ
Ｃデコード部７４及びサーボ制御部７３に送られる。

【００３３】上記サーボ制御部７３では、上記送られた
磁気テープの走行速度及び回転ドラムの回転数を指示す
る信号に基づいて、上記テープトランスポート部７１内
で磁気テープの走行速度と回転ドラムの回転動作を制御
する。上記回転ドラムの回転により、磁気テープ上から
読み出された信号は、波形等化が行われる。次に、ＥＣ
Ｃデコード部７４において同期信号が検出され、信号の
フレームが明らかにされた後に復調される。さらに、誤
り訂正及び修整の処理がなされて、信号伸長部７５に供
給される。上記信号伸長部７５は、上記圧縮率判別切換
制御部７２から供給された信号に基づいて、複数の圧縮
された信号を伸長するために切り換えられる。上記信号
伸長部７５では、上記圧縮された信号は逆離散余弦変換
等の処理がなされ、信号ブロックが分解されて非圧縮化
されることにより、再生用ビデオ信号として出力され
る。

【００３４】尚、上述の実施例は本発明の一例であり、
本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他の様々な構成が
取り得ることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る信号記録装置は、信号圧縮部による信号の圧縮
率と上記ドラム回転制御部による回転ドラムの回転数を
切り換える切換制御部を有し、上記信号記録装置におい
て上記記録媒体に記録する記録用信号の信号フォーマッ
トの構造は、上記圧縮率及び上記回転数の切換状態に関
係することなく常に同じであり、上記回転ドラムの回転
数の切り換えに際して、上記記録媒体に記録される記録
用信号の記録密度を同じとする上記圧縮率と上記回転数
との関係に設定することにより、磁気テープに限定され
た記録時間にとらわれることなく、記録媒体上に記録さ
れる信号の圧縮率を、複数通りから任意に選択し、１本
の磁気テープに通常よりもより長い時間分のデータを記
録したり、より良い画像として再生するためのデータを
記録することができる。

【００３６】また、本発明に係る信号再生装置は、上記
圧縮された信号の圧縮率を示す識別情報を検出して、上
記信号伸長部による信号の伸長と上記ドラム回転制御部
による回転ドラムの回転数とを切り換える切換制御部を
有することにより、上記信号記録装置によって記録媒体
上に圧縮されて記録された信号を再生することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る信号記録装置の概略的な構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明に係る信号記録装置内の磁気テープと記
録ヘッドとの関係を示す図である。

【図３】本発明に係る信号記録装置によって記録された
磁気テープ上の信号の記録状態を示す図である。

【図４】本発明に係る信号記録装置によって記録された
磁気テープ上のビデオ信号の記録パターンを示す図であ
る。

【図５】本発明に係る信号記録装置によって磁気テープ
上に記録される信号のタイミングを示す図である。

【図６】本発明に係る信号記録装置によって記録された
磁気テープ上の信号フォーマットを示す図である。

【図７】本発明に係る信号再生装置の概略的な構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・・圧縮率選択切換制御部 ２・・・・・・・・・・・信号圧縮部 ３・・・・・・・・・・・ＥＣＣエンコード部 ４、７３・・・・・・・・サーボ制御部 ５、７１・・・・・・・・テープトランスポート部 ７２・・・・・・・・・・圧縮率判別切換制御部 ７４・・・・・・・・・・ＥＣＣデコード部 ７５・・・・・・・・・・信号伸長部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された信号を圧縮する圧縮率可変の
   信号圧縮部と、 上記信号圧縮部において圧縮された信号を記録用信号に
   変換する信号変換部と、 上記記録用信号を記録媒体上に記録する回転ヘッドを具
   備する回転ドラムと、 上記回転ドラムの回転数を制御するドラム回転制御部
   と、 上記信号圧縮部による信号の圧縮率と上記ドラム回転制
   御部による回転ドラムの回転数を切り換える切換制御部
   とを有することを特徴とする信号記録装置。
2. 【請求項２】 上記記録媒体に記録する記録用信号の信
   号フォーマットの構造は、上記圧縮率及び上記回転数の
   切換状態に関係することなく、常に同じであることを特
   徴とする請求項１記載の信号記録装置。
3. 【請求項３】 上記回転ドラムの回転数の切り換えに際
   して、上記記録媒体に記録される記録用信号の記録密度
   を同じとする上記圧縮率と上記回転数との関係に設定す
   ることを特徴とする上記請求項１及び２記載の信号記録
   装置。
4. 【請求項４】 記録媒体上から信号の圧縮率を示す識別
   情報を含む記録用信号を読み出す回転ヘッドを具備する
   回転ドラムと、 上記回転ドラムの回転数を制御するドラム回転制御部
   と、 上記読み出された記録用信号を再生用信号に変換する信
   号変換部と、 上記再生用信号を上記信号の圧縮率を示す識別情報に基
   づいて伸長する信号伸長部と、 上記圧縮された信号の圧縮率を示す識別情報を検出し
   て、上記信号伸長部による信号の伸長と上記ドラム回転
   制御部による回転ドラムの回転数とを切り換える切換制
   御部とを有することを特徴とする信号再生装置。