JPH06339114A - 映像情報記録再生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の記録モード（例えばＨＤモード）にて
記録された記録媒体から異なる再生モード（例えばＳＤ
モード）で再生可能とする映像情報記録再生システムを
提供する事を目的とする。 【構成】 本発明は、この目的を達成するために階層的
に符号化された映像情報を、記録処理の異なる複数の記
録モード中の少なくとも一つの記録モード及び該階層構
造に対応して記録媒体上にデータ記録領域を形成する記
録手段と、該記録手段にて生成された記録媒体の記録モ
ードの情報階層の範囲内で任意の再モードを設定可能と
成した再生手段とから成る映像システムを提供するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像情報を記録再生する
際の記録メディアと記録再生装置の互換性を向上させる
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル化された映像信号を記録再生す
るシステムは必要とされる画質や記録再生可能なデータ
レートに応じて、各システム毎に設定されていた。この
画質を決定する主たるパラメーターである符号化サンプ
リング周波数が異なると他の映像システムと接続する場
合に様々な弊害が生じていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来よりの要求画質毎
に設計されたシステムでは、記録媒体を介してのシステ
ム間の画像データの交換が容易にできないという問題が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決することを目的とするものであり、階層的に符号
化された映像情報を、記録処理の異なる複数の記録モー
ド中の少なくとも一つの記録モード及び該階層構造に対
応して記録媒体上にデータ記録領域を形成する記録手段
と、該記録手段にて生成された記録媒体の記録モードの
情報階層の範囲内又は、該階層構造に対応した記録デー
タの再生手段構造の範囲内で、任意の再生モードを設定
可能と成した再生手段とから成る映像システムを提供す
るものである。

【０００５】

【作用】複数の記録モードの内の一つで記録された情報
記録媒体に対して再生側の条件に応じ、任意の再生モー
ドにて記録データの再生処理が可能に成る。記録済テー
プに階層的に記録された情報の内、必要とする情報階層
に対応したデータ記録領域のみから記録データを再生す
る。

【０００６】

【実施例】階層的に符号化された映像情報の例として、
現行放送方式（以下ＳＤ）及び将来の高精細テレビ（以
下ＨＤ）を対象とした画質設計の異なる二層の画像構造
を取り上げ、前記テレビ規格でのカメラ撮影、圧縮信号
処理、ＶＴＲ記録に対応するカメラ一体型ＶＴＲの構成
を図１に全体像として示し、図２以降に詳細な構成を示
し、動作の説明を以下に行う。

【０００７】（カメラ撮像） １．ＨＤカメラ 以下、本発明のＨＤカメラ部の一実施例を図４を参照し
ながら説明する。

【０００８】被写体１からの入射光は、焦点位置２（以
下、フォーカスと称す）、倍率（焦点距離）３（以下、
ズームと称す）を可変するズームレンズと、光量を調節
するアイリス４からなる撮像光学系を通り、カラーフィ
ルター５とＣＣＤ（固体撮像素子）６からなる光電変換
部に入射しカラー映像信号に変換される。

【０００９】フォーカス２、ズーム３、アイリス４に
は、例えばステッピングモーター等の駆動部材９ａ、９
ｂ、９ｃがそれぞれ備えられており、ＡＦ回路１１、Ａ
Ｅ回路１０あるいはキー入力１６からの信号に応じ、接
続されたシステムコントローラ１３を介し制御されるこ
とで適正画面が撮影できるように成されている。

【００１０】ＣＣＤ６は受光部で発生した光電荷が転送
部に転送されて、出力信号として取り出される。この信
号は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路７により雑
音が低減され、ＡＧＣ回路８によってゲインが制御され
る。このときＡＥ回路１０からの情報も参考にし、シス
テムコントローラ１３を経てゲインが調整され、その
後、色処理回路１４を経て信号処理回路１５へ信号が供
給されるようになっている。

【００１１】システムコントローラ１３は、フォーカ
ス、ズーム、露出等のキー入力１６によって設定された
値に応じて、前記撮像光学系の駆動部材９（ａ〜ｃ）を
適宜制御する。又、ＣＣＤ６の駆動パルスが各種動作と
同期するようにクロック１７の発生を制御している。

【００１２】ゲイン調整後、ＡＷＢ回路１２により、ホ
ワイトバランス調整用の制御信号が生成され色処理回路
１４にて色差信号のゲインが調節される。次に信号処理
回路１５によりＲＧＢの３原色に分離されたカラー映像
信号がエンコーダ１８に入力される。

【００１３】エンコーダ１８は、カラー映像信号をコン
ポジット信号に変調出力する。

【００１４】コンポジット出力信号は、システムコント
ローラ１３からの情報が得られるように表示情報発生回
路１９の出力信号と加算器２１にて加算しビューファイ
ンダー２０に入力され、被写体１の様子と共に各種の情
報を見ることができる。

【００１５】コンポーネント出力信号は、前段のＲＧＢ
原色信号から取り出しても良いし、前々段のＹ、Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙ信号から取り出しても良い。

【００１６】もちろん、本エンコーダ１８のＹ／Ｃ分離
型（例えばＳ端子形式）の（２つの色信号Ｉ、Ｑもしく
はＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙが直交変調された）形態でも良い。

【００１７】なお例示、上記の各信号処理をディジタル
データの状態で処理する場合にはＤＡＣ（ディジタルア
ナログ変換器）を通す前のディジタルデータの状態で出
力しても構わない。

【００１８】前記の輝度（Ｙ）と色（Ｃ）の情報を２分
配して一方は直接、他方は方式変換回路２３の処理を経
由してから方式選択回路２２へ各々供給する。ここでは
方式変換前と変換後の２つの画像情報を選択的に出力で
きる構成となっている。

【００１９】この選択はシステムコントローラ１３を介
してキー入力１６から指示する。

【００２０】前記方式変換器は、ダウンコンバーターの
形式であるが、ＰＡＬからＮＴＳＣ等のＳＤ同士での変
換であっても良い。

【００２１】次に、合焦制御回路１１の説明として図１
４と図１５を用い、方式変換とＴＶＡＦの関係を説明す
る。

【００２２】ＨＤＴＶ信号は現行方式のおよそ５倍の情
報量を有しており、高周波スペクトル成分に関してもＨ
ＤＴＶ信号の方がＳＤ信号よりも多量に含有している。

【００２３】撮像光学系の焦点位置を至近から無限遠ま
で変化させた時の２方式の高周波成分含有量のレベル変
化を示す。合焦点で相方とも山が頂点に達している。

【００２４】カーブＡがＨＤＴＶ信号の変化曲線で、カ
ーブＢは現行ＴＶ信号の変化曲線を各々示す。前記合焦
点の高さはＡ≧Ｂである。

【００２５】ＡＦ再起動をかける場合の合焦領域ａ及び
ｂはａ≧ｂでカーブの急な方が合焦領域が狭く頻繁に再
起動演算処理を行うことになり、結果として合焦精度の
点だけで言うと、カーブＡが良い合焦特性を示すことに
なる。

【００２６】つまり情報量の多いＨＤ−ＴＶの映像情報
を用いた方がＴＶＡＦの性能が良いという事が言える訳
である。

【００２７】そこで、ダウンコンバーターを用いた撮像
系においては、前記ＴＶＡＦのための情報として該ダウ
ンコンバーターで処理される以前の映像情報を用いると
良い。

【００２８】ちなみに、ＮＴＳＣとＰＡＬという現行方
式間でも図１５に示した通りに信号周波数成分が異なる
ので、被写体や撮影条件（周囲の照度等）に応じて最良
の周波数性分を選択的に用いる様にすることにより検出
精度の向上が望まれる。

【００２９】図示の通り３種類の周波数軸による座標平
面で水平周波数を同一として各々の軸でＮＴＳＣは時間
軸で６０画面／秒、垂直は５２５本の走査線から構成さ
れる故、各々６０／２と５２５／２にて規定された周波
数領域内に映像信号成分が存在する。

【００３０】ＰＡＬは時間軸で５０画面／秒、垂直方向
は６２５本の走査線から構成されている故、各々５０／
２と６２５／２にて規定された周波数領域内に映像信号
成分が存在する。

【００３１】これらの特性の違いを、撮像する被写体と
撮影モードに応じてうまく使い分けることによって、Ｔ
ＶＡＦの性能を更に向上させることが可能になる。

【００３２】ここで言う所のＴＶＡＦの性能とは最終的
な合焦点位置での最小錯乱円径の大きさのみでなく合焦
点位置に至るまでの過程の安定度（例えばいわゆるハン
チングやふらつき等の挙動の迷いが減少する）が期待で
きる。

【００３３】以上の説明の通り、ＨＤＴＶカメラ２５に
内蔵されたＣＣＤによって被写体像が光電変換されて、
高精細度で情報量の多いＨＤ信号として出力される。

【００３４】例えばＨＤ信号を、撮像有効画素数１９２
０Ｈ×１０３５Ｖ画素のサンプリング周波数７５．３
（ただし日本方式は７４．２５）ＭＨｚとする。図１に
おいて、該ＨＤ信号は２分配され、一方はＨＤ信号をそ
のまま撮像モード選択回路２６に入力し、もう一方をダ
ウンコンバータ等の方式変換器２７に入力する。

【００３５】方式変換器２７は、例えば「昭和６０／９
月 ＮＨＫ技研月報ｐｐ．３５９〜３６４」に記載され
ているように、ＨＤ信号を標準放送方式であるＮＴＳ
Ｃ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ或いは、ＳＤとＨＤの中間の画
質を有するＥＤＴＶ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−Ｄｅｆｉｎｉ
ｔｉｏｎＴＶ）等に変換するために情報量を減少させる
ものである。

【００３６】ＨＤ−ＮＴＳＣ方式変換装置を例にとる
と、図２に示す様な構成となる。

【００３７】ａ．アスペクト比の変換 図３に代表的な変換の手法を３種類示す。

【００３８】Ａ：サイドパネル方式と呼ばれ、画面と横
と縦の比率（以下アスペクト比）が１６：９のハイビジ
ョン画像の両側を削除してアスペクト比を４：３とす
る。従来方式のＮＴＳＣ信号を希望する場合には、本モ
ードを選択すると良い。

【００３９】Ｂ：スクイーズ方式又はフルモードと呼ば
れ、ハイビジョン画像を横方向に圧縮しアスペクト比を
４：３とするもので、変換画像は縦長となる。

【００４０】ワイド画面対応のＮＴＳＣ信号に変換する
場合は本モードを選択すると良い。

【００４１】Ｃ：レターボックス方式と呼ばれアスペク
ト比４：３の画面の仲に１６：９の画像を表示するよう
に変換するもの。ＮＴＳＣ画像の上下端は黒となる。

【００４２】ＨＤ方式で撮像した画角を活かす場合に
は、本モードを選択すると良い。

【００４３】ｂ．走査線数の変換 走査線数の変換処理は垂直内挿フィルタで行われ、本実
施例では７サイクルを１周期とするライン順位に応じて
切り替わる加重平均回路を構成している。

【００４４】ｃ．フィールド周波数の変換 フィールド周波数の変換処理は走査線数変換の後、バッ
ファメモリを用いて行われ、フレームシンクロナイザと
同様の機能を持つ時間軸補正器にて実時間処理が可能で
ある。一般に使用されているフレームシンクロナイザで
は、１フレームメモリの容量で約３３秒に一回フレーム
スキップを引き起こすが、動画で起こると不自然なとび
になる。

【００４５】一方、動き適応型フィールド数変換ではフ
レーム差信号を用いて動き検出、シーンチェンジ検出を
行い、次の４条件のいずれかを満足する場合にフレーム
スキップを行う。

【００４６】（１．静止画像であるとき （２．シーンチェンジが発生したとき （３．動画領域が比較的小さいとき （４．フレームバッファメモリの残余がなくなったとき なおフィールド周波数はハイビジョンが６０Ｈｚ、ＮＴ
ＳＣ方式が５９．９Ｈｚで１００１／１０００の相違が
ある。

【００４７】図２において、ＨＤ信号はアスペクト比変
換部４０で１６：９から４：３に変換され、走査線数変
換部４１及びフィールド周波数変換部４２で１１２５本
から５２５本へ、６０Ｈｚから５９．９４Ｈｚへ変換
し、ＮＴＳＣエンコーダ４３を経てＮＴＳＣ信号として
出力する。このＳＤ信号の出力形態は、コンポジェット
形式に限られたものではなく、より高画質のコンポーネ
ント方式の信号形態であって勿論構わない。操作パネル
２９ではＨＤまたはＳＤが選択できるようになってお
り、ＨＤモードを選択すれば、システムコントローラ２
８を経て撮像モード選択回路２６に入力され、スルーで
入力されたＨＤ信号を選択し出力する。

【００４８】一方、ＥＤ又はＳＤを選択した場合には、
前記方式変換器によりダウンコンバート変換されたＥＤ
（ワイドＮＴＳＣ）またはＮＴＳＣ信号を選択し、出力
する。

【００４９】（圧縮信号処理）図１の撮像モード選択回
路２６によって出力された映像信号は圧縮回路２９に入
力される。この圧縮回路２９は、複数の圧縮モードを有
しており、圧縮モードに応じて圧縮率と圧縮方式が変え
られるようになっている。圧縮率は１／４、１／８、１
／１６、１／３２等が挙げられる。圧縮方式はＤＣＴ、
ＤＰＣＭ、アダマール変換、ＡＤＲＣ等が挙げられ、こ
れらの組み合わせ、例えば、圧縮モード１をＤＣＴと
し、圧縮モード２をＤＰＣＭとすることができる。ま
た、同一圧縮方式で圧縮率のみを選択可能としても構わ
ない。圧縮処理された信号は、圧縮モード選択回路３０
に入力され、所望の圧縮モードを選択し、圧縮処理信号
を出力する。

【００５０】これらのモード選択は、ＶＴＲ側の記録時
間や画質の選択あるいはカメラの撮像画質やモード設定
と密接な関係があり、前記ＶＴＲ又はカメラのモード設
定に応じて自動的に選択設定される。

【００５１】画像圧縮後のデータレートは、後述の記録
系との関連で例えば、ＨＤで５０Ｍｂｐｓ、ＳＤで２５
Ｍｂｐｓ等の整数比となることが望ましい。

【００５２】本実施例の構成で用いる動画像圧縮処理を
一例として、以下に説明する。

【００５３】圧縮原理は画像の冗長性を取り除く事によ
りデータ量を削減する事である。

【００５４】静止画像においては画像の空間的冗長性に
着目した処理を行う。

【００５５】動画像の場合においては画像の時間的冗長
性に着目した処理を行うが、基本原理は、静止画像圧縮
技術に基づいている。

【００５６】動画像圧縮の要素技術は、次の４点であ
る。

【００５７】（１．ＤＣＴ処理 （２．量子化処理 （３．符号化処理 （４．動き適応化処理 なお、伸張過程は、上記圧縮過程の逆操作と考えれば良
い。

【００５８】上記１．〜３．が静止画と動画に共通の項
目である。

【００５９】詳細は、下記の文献に記載されている。

【００６０】「エレクトロニクス１９９２年５月号 マ
ルチメディアと情報圧縮を追う２．」以下、順を追って
概要を説明する。

【００６１】（１．ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓ
ｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散コサイン変換）処理 なお、ＤＣＴとしては空間座標の値を周波数座標系に変
換することをいい、直交変換のひとつである。

【００６２】前処理としては８×８画素程度の画素の集
まりに入力画面をブロック化する。

【００６３】次にＤＣＴ係数の乗算処理を行い、空間デ
ータを周波数データに変換する。

【００６４】次にＤＣＴだけでは何らデータ量の削減に
はならないが、画面内に広く分散していたデータを他の
座標系でみると、データが集中配置されるように座標変
換できる。つまり、画像の一般的な特性として、空間周
波数の低い側により多くの情報エネルギーが集中すると
いう傾向を利用して、ＤＣＴ以降の圧縮処理を効果的に
実行するという役割をこの処理ステップが果たすのであ
る。

【００６５】（２．量子化処理 なお、量子化処理とは、周波数成分に変換された係数の
語長をまるめてデータ量を削減する処理をいう。

【００６６】ＤＣＴにより生成した各周波数成分毎のデ
ータ係数の集合に適当な数値にて割り算を施し小数点以
下を切り捨て、或いは四捨五入する。

【００６７】その結果、各係数データを表現するのに要
するビット数が低減でき、全体の量子化データ量が圧縮
されることになる。この除数を各周波数成分毎にきめ細
かく設定することが必要で画質を保ちながら圧縮率を向
上させることができる。

【００６８】（３．符号化処理 なお、符号化処理とは、データ発生頻度に応じた長さの
符号を割り当てる符号化をいう。

【００６９】以下の三つの処理から成っている。

【００７０】ａ．ジグザグスキャン ２次元配列されている周波数係数データを１次元データ
列に変換するため、ＤＣ成分から水平と垂直の高周波成
分へジグザグ状に移動しながら、データの並び替え動作
を行う。

【００７１】ｂ．ランレングス符号化 同一数値（主にゼロ）の連続発生を一括して表現する符
号で置き換える。

【００７２】例えば「ゼロが８連続している」等であ
る。この様に複数データに１つの符号を割り当てること
で、符号化ビット数を削減する。

【００７３】又、ある位置以降のデータが全てゼロの場
合には、エンドコードを割り当てる。これは、「本デー
タをもって、当ブロック内のデータ伝送を終了する」と
定義されたもので、大きなデータ削減効果を有する。

【００７４】ｃ．ＶＬＣ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇ
ｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ：可変長符号化） 出現頻度の高い数値に、ビット数の少ない符号を割り当
てることで、実質的な総符号化ビット数の削減を行う。

【００７５】（４．動き適応化処理 なお、動き適応化処理とは、静止画圧縮に「動きを予測
する技術」を付加したものをいう。

【００７６】以下に、テレビ放送規格の動画像情報圧縮
技術の３つの要点を説明する。

【００７７】ａ．動き検出 フレームメモリ等の画像データのバッファにフィールド
又はフレームの整数倍の時間に相当する画像データを蓄
積し、時間遅延を発生させる。このメモリの入出力端の
時間差において、対応する画素のデータがどれくらいの
差異を生じたかにより動きを判別する。

【００７８】最も単純な例では、フィールド間の輝度デ
ータの差異を演算し、この差分値の絶対量をもって動き
量とする。

【００７９】この例の他に、相関マッチング法などの画
素データの相関度の高い位置の２次元座標の移動を算出
することにより、動きベクトルを検出する手法も確立さ
れている。

【００８０】ｂ．動き予測補償 画像の動きを動きベクトルから予測して、新たな画像を
演算により生成する。

【００８１】この画面と実際の画面と差異分のみを補償
データとして送信することで、データ量が削減できる。

【００８２】つまり、動きの少ない静止部分の多い画面
や動きがゆるやかであったり、直線的で予測誤差の少な
い動画面ほど圧縮効果が高くなる。

【００８３】ｃ．インターレース符号化 ＮＴＳＣ等のテレビ信号は、走査線（以下、ラインと称
す）が１本毎に飛び越し配置されるインターレースとい
う構造になっている。

【００８４】各々２６２．５本の奇数ラインから構成さ
れる奇数フィールドと偶数ラインから構成される偶数フ
ィールドが一対となり、一つのフレーム画面（５２５ラ
イン）が成り立っている。

【００８５】ところが、画面内の被写体の動き量が大き
い場合には、奇数・偶数フィールドを単純に合成する
と、ブレた画像となり見づらいものになる。このブレの
部分では画面内の空間的相関度が垂直方向にて低下して
おり、圧縮符号化処理においては、上記の空間的冗長度
が減少してしまう。そこで、動き量の少ないときには、
垂直相関が高いフレーム画を用いて圧縮処理画素ブロッ
クを形成するが、動き検出の結果所定量以上の動きが発
生していると認められた場合には垂直相関が極端に低下
するフレーム画を避け、画面内相関を適度に有するフィ
ールド画のみを奇数・偶数各々用いて、圧縮処理画素ブ
ロックを形成する。

【００８６】上記フィールド・フレームの切り替え処理
を行わず、常にフレーム処理をしていると、大半の画像
に対しては満足のいく圧縮結果が得られるが、大きな動
き部分では背景と人物が櫛の歯状に組み合わされて、１
ライン交互に異なるデータが発生し、本来、最も発生頻
度が低いと想定していた垂直最高周波数成分を、大量に
発生させてしまうことになる。この様に、最悪のケース
を回避する手段を設け、いわゆる苦手被写体による圧縮
システムの破錠を防止している。

【００８７】以上説明したように、動きに応じて符号化
処理を適宜切り替えるようにすることで、動画像全体と
してより良い効率と画質を両立した圧縮処理が実現でき
る。

【００８８】次に、上記した動画像圧縮基本技術を一部
利用した装置の一実施例を図５を参照して以下に説明す
る。

【００８９】撮像モード選択後、入力バッファメモリ４
０に映像信号としてのＳＤ又はＨＤ信号が供給される。
そして、入力バッファメモリ４０から出力された映像信
号は、ブロック化処理回路４１にて各々８×８画素から
成るブロックに分割される。

【００９０】そして、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理
回路４２により直交変換が行われ、周波数座標面に変換
する。その結果画像一般の傾向として、ＤＣ係数と低域
周波数成分のＡＣ係数のみが大きな値をもち、高周波成
分のＡＣ係数は０に近い小さな値をもつ。

【００９１】一方、入力バッファメモリ４０から出力さ
れた信号の内、画面間の相関性の高い場合は奇数フィー
ルドと偶数フィールドが一体となってフレーム処理さ
れ、逆に相関性の低い場合は、奇数・偶数各々独立にフ
ィールド処理される。これは動き検出回路４３で判断さ
れ、入力バッファメモリ４０の入出力端の時間差におい
て、対応する画素データがどれくらいの差異を生じたか
によって、画像の動き量及び方向の判別情報がシステム
コントローラ（以下、シスコンと称す）４４に入力され
る。動き検出４３の結果に応じて、シスコン４４からブ
ロック化処理回路４１へフレーム又はフィールド処理の
命令を行う。

【００９２】ブロック化処理回路４１では、前記命令に
応じてブロック化処理を行う。

【００９３】ＤＣＴ処理回路４２から出力された周波数
係数データは量子化処理回路４５に入力される。そし
て、各周波数成分毎のデータ係数の集合を適当な数値に
て除算し、小数点以下を切り捨て、ビット数を低減させ
て全体の量子化データ量を圧縮させる。

【００９４】さらに、各周波数成分毎に除数を任意設定
することにより、必要な画質を保ちながら圧縮率を向上
させることができる。

【００９５】そして、このような圧縮された量子化デー
タを符号化回路４６に入力する。

【００９６】ここでは、１次元データ列に変換するため
にＤＣ成分から水平と垂直の高周波成分へ、ジグザグス
キャンし、データを並び替える。

【００９７】このデータを、例えば同一数値となったゼ
ロの連続発生を一括して表現する符号に置き換え、ラン
レングス符号化を行う。又、ブロック内のある位置以降
のデータが全てゼロの場合には、上記のエンドコードを
割り当てることにより、大幅なデータ削減を行うことが
できる。

【００９８】そしてＶＬＣにより、出現頻度の高いデー
タにビット数の少ない符号を割り当て、実質的な総符号
化ビット数の削減を行う。

【００９９】可変長符号化されたデータは、データ量算
出回路４７に入力され、そのデータ量をシスコン４４に
入力する。データ量に応じて、水平と垂直の周波数成分
毎の係数が設定されるように、シスコン４４と係数設定
回路４８とを接続した構成になっている。

【０１００】係数設定回路４８によって係数が所定値と
なり、その出力結果を量子化処理回路４５に入力する。

【０１０１】符号化回路４６によって総ビット数が削減
され、所定の圧縮がなされたデータは、出力バッファメ
モリ４９に入力される。

【０１０２】出力バッファメモリ４９から一定のデータ
レートにて、符号化データが出力されるが、該出力バッ
ファメモリ４９がアンダーフロー又はオーバフーローに
ならない様に、データの占有率をシスコン４４により制
御される。

【０１０３】例えば、オーバーフローに近い状態（占有
率が大きい場合）の時は、係数設定を大きくし、伝送さ
れるデータ量が小さくなる様に調整される。

【０１０４】一方、アンダーフローに近い状態の時は、
前記の逆の動作が行われる。

【０１０５】さらに動画像の圧縮率と圧縮方式等の切り
替えは、モード選択部材５０の操作に応じ、シスコン４
４の制御にて行われる。

【０１０６】以上説明してきた様に、画像の動き検出結
果と操作部材より入力された各種モード設定等に応じ、
シスコン４４によりＤＣＴ、量子化、符号化処理の内容
を適宜切り替える事によって動画像圧縮器の圧縮率、圧
縮方式等の適応的な制御が可能となり、その結果として
動画像の効率の良い圧縮処理が実現できる。

【０１０７】なお、係数設定回路４８で、除数の設定を
変えることにより、任意に圧縮率を変えることができる
ことは勿論である。

【０１０８】（ＶＴＲ記録）圧縮モード選択回路３０に
より出力された圧縮信号は、記録処理回路３１に入力さ
れ、２組のヘッド対３６のＨａ、ＨｂとＨｃ、Ｈｄに対
応したチャネル別の信号に２分配し、それぞれ記録アン
プ３２によって増幅されて、ドラム３３に設けられた２
組のヘッド対の磁気ヘッドＨａ〜Ｈｄにて該ドラム３３
に巻き付けられたテープ３４上にデジタル記録される。

【０１０９】各々のトラック幅は各記録データレート共
に同一で圧縮モード選択回路３０の選択結果に応じ記録
モードが適宜選択され、データレートに見合ったデータ
記録トラックを記録テープ３４上に形成する。

【０１１０】サーボ制御回路３５により、ドラム３３と
キャプスタン３７は各々ドラムモータ３９とキャンプス
タンモータ３８により駆動制御されて、ドラム３３の回
転数及びテープ走行速度を所定目標値に保つ。

【０１１１】このサーボ制御回路３５の所定目標値は、
操作パネル４０からの動作指示に応じシステムコントロ
ーラ２８を介して、各種モードに応じて設定される。

【０１１２】操作パネル４０に設けられたモード選択ス
イッチの状態に応じ、前記の各種モード選択は図１０の
通り行われる。

【０１１３】Ｄｉｇｉｔａｌ−ＶＴＲの動作説明を記録
と再生に分けて、以下詳細に説明する。

【０１１４】（１記録動作 記録系の構成を示す図６を用いデジタル記録式ＶＴＲの
構成及び記録動作の説明を行う。

【０１１５】ａ：映像情報 入力された映像の輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）は各々
アナログ−デジタル変換器（ＡＤ：３１Ｙと３１Ｃ）に
てデジタルデータＤｙ、Ｄｃに変換されて本システムに
取り込まれる。ビデオデータ処理回路（３２）にて上記
データＤｙ、Ｄｃはデータマルチプレクサ（ＭＰＸ：３
２１）にて多重化され、ＶＴＲシステム全般を制御して
いるマイクロコンピュータ等により構成されるシスコン
１６１からのモード情報に応じ情報量圧縮回路３２２に
て該画像情報のデータ量を圧縮する。一般にＹＣ独立に
該圧縮処理回路を備えているが、ここでは説明の簡略化
のためにＹＣ時間分割での圧縮処理の例を示す。次に前
記画像データを伝送路誤りに強くする目的でシャフリン
グ処理を回路３２３にて施す。これは連続的は符号誤り
であるところのバーストエラーを修整や補間の行いやす
い離散的な誤りであるところのランダムエラーに変換す
る事である。本来は後述のＥＣＣを２段に分け、前段の
内符号処理後に前記シャフリング処理を行い、その後外
符号処理を行うのが理想的であるが説明の簡略化のた
め、本構成とした。

【０１１６】加えて、画像の画面内の粗密による情報量
の発生の偏りを均一化する目的を重視する場合には前記
圧縮処理の前に本処理工程を持ってくると、ＶＴＲ等の
制限付の可変長符号化処理には都合が良い。これを受け
て、データ・シャフリングの復元のためのデータ識別
（ＩＤ）情報を付加する。このＩＤ付加回路３２４にて
付加されたＩＤは、同時に記録しておいた前記システム
のモード情報等と共に再生時の逆圧縮処理（情報量伸張
処理）の際に補助情報として利用する。これらのデータ
の再生時の誤りを低減するためにエラー訂正信号（ＥＣ
Ｃ）を付加する。この様な冗長信号の付加までを、映像
と音声等の情報毎に対応する独立の記録エリア毎に処理
する。

【０１１７】ｂ：音声情報 ステレオ音声信号Ｌ、ＲはＡＤ変換器３０Ｌ、３０Ｒに
取り込まれ、処理手法は異なるが映像信号同様にオーデ
ィオデータ処理回路３６にてデータ圧縮処理される。但
し全体のデータ記録レートが高い場合、例えばＨＤ信号
やＳＤの高画質モード情報の記録においては、オーディ
オ記録エリアにも余裕ができるので音声情報には圧縮処
理を施さずに記録処理しても良い。この圧縮処理後、映
像信号同様にデータ・シャフリング、ＩＤ情報の付加、
ＥＣＣを付加しデータ分配ブロックへ供給される。ここ
では２チャンネルのステレオ音声の例を示したが、これ
に限らず４チャンネルの音声信号、或いは多国言語を各
々の音声チャンネルにＩＤと共に記録しても良い。

【０１１８】この様にして生成されたビデオデータ
（Ｖ）とオーディオデータ（Ａ）は、伝送路（ここでは
記録再生用の個々の磁気ヘッド等の電磁変換系）の容量
にみあったデータレートになる様データ分配器４７、４
８にてデータ分配される。

【０１１９】ｃ：トラッキング情報 周知のエリア分割方式トラッキング情報（Ｐ２）を主に
アフターレコーディング時のヘッド突入位置制御用に記
録トラックの前方に配置しておく。この他にトラック全
域に多重するトラッキング情報（Ｐ１）を、デジタル変
調器にて生成している。

【０１２０】ｄ：付加情報 上記Ａ、Ｖ、Ｐ２に加え、シスコン１６１からの情報に
基づき、サブコード発生器４３にて生成する補助データ
Ｓをデータ・マルチプレクサー（ＭＰＸ：３７、３８）
にて記録・伝送路毎に多重化する。記録する付加情報と
は、例えば記録時刻やテープカウンターとしてのタイム
コードを始めとして、各種の記録モードに関するＩＤデ
ータ、再生時の補助データとして頭出し用のＩＮＤＥＸ
データ等々である。記録データワードとこのＷＯＲＤと
その集合体のＢＬＯＣＫの階層関係を図８に示した。

【０１２１】以上のＶ、Ａ、Ｓ、Ｐの各情報を所定期間
毎に時間多重しテープ１へ一本のトラックとして記録し
た様子を示したのが図９の記録トラックパターン図であ
る。

【０１２２】デジタル変調：ＭＰＸ出力の２値信号に対
応して記録するためのデジタル変調処理を回路３４、３
５にて施す。一例を挙げると２４−２５変換とＮＲＺＩ
の組み合わせによる変換処理等である。２４ビット、つ
まり３ワードに対して１ビットの冗長を付け、ＤＳＶ
（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）や、
ＣＤＳ（Ｃｏｄｅｗｏｒｄ Ｄｉｓｐａｒｉｔｙ Ｓｕ
ｍ）、符号長等を制御する。本来これらの制御は、回転
ドラムに用いるロータリートランスの伝達特性にあわ
せ、直流及び低減の周波数成分を極力減少させる様にし
ている。ところが、低周波パイロット信号を所定の低減
周波数領域に発生させるために、通常とは逆に周期的に
ＣＤＳを増減させる。このような増減の周期を適当に選
定することで、１００ｋＨｚから２００ｋＨｚの低周波
領域に鋭いスペクトルが発生するので、これをトラッキ
ング用のパイロット信号（Ｐ１）として利用する。該パ
イロット信号はトラック全域に渡り主デジタル信号スペ
クトルと周波数多重記録されることに成り、ＤＴＦ制御
用の信号として用いるとトラックのトレースを良好に行
うことが可能になる。これにより、特殊再生を始め、長
時間記録モード等の狭トラックにおける通常再生の特性
の向上にも貢献できる。各伝送路は本実施例において２
チャンネルづつの磁気ヘッド系を備えているので、ヘッ
ド切換回路４５、４６にて各ヘッドに対応した記録アン
プ３９と４０、４１と４２をドラムの回転状況に応じて
サーボ回路１６２の指示の下で、選択的に適宜切換処理
を実行している。その結果、所定の記録タイミングで情
報信号に応じた記録電流を回転ドラム４上の複数ヘッド
５（５−１、５−２、５−３、５−４）に供給できる。

【０１２３】システム制御系：上記テープの走行を制御
するサーボ、シスコン部分を説明する。

【０１２４】不図示の操作パネルから入力される指示情
報への対応や本デジタルＶＴＲのシステム全体の動作モ
ード及び各種の状態遷移を管理するのがシスコン１６１
で、回転ドラム４やキャプスタン駆動の定常的維持を主
に受け持っているのが、サーボ１６２である。これら２
つの回路を１つのマイコン・ブロック１６として捉える
こともできる。

【０１２５】該サーボ回路１６２にはテープ送り速度制
御のためのキャプスタンモーター９及びその回転状況を
把握するためのキャプスタンＦＧ１０と、回転ドラム４
の回転駆動のためのドラム・モーター８及び回転速度と
回転位相の確認のための各々の検出器ＦＧ７とＰＧ６と
が接続され、各々が制御されている。

【０１２６】（２再生動作 再生系構成図を用いデジタル記録式ＶＴＲの構成及び再
生動作の説明を行う。

【０１２７】不図示のキー操作パネルよりシスコン１６
１に入力された動作モード切り換え指示に応じて、記録
系と同一のサーボ１６２及びシスコン１６１の回路によ
り、テープ１の走行に関する方向と速度及びドラム４の
回転制御を行う。

【０１２８】前記回転制御されたドラム４上の複数の磁
気ヘッド５（５−１、５−２、５−３、５−４）各々再
生ヘッドアンプ６１、６２、６３、６４にて信号増幅さ
れ約１８０度対向した２組のアジマス角度の異なるヘッ
ド同士をヘッド切換回路５６、５９に供給しサーボ回路
１６２に基づいて適宜信号出力を選択し、次段のデジタ
ル復調回路５５及び５８のサーボ用パイロット検出回路
５３に各々供給する。又低周波数のトラック全域に多重
されたパイロット信号Ｐ１は、該ヘッド切換回路５６、
５９から直接パイロット検出回路５３へ供給される。該
デジタル復調回路５５、５８は微分検出、積分検出、ビ
タビ復号等に代表される冗長検出等々の手法を利用し前
記再生信号から『０、１』の２値信号に再変換する。

【０１２９】前記デジタル復調回路５５、５８の出力信
号は、各々の信号分配回路５４、５７に供給されビデオ
信号Ｖ、オーディオ信号Ａ、時分割多重のトラッキング
サーボ用パイロット信号Ｐ２、サブコード情報Ｓ等に分
離、分配される。

【０１３０】以下、ビデオ信号とオーディオ信号及びパ
イロット信号等との各処理を各々説明する。

【０１３１】ａ．ビデオ信号 複数ヘッドに分散されていたビデオ信号が前記信号分配
器５４、５７から出力され、データ統合回路６５にて統
合処理されビデオデータプロセス回路５２にて元の映像
信号に復元される。ビデオデータプロセス回路５２の処
理を各々の回路毎に、順を追って以下に説明していく。

【０１３２】エラー修整回路５２５：エラー修整処理に
て記録再生系で発生したデータの伝送誤りを検出し訂正
可能な範囲のエラーは訂正し、訂正不可能な場合には補
間する。但し後段の情報量伸張処理の後で画素単位に補
間を行う方がより良い結果を得られることがあるので回
路５２２と回路５２１の間に補間処理回路を設けても良
い。

【０１３３】エラー検出回路５２４：ＩＤ検出処理にて
ビデオデータ中に挿入してある各種ＩＤ信号やＶ信号従
属のサブコードデータを抽出しシスコン１６１に情報を
供給する。これらの情報は映像データと不可分の性質の
情報で、例えば、圧縮方法やその圧縮率、ＮＴＳＣ／Ｐ
ＡＬ／ＨＤ／ＡＴＶ等々の放送方式の判別情報等であ
る。

【０１３４】デシャフリング回路５２３：デシャフリン
グ処理はデータの連続欠落による修復不可能エラーの及
ぼす画質劣化を防止するために記録時に施されたシャフ
リング処理を、前記ＩＤ情報等に基づきデータ配列を復
元するものである。

【０１３５】情報量伸張回路５２２：情報量伸張処理
は、記録時のデータ量削減のための情報量圧縮処理とは
逆の手順にて情報の復元を行う。

【０１３６】記録時に、記録モードの設定を行う様に成
されている時には該記録モード毎に情報量の圧縮手法や
圧縮率が異なる可能性があるので、前記の再生ＩＤ情報
に基づきシスコン１６１を介して記録時のモード設定に
対応した復元処理を行う様にする。

【０１３７】データ分離回路５２１：データ分離処理に
てＹＣ各々の情報毎にＤＡ変換器５１Ｙ、５１Ｃへ出力
する。この様にして、記録時に入力された信号とほぼ同
等の画像が再構築される。

【０１３８】ｂ．オーディオ信号 複数ヘッドに分散されていたオーディオ信号が前記信号
分配器５４、５７から出力され、データ統合回路６６に
て統合処理され、オーディオデータプロセス回路６０に
て元の音声信号に復元される。

【０１３９】エラー修整回路６０５：エラー修整処理に
て記録再生系で発生したデータの伝送誤りを検出し訂正
可能な範囲のエラーは訂正し、訂正不可能な場合には補
間修整する。

【０１４０】ＩＤ検出回路６０４：ＩＤ検出処理にてオ
ーディオデータ中に挿入してある各種ＩＤ信号やＡ信号
従属のサブコードデータを抽出しシスコン１６１に情報
を供給する。

【０１４１】デシャフリング回路６０３：デシャフリン
グ処理はデータの連続欠落による修復が不可能なエラー
の及ぼす音質劣化を防止するために記録時に施されたシ
ャフリング処理を、前記ＩＤ情報等に基づきデータ配列
を復元するものである。

【０１４２】情報量伸張回路６０２：情報量伸張処理
は、記録時のデータ量削減ための情報量圧縮処理とは逆
の手順にて情報の復元を行う。

【０１４３】記録時に、記録モードの設定を行う様に成
されている時には該記録モード毎に情報量の圧縮手法や
圧縮率が異なる可能性があるので、前記の再生ＩＤ情報
に基づきシスコン１６１を介して記録時のモード設定に
対応した復元処理を行う様にする。

【０１４４】データ分離回路６０１：データ分離処理に
てＬＲ各々の情報毎にＤＡ変換器５０Ｌ、５０Ｒへ出力
する。この様にして、記録時に入力された信号とほぼ同
等の音声が再生される。

【０１４５】ｃ．パイロット信号 低周波数パイロット多重ＡＴＦ方式のトラッキング・パ
イロット信号が、信号分配器５４、５７から出力されパ
イロット信号検出器５３に入力される。

【０１４６】トラッキングサーボのためにパイロット信
号検出器５３から出力されるパイロット信号（Ｐ）とド
ラム、キャプスタンの各モーター制御のためのＦＧ、Ｐ
Ｇ（パルス発生器）に基づいて、左右トラックからのオ
フトラック量に見合ったタイミング基準信号との差がエ
ラー信号として検出される。

【０１４７】このエラー信号はサーボ回路１６２へ供給
されてテープ送り速度等を制御するのに用いられたり、
記録モードの判別の補助情報としても用いられる。

【０１４８】ｄ．サブコード情報 前記Ｖ、Ａを主情報とすると、これに対して補助的な位
置付けの容量的にも小さいデータ群をサブコードと称
し、別エリアに記録再生可能にしている。特に前記ＩＤ
データとの違いは、該Ａ、Ｖデータと独立して記録再生
ができる様に該サブコードエリアの前後にガードペース
を設けてある。これによりサブコードのアフレコが可能
になっている。用途の違いとして前記ＩＤは主データ固
有の記録モード等正常な再生に不可欠な情報で、本サブ
コードはテープの位置検索等のアドレスコード、プログ
ラムのインデックス記録等に適している。これらの情報
はシスコン１６１にて判定処理され必要に応じて各部を
制御する。

【０１４９】〔記録モード制御〕本実施例のＶＴＲには
図１０に示す通り、前記の通り２つの記録再生モードを
有している。

【０１５０】任意に選択された記録モードの設定に応じ
て、各々記録トラックパターンが異なるので、これに応
じた再生が可能な様にサブコードエリアに該判別ＩＤ情
報を記録しておく、以下、２通りの記録トラックパター
ンと再生時のモード判別手順を説明する。

【０１５１】１．ＳＤモード 図１１を用いてＳＤの記録モードを説明する。

【０１５２】図１１−Ａに示す回転ドラム上に取りつけ
られた４つの磁気ヘッドの内ＨａとＨｂを用いて図１１
−Ｂに示す様に１画面当たり１０本のトラックを形成す
る。

【０１５３】毎分９０００回転の場合は、回転位相を示
すドラムＰＧは図１１−Ｃの９０００ｒｐｍの欄に示す
矩形パルスのハイとローのタイミングに応じて、前記ヘ
ッドＨａとＨｂに記録電流が供給されている。

【０１５４】２．ＨＤモード 図１２を用いてＨＤの高精細記録モードを説明する。

【０１５５】図１２−Ａに示す回転ドラム上に取り付け
られた４つの磁気ヘッドＨａ〜Ｈｄの全てを用い図１２
−Ｂに示す様に１画面当たり２０本のトラックを形成す
る。

【０１５６】毎分９０００回転の場合は、回転位相を示
すドラムＰＧは図１２−Ｃの９０００ｒｐｍの欄に示す
矩形パルスのハイとローのタイミングに応じて、前記ヘ
ッドＨａ〜Ｈｄに記録電流が供給されている。

【０１５７】フローチャート 図１３に再生時のモード判別とその制御の手順を示す。

【０１５８】但しこのフローにはＳＤとＨＤに加え、中
間画質のＥＤモードも加えている。 １．現在のＶＴＲの再生走行モードを確認する。 ２．３つのモードに応じ分岐し、Ｎ＝１０、Ｎ＝２０を
設定する。 ３．次に再生デジタル信号からサブコードを検出し、該
サブコード中から記録時のモードを判別して再生すべき
モードを決定する。 ４．ここでも再生ＩＤの前記３種のモードの内の１つに
応じ単位時間当たりの所要トラック本数Ｍ＝１０、Ｍ＝
２０とＣＲ＝５、ＣＲ＝１０を設定する。 ５．前記ＮとＭの大小を比較した結果に応じてキャプス
タンの速度制御の目標値を再設定する。

【０１５９】ここでも３つの場合分けで分岐する。

【０１６０】Ｎ＞Ｍの場合には、現状の速度の方が記録
時よりも大なので、速度を下げる。

【０１６１】Ｎ＜Ｍの場合には、現状の速度の方が記録
時よりも小なので、速度を上げる。

【０１６２】Ｎ＝Ｍの場合には、現状の速度をそのまま
維持する。 ６．データ伸張率＝１／ＣＲと設定し、デコードする。

【０１６３】そして再び、現状モードの確認に戻り、以
下前記のルーチンを繰り返す。

【０１６４】（スケーラビリティー）『スケーラビリテ
ィー』と言う概念をＶＴＲの画像情報の階層化に応用し
て、データの取り扱い性を向上させる技術を、図１６か
ら図２７を用いて説明する。

【０１６５】ＨＤ情報とＮＴＳ情報の２層構造を例に取
り、ＨＤ情報の仲にＮＴＳＣ信号を包含する構造で、Ｈ
Ｄ情報を符号復号化及び記録再生する手法を考察する。

【０１６６】先ず、ＮＴＳＣの符号化を行い伝送（或い
は記録）を行う。

【０１６７】次に未伝送（或いは記録）情報部分を伝送
（或いは記録）する。

【０１６８】図１６の構成による記録手段に、ＨＳ信号
を入力した時の動作を説明する。

【０１６９】入力ＨＤ信号はダウンコンバーター１６１
でＳＤ信号に方式変換されＳＤ信号のための符号化器１
６２へ入力される。一方では符号化されたＳＤ信号は記
録チャネル分割器（デバイダー）１６３で２分割され記
録ヘッドアンプ１７１、１７３へ供給される。そして磁
気記録ヘッド１７２、１７４によって磁気記録媒体１６
０上に情報記録トラックを形成していく。他方で、ＳＤ
エンコーダの出力はＳＤデコーダ１６５に供給されアッ
プコンバータ１６４にて符号化／復号化に際しての画像
ひずみ（エラー）を含んだ形でのＨＤ信号に変換され
る。この劣化信号（記録ＳＤ情報）を先の入力信号から
差し引けば、ＨＤ信号を形成するうえでの残差信号が得
られることになる。この残差信号を減算器１６９で生成
し、ＨＤ追加情報としてデータ圧縮器１６６でデータ量
を低減して、ＨＤ信号の記録規格に合致させるためのデ
ータ配列器１６７を通り前述同様の記録チャネル分割器
（デバイダー）１６８で２分割され記録ヘッドアンプ１
７５、１７７へ供給される。そして磁気記録ヘッド１７
６、１７８によって磁気記録媒体１６０上に、ＨＤ情報
記録トラック対を前記デバイダー出力の構成するＳＤ情
報トラック対の隣接エリアへ順次、記録形成していく。

【０１７０】このようすを、模式図として表すと図１８
の様になる。

【０１７１】画像情報量のイメージ図（左端）に示す包
含関係にあるＳＤ情報とＨＤ追加情報を回転ドラム上に
設けられた各々のペアのダブルアジマス（＋／−）ヘッ
ドにて２本ずつ計４本を基本単位として記録する。

【０１７２】この記録時のテープ移送速度をＳＤ記録時
の２倍速度（Ｎ＝２）とする。

【０１７３】又ＳＤ情報のみ１組のダブルアジマス（＋
／−）ヘッドにて２本ずつ記録媒体に記録していくＳＤ
記録モードの模式図を、ＨＤ同様に図１７に示す。

【０１７４】この記録時のテープ移送速度を標準速度
（Ｎ＝１）とする。

【０１７５】このようにして記録されたテープから任意
の情報を再生するための再生手段の構成例を以下に示
し、この図１９を用いて再生動作を説明していく。

【０１７６】ＨＤモードでの記録済磁気テープ２０９の
ＳＤ情報記録トラック対のみトレースする磁気ヘッド対
２０２、２０４から検出された信号はヘッドアンプ２０
１、２０３にて増幅した後、データ混合器１９３で該信
号が統括されＳＤデコーダー１９２で記録データフォー
マットからＮＴＳＣ等のＳＤ信号にデコードする。該Ｓ
Ｄ信号をアップコンバーター１９１でＨＳ信号の形態に
変換する。このＳＤ−ＨＤフォーマット変換の処理は先
述のダウンコンバーターの逆変換処理である。

【０１７７】一方、ＨＤモードでの記録済磁気テープ２
０９のＨＤ追加情報記録トラック対のみトレースする磁
気ヘッド対２０６、２０８から検出された信号はヘッド
アンプ２０５、２０７にて増幅後、データ混合器１９７
で該信号が統括されＨＤデコーダー１９６で記録データ
フォーマットから圧縮されたＨＤ追加信号にデコードす
る。次に、該圧縮ＨＤ追加信号をデータ伸張器１９５に
てＨＤ追加信号に復号する。

【０１７８】ここで、前記ＨＤ信号の形態に揃えられた
ＳＤ情報とＨＤ追加情報を合成器１９４にて合成し、本
来のＨＤ信号を再構築する。

【０１７９】このＨＤモードでの再生の様子を、模式図
的に表わすと図２０の様になる。

【０１８０】ＨＤモードでの記録済磁気テープからＨＤ
追加情報記録トラック対のみトレースする磁気ヘッド対
及びＳＤ情報記録トラック対のみトレースする磁気ヘッ
ド対がテープをトレースする期間はヘッドドラムへのテ
ープ巻き付け角に関連して設定されているが仮にこの期
間を各々１８０度とする。するとＨＤ追加データ再生期
間とＳＤデータ再生期間が、該ヘッドドラムの半回転毎
に交互に訪れる。

【０１８１】それぞれのデータ再生期間毎に、回転ドラ
ム上に設けられた各々のペアのダブルアジマス（＋／
−）ヘッドにて２本ずつ計４本を基準単位として再生す
る。

【０１８２】すると、該ヘッドドラムの１回転で前記情
報の基本単位であるトラック４本分の記録信号を再生す
ることができる。この様にして再生したＳＤ情報とＨＤ
追加情報の包含／及び合成の関係を画像情報量のイメー
ジ図として右端に示す。

【０１８３】ここで、本発明の最も重要な互換再生につ
いて説明する。

【０１８４】前提条件は、ＨＤモードの記録機能を持た
ないＳＤ記録専用装置に於て、ＨＤモード記録済磁気テ
ープを再生する場合である。

【０１８５】先ずＳＤモードでの記録済磁気テープから
ＳＤ情報記録トラック対をトレースする磁気ヘッド対が
テープをトレースし、ＳＤ信号を再生する様子を図２２
に示す。ヘッドドラムにはＳＤ用の１組のダブルアジマ
スヘッドしか設けてないが、テープ上のトラックも当然
ＳＤ情報のみ記録されている。この場合、ヘッドドラム
の１回転に１回だけＳＤデータ再生期間が発生するが、
テープ移送速度が標準速度（Ｎ＝１）であるため記録ト
ラックの読み飛ばしもなく、記録されているＳＤ情報を
順次もれなく再生していく。この様子を図２２に模式図
的に示した。

【０１８６】次に、前記ＳＤモード再生動作中にビデオ
エリア又はサブコードエリアからＩＤ等の記録モード識
別情報が検出器２７１にて検出されると、互換再生モー
ドに移る。ここで検出器２７１の指示を受けたサーボ回
路２７３によってテープ移送速度をＨＤ再生モードと同
様の２倍速に設定する。ちなみにモータ２７４はキャプ
スタン駆動用、ＦＧ（周波数発生器）２７５は該キャプ
スタンの回転状況をサーボ回路２７３が確認するための
ものである。

【０１８７】ＨＤモードでの記録済磁気テープから先の
ヘッドドラムに設けられたＳＤ用の１組のダブルアジマ
スヘッドにてＳＤ情報記録トラック対のみトレースし、
ＨＤ追加情報記録トラック対は対応する磁気ヘッドが設
けられていないためにトラックの空送りが行われ、ＨＤ
追加データトラック空走期間とＳＤデータ再生期間が該
ヘッドドラムの半回転毎に交互に訪れる。

【０１８８】１回転期間毎に、回転ドラム上に設けられ
た１組のダブルアジマス（＋／−）ヘッドにて基本単位
４本の内のＳＤ用の２本のトラックのみを再生する。

【０１８９】このようにして再生された信号は図２７に
示したＳＤ信号復号器２７２にてＮＴＳＣやＰＡＬ等の
ＳＤ信号に変換されて出力される。以上の記録済トラッ
ク再生の様子を図２３に記録トラックパターンで示し
た。

【０１９０】各記録トラックは数字の添え字ａ〜ｄで４
本の組を作っている。

【０１９１】ａとｂ（網点表示）はＳＤ用トラックでｃ
とｄはＨＤ用追加トラックを示す。

【０１９２】互換再生モードではａ、ｂのみ再生し、
ｃ、ｄは再生していない。

【０１９３】横軸にテープ移送速度Ｖｔａｐｅを取り、
縦軸にヘッドドラム回転数Ｖｄｒｕｍを取り、これらの
ファクターから決まるヘッド相対速度をＶｈｅａｄとし
図２４に示す。

【０１９４】ＳＤモードから既にＶｈｅａｄ＝９０００
回転なのでＨＤモード対応のためにこれ以上回転数を上
げるのは現実的でないので９０００回転を維持すること
で考えると、標準速度と２倍速度の場合で図２４の通り
２種類のトレース角度ができる。

【０１９５】Ｖ１はＳＤモードの記録再生の場合で、Ｖ
２はＨＤモードの記録再生の場合である。本発明の互換
再生モードの場合、テープ移送速度とドラム回転速度は
ＨＤ再生となんら変わるところが無いので、Ｖ２のヘッ
ド軌跡を取るのでＳＤトラック部分のトレースは何の問
題も無く実行できる。再生装置がＳＤの場合とＨＤまで
再生できる装置の場合とで各々記録テープ毎に再生モー
ドの可、不可を図２５と図２６に各々まとめてみた。

【０１９６】この表からも分かる様に、どの記録モード
で記録されたテープも、ＨＤ機器は勿論のこと、ＳＤ機
器でも再生可能になるのである。

【０１９７】ちなみに、解像度等の画質面ではＳＤ並で
あるが、ＳＤ記録されたテープをＨＤ信号の形態にて出
力すると言う意味では、図２６の記録モードＳＤ／再生
モードＨＤも『可』と言うことができる。

【０１９８】又、本実施例にて、プラミダル符号化を例
に取り、階層的符号化システムの概念を説明したが、こ
れに限定されることなくサブバンド符号化等の他の階層
符号化手法を用いても構わず、勿論本発明の範疇である
ことに変りはない。なお、Ｖｈｅａｄについては、９０
００回転に限定されず、例えば４５００回転でもよく、
このＨＤモードかＳＤモードかに応じてこのＶｈｅａｄ
を切り換えるとともに、この制御系の特性を切り換える
ようにしてもよい。

【０１９９】

【発明の効果】従来よりの画像記録システムが有してい
た符号化方式の違いにより得ることのできなかった、記
録済媒体の互換再生の特性が飛躍的に向上した。

【０２００】どの記録モードで記録された記録媒体も、
上位機器は勿論のこと下位機器でも再生可能になるので
ある。

【０２０１】しかも、下位のシステムには媒体の駆動速
度を切り換えるサーボ機構のみを予め備えておけばよ
く、システムを普及させる上でも先行投資の負担が少な
いと言う利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例：カメラ一体型ＶＴＲの全体構
成図。

【図２】本発明の実施例：ダウンコンバーターの構成
例。

【図３】本発明の実施例：ＨＤ−ＳＤアスペクト変換モ
ードの３例。

【図４】本発明の実施例：カメラ部の詳細な構成図。

【図５】本発明の実施例：画像圧縮の原理解説のための
図。

【図６】本発明の実施例：デジタルＶＴＲ記録部の構成
図。

【図７】本発明の実施例：デジタルＶＴＲ再生部の構成
図。

【図８】本発明の実施例：サブコードのデータ構成例。

【図９】本発明の実施例：記録トラックのデータエリア
配置例。

【図１０】本発明の実施例：記録パラメータのモード別
対応表。

【図１１】本発明の実施例：ＳＤモード記録動作のタイ
ムチャート／要修正。

【図１２】本発明の実施例：ＨＤモード記録動作のタイ
ムチャート。

【図１３】本発明の実施例：モード設定のフローチャー
ト。

【図１４】本発明の実施例：山登り焦点調節の原理図。

【図１５】本発明の実施例：ＴＶフォーマットと周波数
特性の関係図。

【図１６】本発明の実施例：階層的ＶＴＲ記録装置の構
成図。

【図１７】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＳＤ記録動
作概念図。

【図１８】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＨＤ記録動
作概念図。

【図１９】本発明の実施例：階層的ＶＴＲ再生装置の構
成図（ＨＤ）。

【図２０】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＨＤ再生動
作概念図。

【図２１】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＨＤ記録媒
体のＳＤ再生概念図。

【図２２】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＳＤ記録Ｓ
Ｄ再生の動作概念図。

【図２３】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＨＤ記録Ｓ
Ｄ再生のトラック図。

【図２４】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＨＤとＳＤ
２種のトレース角度。

【図２５】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＳＤ機の再
生モード一覧表。

【図２６】本発明の実施例：階層的ＶＴＲのＨＤ機の再
生モード一覧表。

【図２７】本発明の実施例：階層的ＶＴＲ再生装置の構
成図（ＳＤ）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階層的に符号化された映像情報を、 記録処理の異なる複数の記録モード中の少なくとも一つ
   の記録モード及び該階層構造に対応して記録媒体上にデ
   ータ記録領域を形成する記録手段と、該記録手段にて生
   成された記録媒体の記録モードの情報階層の範囲内で任
   意の再生モードを設定可能と成した再生手段とから成る
   映像システム。
2. 【請求項２】 階層的に符号化された映像情報を、 記録処理の異なる複数の記録モード中の少なくとも一つ
   の記録モード及び該階層構造に対応して記録媒体上にデ
   ータ記録領域を形成する記録手段と、該階層構造に対応
   した記録データの再生手段構造の範囲内で任意の再生モ
   ードを設定可能と成した再生手段とから成る映像システ
   ム。