JPH07141757A - 情報記録方法及び情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録方法及び情報記録再生装置

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JPH07141757A
JPH07141757A JP5291071A JP29107193A JPH07141757A JP H07141757 A JPH07141757 A JP H07141757A JP 5291071 A JP5291071 A JP 5291071A JP 29107193 A JP29107193 A JP 29107193A JP H07141757 A JPH07141757 A JP H07141757A
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JP
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signal
recording
digital
frequency
digital signal
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JP5291071A
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Haruhito Miyazaki
春仁 宮崎
Koichi Ishidoya
耕一 石戸谷
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Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 既存の記録フォーマットに、高能率符号化デ
ジタル信号を記録する。 【構成】 デジタル信号ｄは、特定サンプリング周波数
でサンプリングされ、且つ、特定サンプリング周波数は
チャンネルを規定するデジタル変調搬送波Ｄの周波数の
整数倍であり、音声ＦＭ搬送波Ａ2 に代わって記録で
き、新たなデジタル信号が多重化記録できる。そして、
このデジタル信号ｄの特定サンプリング周波数を分周す
ることで、デジタル信号と特定の位相関係を有するタイ
ミング信号を生成できる。このタイミング信号は４相位
相偏移変調のためのタイミング情報を有するので、この
タイミングで入力されるデジタル信号のビット状態に応
じた位相の波形データを発生させれば、比較的簡単にデ
ジタルで４相位相偏移変調が実現できる。復調のとき
も、搬送波を分周して４相位相偏移変調の変換用クロッ
クとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルデータの記録
方式及び記録再生装置に係り、特に映像情報と音声情報
とを多重化して記録する既存のフォーマットを基礎とし
て、更に高能率符号化されたデジタル情報等を多重記録
しようとするときに有効な情報記録方法及び情報記録再
生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像信号を音声信号等と共に記録
するための記録媒体として、磁気テープからビデオディ
スクに至るまで種々の記録媒体の技術開発が行われ、同
時にこれら記録媒体に情報を記録するための様々な記録
フォーマット（記録方法）が提案されて実用化されてい
る。特に、最近では情報の高品位化の要請から、従来の
アナログ記録された音声信号と同時に別のデジタル変調
された音声信号を記録する記録方法も開発されている。
ビデオディスクの分野においても、デジタル信号を多重
化して記録するためのフォーマットが提案されている。
【０００３】このデジタル信号をも多重化するビデオデ
ィスクの記録方法を図９（ａ）のスペクトラムに示す。
図に示すように、映像信号により第１の搬送波（８．１
〔MHz 〕）を周波数変調処理した映像ＦＭ搬送波Ｐと、
ステレオ用の左右の音声信号により第２の搬送波（２．
３０〔MHz 〕）及び第３の搬送波（２．８１〔MHz 〕）
を周波数変調処理した音声ＦＭ搬送波Ａ1 及びＡ2 と、
デジタルデータをＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulati
on）変調してカットオフ周波数１．７５〔MHz〕で帯域
制限したＥＦＭ信号Ｅと、が重畳されている。
【０００４】一方、近年の映画の分野において、高音質
マルチチャンネル・デジタル音声を高能率符号化して記
録するノイズリダクション技術により、劇場用フィルム
が製作されるようになっている。かかる映画の技術革新
は、次世代の家庭用マルチチャンネル化を予期させるも
のであり、家庭用映像機器の分野でも、デジタル高能率
符号化技術により製作された映画ソフトを再生すること
のできる、家庭用マルチチャンネル音声方式が研究され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
ディジタル音声付きビデオディスクの記録フォーマット
においては、図９（ａ）に示す如く、使用可能な周波数
帯域が存在しないので、新たな周波数帯を設けて新たな
信号を記録するという訳にはいかない。また、既存の記
録フォーマットを改良する場合は、常に既存の技術との
互換性を考えねばならないため、現在の記録信号をその
ままにして、別途新たな信号を記録する方法を考えねば
ならない。
【０００６】かかる問題を解決しうる公知技術として
は、映像信号の垂直ブランキング期間に音声を多重す
る、新たな記録領域を設けるため深層記録等を行う、
等が考えられる。
【０００７】ところが、の映像信号の垂直ブランキン
グ期間に音声を多重する方法では、垂直ブランキング期
間が短く記録容量が小さいので、高ビットレートの記録
は困難であり、また、高能率変調方式を採用したとして
もビットエラーに弱くコスト高になる、という問題があ
る。また、の深層記録等の技術を用いて新たな記憶領
域を確保する方法では、新規の再生ヘッド及び再生する
ための回路が必要になり、また、他の記録信号へのクロ
ストーク等の妨害が増える、等の問題がある。
【０００８】かかる問題点に鑑み、高能率符号化された
多チャンネル信号を現在のビデオディスクに記録するた
め、本願発明は以下の事項を目的とする。則ち、第１の
発明の目的は、既存の記録フォーマットをそのままにし
て、新たなデジタル信号を付加するための情報記録方法
を提供することにある。
【０００９】更に、第２の発明の目的は、第１の発明の
情報記録方法に基づいて、デジタル変調及び復調の便宜
を図る上で最適なサンプリング周波数と第２の搬送波と
の周波数関係を有する記録方法を提供することにある。
【００１０】第３の発明の目的は、既存の記録フォーマ
ットで記録する情報記録装置において、既存の記録フォ
ーマットをそのままにして、デジタル変調に適するサン
プリング周波数とデジタル変調搬送波との関係を有する
変調手段を設け、新たなデジタル信号を効率よく多重化
しうる情報記録装置を提供することにある。
【００１１】更に、第４の発明の目的は、第３の発明を
前提にして、搬送波の振幅変動に強く、変調手段が簡単
に構成できる、４相位相偏移変調による情報記録装置を
提供することにある。
【００１２】一方、第５の発明の目的は、第１の発明又
は第２の発明に係る記録方式で記録された記録媒体よ
り、新たに多重化されたデジタル信号を再生しうる情報
再生装置を提供することにある。
【００１３】そして、第６の発明の目的は、第１の発明
又は第２の発明に係る記録方式で記録された記録媒体に
対する記録再生ができる情報記録再生装置を提供するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、周波数変調された複数の音声信号チャンネルのう
ち、１チャンネルを取り去り、この信号領域を新たなデ
ジタル信号の記録領域とする。これによれば、アナログ
信号の１チャンネルと引き替えに複数チャンネルが多重
化されたデジタル信号が記録できるようになる。
【００１５】そこで、第１の発明の記録方法は、記録す
べき複数の音声信号を互いに異なる周波数の搬送波で規
定される複数のチャンネルに対応させて同一記録媒体に
記録する情報記録方法において、複数のチャンネルのい
ずれかのチャンネルにデジタル信号を対応させるように
する。
【００１６】また、第２の発明の記録方法は、第１の発
明の情報記録方法において、デジタル信号は、特定サン
プリング周波数でサンプリングされ、且つ、チャンネル
を規定する搬送波は、特定サンプリング周波数の整数倍
の周波数であるようにする。
【００１７】更に、第３の発明の情報記録装置は、記録
すべき複数の音声信号を互いに異なる周波数の搬送波で
規定される複数のチャンネルに対応させて同一記録媒体
に記録する情報記録装置において、特定サンプリング周
波数でサンプリングされたデジタル信号を入力し、デジ
タル信号に誤り訂正符号を付加して記録用デジタル信号
を生成する誤り訂正符号化手段と、複数のチャンネルの
いずれかのチャンネルを規定するデジタル変調搬送波を
記録用デジタル信号によりデジタル変調するデジタル変
調手段と、デジタル変調手段によりデジタル変調された
記録用デジタル信号を濾過するフィルタ手段とを備えて
構成され、デジタル変調搬送波は、特定サンプリング周
波数の整数倍の周波数であることを特徴とする。
【００１８】更にまた、第４の発明の情報記録装置は、
第３の発明の情報記録装置において、デジタル変調手段
は、特定サンプリング周波数に基づくタイミング信号を
生成するタイミング発生手段と、タイミング信号に基づ
いて記録用デジタル信号を入力し、対応するアドレスを
発生する波形アドレス生成手段と、波形アドレス生成手
段が発生したアドレスに対応する４相位相偏移変調波形
データを発生する波形記憶手段と、波形記憶手段から読
出された４相位相偏移変調波形データをデジタル−アナ
ログ変換するＤ／Ａ変換手段と、を備えて構成される。
【００１９】一方、第５の発明の情報再生装置は、第１
の発明又は第２の発明の情報記録方法で記録された記録
媒体を再生する情報再生装置において、再生された再生
信号より特定の変調搬送波を濾過するフィルタ手段と、
フィルタ手段により濾過された変調搬送波を復調して復
調デジタル信号を生成するデジタル復調手段と、デジタ
ル復調手段により復調された復調デジタル信号を入力し
て誤り訂正復号を行い補完されたデジタル信号を出力す
る誤り訂正復号化手段と、を備えて構成される。
【００２０】よって、第６の発明の情報記録再生装置
は、第３の発明又は第４の発明の情報記録装置と、第５
の発明の情報再生装置と、を備えて構成される。
【００２１】
【作用】第１の発明によれば、記録すべき複数の音声信
号に対応する複数のチャンネルのうち、いずれかの一方
のチャンネルを音声信号の代わりにデジタル信号を対応
させて記録することができる。
【００２２】また、第２の発明によれば、デジタル信号
をサンプリングした特定サンプリング周波数は、チャン
ネルを規定する搬送波の周波数の整数倍であるので、サ
ンプリング周波数を整数倍して得られる周波数の周期、
また、搬送波周波数を分周することにより得られる周波
数周期は、デジタル信号に対して一定の位相関係を有す
ることになり、位相偏移変調・復調のタイミング情報に
直接使用できる。
【００２３】第３の発明によれば、誤り訂正符号化手段
は、特定サンプリング周波数でサンプリングされたデジ
タル信号に誤り訂正符号を付加して記録用デジタル信号
を生成し、デジタル変調手段は、音声信号のいずれかの
チャンネルをデジタル信号用のデジタル変調搬送波と
し、記録用デジタル信号によりデジタル変調を行い、フ
ィルタ手段はデジタル変調搬送波の信号帯域のみ濾過す
る。そして、デジタル変調搬送波は、デジタル信号の特
定サンプリング周波数の整数倍の周波数であるため、デ
ジタル変調手段の位相偏移変調のタイミング信号とする
ことができる。
【００２４】また、第４の発明によれば、第３の発明の
情報記録装置のデジタル変調手段において、タイミング
発生手段は、特定サンプリング周波数を分周することで
デジタル信号と特定の位相関係を有するタイミング信号
を生成し、波形アドレス生成手段は、このタイミング信
号に基づいて記録用デジタル信号を順次入力し、その入
力した情報に対応する変調用の波形データが格納されて
いる波形記憶手段のアドレスを発生する。波形記憶手段
は、このアドレスから４相位相偏移変調波形データを順
次出力し、Ｄ／Ａ変換は、この４相位相変調波形データ
をデジタル−アナログ変換することで、４相位相偏移変
調が実現できる。
【００２５】一方、第５の発明によれば、フィルタ手段
が、記録媒体より再生された再生信号より所定の変調搬
送波を濾過して次なるデジタル復調手段に供給する。デ
ジタル復調手段は、所定のデジタル変調方式に応じた復
調方法により復調デジタルデータを生成し、誤り訂正復
号化手段により誤り訂正復号を行い、誤り訂正の済んだ
デジタル信号を出力することができる。
【００２６】そして、第６の発明によれば、上記第３の
発明又は第４の発明の情報記録装置と、第５の発明の情
報再生装置とにより、記録媒体に対して音声信号の代わ
りに高能率符号化されたデジタル信号を記録再生でき
る。
【００２７】
【実施例】本発明の情報記録方法及び情報記録再生装置
による好適な実施例を図面に基づいて説明する。 （ｉ）第１実施例 第１実施例は、周波数変調されたアナログの映像信号、
音声信号及びデジタルのＥＦＭ信号が重畳されたビデオ
ディスクの記録方法において、従来の音声信号Ａ2 の記
録領域に新たなるデジタル信号を重畳し、高能率符号化
されたデジタル信号の記録を可能にするものである。
【００２８】本発明の情報記録方法による第１実施例の
スペクトラムを図１に示す。図１において、Ｐは映像Ｆ
Ｍ搬送波を示し、映像信号ｐにより搬送波を周波数変調
して、中心周波数８．５〔MHz 〕を中心に周波数偏移
１．７〔MHz 〕を有する信号周波数帯域を有している。
Ａ1 は音声ＦＭ搬送波を示し、搬送波周波数２．３０
〔MHz 〕を音声信号ａ1 （アナログ信号）で周波数変調
したもので、周波数偏移は±１００〔kHz 〕である。Ｄ
は本願発明に係るデジタル変調搬送波であり、搬送波周
波数２．８８〔MHz 〕をデジタル信号ｄでデジタル変調
したものである。従来の記録フォーマットでは、デジタ
ル変調搬送波Ｄの周波数帯には、音声信号ａ2 に係る音
声ＦＭ搬送波Ａ2 （図９参照のこと。）が存在してお
り、音声信号ａ1 及びａ2 はそれぞれステレオ音声の片
チャンネル音声等として使われていた。Ｅは、ステレオ
等の２チャンネルの音声信号ａ0 を１６ビットでＰＣＭ
符号化し、更にＥＦＭ変換処理を行ったＥＦＭ信号であ
り、１．７５〔MHz 〕のカットオフ周波数を有し、アナ
ログの映像信号及び音声信号が記録されていない２〔MH
z 〕以下の低い周波数帯に重畳されている。
【００２９】ここで、デジタル多チャンネルの高能率符
号化された音声を、既存のビデオディスク等に関する記
録フォーマットを生かしつつ新たに記録する方法とし
て、図１のような周波数配置が可能かについてに検証す
る。
【００３０】さて、デジタル信号の高能率符号化技術と
して、ドルビー研究所のノイズリダクションシステムが
知られている。このノイズリダクションシステムの中
に、ＡＣ−３規格という高能率符号化のフォーマットが
存在する。
【００３１】本実施例では、このＡＣ−３規格によるデ
ジタル信号を記録することを目標として、必要とされる
記録情報量を把握する。このＡＣ−３規格では、デジタ
ル音声が、左Ｌ、右Ｒ、センタＳのフロント３チャンネ
ルと、サラウンドステレオ音声２チャンネル、低音専用
チャンネル０．１チャンネルの合計５．１チャンネルが
必要とされる。ＡＣ−３規格は、動的なビット割付によ
りビットリダクションを行っており、聴感上の特性を２
０ビット相当の量子化性能と互角な性能とするものであ
り、そのビットレートはいくつかの値をとり得るが、例
えば代表的な値として、３８４〔kbps〕が挙げられる。
サンプリング周波数ｆS は装置において任意に定めてよ
いが、便宜上ｆS ＝４８〔KHz 〕とする。そして、記録
に必要なビットレートは、このＡＣ−３のビットレート
に、将来的な拡張のためのサブコードエリア、及び誤り
訂正のための冗長データを含めたものになる。
【００３２】ここで、このＡＣ−３信号をデジタル変調
するための変調方式について考える。通常、デジタル信
号を伝送するためのデジタル変調方式としては、振幅偏
移変調ＡＳＫ、位相偏移変調ＰＳＫ及び周波数偏移変調
ＦＳＫ・ＭＳＫ等が知られている。
【００３３】振幅偏移変調ＡＳＫは、ビデオディスクの
場合に記録面のキズ、汚れ等でＲＦ信号の振幅が変動す
ることがあるので、ビットエラー率が悪くなることがあ
り、不向きである。また、周波数偏移変調ＦＳＫは、ア
ナログ信号と重畳する場合にアナログ信号に対する妨害
が大きくなる心配があり、デジタル信号を重畳する周波
数帯域が狭い場合には周波数の選択が難しい。
【００３４】そこで、本実施例では帯域制限が可能であ
って、他の信号への妨害を起こしにくく、ノイズイミュ
ニティ（耐ノイズ性）がよいために、現在の主流となっ
ている位相偏移変調ＰＳＫを採用することにする。
【００３５】位相偏移変調ＰＳＫの中で、２ビット４状
態（０，π／２、π、３π／２）を有し、最も効率のよ
い変調としては、４相位相偏移変調ＱＰＳＫ、π／４Ｑ
ＰＳＫ、オフセットＱＰＳＫの各変調方式があるが、こ
の中で４相位相偏移変調ＱＰＳＫは最も位相振幅変化が
急峻である。この性質のため、ドロップアウトセンサ等
の出力抑制回路（ドロップアウト補正回路）に検知され
易く、アナログの復調系統に入力されるときにデジタル
信号がノイズとして出力される恐れを極力抑えることが
できる。また、復調装置における遅延検波回路がデジタ
ル化し易く、ロールオフフィルタにより無歪で帯域制限
が可能である。
【００３６】また、位相偏移変調では２ビットのビット
状態から所定の位相差（ＱＰＳＫではπ／２）を有する
４つの位相状態を生成する必要があるが、サンプリング
周波数と搬送波周波数の関係を整数倍の関係にしておく
と、搬送波を所定の整数比で分周して得られる周波数の
周期は、搬送波と一定の時間関係を持つことになる。よ
って、この周期にてビット状態を調べれば、同期を外さ
ず搬送波波形の発生ができることになる。従って、これ
により特殊な同期回路を必要とせず、簡単に変調・復調
回路が構築できる。
【００３７】さて、以上のようにしてデジタル変調方式
を位相偏移変調に定め、変調・復調回路の便宜のため、
合計した記録ビットレートがサンプリング周波数ｆS の
整数倍になるように選ぶことを条件に、ビットレートを
計算する。
【００３８】仮に、サブコードエリアに必要な情報量を
３６〔kbps〕と、冗長ビットを１５６〔kbps〕とすると 記録ビットレート＝３８４＋３６＋１５６ ＝５７６〔kbps〕＝１２ｆS の関係を有し、これは整数倍のサンプリング周波数とビ
ットレートが整数倍となっていることを示す。従って、
搬送波はビットレートの整数倍に選べばよい。
【００３９】次に、本実施例では、音声信号ａ1 及びａ
2 のうち音声信号ａ2 に係るＦＭ搬送波Ａ2 の部分をＡ
Ｃ−３信号に係るデジタル変調搬送波Ｄで置き換えるこ
ととし、その際に、音声ＦＭ搬送波１チャンネルのみの
周波数帯域でデジタル変調搬送波Ｄが記録可能かを調べ
る。
【００４０】従来の音声ＦＭ搬送波Ａ1 及びＡ2 は図９
（ｂ）の周波数スペクトラムを有し、他の周波数への高
調波妨害等を考え映像ＦＭ搬送波Ｐの水平同期周波数ｆ
H の所定倍の周波数（音声信号ａ1 の搬送波周波数ｆ
CA1 ＝２．３０〔MHz 〕＝１４６．２５ｆH 、音声信号
ａ2 の搬送波周波数ｆCA2 ＝２．８１〔MHz 〕＝１７
８．７５ｆH ）に設定されている。そして、周波数変位
幅Δｆ＝１００〜１５０〔kHz 〕（−３〔dB〕）の特性
を有している。
【００４１】一方、ＡＣ−３信号を位相偏移変調した場
合、余分な高調波成分を除去するためロールオフ１００
％として送受等配分すると、周波数帯域Δｆ＝１４４
〔kHz〕（−３〔dB〕）となる。つまり、帯域制限を厳
しくしなくても周波数変調された音声信号とほぼ同等の
帯域幅となるので、従来の音声信号ａ2 に係る音声ＦＭ
搬送波Ａ2 の有する周波数帯幅にＡＣ−３信号の位相偏
移変調したデジタル変調搬送波Ｄが入りうることが判
る。
【００４２】従来とほぼ同等の周波数を有する搬送波に
なるよう、サンプリング周波数の整数比を設定した本実
施例のスペクトラムを図１（ｂ）に示す。このときのデ
ジタル信号ｄに係る搬送波周波数ｆCDは、 ｆCD＝２．８８〔MHz 〕＝６０ｆS ＝ビットレートの５倍 となる。
【００４３】次に、記録レベルについて調べる。デジタ
ル信号においては、記録レベルが低いと当然にビット誤
りが多くなる。一方、記録レベルが高いと、他のアナロ
グ信号への妨害が大きくなる。従って、妨害を与えない
範囲でエラーレートの低いレベルに設定する必要があ
る。
【００４４】ここで、デジタル変調搬送波Ｄを音声ＦＭ
搬送波の記録レベルと同じ２０［dB］程度の記録レベル
で記録するとしても、信号対雑音比Ｃ／Ｎは実用十分な
信号記録レベルである。更に、これ以上高いレベルで記
録し、Ｃ／Ｎを向上させることも可能であり、また、低
いレベルで記録しても実用上問題はない。
【００４５】以上により、第１実施例によれば、高能率
符号化されデジタル信号を音声信号の１チャンネルの代
わりに十分余裕を持って記録できる。従って、高能率符
号化されたマルチチャンネルを有するソフトを、既存の
ビデオディスク記録フォーマットに乗せて記録再生でき
ることになり、ビデオディスクの分野においても高能率
符号化デジタル信号の記録再生が可能となる。
【００４６】なお、第１実施例では、ＥＦＭ信号を含む
ビデオディスクフォーマットにデジタル信号を変調して
重畳する例であったが、ＥＦＭ信号のないアナログ信号
のみのフォーマットにもそのまま転用できる。
【００４７】更に、上記は音声ＦＭ搬送波Ａ2 の領域に
重畳する例であったが、音声ＦＭ搬送波Ａ1 の代わりに
デジタル変調搬送波Ｄを入れ、２．３０［ＭＨZ ］（４
８ｆ s ）のキャリアとしてもよいし、Ａ1 及びＡ2 の領
域を共にデジタル変調搬送波として倍のチャンネルを付
加することもできる。
【００４８】また、記録フォーマットはビデオディスク
に限られるものではなく、映像・音声信号等が多重化さ
れ、周波数帯域に余裕がない他のフォーマットにも本発
明を適用できる。そのとき、ステレオ音声の片チャンネ
ル等をデジタル化して搬送波周波数を微調整することで
同様の効果が得られる。
【００４９】更に、サンプリング周波数や整数比は上記
実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨である
サンプリング周波数の整数比の搬送波という条件を満た
していれば、種々に変更可能である。例えば、新たに記
録するデジタル信号を、コンパクトディスク（ＣＤ）と
同じサンプリング周波数ｆS ＝４４．１〔kHz 〕でサン
プリングされた信号とすると、 デジタル信号の搬送波ｆCD＝２．８７〔MHz 〕＝６５ｆS というように変更できる。
【００５０】また、デジタル変調方式として特に４相位
相偏移変調を想定したが、他の位相偏移変調（例えば、
π／４ＱＰＳＫ，オフセットＱＰＳＫ）でも適用が可能
であり、位相偏移変調以外の変調（例えば、ＡＳＫ、Ｆ
ＳＫ、ＱＳＫ）を狭帯域に重畳することも可能である。
【００５１】高能率符号化デジタル信号としては、ＡＣ
−３規格を想定したが、他の多重化されたマルチチャン
ネル情報であってもよい。 （ii）第２実施例 本発明の第２実施例は、第１実施例において示した本発
明の情報記録方法によって、高能率符号化されたデジタ
ル信号等を記録媒体に記録しうる情報記録装置に関す
る。
【００５２】第２実施例の情報記録装置の構成を図２
（ａ）及び図３（ａ）に示す。ＥＦＭ系統は、ＥＦＭ変
調ブロックＭ0 を有し、ステレオの音声信号ａ0 を入力
してＥＦＭ変調を行い、ＥＦＭ信号Ｅを出力する。
【００５３】映像系統は、映像信号ｐを輪郭強調するエ
ンファシス回路ＥＰ1 と、これを周波数変調するＦＭ変
調器Ｍ1 と、フィルタＦ1 と、により構成される。音声
系統は、音声信号ａ1 及びａ2 のノイズリダクション等
を行うエンファシスＮＲ回路ＥＰ2 及びＥＰ3 と、これ
を周波数変調するＦＭ変調器Ｍ2 及びＭ3と、フィルタ
Ｆ2 及びＦ3 と、により構成される。
【００５４】デジタル信号系統は、変調部ブロック１０
０内のデジタル信号ｄの誤り訂正符号を演算してデジタ
ル信号ｄに付加する誤り訂正符号化ブロック１と、デジ
タル信号ｄをデジタル位相変調する位相変調ブロック２
と、デジタル信号周波数帯域のみを濾過するフィルタＦ
4 と、により構成される。
【００５５】更に、記録装置は、音声信号ａ1 系統とデ
ジタル信号ｄ系統とを記録モードにより切り換えるスイ
ッチＳＷ1 と、各系統により変調された信号を重畳する
加算器３と、ノイズを防止するためのリミッタ４と、に
より構成され、最終的に記録媒体であるビデオディスク
５に記録されることになる。
【００５６】変調部ブロック１００の具体的なブロック
を図３（ａ）に示す。変調部ブロック１００は、デジタ
ル・オーディオ・インターフェースの形式で入力される
デジタル信号ｄを受信してＡＣ−３信号を検出し、ＰＬ
Ｌで同期をとる受信ＰＬＬ回路１０と、誤り訂正符号、
シンクデータ及びＩＤデータをＡＣ−３信号に付加して
記録すべきＡＣ−３フォーマットデータを生成する誤り
訂正符号化回路１１と、所定の位相差を有する２つのデ
ジタルデータを入力して波形発生ＲＯＭから波形データ
を読出すためのアドレスを発生するＲＯＭアドレス発生
回路１２と、変調波形データを記憶し、入力されるアド
レスに対応する変調波形データを発生する波形発生ＲＯ
Ｍ１３と、変調波形データをデジタル−アナログ変換す
るＤ／Ａ変換器１４と、高調波を除去するフィルタＦ4
と、受信ＰＬＬ回路で発生されるＡＣ−３信号同期がと
れている基準発振（９６０ｆS ）を４分周してアドレス
クロックにする分周器１５と、アドレスクロックを４分
周して搬送波周波数ｆC （６０ｆS ）を出力する分周器
１６と、搬送波周波数ｆC を５分周してベースバンドデ
ータ周波数ｆB （１２ｆS ）を出力する分周器１７と、
ベースバンドデータ周波数ｆB を２分周してＩ，Ｑデー
タに対応するＩ−Ｑ周波数ｆ T を出力する分周器１８
と、を備えて構成される。
【００５７】次に第２実施例の動作を説明する。従来のビデオディスクフォーマットを記録する場合 外部のマイクロコンピュータ又は手動により、スイッチ
ＳＷ1 はａ側に切り換えられる。
【００５８】ＥＦＭ系統（音声信号ａ0 に関する。）、
映像系統（映像信号ｐに関する。）、音声信号系統（音
声信号ａ1 及びａ2 に関する。）の各系統では、通常の
ビデオディスク記録のための変調動作が行われ、記録信
号が生成される。
【００５９】まず、ＥＦＭ系統では、アナログの音声信
号ａ0 が、ＥＦＭ変調ブロックＭ0内部にて１６ビット
で量子化されＰＣＭ信号となる。更に、ＰＣＭ信号は、
誤り訂正符号化、インターリーブ及びＥＦＭ変調等がな
されたデジタル信号となり、このデジタル信号の２〔MH
z 〕以上の周波数成分がローパスフィルタで除去され、
プリエンファシス回路により低域を持ち上げた特性に補
正されてＥＦＭ信号Ｅとなり、加算器３に供給される。
【００６０】映像系統では、映像信号ｐが、エンファシ
ス回路ＥＰ1 で記録信号のノイズ体制を向上させるため
周波数補正され、ＦＭ変調器Ｍ1 にて所定の搬送波（例
えば、８．５〔MHz 〕）が、この周波数補正された映像
信号ｐにより周波数変調される。更に、フィルタＦ1 に
て周波数重畳するために必要な映像信号周波数帯域のみ
が濾過され映像ＦＭ搬送波Ｐとなり、加算器３に供給さ
れる。
【００６１】音声系統では、エンファシスＮＲ回路ＥＰ
2 及びＥＰ3 が音声信号ａ1 及びａ 2 の周波数調整及び
ノイズリダクションのための周波数圧縮を行う。通常の
ビデオディスクでは再生音のダイナミックレンジが通常
で６０〔dB〕程度なので、本実施例のように所定のノイ
ズリダクション方式（例えば、ＣＸノイズリダクション
等）を用いて、Ｓ／Ｎ比の向上やダイナミックレンジの
拡大を図る。その際、図示しない制御手段はノイズリダ
クションを使用している旨を示すステータス信号（例え
ば、０若しくは１）をユーザコードエリア（例えば、映
像信号の垂直ブランキング期間、又はディスクのリード
インエリア若しくはリードアウトエリアに記録可能。）
に記録する。ＦＭ変調器Ｍ2 及びＭ3 では、音声信号ａ
1 及びａ 2 のそれぞれにより所定の搬送波を周波数変調
する。フィルタＦ2 及びＦ3 では、周波数変調された音
声信号を、それぞれの周波数帯域Δｆ＝１００〜１５０
〔kHz 〕で−３〔dB〕となるよう帯域濾過（バンドパ
ス）し、記録すべき音声ＦＭ搬送波Ａ1 とＡ2 にして、
加算器３に供給する。
【００６２】なお、このＦＭ変調器Ｍ2 及びＭ3 では、
記録モードが通常のアナログ音声信号かＡＣ−３規格の
信号かで、搬送波周波数の微調整を行えるようになって
おり、通常の音声信号記録の場合は映像信号Ｐの水平同
期信号周波数ｆH の所定倍の関係（例えば、音声信号ａ
1 の搬送波周波数ｆCA1 ＝２．３０〔MHz 〕＝１４６．
２５ｆH 、音声信号ａ2 の搬送波周波数ｆCA2 ＝２．８
１〔MHz 〕＝１７８．７５ｆH ）を有している。ＡＣ−３フォーマットデータを記録する場合 外部のマイクロコンピュータ又は手動により、スイッチ
ＳＷ1 が今度はｂ側に切り換えられる。
【００６３】まず、図示しないマイクロコンピュータ
は、当該ディスク５が高能率符号化されたデジタル信号
を記録した媒体である旨を示すステータス信号（例え
ば、０若しくは１のビット情報）を、ユーザコードエリ
アに記録する。このステータス信号は必須のものではな
く、再生装置においてデジタル信号の有無、搬送波の有
無を判定することでもディスクの記録方法の差異を検出
できる。
【００６４】デジタル変調系統には、高能率符号化され
たデジタル信号ｄが新たに供給され、変調部ブロック１
００によるデジタル変調処理の後、ＡＣ−３フォーマッ
トデータがスイッチＳＷ1 を介して加算器３に供給され
る。
【００６５】ＥＦＭ系統及び映像系統の動作は、従来の
ビデオディスクフォーマットによる記録と同じなので、
その説明は省略する。さて、変調部ブロック１００には
高能率符号化されたデジタル信号ｄが入力される。デジ
タル信号ｄは、５．１チャンネル分のアナログ音声信号
がＰＣＭ符号化され、ＡＣ−３規格用のエンコーダによ
り高能率符号化されて生成され、生成されたデジタル信
号ｄは、光ファイバ等のデジタル・オーディオ・インタ
ーフェースを通じて所定のビットレート（例えば、３．
０７２〔MHz 〕）で、変調部ブロック内の受信ＰＬＬ回
路１０にシリアル入力される。
【００６６】初段の受信ＰＬＬ回路１０では、デジタル
信号ｄとＰＬＬ動作により同期をとって所定倍の基準ク
ロック（例えば、９６０ｆS ＝４６．０８〔MHz 〕）を
出力する一方、デジタル・オーディオ・インターフェー
ス等のフォーマット信号からＡＣ−３信号のみを抜き出
してパラレルデータ（例えば、８ビット）に変換する。
【００６７】次に、誤り訂正符号化回路１１でこのパラ
レルデータに対してパリティビットを付加し、更に、バ
ーストエラーに対応できるよう、デジタルデータをイン
ターリーブする。誤り訂正には各種の符号化方式が適用
できるが、例えば、各種の媒体で採用されて実績のある
リードソロモン積符号を用いる。
【００６８】そして、最後に誤り訂正符号化回路１１は
データ転送の便宜のためのシンク信号、ＩＤ信号を付加
する。シンク信号は、４相位相偏移変調時にクロックと
して抽出し易く、且つ、他のデータ信号に対して見つけ
易いよう自己相関の高いパターンとする。ＩＤ信号は、
デジタルデータの転送単位であるブロック内のライン番
号等を示す情報及びサブコードとしての役割で付加され
る。
【００６９】このようにして完成したＡＣ−３フォーマ
ットデータは、再びパラレルデータからシリアルデータ
に変換され、ＲＯＭアドレス発生回路１２に供給され、
位相偏移変調される。
【００７０】更に、ＲＯＭアドレス発生回路１２及び波
形発生ＲＯＭ１３にて４相位相偏移変調された変調波形
データは、Ｄ／Ａ変換器１４でＰＣＭ符号に変換され、
更にフィルタＦ4 でデジタル搬送波周波数ｆC 成分のみ
が抽出されて、第１実施例で説明した周波数帯域を有す
るデジタル変調搬送波Ｄとなって、加算器３に出力され
る。そして、映像ＦＭ変調波Ｐ、音声ＦＭ変調波Ａ1 及
びＡ2 、ＥＦＭ信号Ｅと共に加算器３で重畳されて、リ
ミッタ４で波形圧縮が行われビデオディスク５に記録さ
れる。４相位相偏移変調の動作原理 さて、４相位相偏移変調の原理と、本発明のＲＯＭ読出
しによる４相位相偏移変調の動作について図４乃至図６
に基づいて説明する。
【００７１】図４（ａ）は４相位相偏移変調の原理図で
ある。データＩ、Ｑはそれぞれ任意のビット状態
（‘０’又は‘１’）を有し、ローパスフィルタ３０、
３３にてそれぞれ高調波成分が除去され、変調器３１、
３４に入力されている。キャリア（搬送波）は変調器３
１へ直接入力され変調される一方、遅延回路３２にてπ
／２位相遅れを生じ、変調器３４に入力される。変調器
３１，３４は入力されるＩ，Ｑそれぞれのビット状態に
応じて、搬送波の極性を非反転（例えば、ビット‘０’
の場合）、反転（例えば、ビット‘１’の場合）し、出
力する。この変調器３１，３４の出力は加算器３５で加
算される。
【００７２】さて、図４（ｂ）は搬送波の変調位相状態
を示した図である。キャリアの原波形の位相は図の破線
で示す位相であり、図４（ａ）におけるＩをビット
‘０’で変調したものと同じである。ここで、Ｑをビッ
ト‘０’で変調すると、Ｑに係るキャリアは位相がπ／
２だけ遅れているので、加算器３５では位相がπ／２ず
れた同一周期の波形が加算され、従ってその出力は両者
のベクトル和となる位相（０，０）を有する。
【００７３】次に、ＱはそのままでＩのみがビット
‘１’となると、Ｉに係るキャリアが反転、つまり、π
だけ遅れた信号となり、合計ベクトルは同様のベクトル
和となり、位相（１，０）を有する。同じようにして、
２ビットのデータで合計４つの位相状態を図４（ｂ）の
如く有することになり、これが４相位相変調変調の原理
である。
【００７４】一方、復調するときは、この位相変調され
た信号の位相状態を、基準クロックの位相との関係で検
出すれば、元の２ビットのデジタルデータに復調でき
る。従って、４相位相偏移変調においては、２ビットの
データ（Ｉ，Ｑ）を最小単位（以下、１シンボルとい
う。）として、一の変調位相が定められている。
【００７５】次に、本実施例の４相位相偏移変調方式に
ついて説明する。図５は、図３（ａ）の変調部ブロック
１００からＱＰＳＫに関する構成要素を抜粋したもので
ある。図５において、誤り訂正符号化回路１１からシリ
アルデータで供給されたベースバンドデータは、ＲＯＭ
アドレス発生回路１２において、まず符号変換される。
符号変換とは、復調時に再生装置において用いる遅延検
波で直接元のデータが得られるように、ベースバンドデ
ータに更にモジュロ４の加算を行う符号変換のことをい
う。このモジュロ４加算を行うことにより、ベースバン
ドデータは５つのシンボルにより位相変調をした場合
に、必ず４位相状態のいずれもが変調波のいずれかに含
まれることになる。よって、遅延検波回路では、相対的
に４つの位相状態を抽出して、元のデータに復元するこ
とができる。
【００７６】さて、ＲＯＭアドレス発生回路１２では、
転送されてきたシリアルデータの相前後する２データを
奇数番目及び偶数番目で分けて、奇数番目のデータが
Ｉ、偶数番目のデータがＱ、というようにＩ、Ｑ、２種
類のデータが生成される。そして、ＲＯＭアドレス発生
回路１２は、生成されたＩデータ、Ｑデータ各１ビット
からなる１シンボルのビット状態を判定し、その組み合
わせから、対応する変調位相を有する変調波形データが
格納されている波形発生ＲＯＭ１３の所定アドレスを発
生させて、最終的な変調波形を波形発生ＲＯＭ１３に出
力させる。
【００７７】しかし、極限られた帯域でデジタル変調波
をより完全に復調するためには、復調装置でデジタルフ
ィルタ（例えば、ルートナイキストフィルタ（ロールオ
フフィルタ））を構成するのが望ましく、そのため本実
施例では複数のシンボル（例えば、５シンボル）分のデ
ータを１セットとし、まとめて波形発生ＲＯＭ１３から
出力させる。従って、波形発生ＲＯＭ１３は、５シンボ
ルのデータの各組み合わせに対して、５シンボル分の変
調波形データを一括して記憶しておく必要がある。
【００７８】言い換えれば、１シンボル毎に対応する位
相を有する搬送波形を発生させるのではなく、５シンボ
ル分の変調波形データを１ブロックとして、各シンボル
当たり４つのビット状態（Ｉ，Ｑ、２ビットの組み合わ
せだから。）で５シンボルのデータの組み合わせ（（２
2 ）5 ＝２10）の数だけ、変調波形データのブロックを
波形発生ＲＯＭ１３に記憶する。そして、ＲＯＭアドレ
ス発生回路１２は、５シンボル毎にそのビット状態から
決まる１のブロックに対応する波形発生ＲＯＭ１３のア
ドレスを供給する。そして、波形発生ＲＯＭ１３は、こ
のアドレスが供給された後、対応するブロックのデータ
を先頭から５シンボル分読出すのである。
【００７９】ここで、波形発生ＲＯＭ１３に必要な情報
量を調べる。まず、ＲＯＭアドレス発生回路１２には、
搬送波ｆC の４倍の周波数を有するクロックを入力し
て、波形発生ＲＯＭ１３へのアドレス発生タイミングと
している。つまり、搬送波の４倍のオーバーサンプリン
グを行って、波形発生ＲＯＭ１３に変調波形を発生させ
ている。従って、ベースバンドレートが５７６〔kbps〕
で１シンボル２ビットで構成されるので、１シンボル当
たり２８８〔kbps〕のレートとなる。一方、変調周波数
ｆC は２．８８〔MHz 〕なので、シンボル当たりの搬送
波の数は １シンボル当たりの搬送波周期数＝２．８８〔MHz 〕／２８８〔kbps〕 ＝１０波 となる。
【００８０】よって、１の波形データを８ビットとする
と５シンボル分の波形データは、 ４〔サンプル／波〕×１０波＝４０〔byte〕 となり、波形発生ＲＯＭ１３はこの４０バイトを１ブロ
ックとして所定のアドレスから連続した番地に格納して
いる。ＲＯＭ全体の容量は、これが５シンボルの組み合
わせ分必要であるから、 ＲＯＭ容量≧４０〔byte〕×２10＝４０〔kbyte 〕 となって、汎用のＲＯＭ（例えば、６４ｋバイト（５１
２ｋビット）ＲＯＭ）で十分記憶可能な容量となる。
【００８１】図６に、１シンボル当たり８波の変調波形
出力とした場合の変調波形出力例を示す。ベースバンド
データからの符号変換はモジュロ４加算で行われ、更に
符号変換されたＩ，Ｑデータをロールオフ１００％のロ
ーパスフィルタで波形加工した後、アドレス発生、変調
波形発生が行われる。
【００８２】アドレスの指定方法は、１ブロックが４０
バイトの場合には、５シンボル分のデータの並びをその
まま上位アドレスとして指定する、等の方法が挙げられ
る。以上のように第２実施例によれば、ＲＯＭを用いて
４相位相偏移変調を実現することができ、回路構成も簡
単である。波形データ修正や変更に対してもＲＯＭの交
換で対処できるので、自由度が高い。
【００８３】もしも、サンプリング周波数と搬送波周波
数を整数倍の関係にしなかったとしたら、ＲＯＭの読出
しクロックを生成するのは現実的に不可能であり、更に
符号変換等も容易にできなくなる。
【００８４】なお、変調方式は４相位相偏移変調を用い
たが、他の位相偏移変調（例えば、２相、８相）に対し
てもタイミング信号の分周比、波形発生ＲＯＭの変調波
形データを変更するだけで適用することができる。ま
た、シンボル指定方法は５シンボルとしたが、シンボル
数は、例えば、７シンボル、９シンボルというように変
更できる（但し、３シンボルでは誤差が大きい。）。 （iii ）第３実施例 本発明の第３実施例は、第１実施例において示した本発
明の情報記録方法によって、高能率符号化されたデジタ
ル信号等を記録した記録媒体より、情報を再生する情報
再生装置に関する。
【００８５】第３実施例の情報再生装置の構成を図２
（ｂ）及び図３（ｂ）に示す。情報再生装置は、ビデオ
ディスク５から情報を読出し重畳信号Ｓ’を出力するピ
ックアップ６を有し、この重畳信号Ｓ’は、ＥＦＭ信号
を復調してステレオ音声ａ0 とするＥＦＭ復調系統と、
映像信号ｐに復調する映像系統と、音声信号ａ 1 及びａ
2 に復調する音声系統と、高能率符号化されたデジタル
信号ｄに復調するデジタル復調系統と、により構成され
る。
【００８６】ＥＦＭ系統はＥＦＭ復調ブロックＤＭ0 を
有し、ＥＦＭ復調ブロックＤＭ0 内部でＥＦＭ信号に係
る２〔MHz 〕以下の周波数帯域が濾過され、デエンファ
シスにより低域特性が下げられて平坦な周波数特性にさ
れたあと、デジタルエンコーダでＰＣＭ符号に変換され
て、Ｄ／Ａ変換されてステレオの音声信号ａ0 として出
力される。
【００８７】映像系統は、映像ＦＭ搬送波Ｐの周波数帯
域を濾過するフィルタＦ1 ’と、周波数変調された映像
ＦＭ搬送波Ｐを映像信号ｐに復調するＦＭ復調器ＤＭ1
と、映像信号ｐのノイズリダクション周波数特性を補正
するデエンファシス回路ＤＥＰ1 と、により構成され
る。
【００８８】音声系統は、音声ＦＭ搬送波Ａ1 及びＡ2
の周波数帯域を濾過するフィルタＦ 2 ’及びＦ3 ’と、
周波数変調された音声ＦＭ搬送波Ａ1 及びＡ2 を音声信
号ａ 1 及びａ2 に復調するＦＭ復調器ＤＭ2 及びＤＭ3
と、音声信号ａ1 及びａ2 のノイズリダクション周波数
特性を補正するデエンファシスＮＲ回路ＤＥＰ2 及びＤ
ＥＰ3 とを備え、必要な場合は更に、音声信号ａ2 に係
る系統にはキャリアの有無を検出するキャリア検出器７
を備えて構成される。
【００８９】デジタル信号系統は、デジタル変調搬送波
帯域のみ濾過するフィルタＦ4 ’と、復調部ブロック１
０１内のデジタル復調を行う位相復調ブロック８と、誤
り訂正を行いデジタル信号ｄとする誤り訂正復号化ブロ
ック９と、を備えて構成される。
【００９０】更に、復調部ブロック１０１は、デジタル
変調搬送波Ｄをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２
０と、デジタル信号を遅延検波する遅延検波回路２１
と、遅延検波出力の位相状態をビット状態に変換するデ
ータ識別回路２２と、識別されたデータの誤り訂正を行
う誤り訂正復号化回路２３と、復調されたデジタル信号
Ｄを外部にデジタルインターフェースのフォーマットで
送信する送信機２４と、基準クロックを発生する発振器
２５と、発振器２５の出力と遅延検波されたデータとの
周波数を比較して周波数同期をとり基準クロックを５分
周する自動周波数制御回路２６と、ベースバンドデータ
周波数ｆB に分周する分周器２７と、ブロック読出しタ
イミングを発生させる分周器２８と、を備えて構成され
る。
【００９１】次に、第３実施例の動作を説明する。再生
動作に先だって、ピックアップ６は、ユーザエリアより
ステータス信号を読み取って、図示しないマイクロコン
ピュータは、そのステータス信号を判断する。従来のビデオディスクを再生する場合 ステータス信号が従来のビデオディスクであることを示
している場合には、外部のマイクロコンピュータによ
り、スイッチＳＷ2 はｂ側に切り換えられる。
【００９２】ＥＦＭ系統（ＥＦＭ信号Ｅに関する。）、
映像系統（映像ＦＭ搬送波Ｐに関する。）、音声信号系
統（音声ＦＭ搬送波Ａ1 及びＡ2 に関する。）の各系統
では、通常のビデオディスク記録のための変調動作が行
われ、記録信号が生成される。
【００９３】まず、ＥＦＭ系統では、ＥＦＭ復調ブロッ
クＤＭ0 内で、フィルタが２〔MHz〕以下の信号を通
し、デエンファシス回路が低域を抑えた周波数特性に補
正する。更にデジタルデコーダが誤り訂正、デジタル復
号等を行いＤ／Ａ変換の後、ステレオアナログの音声信
号ａ0 となり出力される。
【００９４】映像系統では、映像ＦＭ搬送波Ｐが、フィ
ルタＦ1 ’にて濾過され、ＦＭ復調器ＤＭ1 にて映像信
号ｐとされる。更に、映像信号ｐは、デエンファシス回
路ＥＰ1 で周波数特性が補正され出力される。
【００９５】音声系統では、フィルタＦ2 及びＦ3 で
は、音声ＦＭ搬送波Ａ1 及びＡ2 のみ濾過される。そし
て、ＦＭ復調器ＤＭ2 及びＤＭ3 では、それぞれの音声
信号ａ 1 及びａ2 の復調を行う。
【００９６】次に、前もって読み込んだステータス信号
の状態が、ノイズリダクション有効を示している場合に
は、デエンファシスＮＲ回路ＤＥＰ2 及びＤＥＰ3 は、
周波数圧縮された音声信号ａ1 及びａ2 の周波数を補正
する。ＡＣ−３フォーマットで記録されたビデオディスクの場
合 ディスク判定のためのステータス信号がＡＣ−３フォー
マットで記憶されたビデオディスクであることを示して
いる場合には、外部のマイクロコンピュータにより、ス
イッチＳＷ2 はａ側に切り換えられる。
【００９７】ＥＦＭ系統及び映像系統の動作は、従来の
ビデオディスを再生する場合と同じなので、その説明は
省略する。なお、アナログの音声信号ａ1 及びａ2 は、
音声ＦＭ搬送波Ａ1 から復調された信号を両系統の出力
とするためモノラル出力となる。
【００９８】次に、デジタル変調搬送波Ｄに係る系統の
動作を説明する。まず、デジタル変調されたデジタル変
調搬送波Ｄは、Ａ／Ｄ変換器２０によりパルス波形に変
換される。Ａ／Ｄ変換器２０では、一般にいうアナログ
−デジタル変換（ＰＣＭ符号化）をするのではなく、搬
送波をリミッタにかけることにより整形されたパルス波
とし、位相比較が行い易い波形とするのである。
【００９９】一方、発振器２５は、自励式の発振動作に
より９６０ｆs の基準発振を行う。通常、デジタルの入
力段では、ＰＬＬ等の回路により入力信号の位相と、内
部発振の位相との同期をとるのであるが、ビデオディス
クの場合は搬送波の周波数変動が少ないので、遅延検波
においては自励式の発振で基準クロックを作っても十分
である。このように簡単にクロックを設定できる背景
は、高能率符号化されたデジタル信号のサンプリング周
波数と搬送波周波数の関係が整数倍になっていることに
起因している。
【０１００】遅延検波回路２１は、位相偏移変調を復調
するための差動相関検波器を構成する。これは、現在の
ＰＳＫ波と、遅延させた１データ前のＰＳＫ波とを乗算
して、この２つの間に状態の変化がなければ出力を変化
させず、状態の変化があれば出力を変化させるという原
理で動作する。本実施例は４相位相偏移変調（ＱＰＳ
Ｋ）であるので、相前後する４つのビット状態を比較
し、比較出力から更にどの位相のデータであるかをデー
タ識別回路２２にてデータ識別し、最終的に一の位相状
態から定まる２ビットのビット状態に復元してシリアル
データとする。この復調されたデジタルデータは、変調
前のＡＣ−３フォーマットデータである誤り訂正復号化
回路２３では、ＡＣ−３フォーマットデータの誤り訂正
符号により、ＡＣ−３フォーマットデータの誤り訂正復
号を行い、完全に復元されたＡＣ−３データは、送信器
２４によって抽出され、所定のデジタル・オーディオ・
インターフェースのフォーマットに変換されて、所定の
転送レート（例えば、３．０７２〔MHz 〕）で外部のＡ
Ｃ−３用デコーダに供給され、アナログデータに変換さ
れる。
【０１０１】第３実施例によれば、復調回路がデジタル
プロセスで簡単に構成でき、高能率符号化されたデジタ
ルデータをビデオディスクから読出して再生がおこなえ
る。また、ディスクの種類の判定が比較的簡単に行える
ので、通常のビデオディスクと、高能率符号化されたデ
ジタルデータが重畳されたビデオディスクとを同じ再生
装置で再生できる。また、サンプリング周波数と搬送波
が整数倍の関係を有しているので、同期確保のためのＰ
ＬＬ回路、速度整合のためのメモリ等を必要とせず、設
計が楽で、回路動作の安定度も高い。
【０１０２】なお、本実施例では、ステータス信号によ
りビデオディスクの判別を行っていたが、音声信号ａ2
に係る系統にキャリア検出器７（破線）を設けるか又は
デジタル信号ｄに係る系統にキャリア検出器７’を設け
て、搬送波の有無を検出することでこの判定を行っても
よく、更にまた、ＦＭ復調器ＤＭ3 のドロップアウト補
正回路（ＤＯＳ）のエラー検出信号を用いて判定を行っ
てもよい。特に、本実施例の４相位相偏移変調は位相変
化が急峻であり、ドロップアウト補正回路が有効に働く
ため、エラー検出信号を判定信号とする方法は、音声Ｆ
Ｍ搬送波とデジタル変調搬送波Ｄとの搬送波周波数が接
近して、選別検出が困難な場合等に有効な方法である。
【０１０３】また、このドロップアウト補正回路の働き
により、万一デジタル変調搬送波Ｄが、音声信号系統に
混入しても、ドロップアウトが簡単に検出でき、ノイズ
として出力される心配が少ない。 （iv）第４実施例 上記各実施例では、音声信号の搬送波帯域に対する新た
な情報付加を行ったが、第４実施例では、映像信号の空
きエリアに、映像信号をそのままにして情報信号を重畳
するための情報記録方法及び情報記録再生装置である。
【０１０４】本発明の情報記録方法による第４実施例の
スペクトラムを図７に示す。図７（ａ）において、Ｐは
映像ＦＭ搬送波を示し、Ｃは下側色側波帯である。Ａ1
及びＡ2 は音声ＦＭ搬送波を、ＥはＥＦＭ信号を示して
いる。各搬送波周波数は、従来のフォーマットのものと
同様である。Ｄは本実施例による付加情報ｄを変調し、
重畳したものである。
【０１０５】映像信号はどのテレビジョン方式でも（例
えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭの各テレビジョン
方式）水平同期信号、カラーバースト信号（色副搬送
波）及びコンポジット信号から構成されている。映像期
間であるコンポジット信号が存在する期間の周波数特性
は、図７（ｂ）に示す映像期間ｐの実線で示すように、
搬送波周波数８．５〔MHz 〕を中心に広い帯域を占め、
音声ＦＭ搬送波の存在する３〔MHz 〕近傍まで情報が存
在する。つまり、最近の高画質化により輝度信号の周波
数は高くなっており、例えば、変調前の段階で５〔MHz
〕程度の周波数が存在する。すると、ブランキングレ
ベルの周波数は８．１〔MHz 〕なので、低域側の周波数
は、 ８．１−５＝３．１〔MHz 〕 まで、存在することになる（ＢＷ１）。
【０１０６】ところが、映像信号の存在しないブランキ
ング期間においては、図７（ｂ）の破線で示すように、
周波数帯域が狭くなっている。例えば、ＮＴＳＣ方式で
はバースト周波数が３．５８〔MHz 〕なので、バースト
変動による周波数帯域が０．５〔MHz 〕とすると、 ８．１−３．５８−０．５＝４．０２〔MHz 〕 となり、３〜４〔MHz 〕の帯域（ＢＷ２）には信号スペ
クトラムが存在しないことが判る。
【０１０７】従って、ブランキング期間を利用して、こ
の空き領域ＢＷ２に付加情報Ｄを重畳する余地が存在す
る。図８は、この空き領域を利用して付加情報の記録再
生を行う情報記録再生装置の説明図である。
【０１０８】第４実施例の情報記録再生装置のブロック
を図８（Ａ）に示す。まず、記録装置は、映像信号ｐを
周波数変調するＦＭ変調器４０と、付加情報ｄを変調す
る変調器４１と、付加情報ｄを重畳するスイッチングパ
ルスを生成するタイミング検出部４２と、タイミング検
出部４２の生成するスイッチングパルスに応じて変調さ
れた付加情報ｄを加算器４３に加えるスイッチＳＷ
3 と、搬送波に乗った映像ＦＭ搬送波と変調された付加
情報ｄを加算し重畳信号Ｓを生成する加算器４３と、を
備えて構成される。
【０１０９】また、再生装置は、ビデオディスク５から
の図示しないピックアップで再生された再生信号Ｓ’の
うち水平ブランキング期間の周波数帯域ＢＷ１を通過さ
せるフィルタ４４と、フィルタ４４を通過した映像ＦＭ
搬送波を復調するＦＭ復調器４５と、再生信号Ｓ’より
空き領域の周波数帯域ＢＷ２のみを通過させるフィルタ
４６と、ブランキング期間のみスイッチングパルスをス
イッチＳＷ4 に供給するタイミング検出部４２’と、タ
イミング検出部４２’の供給するスイッチングパルスに
応じてフィルタ４６の出力を外部に接続するスイッチＳ
Ｗ4 と、を備えて構成される。
【０１１０】タイミング検出部４２と４２’は同じ回路
であり、図８（Ｂ）に示すように、同期分離回路５０
と、分離されたブランキングパルスをトリガとするワン
ショットマルチバイブレータ５１と、ワンショットマル
チバイブレータ５１の出力をさらに加工するワンショッ
トマルチバイブレータ５２と、を備えて構成される。
【０１１１】次に動作を説明する。記録装置において、
映像信号ｐ（図８（Ｃ）ａの波形）がタイミング検出部
４２に入力されると、まず同期分離回路５０がブランキ
ングパルスを分離する（同図ｂ）。ワンショットマルチ
バイブレータ５１は、このブランキングパルスをトリガ
にして画像信号（プログラムエリア）の始まる直前まで
の期間を有するパルス（同図ｃ）を生成する。更に、ワ
ンショットマルチバイブレータ５２は、画像信号期間と
ブランキング期間とを識別するパルスを生成する（図８
参照のこと。）。
【０１１２】タイミング検出部の構成に関しては、ワン
ショットマルチバイブレータの代わりにカウンタによる
パルス生成を行ってもよい。一方、所定の付加信号ｄは
変調器４１で周波数帯域ＢＷ２の範囲で変調され、スイ
ッチＳＷ3 に供給されている。タイミング検出部４２の
スイッチングパルスによりこのスイッチＳＷ3 がブラン
キング期間のみ投入され加算器４３で映像ＦＭ信号と重
畳される。
【０１１３】再生装置においては、映像ＦＭ搬送波の全
周波数帯域をフィルタ４４が通過させ、ＦＭ復調器４５
が復調を行い映像信号ｄとする。そして、映像信号ｄか
らタイミング検出部４２’が、記録装置におけるタイミ
ング検出部４２の動作と同様にしてスイッチングパルス
を生成する。一方、フィルタ４６は重畳された付加信号
ｄの周波数帯域ＢＷ２のみを通過させ、スイッチングパ
ルスに応じて開閉するスイッチＳＷ4 を介して、時分割
されて重畳された付加情報ｄのみを分離再生する。
【０１１４】付加情報は、上記各実施例のように高能率
符号化されたデジタルデータであっても、またアナログ
データであってもよい。変調方式は各種の変調方式に適
応できる。例えば、アナログ信号においてはＡＭ、Ｆ
Ｍ、ＰＭの各変調方式、デジタル信号においては、ＡＳ
Ｋ、ＰＳＫが適用可能である。
【０１１５】また、上記では水平ブランキング期間を例
にしたが、コンポジットブランキング期間を使用しても
よい。第４実施例によれば、時間軸処理と周波数軸処理
とを同時に行うことにより、空き領域を有効に使用して
既存のフォーマットを変更することなく新たな情報を付
加できる。よって、本実施例は、多くの映像記録媒体に
共通して適用することができる。例えば、記録媒体とし
ては、ビデオディスクの以外のＶＴＲ、ビデオフロッピ
ー等に適応可能である。
【０１１６】また、情報の種類に関し、デジタル信号の
他、映像信号をアナログ変調した付加映像情報の重畳で
きる。その他の変形例 上記各実施例に限らず本発明は種々に適用が可能であ
る。
【０１１７】まず、対象となる既存の記録フォーマット
は上記実施例によらず、音声信号のいずれかを高能率符
号化されたデジタル信号で置き換えることができる。ま
た、変調方式は、上記各実施例ではＱＰＳＫを用いてい
たが、位相偏移変調の他の方式、オフセットＰＳＫ、２
相・８相のＰＳＫに適用できる。
【０１１８】更に、高能率符号化されたデジタルデータ
はＡＣ−３規格等のデジタル音声情報によらず、記録媒
体の記録容量と転送速度を満たすフォーマットであれば
他の情報であってもよい。例えば、音声のデジタル情報
の他に、スーパー文字情報、制作者のメッセージ、ゲー
ムにおける効果音情報、コンピュータ関連の制御情報を
入れることが可能である。
【０１１９】
【発明の効果】以上の通り、第１の発明によれば、音声
信号に代わって、高能率符号化されたデジタル信号を記
録することができる。
【０１２０】また、第２の発明によれば、搬送波とサン
プリング周波数が整数比を有するので、変調・復調回路
の設計に便利な記録方法となる。第３の発明によれば、
第１又は第２の発明の記録方法により高能率符号化され
たデジタル信号の多重化ができる情報記録装置を構成で
きる。
【０１２１】また、第４の発明によれば、サンプリング
周波数を整数倍し搬送波とし、更にサンプリング周波数
の整数倍のタイミングで、４相位相偏移変調の波形発生
ができ、簡単な変調回路とすることができる。
【０１２２】第５の発明によれば、第１又は第２の発明
の記録方法により記録された記録媒体を再生でき、更に
通常の記録方式による記録媒体と再生互換性を可能とす
る。第６の発明によれば、第１又は第２の発明の記録方
法により、記録媒体に対し記録再生ができ、高能率符号
化されたデジタル信号等を多重化し得る記録再生環境を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による記録信号スペクトラ
ムである。
【図２】本発明の実施例の情報記録・再生装置を示すブ
ロック図である。
【図３】本発明の実施例における変調部・復調部を示す
ブロック図である。
【図４】４相位相偏移変調の原理を示す説明図である。
【図５】第２実施例の４相位相偏移変調器を示す説明図
である。
【図６】変調波形出力の一例を示す説明図である。
【図７】第４実施例による記録信号スペクトラムであ
る。
【図８】第４実施例の情報記録再生装置を示すブロック
図である。
【図９】従来のデジタル音声付きビデオディスクの記録
信号スペクトラムである。
【符号の説明】
Ａ1 、Ａ2 …音声ＦＭ搬送波 Ｃ…下側色側波帯 Ｄ…デジタル変調搬送波 ＤＭ0 …ＥＦＭ復調ブロック ＤＥＰ1 …デエンファシス回路 ＤＥＰ2 、ＤＥＰ3 …デエンファシス＋ＮＲ回路 ＤＭ1 、ＤＭ2 、ＤＭ3 …ＦＭ復調器 Ｅ…ＥＦＭ信号 ＥＰ1 …エンファシス回路 ＥＰ2 、ＥＰ3 …エンファシス＋ＮＲ回路 Ｆ1 〜Ｆ4 、Ｆ1 ’〜Ｆ4 ’…フィルタ Ｍ0 …ＥＦＭ変調ブロック Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 …ＦＭ変調器 Ｓ、Ｓ’…重畳信号 ＳＷ1 〜ＳＷ4 …スイッチ Ｐ…映像ＦＭ搬送波 ａ0 、ａ1 、ａ2 …音声信号 ｄ…デジタル信号 ｐ…映像信号 １…誤り訂正符号化ブロック ２…位相変調ブロック ３、３５、４３…加算器 ４…リミッタ ５…ビデオディスク ６…ピックアップ ７…キャリア検出器 ８…位相復調ブロック ９…誤り訂正復号化ブロック １０…受信ＰＬＬ回路 １１…誤り訂正符号化回路 １２…ＲＯＭアドレス発生回路 １３…波形発生ＲＯＭ １４…Ｄ／Ａ変換器 １５、１６…１／４分周器 １７…１／５分周器 １８、２８…１／２分周器 ２０…Ａ／Ｄ変換器 ２１…遅延検波回路 ２２…データ識別回路 ２３…誤り訂正復号化回路 ２４…送信器 ２５…発振器 ２６…ＡＦＣ ２７…１／１６分周器 ３０、３３…ローパスフィルタ ３１、３４…変調器 ３２…π／２遅延回路 ４０…ＦＭ変調器 ４１…変調器 ４２、４２’…タイミング検出部 ４４、４６…バンドパスフィルタ ４５…ＦＭ復調器 ４７…復調器 ５０…同期検出回路 ５１、５２…ワンショットマルチバイブレータ １００…変調部ブロック １０１…復調部ブロック

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録すべき複数の音声信号を互いに異な
    る周波数の搬送波で規定される複数のチャンネルに対応
    させて同一記録媒体に記録する情報記録方法において、 前記複数のチャンネルのいずれかのチャンネルにデジタ
    ル信号を対応させること、を特徴とする情報記録方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の情報記録方法において、 前記デジタル信号は、特定サンプリング周波数でサンプ
    リングされ、且つ、前記チャンネルを規定する搬送波
    は、前記特定サンプリング周波数の整数倍の周波数であ
    ること、を特徴とする情報記録方法。
  3. 【請求項３】 記録すべき複数の音声信号を互いに異な
    る周波数の搬送波で規定される複数のチャンネルに対応
    させて同一記録媒体に記録する情報記録装置において、 特定サンプリング周波数でサンプリングされたデジタル
    信号を入力し、当該デジタルデータに誤り訂正符号を付
    加して記録用デジタル信号を生成する誤り訂正符号化手
    段と、 前記複数のチャンネルのいずれかのチャンネルを規定す
    るデジタル変調搬送波を前記記録用デジタル信号により
    デジタル変調するデジタル変調手段と、 前記デジタル変調手段によりデジタル変調された前記記
    録用デジタル信号を濾過するフィルタ手段とを有し、 前記デジタル変調搬送波は、前記特定サンプリング周波
    数の整数倍の周波数であること、 を特徴とする情報記録装置。
  4. 【請求項４】 請求項３の情報記録装置において、 前記デジタル変調手段は、前記特定サンプリング周波数
    に基づくタイミング信号を生成するタイミング発生手段
    と、 前記タイミング信号に基づいて前記記録用デジタル信号
    を入力し、対応するアドレスを発生する波形アドレス生
    成手段と、 前記波形アドレス生成手段が発生した前記アドレスに対
    応する４相位相偏移変調波形データを発生する波形記憶
    手段と、 前記波形記憶手段から読出された前記４相位相偏移変調
    波形データをデジタル−アナログ変換するＤ／Ａ変換手
    段と、 を備えたことを特徴とする情報記録装置。
  5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２の情報記録方法で
    記録された記録媒体を再生する情報再生装置において、 再生された再生信号より特定の変調搬送波を濾過するフ
    ィルタ手段と、 前記フィルタ手段により濾過された前記変調搬送波を復
    調して復調デジタル信号を生成するデジタル復調手段
    と、 前記デジタル復調手段により復調された前記復調デジタ
    ル信号を入力して誤り訂正復号を行い補完されたデジタ
    ル信号を出力する誤り訂正復号化手段と、 を備えたことを特徴とする情報再生装置。
  6. 【請求項６】 請求項３又は請求項４の情報記録装置
    と、請求項５の情報再生装置と、を備えたことを特徴と
    する情報記録再生装置。
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