JPH07288774A - ディジタル画像信号の記録再生方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高能率符号化により圧縮されたディジタル画
像信号を記録再生するディジタルＶＴＲにおいて、低速
倍速数で顕著に現れる画質の劣化を低減でき、安定して
見やすい特殊再生画像を得ること。 【構成】 回転ドラムヘヅドとしてシングルアジマス対
向ヘッドを用いた場合には、倍速再生する場合等に必要
な特殊再生用データを、隣接する奇数本（例えば３本）
のトラックを１つの組としてそのトラック数単位で連続
的に記録領域を設定するようにする。具体的には、各組
の中央のトラックに１箇所、その両側の各トラックに２
箇所、の高速倍速数用データエリア３０，３０，３１，
３２，３２を設定するとともに、各組の中央のトラック
に１箇所の低速倍速数用データエリア３３，３４を設定
して記録し、再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高能率符号化により圧
縮されたディジタル画像信号を記録再生するためのディ
ジタル画像信号の記録再生方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像のディジタル記録が検討され
実用化されている。

【０００３】ディジタル記録において、画像をそのまま
ディジタル化しただけでは、情報量が多すぎて、その信
号を記録再生するには、ランニングコストが多くかか
る。この間題を解決するために国際標準方式ＭＰＥＧ
（Motion Picture Expert Group）に見られるような、
相関性を利用した高能率符号化が行われる。

【０００４】しかしながら、この高能率符号化で情報量
を削減されたディジタル画像データを回転ドラムヘッド
を備えたヘリカルスキャン形の磁気記録再生装置（ＶＴ
Ｒ）で磁気テープに記録し、記録時と異なる速度で磁気
テープを走行させながら再生を行ういわゆる特殊再生を
した場合、テープ送りスピードを変化させるので再生ヘ
ッドが複数のトラックを横切って走行することになり、
画像データは断続的に得られることになる。これは、デ
ータの連続性が欠如することを意味しており、そのた
め、画像データの相関性を利用した高能率符号化を行っ
てテープ上に記録した場合、特殊再生時、データの可変
速再生は極めて困難になる。

【０００５】このような欠点を克服するために、特殊再
生を行うある倍速数を限定し、特殊再生時に再生ヘッド
によって、再生可能なトラック位置に、特殊再生用のデ
ータを配置するという方法が公知技術として知られてい
る。

【０００６】図１０（ａ）に従来の民生用ディジタルＶ
ＴＲのテープフォーマットを示す。磁気テープ１の上に
は、図１１に示す回転ドラムヘッドを用いることによっ
て、デー夕を斜めのトラック２として記録再生するよう
になっている。トラック２は隣合うトラック同士が逆ア
ジマス角となるように記録されている。各トラック２
は、図１０（ｂ）に示すように画像データ領域と音声デ
ータ領域を備えている。１フレームの時間に相当する１
／３０秒当たりに、１０トラックを使用している。

【０００７】図１１に、回転ドラムヘッドの構成を示
す。回転ドラム３上に＋アジマスヘッド４と１８０゜反
対方向に逆アジマスの−アジマスヘッド５を装着してい
る。

【０００８】図１２に、ＭＰＥＧにおける１ＧＯＰの画
面構成を示す。１ＧＯＰ（ＭＰＥＧにおけるGroup of p
icture）を９枚のフレームで構成している。これらフレ
ームのうちのＩフレームは、フレーム内符号化（以下、
フレーム内圧縮ともいう）のみのデータで構成されてお
り、フレームＰはフレーム内圧縮と前Ｉフレームからの
フレーム間予測符号化（以下、フレーム間圧縮ともい
う）のデータまたはフレーム内圧縮と前Ｐフレームから
のフレーム間圧縮のデータで構成されており、フレーム
Ｂはフレーム内圧縮と前Ｉフレームまたは前Ｐフレー
ム、後Ｉフレームまたは後Ｐフレームからのフレーム間
圧縮のデータで構成されている。

【０００９】図１３（ａ）に、トラックパターンと＋５
（−３）、＋９（−７）、＋１７（−１５）倍速再生時
のヘッドの軌跡の関係を示す。なお、＋は記録時と同じ
方向にテープを走行させた場合を示し、−は記録時と逆
方向にテープを走行させた場合を示し、数字は倍速数で
ある。実際には、トラックパターンは斜めトラックであ
るが、簡単のために以下の説明図ではトラックパターン
をテープに対して直交する状態に記載している。図１３
（ｂ）に図１３（ａ）の各倍速時において再生される画
像データの再生エンベロープを示す。図１３（ｂ）のエ
ンベロープは図１３（ａ）のそれぞれの倍速時において
＋アジマスを持った再生ヘッドによるエンベロープであ
る。

【００１０】図１３（ａ），（ｂ）に示すように、上記
の全ての倍速数に対して共通に、画像データがトラック
２の両端Ａ，Ｂと中央Ｃにおいて再生可能であることが
分かる。

【００１１】従って、従来、特殊再生を行う方法とし
て、磁気テープ上に特殊再生用データエリアを設ける場
合には、図１３に示すようにトラック２の両端Ａ，Ｂと
中央Ｃに設けている。１トラック内の３つの特殊再生用
データエリアＡ，Ｂ，Ｃには、図１５に示すようにＩフ
レームの上１／４に当たるフレームのＤＣＴ（離散コサ
イン変換）係数の低周波成分（直流及び低周波分）で作
成された特殊再生データを記録していく。１ＧＯＰは、
９×１０＝９０トラックに相当するので、図１４に示す
ように最大倍速数を１７倍速とすると、最大倍速数１７
では一回のヘッドトレースで１７トラックをトレースす
ることなり、１ＧＯＰ分トレースするには、９０÷１７
＝約５回ヘッドトレースする必要がある。従って、最初
の１７トラックには、各トラック２のＡ，Ｂ，Ｃの部分
には１トラックにつきＩフレームの上１／４のさらに１
／５のデータを記録し、この１／５と同じデータを各ト
ラック２に１７トラックに亘って記録していく。そし
て、次の１７トラックにはＩフレームの上１／４のさら
に次の１／５のデータを記録し、この１／５と同じデー
タを各トラック２にその１７トラックに亘って記録して
いく。同様にして、１ＧＯＰに相当する５回目の１７ト
ラックには、Ｉフレームの上１／４の最後の１／５のデ
ータを記録し、この１／５と同じデータを各トラック２
にその１７トラックに亘って記録していく。このよう
に、最大倍速数の１７倍速において再生ヘッドが横切る
トラック数１７の数だけ連続して同じデータが記録さ
れ、１７トラックずつ約５回データを更新して記録する
ことにより、最初の１ＧＯＰで、Ｉフレームの上１／４
のデータが記録される。そして、次の１ＧＯＰで、Ｉフ
レームの次の１／４のデータが記録される。このよう
に、１ＧＯＰごとにＩフレームの１／４ずつを更新して
記録して行く。従って、再生時は、＋５（−３）、＋９
（−７）、＋１７（−１５）倍速のどの倍速数時におい
ても、１ＧＯＰごとにＩフレームの１／４ずつを更新し
て行く特殊再生が実現できる。

【００１２】ところで、以上述べてきたような高能率符
号化を施された画像データを記録再生するＶＴＲにおい
て、特殊再生を行うために、低速倍速数であっても高速
倍速数であっても再生ヘッドがトレース可能な限られた
エリアを使用し、なおかつどの倍速数でも同じ特殊再生
用のデータを使用するため、低速倍速数では、高速倍速
数では目立たなかった画質の劣化が非常に顕著に現れる
という間題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来のデ
ィジタルＶＴＲでは、どの倍速数でも同じエリアに記録
された同じ特殊再生用のデータを使用するため、高速倍
速数では目立たなかった画質の劣化が低速倍速数では非
常に顕著に現れるという間題があった。

【００１４】そこで、本発明は上記の間題に鑑み、高能
率符号化により圧縮されたディジタル画像信号を記録再
生するディジタルＶＴＲにおいて、低速倍速数で頭著に
現れる画質の劣化を低減でき、安定して見やすい特殊再
生画像を得ることができるディジタル画像信号の記録再
生方法及び装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
高能率符号化により圧縮されたディジタル画像信号を回
転ドラムヘッドを用いて所定速度で走行する帯状記録媒
体に走行方向に対して斜めに順次トラックを形成するよ
うに記録するディジタル画像信号の記録方法において、
前記高能率符号化ディジタル信号から該信号を復号する
際に重要なデータを導出し、前記トラックに、隣接する
ａ本（ａは１以外の奇数）のトラックを１つの組として
そのトラック数単位で連続的に記録領域を設定し、前記
記録領域に前記復号する際の重要データを記録するよう
にしたことを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、高能率符号化によ
り圧縮されたディジタル画像信号を回転ドラムヘッドを
用いて所定速度で走行する帯状記録媒体に走行方向に対
して斜めに順次トラックを形成するように記録し、再生
するディジタル画像信号の記録再生方法において、前記
再生時の前記帯状記録媒体の走行速度を、記録時と同方
向または逆方向に記録時より速い速度に設定可能とし、
前記高能率符号化ディジタル信号から該信号を復号する
際に重要なデータを前記各再生速度毎に導出し、前記ト
ラックに、隣接するａ本（ａは１以外の奇数）のトラッ
クを１つの組として、そのトラック数単位で連続的に、
該中央のトラックに１箇所、該中央のトラックの両側に
並んで配置される（ａ−１）本のトラックにそれぞれ２
箇所、前記速い速度での倍速再生時に前記回転ドラムヘ
ッドがトレース可能な位置に高速倍速用記録領域を設定
するとともに、前記中央のトラックの前記遅い速度での
倍速再生時に前記回転ドラムヘッドがトレース可能な位
置に低速倍速用記録領域を設定し、前記各記録領域に前
記再生速度毎のデータを記録するようにしたことを特徴
とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載のデ
ィジタル画像信号の記録再生方法において、前記の正逆
低速倍速再生時においては、前記隣接するａ本のトラッ
クの中央のトラックに配置している低速倍速数用の重要
データだけでなく、高速倍速数用の重要データも用いて
再生するようにしたことを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項２記載のデ
ィジタル画像信号の記録再生方法において、前記高速倍
速数用の重要データとして、画面を複数に分割して、そ
の分割した部分のデータを前記隣接するａ本のトラック
の（２ａ−１）個の高速倍速数用データ配置エリアの１
つに記録し、またそのデータと同一のデータを残りの
（２ａ−２）個のエリアに記録するようにしたことを特
徴とする。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項２記載のデ
ィジタル画像信号の記録再生方法において、前記低速倍
速数用の重要データとして、画面を複数に分割して、そ
の分割した部分のデータを、高速倍速数用のデータより
も多い情報量で、前記隣接するａ本のトラック内の中央
トラックにある低速倍速数用データ配置エリアに記録す
るようにしたことを特徴とする。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項２記載のデ
ィジタル画像信号の記録再生方法において、前記低速倍
速数用の重要データとして、画面を複数に分割して、そ
の分割した部分のデータを、高速倍速数用のデータより
も広い画像範囲で、前記隣接するａ本のトラック内の中
央トラックにある低速倍速数用データ配置エリアに記録
するようにしたことを特徴とする。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項２記載のデ
ィジタル画像信号の記録再生方法において、前記低速倍
速数用の重要データとして、画面を複数に分割して、そ
の分割した部分のデータを、高速倍速数用のデータより
も多い情報量でかつ高速倍速数用のデータよりも広い画
像範囲で、前記隣接するａ本のトラック内の中央トラッ
クにある低速倍速数用データ配置エリアに記録するよう
にしたことを特徴とする。

【００２２】請求項８記載の発明は、高能率符号化によ
り圧縮されたディジタル画像信号を回転ドラムヘッドを
用いて所定速度で走行する帯状記録媒体に走行方向に対
して斜めに順次トラックを形成するように記録し、前記
帯状記録媒体を記録時の速度より速い所定の複数の速度
で走行させながらディジタル画像信号を再生することが
可能なディジタル画像信号の記録再生装置において、前
記ディジタル画像信号から該信号を復号する際に重要と
なるデータを前記再生速度毎に作成するものであって、
低い速度での倍速再生用の重要データとして、画面を複
数に分割し、その分割した部分のデータを、速い速度で
の倍速再生用のデータよりも多い情報量でかつ速い速度
での倍速再生用のデータよりも広い画像範囲で導出する
データ作成手段と、該導出された各データをそれぞれ記
憶する第１のメモリ手段と、前記ディジタル画像信号の
データレートを、これより大きい所定のデータレートに
変換する第１のデータレート変換手段と、この第１のデ
ータレート変換手段からのデータと前記第１のメモリ手
段からの複数のデータとを時系列的に選択配置し、所定
のテープフォーマットに対応したデータ列を形成して出
力する記録系選択手段と、この記録系選択手段からのデ
ータ列を前記回転ドラムヘッドで記録する記録手段と、
前記帯状記録媒体を制御信号に応じた速度で走行させな
がら前記回転ドラムヘッドにより前記データ列を再生す
る再生手段と、特殊再生時か否かを示す制御信号に応じ
て、この再生手段から前記復号する際に重要となるデー
タ又は通常再生データを選択して出力する再生系選択手
段と、倍速再生時に前記再生系選択手段から出力される
前記復号される際に重要となるデータをフレーム構成単
位分またはフィールド構成単位分記憶した後、高速倍速
再生時は高速倍速数用データを読み出し、低速倍速再生
時は高速倍速数用データと低速倍速数用データを読み出
す第２のメモリ手段と、通常再生時に前記再生系選択手
段から出力される通常再生データを前記元のデータレー
トに変換して出力する第２のデータレート変換手段とを
具備したことを特徴とする。

【００２３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、回転ドラムヘッ
ドとしてシングルアジマス対向ヘッドを用いた場合に
は、倍速再生する場合等に重要なデータを、隣接する奇
数本のトラックを１つの組としてそのトラック数単位で
連続的に記録領域を設定して記録することにより、倍速
再生時に必要なデータを確実に拾って再生することが可
能となる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、隣接する奇
数本のトラックのうちの中央のトラックに１箇所、前記
奇数本のトラックのうちのそれ以外のトラックにそれぞ
れ２箇所、高速倍速数用データを記録するので、高速側
に倍速数を可変した場合でも確実に高速倍速数用データ
を再生ヘヅドでトレースすることが可能であり、また低
速倍速数用データを、隣接する奇数本のトラックのうち
の中央のトラックに配置する（同じトラックに複数箇所
配置してもよい）ので、その奇数本のトラック数と同等
数の倍速数を最低倍速数に設定すれば、その低速倍速再
生においては確実に低速倍速数用データを再生すること
ができる。

【００２５】請求項３記載の発明によれば、低速倍速再
生においては、倍速再生に最も必要な高速倍速数用デー
タ（例えばＤＣＴ変換データの直流成分）とともに、低
速倍速数用のデータ（例えばＤＣＴ変換データの交流成
分）も同時に再生することが可能となる。

【００２６】請求項４記載の発明によれば、隣接する奇
数本のトラックのそれぞれに配置した高速倍速数用デー
タ配置エリアの全てに同じデータを記録するので、高速
倍速数を変えた場合でも、常に高速倍速数用データを再
生することができる。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、低速倍速数
用データ配置エリアに、高速倍速数用データよりも多い
情報量（例えばＤＣＴ変換の係数を高速倍速数用データ
よりも多く係数をとる）で記録するので、低速倍速再生
時には、高速倍速数時に再生される画像よりも精細な画
像を再生することができる。

【００２８】請求項６記載の発明によれば、低速倍速数
用データ配置エリアに、高速倍速数用データよりも広い
画像範囲（例えば画面分割した各部分のデータの大部分
のデータを入れる）で記録するので、低速倍速再生時に
は、高速倍速数時に再生される画像よりも画面の更新範
囲を広げて再生することができる。

【００２９】請求項７記載の発明によれば、低速倍速数
用データ配置エリアに、高速倍速数用データよりも多い
情報量でかつ広い画像範囲で記録するので、低速倍速再
生時には、高速倍速数時に再生される画像よりも精細な
画像でかつ画面の更新範囲を広げて再生することができ
る。

【００３０】請求項８記載の発明によれば、伝送されて
くるディジタル画像信号のデータレートに比べて記録再
生用装置で扱うデータレートの方が大きいことを利用
し、前記ディジタル画像信号を記録再生用装置のデータ
レートに変換した際に生ずる空き領域に複数の倍速数に
対応した複数の特殊再生用データ（高速倍速数用データ
と低速倍速数用データ）を時系列的に配し、所定のフオ
ーマットにしてテープ上に記録しようとするものであ
る。

【００３１】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１〜図５で本発明の一実施例のディジタル画像信号の記
録再生方法を説明する前に、図８及び図９を参照して本
実施例の原理について説明する。なお、本実施例では、
高能率符号化として国際標準方式ＭＰＥＧを使用してい
る。

【００３２】図８は本発明実施例において用いられるフ
レームの構成を示している。図８に示すように、１ＧＯ
Ｐ（ＭＰＥＧにおけるGroup of picture）がＩフレーム
１枚、Ｐフレーム２枚、Ｂフレーム６枚の計９枚で構成
されている。本発明実施例のＶＴＲに用いられる回転ド
ラムヘッドの構成は図１１に示すように、回転ドラム３
の上にシングルアジマス対向ヘッド４，５を備えてい
る。テープの巻き付け角を１８０゜としている。

【００３３】図９（ａ）に、本発明実施例で用いられる
ＶＴＲのテープフォーマットを示す。

【００３４】磁気テープ１１の上には、図１１に示す回
転ドラムヘッドを用いることによって、データを斜めの
トラック１２として記録再生するようになっている。ま
た、図９（ａ）から分かるように１フレーム時間に相当
する１／３０秒当たり１０トラックを使用し、シングル
アジマス対向ヘッド（図１１）を用いて隣合うトラック
を逆アジマス角で記録している。各トラック１２は、図
９（ｂ）に示すように画像データ領域と音声データ領域
を備えている。

【００３５】図１（ａ）は、本発明の一実施例のディジ
タル画像信号の記録再生方法を説明するためのテープフ
ォーマットである。

【００３６】図１（ａ）に示すテープフォーマットは、
本発明に係る特殊再生用データの記録エリアを付加した
テープフォーマットと、このテープフォーマットに対し
て、＋３（−１），＋９（−７），＋１５（−１３）倍
速のときの再生ヘッドの軌跡を示している。各倍速数に
おける再生ヘッドの軌跡は、図１１に示したシングルア
ジマス対向ヘッドを構成する（＋），（−）の２つのア
ジマスヘッド４，５のいずれかの中心の軌跡を示してい
る。符号３５に、記録トラックのアジマス角を示す。ま
た、３６に特殊再生時における再生ヘッドのアジマス角
を（＋），（−）にて示す。ここでは、最低の低速倍速
数である＋３倍速の繰り返し周期に相当するトラック
数、即ち３トラックを１組としてある。従って、１ＧＯ
Ｐのフレーム時間に対応する９０トラックでは、３０組
できることになる。

【００３７】図１（ｂ）に、＋３（−１），＋９（−
７），＋１５（−１３）倍速のときの再生ヘッドの再生
信号エンベロープを示す。図１（ｂ）において、＋９
（−７），１５（−１３）倍速のときの再生可能である
共通の部分（領域）３０，３１，３２に高速倍速数用の
特殊再生用データエリアを設け、＋３（−１）倍速のと
きの再生可能な部分（領域）３３，３４に低速倍速数用
の特殊再生用データエリアを設ける。なお、＋３（−
１）倍速のときは、高速倍速数用の特殊再生用データエ
リアのうちの部分３１についても低速倍速数用の特殊再
生用データエリア３３，３４と同時に再生可能となって
いる。図１（ａ）に示すように、３トラックを１組とす
る各組毎に、＋３（−１）倍速用データ記録領域３３，
３４、＋９（−７）倍速用及び＋１５（−１３）倍速用
のデータ記録領域３０，３０，３１，３２，３２が３ト
ラックに亘って記録されている。

【００３８】図１（ａ）よりテープフォーマットの特殊
再生データの領域が３トラック周期になっており、特殊
再生の倍速数が正方向では３の倍数（＋３，＋９，＋１
５）、逆方向ではその正方向の倍速数から２倍速引いた
倍速数（−１，−７，−１３）をとっている。

【００３９】図２に、図１の詳細なテープフォーマット
を示す。また、図３に、１ＧＯＰのＩフレームの画面を
水平方向に５分割、垂直方向に９分割の計４５分割した
図を示す。この４５分割した１つを１セグメントとす
る。図３中の番号はセグメントの番号を示す。

【００４０】図２の符号３０ａには、高速倍速数用デー
タ記録エリアで、図３の１セグメントの画像データの直
流（ＤＣ）成分のみのデータを高速倍速数用データとし
て固定長化して記録する。また、残りの高速倍速数用デ
ータ記録エリアである３０ｂ３１，３２ａ，３２ｂに
は、３２ａと同じ１セグメントの画像データの直流（Ｄ
Ｃ）成分のみの高速倍速数用データを記録する。１ＧＯ
Ｐでは、３トラックの組が３０組あるので、各組ごとに
１セグメントの画像データの直流（ＤＣ）成分のみのデ
ータを記録していくと、Ｉフレームを４５分割した４５
セグメント分のデータのうちの３０セグメント分のデー
タが、１ＧＯＰに対応する９０トラックに記録され、残
りの１５セグメント分のデータは記録されないことなる
が、このように記録できないデータが総セグメント数の
１／３あっても高速倍速再生する場合には視覚上、特に
支障とならない。

【００４１】図２の符号３３，３４は低速倍速数用デー
タ記録エリアで、１ＧＯＰのフレーム時間に対応する９
０トラックに記録できなかった１５セグメント分の画像
データの直流（ＤＣ）成分と、４５セグメント全てのセ
グメントにおいての直流（ＤＣ）成分に付随する交流
（ＡＣ）係数の低周波より取り出した２係数分のデータ
とを、３０組に分けた１つを低速倍速数用データとして
固定長化して記録する。図４に、磁気テープの高速倍速
数用データエリアに記録されるセグメントを示す。図４
に示すように、１ＧＯＰ（＝９０トラック）につき、隣
接する３トラックを１組とした場合の各組を、６０，６
１，６２，……，６４とし、次の１ＧＯＰにつき、３ト
ラックを１組とする各組を、６５，６６，……としたと
き、組６０の高速倍速数用データ記録エリアにＧＯＰ１
のＩフレームのセグメント番号０の部分の高速倍速数用
データを記録し、同様に組６１にはセグメント番号１、
組６２にはセグメント番号２、組６３にはセグメント番
号３、……、組６４にはセグメント番号２９というよう
に、連続する３トラックの高速倍速数用データ記録エリ
アに順次セグメント番号０〜２９までの部分の高速倍速
数用データを記録する。そして、次のＧＯＰ２の高速倍
速数用データ記録エリアの組６５には、ＧＯＰ２のＩフ
レームのセグメント番号３０の部分の高速倍速数用デー
タ、組６６にはセグメント番号３１の部分の高速倍速数
用データというように、次のフレームの高速倍速数用デ
ータ記録エリアには、前フレームの最後の部分の高速倍
速数用データ記録エリアに記録されている高速倍速数用
データのセグメント番号の次のセグメント番号の部分の
高速倍速数用データから記録を始める。このように、初
期値を設定していくと、低速倍速数時及び高速倍速数時
の特殊再生時の画面の更新が効率よくされていく。

【００４２】図５に、それぞれの倍速数においての画面
の更新の様子を示す。

【００４３】図５において、（ａ）は＋３（−１）倍速
再生時の画面の更新の様子を示している。図１（ａ）又
は図２に示すように、＋３（−１）倍速時の再生ヘッド
のトレースを見ると、隣接する３トラックごとに区切ら
れる組の中央のトラックの高速倍速数用データエリア３
１及び低速倍速数用データエリア３３，３４をトレース
しており、ＧＯＰ１に相当する最初の９０トラックを再
生したときには、エリア３１に記録されているＤＣＴ変
換の直流（ＤＣ）成分データを３０回即ち３０セグメン
ト分再生するのみならず、エリア３３，３４に記録され
ている残りの１５セグメント分の直流（ＤＣ）成分デー
タ及び全セグメント（４５セグメント）に存在する交流
（ＡＣ）成分データを再生するので、＋３（−１）倍速
時には、１ＧＯＰに相当する９０トラックを再生するご
とに、１ＧＯＰのＩフレームの全データが更新されてい
く。このように、＋３（−１）倍速再生時のように低速
倍速数時には、ＧＯＰ１，ＧＯＰ２，ＧＯＰ３，……の
各Ｉフレームの全データが更新されてゆくので、後述の
＋９（−７），＋１５（−１３）倍速再生時のように高
速倍速数時に比べて、更新範囲が広いとともにＤＣＴ変
換の直流（ＤＣ）成分データのみならず交流（ＡＣ）成
分データをも再生して再生画像の解像度（精細度）を上
げることができる。

【００４４】図５（ｂ）は＋９（−７）倍速再生時の画
面の更新の様子を示している。このときは、図１（ａ）
又は図２に示すように、＋９（−７）倍速時の再生ヘッ
ドのトレスを見ると、隣接する３トラックごとに区切ら
れる組の３つの組の１組目の右トラックの高速倍速数用
データエリア３０ｂと２組目の中央のトラックの高速倍
速数用データエリア３１と３組目の左トラックの高速倍
速数用データエリア３２ａをトレースしており、ＧＯＰ
１に相当する最初の９０トラックを再生したときには、
エリア３０ｂ，３１，３２ａにそれぞれ記録されている
ＤＣＴ変換の直流（ＤＣ）成分データを３０回即ち３０
セグメント分再生するので、＋９（−７）倍速時には、
１ＧＯＰに相当する９０トラックを再生するごとに、１
ＧＯＰのＩフレームの３０セグメント分のデータが更新
されていく。このように、＋９（−７）倍速再生時に
は、ＧＯＰ１，ＧＯＰ２，ＧＯＰ３，……の各Ｉフレー
ムの３０セグメント分のデータが更新されてゆく。この
とき、最初の再生フレームとしては、Ｉフレームのセグ
メント番号０〜２９までの部分の高速倍速数用データが
再生される。次に更新される再生フレームの高速倍速数
用データとしては、前フレームの最後の部分の高速倍速
数用データのセグメント番号２９の次のセグメント番号
３０〜４４，０〜１ ４の部分の高速倍速数用データが
再生される。さらに、次に更新される再生フレームの高
速倍速数用データとしては、前フレームの最後の部分の
高速倍速数用データのセグメント番号１４の次のセグメ
ント番号１５４４の部分の高速倍速数用データが再生さ
れる。このように、＋９（−７）倍速再生時には、ＧＯ
Ｐ１，ＧＯＰ２，ＧＯＰ３，……の各Ｉフレームの２／
３のデータが更新されてゆく。

【００４５】図５（ｃ）は＋１５（−１３）倍速再生時
の画面の更新の様子を示している。このときは、図１
（ａ）又は図２に示すように、＋１５（−１３）倍速時
の再生ヘッドのトレースを見ると、隣接する３トラック
ごとに区切られる組の５つの組の２組目の左トラックの
高速倍速数用データエリア３０ａと３組目の中央のトラ
ックの高速倍速数用データエリア３１と４組目の右トラ
ックの高速倍速数用データエリア３２ｂをトレースして
おり、ＧＯＰ１に相当する最初の９０トラックを再生し
たときには、エリア３０ａ，３１，３２ｂにそれぞれ記
録されているＤＣＴ変換の直流（ＤＣ）成分データを１
８回即ち１８セグメント分再生するので、＋１５（−１
３）倍速時には、１ＧＯＰに相当する９０トラックを再
生するごとに、１ＧＯＰのＩフレームの１８セグメント
分のデータが更新されていく。このように、＋１５（−
１３）倍速再生時には、ＧＯＰ１，ＧＯＰ２，ＧＯＰ
３，……の各Ｉフレームの１８セグメント分のデータが
更新されてゆく。このとき、最初の再生フレームとして
は、Ｉフレームのセグメント番号１〜３，６〜８，１１
〜１３，１６〜１ ８，２１〜２３，２６〜２８までの
部分の高速倍速数用データが再生される。次に更新され
る再生フレームの高速倍速数用データとしては、前フレ
ムのセグメント部分に続くように、次のセグメント番号
３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３，１〜３，６〜
８，１１〜１３の部分の高速倍速数用データが再生され
る。さらに、次に更新される再生フレームの高速倍速数
用データとしては、フレームのセグメント部分に続くよ
うに、次のセグメント番号１６〜１８，２１〜２３，２
６〜２８，３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３の部分
の高速倍速数用データが再生される。このように、＋１
５（−１３）倍速再生時には、ＧＯＰ１，ＧＯＰ２，Ｇ
ＯＰ３，……の各Ｉフレームの２／５のデータが更新さ
れてゆく。

【００４６】このように、高速倍速数時になるほど更新
される画面の範囲は狭くなるが、高速再生であるので、
これによって視覚的に特に画質が劣化して見えたりする
ことい。

【００４７】次に、上記原理を実現するディジタルＶＴ
Ｒの構成を説明する。

【００４８】図６は本発明の一実施例のディジタルＶＴ
Ｒの構成を示すブロック図である。図６において、レシ
ーバ８０は、伝送されて来るデータをアンテナまたはケ
ーブルより受け取り、ＭＰＥＧのビットストリームだけ
を取り出して出力する。即ち、レシーバ８０からは、フ
レーム内圧縮やフレーム間圧縮が施された画面データ
（１ＧＯＰのフレームデータ）をＤＣＴ変換の後に可変
長符号化したデータが出力される。データレート変換回
路８１は、レシーバ８０からの出力のＭＰＥＧのビット
ストリームのデータレート（例えば１９．３Ｍｂｐｓ）
を記録再生用装置８７のデータレート（例えば２４．９
Ｍｂｐｓ）に変換するが、その変換されたデータの出力
タイミングはメモリ８４から出力されるデータと同期を
とって行われる。即ち、データレート変換回路８１から
は、記録再生用装置８７のテープフォーマットのデータ
レートに変換したデータが出力されるが、そのレート変
換されたデータには後述のメモリ８４からのデータを収
容するに足る空き領域が形成される。簡易デコーダ８２
はＭＰＥＧのビットストリームからＩフレームの画面だ
けを取り出し、その取り出したＩフレームの画像データ
に対して可変長符号復号化を行って出力する。特殊再生
用データ作成回路８３は、簡易デコーダ８２より出力さ
れたデータから画像データの直流（ＤＣ）成分と交流
（ＡＣ）係数の低周波分より２係数分を取り出して固定
長化し、直流成分のみのデータを３０セグメント分集め
て、セグメントごとにセグメントの番号を付加して高速
倍速数用データとし、残りの１５セグメントの直流（Ｄ
Ｃ）成分と４５セグメントに付加する交流（ＡＣ）係数
を集めて、セグメントごとにセグメントの番号を付加し
て低速倍速数用データとして、それぞれのデータをメモ
リ８４に記憶させ、記録系セレクタ８５に記録再生用装
置８７のテープフォーマットに従って順次読み出され
る。記録系セレクタ８５は、データレート変換回路８１
から出力されたデータとメモリ８４から出力されたデー
タを選択して、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）８６に
出力することにより、記録再生用装置８７のテープフォ
ーマット通りのデータストリームを形成している。イン
ターフェース回路８６では、記録系セレクタ８５より出
力されたデータに対して、エラー訂正符号のパリティ、
同期信号、識別（ＩＤ）信号を付加して記録再生用装置
８７に出力する。記録再生用装置８７は、シングルアジ
マス対向ヘッドを搭載した回転ドラムヘッド（図１１参
照）により、１フレーム時間（１／３０秒）当たり１０
トラックを用いて記録し、再生する装置である。インタ
ーフェース回路９０は、記録再生用装置８７からの再生
データよりエラー訂正を行ってデータを出力する。再生
系セレクタ９１は、特殊再生時かどうかの外部制御信号
によりデータ出力先を切り替えるもので、通常再生の場
合にはデータレート変換回路９２へ、特殊再生の場合は
メモリ９３ヘ出力される。データレート変換回路９２で
は、記録再生用装置８７からの通常再生データをデコー
ダ９５が必要とするデータレート（例えば１９．３Ｍｂ
ｐｓ）に変換して出力する。メモリ９３では、再生系セ
レクタ９１から出力される特殊再生用データを正しい画
面となるよう１ＧＯＰ分記憶する。１ＧＯＰ分の特殊再
生用データが記憶され次第、正逆高速再生時はセグメン
ト順に高速倍速数用デー夕が読み出され、正逆低速倍速
数時は高速倍速数用データと低速倍速数用データ内にあ
る直流（ＤＣ）成分に、低速倍速数用データ内にある交
流（ＡＣ）係数をセグメントの番号を参照して付加した
上で、セグメントの番号順に読み出される簡易エンコー
ダ９４では、メモリ９３から読み出されたデータを可変
長符号化してＩフレームのデータとデコーダ９５が認識
できるＭＰＥＧのビットストリームに変換してデコーダ
９５へ出力する。デコーダ９５は、ＭＰＥＧのビットス
トリムをデコードしてＤ／Ａ変換することによってアナ
ログ映像信号、音声信号を出力する。

【００４９】以上述べた実施例では、回転ドラムヘッド
としてシングルアジマス対向ヘッドを用いかつテープ巻
き付け角を１８０゜とした場合に、隣接する３つのトラ
ックを１組として、＋３（−１），＋９（−７），＋１
５（−１３）倍速再生する例を説明したが、本発明では
同様なヘッド構成を使用し、例えば図７に示すように隣
接する５つのトラックを１組とし、そのトラック数単位
で連続的に記録領域を設定し、隣接する５本のトラック
における、正逆高速倍速再生時に前記回転ドラムヘッド
がヘッドトレース可能な、中央のトラックに１箇所、該
中央のトラックの両側２本ずつに並んで配置される４本
のトラックの上下に２箇所、高速倍速数用の特殊再生用
データエリアを配置する一方、前記隣接する５本のトラ
ックにおける、正逆低速倍速再生時に前記回転ドラムヘ
ッドがヘッドトレース可能な、中央のトラック位置に、
低速倍速数用の特殊再生用データエリアを配置するよう
にして＋５（−３），＋１５（−１３）等の倍速再生を
行うように構成してもよい。

【００５０】従って、本発明は、高能率符号化により圧
縮されたディジタル画像信号を回転ドラムヘッドを用い
て所定速度で走行する帯状記録媒体に走行方向に対して
斜めに順次トラックを形成して記録し、再生するディジ
タル画像信号の記録再生方法において、前記高能率符号
化ディジタル信号から特殊再生用データを導出し、前記
トラックに、隣接するａ本（ａは１以外の奇数）のトラ
ックを１つの組としてそのトラック数単位で連続的に記
録領域を設定し、隣接するａ本のトラックにおける、正
逆高速倍速再生時に回転ドラムヘッドがヘヅドトレース
可能な、中央のトラックに１箇所、該中央のトラックの
両側同数に並んで配置される（ａ−１）本のトラックに
それぞれ２箇所、高速倍速数用の特殊再生用データを配
置する一方、前記隣接するａ本のトラックにおける、正
逆低速倍速再生時に前記回転ドラムヘッドがヘッドトレ
ース可能な、中央のトラック位置に、低速倍速数用の特
殊再生用データを配置する場合に適用することができ
る。

【００５１】また、以上の実施例では、高能率符号化デ
ィジタル信号から特殊再生用データを導出し、これをト
ラックの特定箇所に記録する場合について説明したが、
本発明は特殊再生用データに限定されず、高能率符号化
ディジタル信号から該信号を復号する際に重要なデータ
を導出し、これをトラックの特定箇所に記録する場合に
ついて応用することができる。

【００５２】以上の実施例では、ＧＯＰをフレーム単位
で構成したがＭＰＥＧの規格ではフイールド単位で構成
することも可能であり、その場合Ｉフレーム、Ｐフレー
ム、ＢフレームはそれぞれＩフィールド、Ｐフィール
ド、Ｂフィールドとなる。

【００５３】尚、本発明は以上述べた実施例に限定され
るものではなく、例えば、ＧＯＰの構成、セグメントの
構成、１フレーム時間当たりのトラック数、高速倍速数
用データの内容、低速倍速数用データの内容、特殊再生
の倍速数は、適宜設定することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、低速
倍速数用データと高速倍速数用データの記録エリアをそ
れぞれの特殊再生時において、ヘッドがトレースできる
ような効率のよい配置をし、なおかつそれぞれの倍速数
時に再生される情報量の違いを利用して、高速倍速数時
に比べて低速倍速数時の再生画がより精細な画像又はよ
り広範囲な更新画像又はその両方を兼ね備えた特殊再生
時の再生画が得られるために倍速数に応じた安定した見
やすい特殊再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のディジタル画像信号の記録
再生方法を説明するためのテープフォーマット及び＋３
（−１），＋９（−７），＋１５（−１３）倍速のとき
の再生ヘッドの再生エンベロープを示す図。

【図２】図１の詳細なテープフォーマットを示す図。

【図３】本発明実施例に用いられる１ＧＯＰのＩフレー
ムの画面を、水平方向に５分割、垂直方向に９分割の計
４５分割した図。

【図４】磁気テープの高速倍速数用データエリアに記録
されるセグメントを示す図。

【図５】図４のセグメント記録テープに対して、それぞ
れの倍速数時において再生される画面の更新の様子を示
す図。

【図６】本発明の一実施例に係るディジタルＶＴＲの構
成を示すブプロック図。

【図７】本発明の他の実施例のディジタル画像信号の記
録再生方法を説明するテープフォーマットを示す図。

【図８】本発明実施例において用いられるフレームの構
成を示す図。

【図９】本発明実施例で用いられるＶＴＲのテープフォ
ーマットを示す図。

【図１０】従来の民生用ディジタルＶＴＲのテープフォ
ーマットを示す図。

【図１１】シングルアジマス対向ヘッドを備えた回転ド
ラムヘッドの構成を示す図。

【図１２】ＭＰＥＧにおける１ＧＯＰの画面構成を示す
図。

【図１３】＋５（−３）＋９（−７）、＋１７（−１
５）倍速時のヘッドの軌跡と再生エンベロープの関係を
示す図。

【図１４】従来の特殊再生を行うためにテープ上に記録
される特殊再生用データエリアを示す図。

【図１５】特殊再生を行うために用いるＩフレームデー
タを示す図。

【符号の説明】

３０，３１，３２…高速倍速数用データエリア ３３，３４…低速倍速数用データエリア ３５…記録アジマス角 ３６…再生ヘッドのアジマス角 ８１，９２…データレート変換回路 ８３…特殊再生データ作成回路 ８４，９３…メモリ ８５…記録系セレクタ ８７…記録再生用装置 ９１…再生系セレクタ ９４…簡易エンコーダ ９５…デコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高能率符号化により圧縮されたディジタル
   画像信号を回転ドラムヘッドを用いて所定速度で走行す
   る帯状記録媒体に走行方向に対して斜めに順次トラック
   を形成するように記録するディジタル画像信号の記録方
   法において、 前記高能率符号化ディジタル信号から該信号を復号する
   際に重要なデータを導出し、 前記トラックに、隣接するａ本（ａは１以外の奇数）の
   トラックを１つの組としてそのトラック数単位で連続的
   に記録領域を設定し、 前記記録領域に前記復号する際の重要データを記録する
   ようにしたことを特徴とするディジタル画像信号の記録
   方法。
2. 【請求項２】高能率符号化により圧縮されたディジタル
   画像信号を回転ドラムヘッドを用いて所定速度で走行す
   る帯状記録媒体に走行方向に対して斜めに順次トラック
   を形成するように記録し、再生するディジタル画像信号
   の記録再生方法において、 前記再生時の前記帯状記録媒体の走行速度を、記録時と
   同方向または逆方向に記録時より速い速度に設定可能と
   し、 前記高能率符号化ディジタル信号から該信号を復号する
   際に重要なデータを前記各再生速度毎に導出し、 前記トラックに、隣接するａ本（ａは１以外の奇数）の
   トラックを１つの組として、そのトラック数単位で連続
   的に、該中央のトラックに１箇所、該中央のトラックの
   両側に並んで配置される（ａ−１）本のトラックにそれ
   ぞれ２箇所、前記速い速度での倍速再生時に前記回転ド
   ラムヘッドがトレース可能な位置に高速倍速用記録領域
   を設定するとともに、前記中央のトラックの前記遅い速
   度での倍速再生時に前記回転ドラムヘッドがトレース可
   能な位置に低速倍速用記録領域を設定し、 前記各記録領域に前記再生速度毎のデータを記録するよ
   うにしたことを特徴とするディジタル画像信号の記録再
   生方法。
3. 【請求項３】請求項２記載のディジタル画像信号の記録
   再生方法において、 前記の正逆低速倍速再生時においては、前記隣接するａ
   本のトラックの中央のトラックに配置している低速倍速
   数用の重要データだけでなく、高速倍速数用の重要デー
   タも用いて再生するようにしたことを特徴とするディジ
   タル画像信号の記録再生方法。
4. 【請求項４】請求項２記載のディジタル画像信号の記録
   再生方法において、 前記高速倍速数用の重要データとして、画面を複数に分
   割して、 その分割した部分のデータを前記隣接するａ本のトラッ
   クの（２ａ−１）個の高速倍速数用データ配置エリアの
   １つに記録し、 またそのデータと同一のデータを残りの（２ａ−２）個
   のエリアに記録するようにしたことを特徴とするディジ
   タル画像信号の記録再生方法。
5. 【請求項５】請求項２記載のディジタル画像信号の記録
   再生方法において、 前記低速倍速数用の重要データとして、画面を複数に分
   割して、 その分割した部分のデータを、高速倍速数用のデータよ
   りも多い情報量で、前記隣接するａ本のトラック内の中
   央トラックにある低速倍速数用データ配置エリアに記録
   するようにしたことを特徴とするディジタル画像信号の
   記録再生方法。
6. 【請求項６】請求項２記載のディジタル画像信号の記録
   再生方法において、 前記低速倍速数用の重要データとして、画面を複数に分
   割して、 その分割した部分のデータを、高速倍速数用のデータよ
   りも広い画像範囲で、前記隣接するａ本のトラック内の
   中央トラックにある低速倍速数用データ配置エリアに記
   録するようにしたことを特徴とするディジタル画像信号
   の記録再生方法。
7. 【請求項７】請求項２記載のディジタル画像信号の記録
   再生方法において、 前記低速倍速数用の重要データとして、画面を複数に分
   割して、 その分割した部分のデータを、高速倍速数用のデータよ
   りも多い情報量でかつ高速倍速数用のデータよりも広い
   画像範囲で、前記隣接するａ本のトラック内の中央トラ
   ックにある低速倍速数用データ配置エリアに記録するよ
   うにしたことを特徴とするディジタル画像信号の記録再
   生方法。
8. 【請求項８】高能率符号化により圧縮されたディジタル
   画像信号を回転ドラムヘッドを用いて所定速度で走行す
   る帯状記録媒体に走行方向に対して斜めに順次トラック
   を形成するように記録し、前記帯状記録媒体を記録時の
   速度より速い所定の複数の速度で走行させながらディジ
   タル画像信号を再生することが可能なディジタル画像信
   号の記録再生装置において、 前記ディジタル画像信号から該信号を復号する際に重要
   となるデータを前記再生速度毎に作成するものであっ
   て、低い速度での倍速再生用の重要データとして、画面
   を複数に分割し、その分割した部分のデータを、速い速
   度での倍速再生用のデータよりも多い情報量でかつ速い
   速度での倍速再生用のデータよりも広い画像範囲で導出
   するデータ作成手段と、 該導出された各データをそれぞれ記憶する第１のメモリ
   手段と、 前記ディジタル画像信号のデータレートを、これより大
   きい所定のデータレートに変換する第１のデータレート
   変換手段と、 この第１のデータレート変換手段からのデータと前記第
   １のメモリ手段からの複数のデータとを時系列的に選択
   配置し、所定のテープフォーマットに対応したデータ列
   を形成して出力する記録系選択手段と、 この記録系選択手段からのデータ列を前記回転ドラムヘ
   ッドで記録する記録手段と、 前記帯状記録媒体を制御信号に応じた速度で走行させな
   がら前記回転ドラムヘッドにより前記データ列を再生す
   る再生手段と、 特殊再生時か否かを示す制御信号に応じて、この再生手
   段から前記復号する際に重要となるデータ又は通常再生
   データを選択して出力する再生系選択手段と、 倍速再生時に前記再生系選択手段から出力される前記復
   号される際に重要となるデータをフレーム構成単位分ま
   たはフィールド構成単位分記憶した後、高速倍速再生時
   は高速倍速数用データを読み出し、低速倍速再生時は高
   速倍速数用データと低速倍速数用データを読み出す第２
   のメモリ手段と、 通常再生時に前記再生系選択手段から出力される通常再
   生データを前記元のデータレートに変換して出力する第
   ２のデータレート変換手段とを具備したことを特徴とす
   るディジタル画像信号の記録再生装置。