JPH0760486B2

JPH0760486B2 - ビデオ信号記録装置

Info

Publication number: JPH0760486B2
Application number: JP60276125A
Authority: JP
Inventors: 良武長島; 宏爾高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPS62137703A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はビデオ信号記録装置に関し、特にアナログビ
デオ信号の１フイールド分を１トラツクに記録する手段
を具えるビデオ信号記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕従来のこの種の記録再生装置には動画と静止画とを区別
して記録できる併用機はなく、強いてあげるならば磁気
テープを記録媒体とする動画用の磁気記録再生装置（VT
R）を利用して、動画の中の１コマとして、所謂再生ポ
ーズ・モードなどで簡単に静止画を再生する程度のもの
であり、この静止画の画質は動画のそれに劣る場合がほ
とんどである。

ここで、従来の所謂８ミリVTR静止画再生について第８
図を用いて説明する。

第８図において、101は磁気テープ（以下テープとい
う）、102はピンチローラ、103はキヤプスタンモータ、
104は回転ドラム、105はドラム104の回転位相に係るパ
ルス（PG）の発生器、106はドラム104の回転速度に係る
周波数信号（ドラムFG）の発生器、107,108,112,114,11
5,119は夫々アンプ、109はドラム位相制御回路、110は
ドラム速度制御回路、111,118は夫々加算器、116はトラ
ツキングエラー（ATF）信号発生器、113はキヤプスタン
モータ103の回転速度に係る周波数信号（キヤプスタンF
G）の発生器、117はキヤプスタン速度制御回路、120,12
1は夫々磁気ヘツド（以下ヘツドという）である。

第８図において、回転ドラム104は、ドラムPGとドラムF
Gを基にして位相制御回路109からの位相誤差信号と速度
制御回路110からの速度誤差信号を加算器111にて加算
し、この加算された信号により駆動される。これによつ
てドラム104はこれらの誤差を補正するようにその回転
が制御される。

一方、キヤプスタンモータ103はキヤプスタンFGを基に
して得た速度制御回路117よりの速度誤差信号に加え、
周の４周波パイロツト方式によるATF信号発生器116より
のATF（Automatic Tracking Finding）信号を用いてト
ラツキング制御される。

そこで、静止画再生状態では第９図の（ｉ）又は（ii）
のようにヘツドが磁気テープ上をトレースするよう、第
８図の回路によつて制御する。

第９図は（ｉ）所謂フレーム・スチル再生時と、（ii）
所謂フイールド・スチル再生時に於けるテープ上のヘッ
ドのトレース状態を示した図である。以下第９図につい
て説明する。

第９図において（ｉ）フレーム・スチル再生は２つのフイールドを交互
に再生するもので、２つのヘツドA,Bを用いて交互にヘ
ツドA,B夫々と、アジマスの一致したトラツクのみ再生
する。このため、１本当りの再生面積は図の如く通常再
生の場合の約1/2づつとなり、S/Nは劣化する。その上、
これら２つのフイールドのビデオ信号は1/60秒の時間差
を現するため、動きの速い場面ではブレた静止画となる
おそれもある。

（ii）フイールド・スチル再生は、２つのフイールドか
ら１フレームを構成しているビデオ信号の内の一方のフ
イールドのみを、静止画用の専用ヘツド（180゜位相の
異なる２つの同アジマスのヘツド）によつてくり返し再
生する。そこで、フレーム・スチル再生のようなブレは
発生しなくなるが、通常再生に比較すると、S/Nの劣
化、垂直解像度の劣化などは原理的に避けられない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、人間の視覚特性から言うと、動画よりも静止画
の方が高画質が求められる。さらに、静止画の場合、プ
リントアウトして紙の上に固定して鑑賞することも考え
られるので、より一層の高画質が要求される。しかし、
従来のVTRによる静止画は動画に比較して、前述の理由
により画質は劣化してしまうという欠点がある。

この発明はかかる欠点に鑑みてなされたもので、動画と
これに比べ高精細な静止画を同一の装置にて記録するこ
とが可能なビデオ信号記録装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的下に於いて、本発明に係るビデオ信号記録装
置は、記録媒体を所定速度で走行させつつ、この記録媒
体上に回転ヘッドによって順次記録トラックを形成しつ
つ信号の記録を行う記録手段と、アナログビデオ信号又
はこのアナログビデオ信号をデジタル化して得たデジタ
ルビデオ信号を処理する処理手段と、上記記録媒体及び
回転ヘッドを所定の回転速度及び走行速度で駆動させつ
つ上記アナログビデオ信号又はデジタルビデオ信号を上
記記録媒体に記録するため記録手段と、上記処理手段及
び記録手段を連動して制御する制御手段とを備え、上記
制御手段は、アナログビデオ信号の記録を行う場合に
は、上記処理手段にて処理された１枚分のアナログビデ
オ信号を上記所定回転速度で駆動される上記回転ヘッド
にて上記所定走行速度で走行される記録媒体上に１トラ
ックとして記録し、デジタルビデオ信号の記録を行う場
合には、上記処理手段にて処理された１枚分のデジタル
ビデオ信号を上記所定回転速度とは異なる回転速度で駆
動される上記回転ヘッドにて上記所定走行速度とは異な
る走行速度で走行される上記記録媒体上に複数トラック
として記録する構成を有するものである。

〔作用〕

上述の如き構成に於いて、高精細なビデオ信号を記録し
たい場合はデイジタル化されたビデオ信号を高い相対速
度をもつて、かつ通常のアナログビデオ信号のトラツク
と同様の傾きをもつトラツクに記録することができる。

〔実施例〕

以下、本発明をVTRに対して適用する場合の基本的な考
え方について説明する。

一般に市販のビデオカメラの光学系はVTRによる動画記
録に対して帯域的に余裕がある。そこで、同じ光学系を
用いて動画系の信号処理回路とは別に静止画系の信号処
理回路へも信号を供給する。この静止画系の信号処理回
路では供給された信号をデイジタル化して記録する。こ
の時広帯域の静止画信号を記録するためにヘツドの回転
数を上げるのであるが、ヘツドの回転数を上げただけで
は、アナログ動画信号を記録する場合と、テープ上のト
ラツクの傾斜角が変化してしまう。そこでヘツドの回転
数をＮ倍（Ｎ＞１）とした時にはキヤプスタンの回転数
もＮ倍とするものである。

またこの時のデイジタル記録フオーマツトとしては８ミ
リVTRのオーデイオの記録フオーマツトに準拠して記録
することにより信号処理回路を一部共用できる。ただ
し、後述する様に静止画信号であることを示す識別用
（ID）信号データを記録しておく。

尚、同一の期間に於ける静止画のデータ量が音声のデー
タ量と比較して大きく違うので、アナログ−デジタル変
換されたビデオ信号はカメラに於けるシヤツターレリー
ズに対応するタイミングで一旦、フレームメモリに格納
される。そして記録可能帯域に応じた伝送レートでフレ
ームメモリよりデイジタルビデオデータが読出され、テ
ープ上に記録する。

第１図はこの発明の一実施例の装置についての信号処理
系の概略構成を示すブロツク図であり、500は動画用の
アナログビデオ信号処理回路、501は電磁変換系、502は
磁気テープ、503はPCM信号処理回路、504は光学系、505
はイメージセンサ、506は静止画用デイジタルビデオ信
号処理回路、507は制御回路、508はスイツチである。

第１図の装置は従来のカメラ一体型８ミリVTRの回路構
成に静止画信号処理回路506、静止画信号の制御回路50
7、動画、静止画切換回路508の３つの回路が加えられて
いる。

第２図は、第１図の静止画信号処理回路506及びPCM信号
処理回路503の詳細を示したものであり、図中、601はア
ナログ／デイジタル変換器（以下A/Dコンバータとい
う）、602はRAMで構成されるフレームメモリ、603はシ
ステムコントローラ、604はアドレス発生器、605はスイ
ツチである。

まず、光学系によりセンサ505上に映像が結像し、その
出力がA/Dコンバータ601に供給される。A/Dコンバータ6
01でデイジタル化された情報は、全て、一旦フレームメ
モリ602へ蓄積される。そのフレームメモリ602への書込
み制御はシステムコントローラ603、アドレス発生器604
にて行われる。

今、シヤツター・レリーズ指示がシステムコントラーラ
603に入ると、アドレスリセツト・指示をアドレス発生
器604へ送り、フレームメモリ602の先頭番地から書込み
を開始し、終了すれば、その旨を終了パルスとしてシス
テムコントローラ603へ返す。この終了パルスを受け
て、コントローラ603は次に低速読出し指示を与える。
ここで低速というのは伝送レートが低いという意味であ
り、時間軸上では時間軸伸長することになる。

次に読出された信号はスチルビデオ／オーデイオ切換の
スイツチ605を介してPCM信号処理回路503内の冗長デー
タ付加回路605に供給され、IDや誤り訂正符号（ECC）な
どの冗長符号が付加された後変調回路606にて変調を施
して次の切換スイツチ（508）（第１図）のＳ側端子へ
供給される。

スイツチ508の出力信号の処理については従来のVTRと全
く変らず電磁変換系501にてテープ502に記録される。

ここで、静止画ビデオ信号のデータ量について以下に述
べる。

第10図は８ミリVTRに於けるPCMオーデイオ信号の記録フ
オーマツトを示したものである。

第５図に於いて、Syncは同期用データ、A0〜A131は夫々
アドレスデータ、ID0〜ID5は夫々付加データ、R0〜R524
は夫々右（Ｒ）チヤンネルのオーデイオデータ、L0〜L5
24は夫々左（Ｌ）チヤンネルのオーデイオデータ、Q0〜
Q131,P0〜P131は夫々誤り訂正用冗長データ、CRCは周知
の誤り検出のための巡回符号である。R0〜R524,L0〜L52
4は夫々８ビツトのデータワードである。これらがビデ
オ信号の１フイールド期間当りに記録される。第６図に
於いて401は１トラツクに付１フイールド分のアナログ
ビデオ信号が記録される領域、402は１トラツクに付１
フイールド期間の時間軸圧縮されたPCMオーデイオ信号
が上述のフオーマツトで記録される領域である。

従つてステレオ信号のL,Rチヤンネル合わせて、1050ワ
ードの情報が毎フイールド記録できる。ここで１ワード
＝８ビツトなので、ビデオ信号を８ビツトで量子化する
とすれば、ちようど一画素分のデータ量に相当する。
今、デイジタル化する画素数を（500×500）程度とする
と、R,G,B3色独立にデイジタル化するコンポーネント方
式では、１フレームは（500×500×３）ワードとなり、
１秒当りのオーデイオ領域のワード数は1050×60ワード
であるから、このフオーマツトにより静止画を記録する
には（（500×500×３）／（1050×60）≒12）秒の記録
時間が１フレーム当り必要になる。

また、輝度信号と色信号を分離しないでデイジタル化す
るコンポジツト方式でも標本化周波数を3fsc（fscは色
副搬送波周波数）とした時約４秒必要になる。

そこで、この様な記録を各トラツクを６つに分割して６
チヤンネルのオーデイオ信号を記録するフオーマツトを
用いると１フイールド期間当りに記録可能な情報量が６
倍となるので、記録に要する時間は1/6に減る。

従つて、この場合はコンポーネント方式で２秒、標本化
周波数を3fscとした時コンポジツト方式で１秒以下とな
る。第11図の403にはこのときの記録パターンを示し、
第７図にはビツト数と処理時間の関係及び各標本化方式
の場合の処理時間を示している。第７図に於いて図中Ａ
はコンポジツト方式で標本化周波数を3fscとした時、Ｂ
はコンポジツト方式で標本化周波数を4fscとした時、Ｃ
は前述の画素数によるコンポーネント方式による上記関
係を示す。

しかし、このままでは連写（連続撮影）に関しては普及
型の一眼レフカメラにも及ばないので、以下のような処
理を行い、記録時間の短縮を行うものである。即ち、上
述の如き６チヤンネルPCMオーデイオ信号の記録フオー
マツトでNTSC方式に準拠するコンポジツトビデオ信号の
データを記録する場合を例にとつて説明する。

前述の如く、６チヤンネルPCMフオーマツトにおける情
報の記録に必要な時間は約2/3秒であり、従来よりのVTR
にあつてはこの間に約60本のトラツクを記録することに
なる。この60本のトラツクの記録を短時間で行うため
に、テープ送りスピードとドラム回転スピードをともに
速くするものである。このようにすれば、６チヤンネル
PCMフオーマツトでトラツクの形式方向を変化させるこ
となく、記録時間を短縮することができる。

第６図は上記回転速度と記録データ量との関係を示した
図である。第７図から記録時間の短縮結果が明らかであ
り、速度の上昇に従つて、単位時間当りの処理能力が増
す様子がわかる。

次に、具体例について説明する。

第３図はこの発明の一実施例の装置の回転制御系の概略
回路構成を示したブロツク図である。図において、122,
123は基準電圧切換用のスイツチ、124は分周比1/Nの分
周器、126は前記スイツチ122,123と連動するスイツチで
あり、又第８図と同一符号は同一又は相当部分を示す。

第３図において、標準速度用の速度制御基準電圧A₁,A₂
（A₁はドラム用、A₂はキヤプスタン用）と高速用の速度
制御基準電圧B₁,B₂（B₁はドラム用、B₂はキヤプスタン
用）の２種類の基準電圧を用意しておき、不図示の操作
部に連動して切換える。又これに連動して信号処理系の
PCM信号処理回路503の処理速度も速くさせる。即ち、フ
レームメモリの読出し制御用信号であるアドレス発生器
（第２図の604）の出力及びA/D601も高速対応可能とす
る。また冗長付加回路606及び変調回路607の処理速度を
PCMオーデイオ信号を処理する場合のＮ倍とするもので
ある。

尚、ドラムPGのデイジタル記録時の処理を第４図を用い
て説明する。第４図は通常のアナログ記録時に於ける回
転ドラムの回転に同期した30Hzの信号PGと、デイジタル
記録時に於いて３倍速でドラムを回転させた時の各波形
及びその時の分周器124、モノマルチバイブレータ125の
各出力波形のタイミングチヤートを示したものである。
例えば、Ｎ＝３として、ドラムを３倍速で回転させると
きには、分周器124も分周比を1/3に設定し、モノマルチ
バイブレータ125と組合わせて、標準のドラム回転によ
る場合と同様のパルス列を得ている。

第３図においてアンプ107の出力である標準速度記録の
場合のPGとモノマルチバイブレータの出力である加工し
たパルスの切換はスイツチ126で行い他のスイツチ122,1
23と連動して行う。

以上のようにして高速記録が可能となり、記録時間の短
縮が実現できる。

また、第５図は上述の如き記録装置に対応する再生回路
のブロツク図を示したものである。第４図中、700はテ
ープ、701は電磁変換系、702,704,714はスイツチ、703
はアナログビデオ信号処理回路、705はデイジタル復調
回路、706は誤り訂正回路、707は直列−並列変換回路、
708はID検出回路、709はシステムコントローラ、710は
オーデイオデコーダ、711はフレームメモリ、712はアド
レス発生器、713はデイジタル／アナログ変換器（D/Aコ
ンバータ）である。

今、テープ700に記録された情報はヘツドやロータリー
トランスなどで構成される電磁変換系701によつて電気
信号として再生される。この信号は切換用のスイツチ70
2によつてアナログビデオ信号処理回路703もしくはデイ
ジタル復調回路705を始めとする静止画処理回路の一方
へ供給される。スイツチ702をａ側に接続すれば、信号
は動画としてアナログ信号処理されて、スイツチ704を
経て通常のアナログビデオ信号として出力される。

一方、スイツチ702をｂ側に接続すれば、信号はデイジ
タル信号としてデイジタル復調回路705で復調され、誤
り訂正706で誤り訂正され、直列データから並列の８ビ
ツトデータに直列−並列変換回路707で変換される。情
報の内容によつてスイツチ714が切換えられ、オーデイ
オデコーダ710もしくは映像用のフレームメモリ711に分
配される。このスイツチ714の切換は再生信号中に含ま
れる前述のオーデイオデータか静止画データかに関する
識別情報を他の付加データと共にID検出部708で検出し
て、システムコントローラ709で制御している。このシ
ステムコントローラ709は、この他に不図示の操作部の
操作に基いてスイツチ702,704を切換える。さらに、該
コントローラ709はアドレスデータ発生器712の発生する
アドレスデータを決定している。このアドレス発生器71
2のアドレスに応じてフレームメモリ711に対する書込み
及び読出しが制御される。

このようにして、映像信号の形態を再現するようなシー
ケンスで読出されたデータ列はD/Aコンバータ713でアナ
ログ信号として切換用のスイツチ704へ供給される。ス
イツチ704からは、記録されたモードに応じて静止画も
しくは動画の映像信号が出力される。

〔発明の効果〕

この発明によれば以上説明したとおり、動画とこれに比
べ高精細な静止画を同一の装置にて同一の記録媒体に記
録でき、かつこの際の静止画の記録時間を短縮し記録ト
ラツクパターンを同一にすることができるビデオ信号記
録装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例としての記録装置信号処理
系の概略構成を示すブロツク図、第２図は第１図の静止
画信号処理回路及びPCM信号処理回路の詳細を示すブロ
ツク図、第３図はこの発明の一実施例である記録装置の
回転制御系の概略回路構成を示したブロツク図、第４図
は第３図における各部の波形を示すタイミングチヤー
ト、第５図はこの発明の第１図に示す記録装置に対応す
る再生回路のブロツク図、第６図はドラムの回転速度と
記録データ量との関係を示した図、第７図はデイジタル
静止画信号の情報量と記録時間との関係を示した図、第
８図は従来のVTRにおける回転制御系回路の要部構成を
示す図、第９図は従来のVTRに於けるスチル再生のテー
プとヘツドの位置関係を示した図、第10図は８ミリVTR
に於けるPCMオーデイオ信号の記録フオーマツトを示す
図、第11図は磁気テープ上の記録パターンを示す図であ
る。図において、103はキヤプスタンモータ、104はドラム、
122,123は基準電圧切換スイツチ、126はスイツチ、500
は動画用のアナログビデオ信号処理回路、501は電磁変
換系、502は磁気テープ、503はPCM信号処理回路、504は
光学系、505はイメージセンサ、506は静止画信号処理回
路、507は制御回路、508はスイツチである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体を所定速度で走行させつつ、この
記録媒体上に回転ヘッドによって順次記録トラックを形
成しつつ信号の記録を行う記録手段と、アナログビデオ信号又はこのアナログビデオ信号をデジ
タル化して得たデジタルビデオ信号を処理する処理手段
と、上記記録媒体及び回転ヘッドを所定の回転速度及び走行
速度で駆動させつつ上記アナログビデオ信号又はデジタ
ルビデオ信号を上記記録媒体上に記録するための記録手
段と、上記処理手段及び記録手段を連動して制御する制御手段
とを備え、上記制御手段は、アナログビデオ信号の記録を行う場合
には、上記処理手段にて処理された１枚分のアナログビ
デオ信号を上記所定回転速度で駆動される上記回転ヘッ
ドにて上記所定走行速度で走行される記録媒体上に１ト
ラックとして記録し、デジタルビデオ信号の記録を行う場合には、上記処理手
段にて処理された１枚分のデジタルビデオ信号を上記所
定回転速度とは異なる回転速度で駆動される上記回転ヘ
ッドにて上記所定走行速度とは異なる走行速度で走行さ
れる上記記録媒体上に複数トラックとして記録すること
を特徴とするビデオ信号記録装置。