JPH0810540B2

JPH0810540B2 - デイジタル信号記録方式

Info

Publication number: JPH0810540B2
Application number: JP60001606A
Authority: JP
Inventors: 史郎辻; 善則天野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPS61160803A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はディジタル符号化された音声信号等を回転ヘ
ッド型の記録再生装置に記録する方式に関するものであ
る。

従来の技術近年、回転ヘッド型ビデオテープレコーダ（以下VT
R）の音声信号の品質を向上するために、音声信号をデ
ィジタル化し、回転ヘッドを用いて記録再生する試みが
なされている。その場合、画と音を別々に記録する（ア
フレコ機能）必要から画と音は記録領域を分けて使う方
式が一般的である。従来このような例としては8m/mビデ
オと呼ばれているVTRの場合、シリンダに対するテープ
の巻き付け角度を180°より増加させ、映像信号は180°
巻き付け角に対応する区間に、２チャンネルの音声信号
はディジタル符号化した後に圧縮して巻き付け角度を増
加した領域に記録するものである。

また特願昭59-69381号に記載されている従来例の場
合、１フィールドを２セグメントに分割する記録方式を
用いている。２つのチャンネルの音声信号は、それぞれ
のセグメントに分割して記録される。この場合は業務用
VTRに必要な機能である１チャンネル毎のアフレコが容
易に実現できる。

更に現在検討が進められ、将来実用化が期待されてい
る。画像信号もディジタル化したディジタルVTRにおい
ては（例えば引用文献としてDigital Video Reconding:
J.G.S.Ive（1984））、コンポーネント信号をそのまま
ディジタル化した場合、信号速度が216Mbpsと非常に高
速化するため、セグメントの細分化とシリンダ回転数の
アップが必要とされる。具体的には、１フィールド当り
２セグメント,5倍回転（9000rpm）で計10トラック音声
信号は４チャンネルの案が検討されている。

第６図a,bは特願昭59-69381号に示された装置に用い
られている記録方式を示すものであり、１はテープ、２
は回転シリンダ、301〜304はシリンダ２に取り付けられ
た記録・再生ヘッドで２個ずつA,Bの２組みから成り、
各組みは180°対向している。４は映像信号トラック、
５は音声信号トラックである。以上のように構成された
従来の記録方式では、２チャンネルのディジタル化音声
信号は、例えばヘッド301,303でチャンネル１を、ヘッ
ド302,304でチャンネル２が記録再生され、音声信号記
録トラック５は、第６図ｂに斜線と斑点で示すチャンネ
ル１と２が交互に並ぶ。

発明が解決しようとする問題点ディジタル記録においては、記録媒体に含まれるゴミ
キズ等に起因するドロップアウトに対しては、その発生
確率を十分考慮した誤り訂正技術が、記録信号フォーマ
ットとして、また誤り訂正回路として用意される。たと
えドロップアウトによる誤りが発生しても、能力的に十
分余裕を持った訂正処理が行なわれ、再生信号の品質に
は影響を及ぼさないのが一般的である。しかしながら、
確率的にも予測できない状態が発生すると対応できな
い。例えば、テープの磁性粉やゴミ等がヘッドのギャッ
プに詰まる目づまりと呼ばれる現象である。一旦発生す
れば、短期間に正常状態に復帰する場合もあるが、再生
信号出力の低下、或いは出力信号が全く得られない期間
が長く続く状態になる。第６図に示す従来例の場合、ヘ
ッド301〜304の何れか１つのヘッドが目づまりを起こす
と一つのチャンネルについては１フィールド毎に１フィ
ールド長の信号区間と欠落区間が交互に発生する。通常
は回路処理の関係から１フィールド単位で記録信号フォ
ーマットを構成するため、この部分は誤り訂正処理や平
均値補間による補正処理によって再現することはできな
い。つまり一方のチャンネルは、16.7μsec毎に同じ長
さの無音（ミューティング）区間が出る。聴感上，耳障
りのため結局は一方のチャンネルはミューティングされ
る状態になる。

従来例の最初の項で述べた8m/mビデオの場合も、片方
のヘッドに目づまりが発生すると、音はミューティング
される。

本発明はかかる点に鑑み、複数個のヘッドの何れか一
つのヘッドに目づまり状態が発生しても、再生信号をミ
ューティングすることの無い記録方式を提供する事を目
的とする。

問題点を解決するための手段本発明のディジタル信号記録方式は、上記問題点を解決
するために、ディジタル符号化された複数チャンネルの
音声信号を映像信号と共に記録再生する記録再生装置に
おいて、前記音声信号を前記音声チャンネル毎に前記映
像信号の一つの画面単位で複数のブロックに分割し、前
記複数のブロックから構成される前記各音声チャンネル
毎の記録媒体上の記録領域を複数の記録ヘッドにより形
成する際、前記各音声チャンネル毎の記録領域の形成を
前記複数の各記録ヘッドに均等に分配し、かつ前記記録
媒体上での同一音声チャンネルの記録領域間の距離を前
記映像信号の一つの画面単位内で最大限にしたことを特
徴とするものである。

作用本発明は上記の構成により、何れか一つのヘッドに目
づまり状態が発生しても、他のヘッドの再生出力によっ
て誤り訂正もしくは補正を行ない、特定のチャンネルに
ミューティングを発生させない。

実施例第１図は本発明の第１の実施例における記録方式によ
る記録トラックパターン図を示す。第１図において６は
テープ、701〜704は映像信号トラック、縦線の入った80
2,902,804,904は音声チャンネル２のトラック、横線の
入った801,901,803,903は音声チャンネル１のトラック
である。第１図の記録パターンは第６図に示す従来例と
同様の４個のヘッドが搭載されたシリンダがテープ６に
対し矢印の方向に走査することにより得られる。即ちヘ
ッド＃１（図示しない）によりトラック701,801,901
が、ヘッド＃２によりトラック702,802,902が以下同様
にヘッド＃3,＃４によりトラック703〜903及び704〜904
が得られる。

第２図は、本発明は本発明の第１の実施例の記録方式
のタイムチャートを示す図で、ヘッド＃１〜＃４で記録
再生される各チャンネルの順序を１フィールド単位で示
している。即ちヘッド＃１はチャンネル１（CH1）の奇
数サンプル（奇）で構成された部分からチャンネル１
（CH1）の偶数サンプル（偶）で構成された部分へと移
り、次のサイクルではCH2（奇）からCH2（偶）へと変化
し、再びCH1（奇）へ戻る。ヘッド＃2,＃3,＃４も同様
に変化する。また奇数サンプル，偶数サンプルの組合せ
で構成される音声チャンネル側から見ると、例えばチャ
ンネル１は選択されるヘッドが、順に〔ヘッド＃１
（奇）→同＃４（偶）〕→〔同＃３（奇）→同＃１
（偶）〕→〔同＃２（奇）→同＃３（偶）〕→〔同＃４
（奇）→同＃２（偶）〕→同＃１（奇）と循環する。こ
こで最初の〔〕カッコでくくったヘッド＃１（奇）とヘ
ッド＃４（偶）が１フィールド分の音声に対応するペア
となる。第２図から明らかなように、一つのチャンネル
は常には同じヘッドには対応していない。従がって特定
のヘッドに目づまり現象が発生しても、特定のチャンネ
ルのデータが１フィールド分全てが無くなる訳ではな
い。例えば今、ヘッド＃１のヘッドに目づまりが発生し
ても、チャンネル１のデータは〔奇（×）→偶（○）〕
→〔奇（○）→偶（×）〕→〔奇（○）→偶（○）〕→
〔奇（○）→偶（○）〕→〔奇（×）→偶（○）〕とな
って×印で失なわれたデータは偶数或いは奇数サンプル
同志の平均値補間によって補正できる。チャンネル２も
同様に補正できミューティングする事無く信号再生が可
能である。何れのヘッドが目づまりを起こしても信号再
生は同様に行なわれる。

第３図は本発明の第１の実施例の記録方式を実現する
ための装置の概略構成図で、101はCH1ディジタル化音声
信号入力端子、102はCH2ディジタル化音声入力端子、11
はマルチプレクサ、12はデータバス、13はデータRAM、1
4はECC発生器、15は変調器、16はセレクタ、17は記録ア
ンプ、181〜184及び181′〜184′は記録及び再生ヘッド
で、記録再生兼用ヘッドでも良い。19は再生アンプ、20
はセレクタ、21は復調器、22はデータバス、23はデータ
RAM、24は誤り検出回路、25は誤り訂正回路、26は平均
値補間回路、271はCH1ディジタル化音声信号出力端子、
272はCH2ディジタル化音声信号出力端子である。以上述
べた構成の装置について動作説明を行なう。アナログ音
声信号は図示しないがAD変換器でディジタル信号に変換
され、端子101,102より入力される。マルチプレクサ11
では２チャンネルのデータを時分割処理し、データバス
12に送出する。データバス12上のデータは一旦データRA
M13に蓄えられ、その書込みの際、奇数番目のサンプル
と偶数番目のサンプルが異なったブロックのアドレスを
指定するいわゆるデータインタリーブがデータRAM13の
アドレスコントローラ（図示せず）によって行なわれ
る。一旦データRAM13に蓄えられたデータは再びデータ
バス12に送出されECC発生器14によって誤り訂正及び検
出符号が生成される。誤り訂正能力を向上させるために
は、複数系列の誤り訂正符号を交錯する方法が一般的で
ある。その場合にはデータRAM13よりの読み出し、ECC発
生器14での誤り訂正符号の生成、データRAM13への再書
き込みのサイクルを繰り返す。こうしてデータRAM13に
蓄えられた１フィールド分の２チャンネルデータ及び誤
り訂正，検出符号は、圧縮記録を行なうため、テープ上
に記録する信号速度で読み出しが行なわれ、データバス
12を介して変調器15に入力される。変調器15では記録再
生特性に適合した変調が加えられ、２系統の変調出力を
セレクタ16に入力する。セレクタ16では２系統の音声入
力と映像入力に対し記録に使用するヘッドの選択を第２
図のタイムチャートに示す順序で行なう。選択された記
録信号は記録アンプ17を介してヘッド181〜184をドライ
ブし、記録動作が行なわれる。

次に再生動作の説明を行なう。ヘッド181′〜184′で
検出された再生信号は再生アンプ19で増幅等の処理を受
けてセレクタ20に入力される。セレクタ20はセレクタ16
と同様、第２図のタイムチャートに示す順序で、２チャ
ンネルの音声信号と映像信号に４系統の再生信号を分離
する。音声信号は波形整形処理後、復調器21で復調さ
れ、データバス22に送出される。再生信号は一旦データ
RAM23に、奇数番目サンプルのブロック次いで偶数番目
のサンプルのブロックと１フィールド分の２チャンネル
データが蓄えられる。誤り検出及び訂正動作は、一旦デ
ータRAM23に蓄えられたデータを読み出し、データバス2
2を介して誤り検出回路24に入力する。誤り検出回路で
はブロック毎に付加された誤り検出符号である巡回符号
の演算によって誤りを検出するか、或いはデータ及び誤
り訂正符号のシンドロームチェックによって誤りの有無
を検出し、各データに対するポインターとして付加す
る。誤りが有れば、誤り訂正回路25を制御し、誤まった
データビットを反転し、訂正を行ない再びデータRAM23
に書き込む。複数の誤り訂正系列が交錯する場合、この
操作を繰り返し、最終の１フィールド分のデータがデー
タRAM23に残る。音声信号の時系列に従がって読み出さ
れたデータ列は、平均値補間回路26で訂正不能の誤りが
残っている場合、補正される。奇数番目のサンプル同志
或いは偶数番目のサンプル同志を平均値演算によって間
の欠落したデータを補間するものである。最終に端子27
1及び272より出力されたディジタル化音声信号はD/A変
換器（図示せず）によって元のアナログ信号に戻され
る。

以上のように本実施例によれば、ヘッドと信号チャン
ネルの間でセレクタを介在させ、インタリーブを行なう
ことにより、目づまりの発生があっても、平均値補間に
よる信号の補正によってミューティング状態が起こるこ
となく良好な信号再生が可能となる。更に第２の効果と
して同一チャンネルの記録領域を分割し、テープ上で互
いに可能な限り分離することにより、ドロップアウトに
よる誤りの影響を少なくでき、誤り訂正能力の向上にも
つながる。

第４図は本発明の第２の実施例の記録方式による記録
パターン図である。同図において400〜409はディジタル
映像信号トラック、410〜419はディジタル音声信号トラ
ック、420〜429もディジタル音声信号トラックである。
同図は従来技術の項で述べたディジタルVTRの記録トラ
ックパターンで、第６図に示した２ヘッド×２のヘッド
構成によってシリンダ回転数を５倍に上げ、１フィール
ド当り10トラック、２セグメント方式で音声４チャンネ
ルの記録が実現されるものである。第４図のディジタル
音声トラックのチャンネル割当てを第５図のタイムチャ
ートに示す。チャンネル１の記録領域をハッチングで示
す。１フィールド分の音声データは、順にヘッド＃１
（記録トラック410）→ヘッド＃２（同415）→ヘッド＃
３（同422）→ヘッド＃１（同418）→ヘッド＃４（同42
7）より構成される。本実施例では合計20本の音声トラ
ックを、各ヘッドが受け持つチャンネル数を出来るだけ
均等にし、旦つテープ上での記録領域が相互に出来るだ
け離れるよう割当てする。

今、ヘッド＃１に目づまりが発生した場合、CH1,CH3
はそれぞれ２個所の領域、CH2,CH4は１個所の領域のデ
ータが失なわれる。データに対する誤り訂正符号として
第１の実施例の項で述べたような複数の誤り訂正系列を
交錯させた場合、それぞれが単一誤りの訂正能力を持た
ない場合でも２重に交錯させた場合、交互に訂正を重ね
てゆき３重誤り、もしくは１部の４重誤りも訂正可能な
らしめる事が知られている。本実施例の場合、説明を簡
単に行なうため２重符号構成とし、１フィールドを構成
する５つのブロック内の内符号として、単一誤り、或い
は２重誤りの訂正能力を持つ誤り訂正符号を用いて、各
ブロック間に関係する外符号として２重誤り訂正可能な
符号（例えばハミング距離５であるリードソロモン符
号）を用いれば、ブロック内の誤りが内符号によって訂
正され、誤りが無くなれば、目づまりが発生しても外符
号によって復元することが出来る。また第１の実施例と
同様、訂正不能状態となった場合は、予じめ奇数，偶数
サンプルを各ブロック毎に配しておけば、平均値補間に
よる補正ができる。

回路の概略構成としては第１の実施例の構成例として
第３図に示したものと比べチャンネル数が４に増加した
点を除けば大略同じであるので省略する。

以上のように本実施例によれば、何れか一つのヘッド
に目づまり状態が発生しても、何れのチャンネルも訂正
或いは補正によって復元可能である。

なお第1,第２の実施例においてヘッドナンバーとチャ
ンネルナンバーとの関係として示した例は唯一のもので
はなく、順序を入れ替えても有効である。本質的には同
一のヘッドに割り当てられる各チャンネルが均等になっ
て出来るだけ重複しないようにし、且つ同一チャンネル
の記録領域がテープ上で出来るだけ離れた関係となるよ
う相互の関係を選ぶことがポイントである。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば、ヘッドの目づ
まりという予測出来ない事態が発生しても、各記録チャ
ンネルを複数のヘッドで分割して記録再生するため、誤
り訂正、或いは補正によってミューティングをかける事
なく信号の再生ができ、高い信頼性を必要とされる業務
用VTR機器においては有効な方式として実用的効果は大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の記録方式における記
録トラックパターン図、第２図は同実施例の動作タイム
チャート、第３図は同実施例の装置の概略構成図、第４
図は本発明の他の実施例の記録方式による記録トラック
パターン図、第５図は同実施例の動作タイムチャート、
第６図ａは従来のVTRのヘッドシリンダの概要を示す平
面図、ｂは同VTR記録トラックパターン図である。 701〜704……映像信号トラック、802,902,804,904……
音声チャンネル２の記録トラック、801,901,803,804…
…音声チャンネル１の記録トラック。

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/92

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル符号化された複数チャンネルの
音声信号を映像信号と共に記録再生する記録再生装置に
おいて、前記音声信号を前記音声チャンネル毎に前記映
像信号の一つの画面単位で複数のブロックに分割し、前
記複数のブロックから構成される前記各音声チャンネル
毎の記録媒体上の記録領域を複数の記録ヘッドにより形
成する際、前記各音声チャンネル毎の記録領域の形成を
前記複数の各記録ヘッドに均等に分配し、かつ前記記録
媒体上での同一音声チャンネルの記録領域間の距離を前
記映像信号の一つの画面単位内で最大限にしたことを特
徴とするディジタル信号記録方式。