JPH08214261A - デジタルビデオテ−プレコ−ダ回路およびその動作方法 - Google Patents

デジタルビデオテ−プレコ−ダ回路およびその動作方法

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JPH08214261A
JPH08214261A JP7284720A JP28472095A JPH08214261A JP H08214261 A JPH08214261 A JP H08214261A JP 7284720 A JP7284720 A JP 7284720A JP 28472095 A JP28472095 A JP 28472095A JP H08214261 A JPH08214261 A JP H08214261A
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play
video
vtr
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Anton Reen Furanku
アントン レーン フランク
Makudonarudo Boisu Jiru
マクドナルド ボイス ジル
Serigu Fuyuura Jiyatsuku
セリグ フューラ ジャック
Gutsudochirudonorie Hendaason Jiyon
グッドチルドノリエ ヘンダーソン ジョン
Aren Purotonitsuku Maikeru
アレン プロトニック マイケル
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Hitachi Ltd
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】受像機に対してデジタルビデオレコ−ダの特殊
効果操作の指示、およびビデオデ−タ出力についての特
別な画像処理操作を指示するための命令を発生させるこ
とができるデジタルビデオレコ−ダの提供する。 【解決手段】テープからデータを読み取るための一組の
ヘッド４４０と、一組のヘッドに接続され、テープから
読み取られたデータから、通常プレイ動作中にＶＴＲに
よって出力される通常プレイビデオデータおよびトリッ
ク再生動作中にテープから読み取られるトリックプレイ
ビデオデータを発生させるためのビット流再形成器４１
０と、該ビット流再形成器に接続され、トリック再生動
作中にデジタルＶＴＲによって出力されるトリックプレ
イビデオデータ処理命令を発生させるためのＶＴＲ命令
発生器４０８を有する。各トリックプレイビデオ処理命
令は、トリック再生ビデオデータから故意に除去される
通常再生ビデオデータを補償するために、通常プレイビ
デオデータのサブセットを処理するための指令を含んで
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルビデオテ
ープレコーダ（VTR）に関り、特に、受像機に対して例
えばVTRトリックプレイ動作を指示したり、および／ま
たは本発明のVTRによって出力されるビデオデータにつ
いて特別なビデオ処理動作を実行するように受像機に指
示するための命令を発生させることができるVTRに関
る。
【０００２】
【従来の技術】VTRは、例えばテレビチューナー、アン
テナまたは電送ケーブル等の様々な信号源から信号とし
て受け取った画像や音声を受信し蓄えることができる。
VTRは受信した信号情報、すなわちデータを、ビデオカ
セットテープのような磁気テープの上にデータを記録す
ることにより、蓄えることができる。また、VTRは、テ
ープ上に記録されたデータを読み出し、データに従った
信号を発生しこれをテレビモニター等の表示装置に送る
ことにより、データとしてテープの上に蓄えられた画像
や音声を再生することができる。
【０００３】早送り、検索、逆戻し等の機能を備えるた
めに、一般的にVTRは、通常の再生動作に用いられるテ
ープ走行速度に加え、順方向、逆方向に幾つか限られた
テープ走行速度を持っている。
【０００４】アナログビデオ信号を記録、再生するため
のVTRシステムは、従来からよく知られている。このよ
うなシステムは、通常、回転ヘッドを用い、テープの上
にデータを記録するために、螺旋状にテープを走査する
方式を採用している。このようなシステムでは、記録・
再生ヘッドが回転ヘッドシリンダーに取り付けられてい
る。回転ヘッドシリンダーは、磁気テープの長手方向
（走行方向）に対して傾いており、磁気テープはシリン
ダーの回りを約１８０°に渡って巻き付くようになって
いる。
【０００５】上記のようなビデオ記録装置の通常の動作
では、傾いた回転ヘッドシリンダーの回転に伴って記録
・再生ヘッドが円周方向に回転しながら、テープはその
長手方向に移動（走行）する。記録・再生ヘッドがヘッ
ドシリンダーとともに回転する際には、ヘッドは、均等
な間隔でテープの長手方向に対して斜めに設けられたテ
ープ上のトラックに沿ってテープへのデータの書き込
み、テープからのデータの読み取りが可能となるよう、
走行中のテープと接触する。テープの位置に対するヘッ
ドの位置決めを制御し、各々のデータトラックを形成す
る対角線に沿ってテープ上をヘッドが確実にトレースす
るようサーボ機構が用いられる。
【０００６】図１（a）は、従来の２ヘッドビデオ記録
システムの上面図である。図１（a）に示されるよう
に、第１および第２の記録・再生ヘッドＨＡ２およびＨ
Ｂ３は回転ヘッドシリンダー４の側面に向き合って取り
付けられている。ヘッドＨＡ２およびＨＢ３により書き
込まれる隣接したトラック間のクロストークを抑えるた
めに、これらのヘッドは互いに異なるアジマス角度をな
して取り付けられている。
【０００７】テープ１は、回転ヘッドシリンダー４の回
りを、ほぼ１８０°巻き付いている。回転ヘッドシリン
ダーに対するテープの相対速度はVTである。同様に、回
転ドラム、すなわち録音・再生ヘッドＨＡ２およびＨＢ
３は、速度VHで回転している。回転ヘッドシリンダー４
の回転に伴って、図１（a）に示すように、テープはそ
の長手方向に移動する。録音・再生ヘッドＨＡ２および
ＨＢ３は、図１（b）に示すように、テープの横幅の対
角線に沿ってデータの読み出し・書き込み、すなわちデ
ータの走査が可能なように、テープと接触する。
【０００８】図１（a）に示した２−ヘッドシステムで
は、ヘッドＨＡ２またはＨＢ３何れかは各々のヘッド単
独で、ヘッドシリンダーが１８０°回転している間毎
に、テープ１と接触する。
【０００９】ヘッドとテープが接触しているこの間に、
通常の動作では、各々のヘッドは、通常の１つの再生デ
ータトラックからデータ読み出し、またはデータを書き
込む。各トラックは、複数のテープセグメントからな
る。各テープセグメントは、１つ以上のデータブロック
を含むものである。テープ上に記録されたデータは、図
１（ｂ）に示すように、並列した複数のトラックを形成
する。トラック間のギャップは、隣接しあうトラック間
の分離を確保するためだけのものである。従って、通常
は、テープ上に記録されたデータトラックの間には実質
的にギャップはないものとして取り扱うことができる。
トラックの（テープ横幅方向に対する）傾きは、トラッ
クへのデータ記録時のテープの走行速度に依存する。以
下、データトラックあるいは通常の再生データトラック
を指す場合には、標準の録画モードで書き込まれたデー
タトラックの傾きに対応した傾きで書き込まれたデータ
トラックを指すものとする。すなわち、通常の再生動作
のための標準速度でテープが走行している時に、データ
が書き込まれたデータトラックを指すものである。
【００１０】トラック間の区別をより明確にするため
に、各トラック内のデータは、隣りのトラックとは異な
るアジマス角度で書き込まれるものとなっている。これ
により、第１及び第２のヘッドはHA2およびHB3の異なる
取り付け角度に対応して、異なる２種類のデータ書き込
み角度を持つデータトラックが交互にテープ上に一列に
並ぶことになる。図１（ｂ）での各データトラックの内
部の斜線は、各トラックの中でのデータの書き込み角度
を示す。
【００１１】ヘッドHA2およびHB3は、各々の固有の取り
付け角度に対応した書き込み角度で書き込まれたデータ
が読み込めるだけである。このように、ヘッドHA2およ
びHB3は、ヘッドHA2およびHB3のいずれかに特有の同一
の書き込み角度で書き込まれたデータを含むトラックか
らのデータの読みとりに限られるものであって、一方の
ヘッドの書き込み角度でデータを書き込まれたトラック
に対しては、他方の異なる書き込み角度に対応したヘッ
ドによってはデータが読み込めないものとなっている。
【００１２】データトラックは、通常、対角線状にテー
プ上に書き込まれる。この対角線は、通常の記録・再生
モードでの動作における、テープの幅方向にヘッドが横
切る軌跡に対応するものである。テープの逆向き再生
や、早送り再生等の動作モードでのテープの走行速度
は、通常の記録・再生モードでの速度と異なる。特殊
（トリック）プレイモードでは、テープの走行速度は、
選択された早送りや逆転走行速度の関数となる。
【００１３】トリックプレイモードでは、記録・再生ヘ
ッドに対するテープの相対的な走行速度は、通常の記録
・再生モードでの速度とは異なるため、ヘッドがテープ
上をトレースする際には、通常の記録・再生モードでの
トレース軌跡とは異なる対角線の上をトレース軌跡が描
くことになる。早送りモードでは、ヘッドのテープ上を
トレースする軌跡は、通常の記録・再生モードでの描か
れたトラックの傾きよりも浅い角度で、これらのトラッ
クをトレースするものとなる。また、逆転モードでは、
ヘッドのテープ上をトレースする軌跡は、通常の記録・
再生モードでの描かれたトラックと交差する角度で、こ
れらのトラックをトレースするものとなる。従って、ト
リックプレイモードでのＶＴＲ動作では、ＶＴＲのヘッ
ドは、いくつかの異なるデータトラックの上を交叉する
軌跡を描きながら、テープの横幅方向にトレースするこ
とになる。すなわち、ヘッドシリンダが１８０°回転す
る間に、複数のトラックをまたがってヘッドがトレース
する軌跡の角度は、テープ走行速度の関数となる。
【００１４】図１（ｃ）は、標準のテープ走行速度の３
倍でトリックプレイモード（以下、３倍速モードと称す
る）で、磁気テープの上を記録・再生ヘッドHA2およびH
B3により描かれる軌跡を示すものである。図１（ｃ）中
の、引用符号1-Aから12-Bは、磁気テープ１上のトラッ
クを指すものである。奇数トラック1-Aから11-Aは、ヘ
ッドHA2の書き込み角度に対応した角度で記録されたデ
ータを含む。一方、偶数トラック2-Aから12-Aは、ヘッ
ドHB3の書き込み角度に対応した角度で記録されたデー
タを含むものである。
【００１５】３倍速モードの動作では、ヘッドHA2およ
びHB3がテープ上のトラックをトレースする軌跡は、標
準の記録・再生モードでの描かれたトラックの傾きより
も浅い角度となる。図１（ｃ）に示すように、ヘッドHA
2は、対角線（パス）１３及び１５の軌跡をトレース
し、一方、ヘッドHB3は、対角線（パス）１４及び１６
の軌跡をトレースする。上記のように、各ヘッドは、各
ヘッド自身の取り付け角度に対応した角度で、テープ上
のトラックにデータを書き込まれたデータのみを読むこ
とができる。従って、３倍速モードの動作では、ヘッド
HA2は、奇数番号のトラック中のデータ部分、すなわ
ち、記号a、b、e、fのついた奇数番号のトラックのみを
読みとることができる。同様に、ヘッドHB3は、偶数番
号のトラック中のデータ部分、すなわち、記号c、d、
g、hのついた偶数番号のトラックのみを読みとることが
できる。
【００１６】図１（ｃ）に示すように、標準のテープ走
行速度よりも速くテープが走行する早送り再生モードや
トリックプレイモードでは、２ーヘッドＶＴＲでは、各
トラックに含まれる全てのデータを読みとることが不可
能である。これは、ヘッドのトレース軌跡から全く外れ
てしまうトラックの部分が生じるためである。標準のテ
ープ走行速度を越えたテープ走行速度となる場合には、
ヘッドのトレース軌跡でカバーできるトラックの領域
は、全トラック領域の一部分であり、そのカバー範囲の
割合は、実際のテープ走行速度と標準のテープ走行速度
の比に比例するものとなる。例えば、２ーヘッドＶＴＲ
システムでの３倍速モードの動作では、ヘッドがトレー
スできる範囲は、標準速度で記録されたトラックからな
るテープ領域の約１／３となる。９倍速モードの動作で
は、ヘッドがトレースできる範囲は、標準速度で記録さ
れたトラックからなるテープ領域の約１／９となる。
【００１７】更に、上述のように、２ーヘッドＶＴＲシ
ステムでのトリックプレイモードでは、ヘッドは、トリ
ックプレイモードでトラック上をトレースするヘッドの
書き込み角度とは異なる角度で書き込まれたデータであ
るため、読み込めない記録データを含むトラック領域の
上をトレースする。図１（ｃ）に示すように、各々１つ
のヘッドは、トリックプレイモードでヘッドが接触して
いるテープの長手方向の領域に納められている全データ
の約５０％だけを読み取ることができる。すなわち、ト
リックプレイモードでは、本来読み取るべきデータの多
くが、欠落してしまうことになる。
【００１８】トリックプレイモードで読み込むことがで
きるデータの量を増やすためには、記録・再生ヘッドを
追加する方法がある。トリックプレイモードで読み込む
ことができるデータの量を増やすために、追加する記録
・再生ヘッドを用いる方法には、２通りある。第１の方
法は、いく組かの「隣接」ヘッドを用いるものである。
第２の方法は、いく組かの「非隣接」ヘッドを、回転ヘ
ッドシリンダに追加し、各組の２つの「非隣接」ヘッド
の各々をシリンダの円周上で１８０°離し向かい合うよ
うに設けるものである。これら２つの方法は、トリック
プレイモードで読み込むことができるデータの量を増や
すために、独立して用いてもよい。一方、データの読み
込み量を最大にするために、これらの方法を組み合わせ
ることも可能である。
【００１９】トリックプレイモードでヘッドによってト
レースされる軌跡に含まれるデータを実質的にすべて読
み取るために用いられる第１の方法では、一つつづ取り
付けられていたヘッドを２つの隣接ヘッドで置き換える
ことが必要となる。すなわち、ヘッドがテープ上を通過
する各トラック領域の上を、所定の取り付け角度をもつ
すくなくとも一つのヘッドが通過するように、取り付け
角度の違う２つのヘッドを隣り合わせて取り付けること
である。２つの隣接ヘッドの各々のヘッドは、互いに物
理的に十分近接しているため、２つのヘッドはテープ上
の同じデータの書き込み領域の上を通過する。従って、
いく組かの隣接ヘッドを用いることによって、隣接ヘッ
ドが通過するテープ上の領域のすべてのデータを読み取
ることができ、各隣接ヘッドの組の各々のヘッドは、読
み取りヘッドの取り付け角度と同じ角度で書き込まれた
データを含む各トラックを交互に読み取る。
【００２０】この第１の方法では、従来の単一の書き込
み・読み取りヘッドに対し、いくつかの組のヘッドを用
いる必要があるため、隣接ヘッドを用いるVTRでは、従
来の単一ヘッドのものに比べ、２倍の数のヘッドを設け
る必要がある。例えば、２つのヘッドが回転ドラム上の
側面に１８０°の間隔で離して設けられた２ヘッドVTR
システムを用いる代わりに、隣接ヘッドを用いた同様の
VTRシステムでは、２組の隣接ヘッドが回転ドラム上の
側面に１８０°の間隔で離して設けらることになり、結
果として「４ヘッドVTRシステム」となる。
【００２１】図２（ａ）は、２組の隣接ヘッドからなる
４ヘッドVTRシステムを示すものである。図に示すよう
に、隣接ヘッドの第１および第２の組HA-HB20、30は、
回転ヘッドシリンダ２５の側面に１８０°の間隔で離し
て設けられている。磁気テープ１は、回転ヘッドシリン
ダ２５の円周上を１８０°の範囲にわたって巻ついてい
て、いつでも必ず隣接ヘッドの組HA-HB20、30のいずれ
かの組と接触するようになっている。
【００２２】図２（ｂ）は、３倍速動作中にテープ１上
を、隣接ヘッドの組HA-HB20、30によってトレースされ
る軌跡を示すものである。図１（ｃ）に示したように、
図２（ｂ）では、引用符号1-Aから12-Bは、磁気テープ
１上のトラックを指すものである。引用符号1-Aから12-
Bは、磁気テープ１上のトラックを指すものである。奇
数トラック1-Aから11-Aは、ヘッドHAの書き込み角度に
対応した方位角度で記録されたデータを含む。一方、偶
数トラック2-Aから12-Aは、ヘッドHBの書き込み角度に
対応した方位角度で記録されたデータを含むものであ
る。
【００２３】３倍速動作中では、隣接ヘッドの第１の組
HA-HB20は、テープ上のパス３３と３５の上をトレース
し、一方、隣接ヘッドの第１の組HA-HB30は、テープ上
のパス３４と３６の上をトレースする。単一ヘッドの代
わりに隣接ヘッドを用いているために、隣接ヘッドのい
ずれか一方の組が通過するテープ上の領域にあるデータ
は、そのデータが書き込まれている方位角度に関わら
ず、その組内のいずれか一方のヘッドにより読み取られ
る。例えば、隣接ヘッドの第１の組HA-HB20のヘッドHA
は、図２に示したトラックa、b、d、f上のデータを読み
取り、一方、隣接ヘッドの第１の組HA-HB20のヘッドHB
は、トラックi、k上のデータを読み取る。同様に、隣接
ヘッドの第２の組HA-HB30のヘッドHAは、トラックj、l
上のデータを読み取り、一方、隣接ヘッドの第２の組HA
-HB30のヘッドHBは、トラックc、d、g、h上のデータを
読み取る。このように、いく組かの隣接ヘッドを用いる
ことにより、トリックプレイモードでヘッドによりトレ
ースされるパス３３、３４、３５、３６上のデータは、
実質的にすべて読み取ることができる。
【００２４】トリックプレイモードで読み込むことがで
きるデータの量を増やすための第２の方法においても、
基本的なVTRシステムで用いられる２つのヘッドに加
え、ヘッドを更に追加する必要がある。この第２の方法
では、Ｎ個（Ｎ＞１）のヘッドを設け、データトラック
の読み込み・書き込みに用いられる回転ヘッドシリンダ
の側面部分、すなわち回転ヘッドシリンダの側面の１８
０°の部分の円周方向に均等に配置される。従って、回
転ヘッドシリンダの１８０°の各部分（全体では２つの
部分）にＮ個このヘッドが装着されるため、このVTRシ
ステムでは、ヘッドの総数は２Ｎとなる。
【００２５】上記のVTRシステムでは、常にＮ個のヘッ
ドがテープと接触を保つことになる。通常の再生動作で
は、（Ｎー１）個のヘッドがエラー検出や他の目的のた
めに用いられる冗長な情報を提供する。しかし、トリッ
クプレイモードでは、標準のテープ走行以上の速さでテ
ープが走行するため、Ｎこのヘッドの各々は、複数のト
ラックの異なる部分の上を通過することになり、他のヘ
ッドでは読み込まないいくつかのデータを読み取る。標
準速度のＮ倍の速さでテープが走行する時、例えばＮ倍
速再生動作の時などには、Ｎ個のヘッドの一つ一つのヘ
ッドは、磁気テープ上に書き込まれたトラックの異なる
１／Ｎ個の領域の上を通過し、これにより、Ｎ個のヘッ
ドの少なくとも一つのヘッドが、トラックの各セクショ
ンの上を通過できるようになる。従って、上記のように
ヘッドを追加することにより、トリック再生動作中で
も、データを付加して読み取ることができる。
【００２６】図３（ａ）は、回転ヘッドシリンダ４０の
１８０°の各部分に均等に４このヘッドを装着した８ヘ
ッドVTRシステムを示すものである。従って、図示のシ
ステムでは、Ｎ＝４となる。図３（ａ）に示すように、
Ｎ＝４のシステムでは、常に４個のヘッドがテープと接
触するものとなる。
【００２７】図３（ａ）のVTRシステムを４倍速モード
で再生動作すると、テープ１は標準のテープ走行速度の
４倍で走行する。このような場合、各パス上をヘッドが
通過する間には、４個あるヘッドのうち少なくとも１つ
のヘッドは、トラックの１／４の領域の上をトレースす
る。従って、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に図
示した８ヘッドVTRシステムでは、４倍速再生動作時に
は１トラック毎にヘッドがトレースするため、テープ上
のトラックの全ての領域をヘッドがトレースできること
になる。
【００２８】このように、図３（ａ）のVTRシステムの
各々のヘッドが通過する領域にある全てのデータを読み
取ることができれば、４倍速再生動作時にもテープ上に
記録された全てのデータを読み取ることができる。しか
し、２ヘッドVTRシステムについて上記で説明したよう
に、螺旋状にテープを走査する方式を採用したVTRシス
テムで交互にトラックを換え書き込まれたデータは、こ
れらのデータは異なる取り付け角度を持ったヘッドによ
り書き込まれたものとなっている。従って、図３（ａ）
に示したVTRシステムのように回転ヘッドシリンダの側
面の各１８０°の部分にＮ個のヘッドを持つ場合には、
Ｎ個のヘッドの各々のヘッドは、そのヘッドが読み取ろ
うとしているデータを書き込んだ際の書き込み方位角度
と同じ角度を持つヘッドを用いてデータが書き込まれた
トラック上のデータのみを読み取れるにすぎない。従っ
て、Ｎ倍速のトリックプレイモードでＮ個のヘッドの一
つによりトラック上の全ての領域をトレースしたとして
も、全てのデータを読み取れる訳ではなく、実質的には
１／２のデータだけが読み取られることになる。これ
は、標準速度でトラックにデータを書き込んだ際には、
トラック一つおきに異なる書き込み角度をもつヘッドで
データが書き込まれているため、各ヘッドは、標準速度
で書き込まれたデータトラックを一つおきにトレースし
てデータを読み取る必要があるためである。
【００２９】各ヘッドがテープの上を通過する際に全て
のデータを読み取るようにするには、回転ヘッドシリン
ダ側面の１８０°の部分に設けられたＮ個の単独ヘッド
の場所に、いく組（この場合Ｎ組）かの隣接ヘッドを置
き換えて設けることが可能である。回転ヘッドシリンダ
側面の１８０°の部分に均等に（同一の間隔で）設けら
れたＮ個の組の隣接ヘッドを使うことにより、VTRシス
テムはＮ倍速再生動作でも、ほとんど全てのデータを読
み取ることができる。このように構成されたシステムで
は、４Ｎ個のヘッドを実装する必要がある。従って、例
えば、４倍速の再生速度で実質的に全てのデータをトラ
ックから読み取ろうとすると、１６個のヘッドを持つVT
Rシステムとなってしまう。
【００３０】公知例のVTRは、基本的にアナログ信号の
記録を対象としたものではあるが、最近の技術進歩によ
り、画像データをデジタル形式でエンコード、デコード
してデジタルデータとして伝送することが可能となって
いる。従って、最近のVTRは、デジタル形式で表現され
た画像データを格納、検索できる能力を備えている。
【００３１】画像をデジタル形式で表現する際、特に、
音声と動画像とを併せて表現する際には、高いデジタル
データの密度が必要になる。従って、デジタルテレビの
信号には、高いデータ密度が必要になる。現在のNTSC標
準方式より鮮明で解像度の高い画像を表示できるシステ
ムを含む高品位テレビ（HDTV）では、現在のNTSC標準方
式で伝送したものと同等の品質をもつ画像をデジタル形
式で表現するためでさえ、より高いデジタルデータ密度
でビデオ画像を表現する必要がある。
【００３２】HDTVの画像を記録、再生するために必要な
高いデータ密度を与えるためには、VTRを用いることが
必要である。図４（ａ）に、２チャンネルー４ヘッドVT
Rシステムの例を示す。図示したように、２ーチャンネ
ルVTRでは、各データトラックへのデータ書き込みまた
はデータ読み出しのための一組のヘッドを用いる。２ー
チャンネルVTRのヘッドHA1-HB1、HA2-HB2の各組は、互
いに異なる対向角度で回転ヘッドシリンダ４に取り付け
られた２つのヘッドHA、HBとからなっており、ヘッドの
各組内の２つのヘッドが、テープ１上のトラック内の２
つのチャンネルに対し同時にデータ書き込み又はデータ
読み取りができるようになっている。従って、このシス
テムでは、VTRが実現できるデータ密度は、従来の１ー
チャンネルVTRでのデータ密度の約２倍になる。図４
（ｂ）に示すように、２ーチャンネルVTRでデータが書
き込まれたＴ１からＴ６の各々のトラックは、第１およ
び第２のデータチャンネルA、Bからなっている。
【００３３】データの圧縮と展開技術は、画像と音声情
報を表すために必要なデジタルデータの量を削減するた
めに用いることができる。従って、この技術は、テレビ
信号のために伝送するべきデジタルデータの量と、VTR
により記録すべきデジタルデータの量の削減に重要であ
る。しかし、このようなデータ圧縮によっても、HDTVで
の高品質な画像と音声の水準を確保するために、HDTVで
は高いデータ密度で伝送すべきデジタルデータの量が多
大となる。例えば、あるHDTVシステムでは、高品質な画
像と音声の水準を確保するためには、１秒あたり２４Mb
itのデジタルデータを伝送する必要がある。
【００３４】ISOでは、動画の補正原理を用いたデータ
圧縮のための標準規格を定めている。この規格は、ISO-
MPEG（国際標準化機構：動画専門グループ）標準と呼ば
れる。MPEGに準拠したデータ圧縮方法では、概念的にブ
ロック単位に画像取り込み変換（画像エンコード）を最
適化する適応性動作補正による離散余弦変換（DCT）が
用いられる。MPEG動作補正圧縮技術は、単一方向および
双方向予測能力（時間的な前進および後退）を用い、画
像フレームを正確に予測する。これにより、画像の詳細
部の再現に用いられるより多くのバイト数データを扱う
ことができる。
【００３５】MPEG標準に従えば、アナログビデオ信号は
デジタル化され、マトリックス状に編成されフィルタが
かけられ、データ圧縮処理のために用いられる内部フォ
ーマットに変換される。データ圧縮処理では、MPEG圧縮
アルゴリズムを用いたデータ圧縮が行われる。
【００３６】要約すると、データ圧縮処理に組み込まれ
るMPEG圧縮動作は、動作補正予測コーディングと適応型
DCT量子化を含んでいる。MPEGはフレームとして知られ
るデータ構造を用いる。フレームは画像情報を含み、一
つの完全なビデオ画像を定義する。たとえば、ビデオフ
レームは輝度ピクセル（Y）の一つ配列と色ピクセル（C
r 、Cb）の２つの配列からなるものであってよい。
【００３７】MPEG圧縮アルゴリズムに従えば、フレーム
は次の３つのタイプのいずれかに属するように分類され
る。
【００３８】・内部コード化フレーム（Ｉ−フレーム） ・予測的コード化フレーム（Ｐ−フレーム） ・双方向コード化フレーム（Ｂ−フレーム） Ｉ−フレームは、純粋な空間圧縮を用い、ほかのフレー
ムとは独立に処理される。従って、 Ｉ−フレームは、
フレーム内部の動作によって完全に処理される。完全な
画像がＩ−フレームのみから生成される。
【００３９】Ｐ−フレームは、前のＩ−フレームまたは
Ｐ−フレームを用いてコード化される。Ｐ−フレームの
圧縮は、前のＩ−フレームまたはＰ−フレームにもとづ
く時間的な予測に依っている。前向きの動作評価ならび
に補正のみが時間的な予測に用いられる。がいくつかの
内部コード化データを含むものである一方、Ｉ−フレー
ムから生成された画像と同一の画質をもつような完全な
画像はＰ−フレームのみからは生成されない。これは、
Ｐ−フレームでは、前向きの動作推定ならびに補正のみ
を用いているためである。
【００４０】Ｂ−フレームは、２つの隣り合うＩ−フレ
ームまたはＰ−フレームを用いて、双方向の動作補正予
測エンコーダによってコード化される。Ｂ−フレーム
は、２つ隣り合うアンカーフレームに従って時間的に予
測される。Ｉ−フレームとＰ−フレームの両者は、ほか
のフレームの動作補正に対するアンカー（または、基準
フレーム）としての役割を果たす。Ｂ−フレームの時間
的は予測では、前向きまたは後向き方向への動作補正、
あるいは両方向への動作補正を用いる。Ｂ−フレーム
は、他のフレームの予測には決して用いられない。Ｂ−
フレームの２つの隣り合うアンカーフレームに対する依
存性から、Ｂ−フレーム単独では、画像として認識に耐
える画像を生成するために十分なデータを保持すること
はない。
【００４１】以上の３種類のフレームは、各々、違った
やりかたで動作推定をおこなう。動作推定とは、動作に
よるピクセルの区画（ブロック）が空間的に移動する量
を計算する処理である。結果として得られる動作ベクト
ルは動作補正された予測コード化に用いられる。MPEG
は、前向きの動作推定（ここで推定は、過去に対する未
来のものを対象とする）と、後ろ向きの動作推定（ここ
で推定は、未来に対する過去のものを対象とする）の両
者を用いる。また、前向きおよび後向きの動作推定は、
組み合わせて、双方向の動作推定に用いられる。
【００４２】MPEGからの提案規準によれば、フレームは
順序づけられたグループごとに配列される。典型的なグ
ループとしては、たとえば表示される順に従い、“１つ
のＩ−フレーム、２つのＢ−フレーム、１つのＰ−フレ
ーム、２つのＢ−フレーム、１つのＰ−フレーム、２つ
のＢ−フレーム”を含むフレームの系列がある。図５
は、表示される順番に配置された画像の典型的なグルー
プと、時間的な予測処理でのグループに含まれる各フレ
ーム間の関係を示すものである。
【００４３】画像のグループは、ひと続きのフレームに
対して、指定したフレームをランダム（随意）に指定し
てアクセス（取り出し）しやすいように、考慮されてい
る。格納されているビットストリームでは、グループ内
の１番目のコード化されたフレームは、通常Ｉ−フレー
ムである。
【００４４】MPEGからの提案規準によれば、アナログビ
デオ信号がデジタル化された後に、デジタルデータはマ
クロブロックの形に再編成される。マクロブロックは、
動作補正と適応型量子化を行う単位となる。複数のマク
ロブロックが集まって、１つのフレームを構成する。各
マクロブロックは、画像の中のあらかじめ定められた空
間領域を定義し、輝度と色の情報を含んでいる。
【００４５】MPEGからの提案規準は、マクロブロックを
いくつかのスライスに割り当てる方法を規定している。
スライスは、マクロブロックの走査軌跡から数えた、マ
クロブロックの一連番号でありスライスは、マクロブロ
ックのラスタ（横方向の走査線）から数えた、マクロブ
ロックの連続している数を表わす整数である。スライス
は、DCTのDC係数や、動きベクトル等のマクロブロック
パラメータの差分符号化を行う範囲を表わす。各々のス
ライスはそれ固有のヘッダー情報をもっており、他のス
ライスとは独立している。各スライスは少なくとも一つ
のマクロブロックを含む。スライスは互いに重なり合う
ことはなく、またスライス間に空隙（ギャップ）もな
い。スライスの位置は、画像ごとに異なる。一番最初の
スライスは、画像の第1番目のマクロブロックから始ま
り、最後のスライスは画像の最後のマクロブロックで終
わる。スライスの最初のマクロブロックは、そのマクロ
ブロックのDCT（フレーム内符号化の場合）のDC係数
や、動きベクトル等のパラメータを持ち、これらは一定
値から差分符号化される。スライス中の一連のマクロブ
ロックの各々は、スライス中の前のマクロブロックから
のオフセットを表わす独自のパラメータを持っている。
従って、スライスの大きさは、個々のデータ片を読み取
って正確に複合化するための最小の大きさとなる。スラ
イス中の一部分でも欠落すると、スライス中の残りの部
分に含まれる動きベクトルとDC係数についての差分を復
調できなくなる。
【００４６】図６は、例えばHDTV信号に用いられる、MP
EG提案規準に従ったマクロブロックの一例を示すもので
ある。図６に示すように、１つのマクロブロックは、４
つの８行×８列の輝度ブロック（Yo, Y1, Y2, Y3）と、
２つの８行×８列の色差ブロック（Cr, Cb）からなる。
４つの輝度ブロック（Yo, Y1, Y2, Y3）と２つの色差ブ
ロック（Cr, Cb）は、ひとつのマクロブロックを構成
し、画像上の同一の空間領域を包含する１６行×１６列
の画像要素配列を符号化するのに用いられる。上記のよ
うに、マクロブロックは、動き補償と適応予測の単位と
して用いられる。
【００４７】MPEGからの提案規準によれば、動き補償予
測符号化は、Ｐ−フレームまたはＢ−フレーム内のマク
ロブロックごとに動きベクトルを計算することにより実
行される。MPEG規準に従ったデータ圧縮では、動きベク
トルをマクロブロックの単位で符号化するが、その具体
的な計算手法については特に指定はない。従って、MPEG
規準に従ったデータ圧縮を実現するために、さまざまな
動き推定手法が提案されている。一例としては、動きベ
クトルを計算で求めるために、画素ブロックの輝度信号
についてフレーム間での相関関係を利用し、マクロブロ
ックの輝度成分としえて動きベクトルを求める手法があ
る。
【００４８】いずれにせよ、目的に応じて、各マクロブ
ロックを符号化するための最適なモード（符号化の方
法）が選ばれる。所定の画像の内部では、各マクロブロ
ックは異なるいくつかのモードの一つに従って符号化さ
れる。フレーム内符号化モードは、空間的な情報のみを
用いるマクロブロック符号化方法のことである。これに
対し、フレーム間符号化モード（前向き動き補償、後向
き動き補償、双方向動き補償）は、現在処理中のフレー
ム以外のフレームからの情報をもちいた符号化方法を指
し、典型的なものとしては、動き補償フレーム間予測符
号化での時間軸上の予測に用いられる。Ｉ−フレームマ
クロブロックに対しては、フレーム間符号化モードのみ
が適用できる。
【００４９】Ｐ−フレームマクロブロックが初めにチェ
ックされ、動き補償をしないフレーム間符号化が適切か
どうかを判定する。この判定は、動き補償をしないフレ
ーム間符号化の結果として生じる、マクロブロックにつ
いての前向き予測の残差の輝度エネルギーを、計算によ
り求め、これをしきい値と比較することによりなされ
る。残差エネルギーがしきい値を下回るならば、マクロ
ブロックを動き補償をしないフレーム間符号化により符
号化する。そうでない場合には、前向きの動き補償をと
もなうフレーム間符号化によって残差マクロブロックが
得られる。これは符号化モード選択の最後のステップで
用いられる。
【００５０】同様に、Bーフレームマクロブロックは、フ
レーム間符号化が適切かどうかを判定するため、処理さ
れる。Bーフレームは双方向符号化されているため、フレ
ーム間符号化は、前および後のアンカーフレーム（すな
わち、Ｉ−フレーム、又はＰ−フレーム）に依存して、
前向きあるいは後向きどちらでも可能である。また、こ
の前向き、後ろ向きの選択は、前のアンカーフレームか
ら後のアンカーフレームのマクロブロックの平均値によ
っても判断される。動き補正をともなうフレーム間符号
化では、「前向き」、「後向き」、「双方向」の３つの
モードが可能である。Bーフレームのための符号化モード
の選択は、また輝度予測残差エネルギーに基づいてい
る。
【００５１】Ｐ−フレーム並びにＢ−フレームのマクロ
ブロックのための符号化モードの選択における最後のス
テップは、フレーム間符号化かフレーム内符号化のどち
らかを選ぶことである。一般的に、Ｐ−フレームとＢ−
フレームは、フレーム間符号化を用いて符号化される。
この選択は、オリジナルのマクロマクロブロックと（動
き補正の有無、いずれかで）フレーム間予測残差マクロ
ブロックの輝度エネルギーを比較することによりなされ
る。もし、オリジナルマクロブロックのほうが、予測残
差マクロブロックよりも小さいエネルギーを持っている
ならば、フレーム内符号化を選択する。
【００５２】動きベクトルの計算が終了したら、次に、
各マクロブロックを変換符号化する。要約すると、マク
ロブロックが、画素領域からＤＣＴ係数領域に変換され
ることになる。各フレームの画像情報（すなわち、 Ｉ
−フレームに関しては、画素の値であり、 Ｂ−フレー
ムおよびＰ−フレームに関しては、予測後の残差）を、
ＤＣＴを用いて変換し、次に適応的に量子化する。ＤＣ
Ｔを実施する目的のため、フレーム画像は、例えば、Ｄ
ＣＴ係数の配列といった値のブロックに分割される。量
子化された各ＤＣＴ係数は、ほかのMPEG特有のデータを
ともに可変長データとなり、ビデオ復号化モジュールに
よって復号化され、MPEGコードワードを作りだす。
【００５３】DCT処理により、ジグザグ走査形式でのＤ
ＣＴ係数のブロックが得られる。すなわち、変換係数が
低周波数から高周波数に向かうように走査する形式であ
る。このジグザグ走査の配置により、以降のランレング
ス符号化処理に適した状況となる。両方向に周波数がゼ
ロとなるＤＣＴ係数は、ＤＣ係数と呼ばれる。
【００５４】次に、適応的量子化の処理を、ＤＣＴ係数
の各ブロックに対しておこなう。ＤＣＴ係数に対して、
適応的量子化が施された後には、差分符号化、ランレン
グス符号化、可変長符号化などの既知の技術を用いたデ
ータ圧縮処理に、これらの係数が引き渡されることにな
る。結果として、ビデオ圧縮信号の復号モジュールは、
可変長のコードワード形式復号データと、マクロブロッ
クごとのヘッダと符号化データのビット長に関する情報
を生成する。ヘッダ部は、走査線あたりの画素数や面の
アスペクト比により定義される画像サイズの動的な仕様
のための機構を、＜inter alia＞で、提供する。また、
ビデオ圧縮信号の復号モジュールは、復号化されたデー
タがどのフレームを表わすのか、また、復号化されたデ
ータがどのマクロブロックとスライスを表わすのかを定
義する情報も出力する。
【００５５】コードワードは、更に、例えば、可変長の
符号化され圧縮されたビデオ信号を高い信頼度で伝送す
るトランスポート符号器により符号化される。
【００５６】MPEG準拠のデータ圧縮方法の規準では、Ｄ
−ピクチャを規定しており、これはまたＤ−フレームと
呼ばれる。Ｄ−ピクチャは、フレーム内符号化のみを用
いて符号化される。Ｄ−ピクチャの復号化された表現で
のＤＴＣ係数では、ＤＣ係数のみが与えられている。し
たがって、Ｄ−ピクチャは、フレーム内の各ＤＣＴブロ
ックのＤＣ係数からなっている。Ｄ−ピクチャは、Ｉ
−、Ｐ−、Ｂ−などのフレームの種類を含むシーケンス
の中には用いられない。
【００５７】Ｄ−ピクチャは、このように通常のMPEGの
ビット流とは分離して格納され、ほかの画像フレームの
種類を含むことのない分離した画像のシーケンスに現れ
るようにしなければならない。更に、Ｄ−ピクチャは、
分離して符号化し、伝送しなければならない。また、Ｄ
−ピクチャは、他のＩ−、Ｐ−、Ｂ−などのフレームを
復号化する最に用いられるアルゴリズムとは違う独自の
アルゴリズムによって符号化する必要がある。従って、
Ｄ−ピクチャは、Ｉ−フレーム等の他のMPEGデータと合
わせて復号化することはできない。
【００５８】動き補償圧縮技術を用いたHDTVについて提
案された標準の一つに、「AdvancedTelevision Researc
h Consortium」によって開発された「Advanced Digital
Television Sysem（"AD HDTV"）」がある。提案された
AD HDTVについての資料は、「"Advanced Digital Telev
ision, System Description", Advanced TelevisionRes
earch Consortium発行、1992年、１月20日」と「"Advan
ced Digital Television, Prototype Hardware Descrip
tion", Advanced Television Research Consortium発
行、1992年、2月12日」にある。この提案によるAD HDTV
システムは、MPEG++と呼ばれるISO-MPEG標準に基づき改
良されたデータ圧縮技術を用いている。
【００５９】MPEG++圧縮では、圧縮処理装置により生成
されたビデオデータを、比較的重要な高優先度（"HP"）
のビット流と、あまり重要でない普通の優先度（"SP"）
のビット流とに適応的に分離する機能を持った２ーパス
の符号化システムを用いる。高優先度（"HP"）のビット
流は、十分認識できる品質の画像を生成するのに十分な
データを与えるものであり、一方、普通の優先度（"S
P"）のビット流は、さらにHDTV水準の高品位の画像を生
成するために必要なデータを与えるものである。
【００６０】高優先度と普通優先度のデータ流への分離
は、適応的な優先度付けアルゴリズムを用いて行われ
る。このアルゴリズムは、＜inter alia＞で、MPEG準拠
フレームのＩ−フレーム、Ｐ−フレーム、Ｂ−フレーム
の各フレーム、MPEG++復号システムの出力のＨＰとＳＰ
ビット流の比率バッファの相対的な占有率とを考慮した
処理を表わすものである。最も高い結う鮮度は、ビデオ
データブロックの開始を閉めうMPEGヘッダに与えられ、
このヘッダは、受信したビデオデータの符号化を開始す
るのに必要となるものである。Ｉ−フレームと−フレー
ムの動きベクトルにも、高優先度が与えられ、一方、ほ
とんどのＢ−フレームデータは普通の優先度で伝送され
る。適応的な優先度付けアルゴリズムは、コードワード
のデータ流と、各コードワードデータ流に与えられた優
先度を表わす信号とを出力する。
【００６１】AD HDTVシステムは、可変長符号化圧縮ビ
デオデータを高信頼度で伝送するための優先度付データ
伝送（PDT）形式を用いる。PDT形式は、画像、音声、デ
ータの伝送に際して、予め伝送速度を指定しないで済
む、柔軟な多重化をサポートしている。すなわち、AD H
DTVシステムは、すべてのデータを固定長のパケットの
流に編成して伝送する。各パケットには、他のパケット
と区別するための識別子と誤り回復のために、適当なヘ
ッダが付与されている。このパケットは、「トランスポ
ートセル（Transport Cell）」と呼ばれる。
【００６２】コードワードのデータ流と、 ＨＰまたは
ＳＰの各コードワードに対する優先レベル」を受け取
り、トランスポートセルには、優先度に適したデータが
格納される。各トランスポートセルには、もし最新のト
ランスポートセルの伝送前に記録の同期が崩れた時など
に画像の符号化を再開するのに必要な情報を含む、適応
ヘッダ（Adaption Header）が付与されている。この情
報には、マクロブロックの番号、マクロブロック内での
ブロックの位置、フレームの番号、フィールドあるいは
フレームのコード、量子化のレベル、データの優先度、
更に、セル内のデータ境界へのポインタが含まれてい
る。異なった優先度をもつセル、すなわちＨＰのセルと
ＳＰのセルは、互いに異なるヘッダ情報を持っていて、
これらは、各々の優先度レベルのデータを符号化するの
に適した情報となっている。
【００６３】上記のように、AD HDTVシステムで提案さ
れている優先度付符号器は、単一の符号化されたビデオ
信号の符号語データ流を圧縮処理装置から受け取り、こ
れを２つの優先度レベルに対応した２つのデータ流（高
優先度（ＨＰ）、普通優先度（ＳＰ）に分離する。優先
度付符号器の目的は、認識できる画像を表わすＨＰ符号
語データ流を生成することにある。ＨＰ符号語データ流
は、より高い出力で伝送でき、また、少なくとも基本的
なビデオ画像の受像領域を増加させる分離周波数帯域に
わたって伝送可能である。
【００６４】提案されているAD HDTVシステムは、異な
る方法と評価基準を、ＨＰおよびＳＰ符号語データ流の
構成に用いることを可能とする。配置処理が一度だけ、
各フレームの始めに起動され、該当するフレームの中
で、高い優先度の伝送路（チャンネル）を介して伝送す
べきデータの割合を決定する。この決定は伝送されるフ
レームの種類（ Ｉ−フレーム、Ｐ−フレーム、Ｂ−フ
レームの各フレーム）、該当するフレームについて生成
されるデータビット数（圧縮処理装置から得られる数
値）、さらにＨＰおよびＳＰバッファの状態に依ってな
される。一般に、Ｉ−フレームの情報が最も重要となる
ことが多く、これは高い優先度をもつチャンネルを介し
て伝送される。これには、２つの理由がある。第１の理
由は、 Ｉ−フレームのデータ伝送誤りは、 Ｐ−フレー
ム、Ｂ−フレームの予測のベースとなるため、その効果
は、 Ｐ−フレーム、Ｂ−フレームのものに比べて長く
続くからである。第２の理由としては、Ｉ−フレームに
関しては時間的予測はしないので、DCT係数の誤りが生
じた場合、マクロブロックの画像情報が完全に欠落して
しまう事態に到ることにある。
【００６５】一方、 Ｐ−フレーム、Ｂ−フレームの各
フレームは、たとえ伝送誤りによってDCT係数が全く欠
落しても、妥当な画像を生成するための部分的な動き情
報さえあればなんとかなる状況でも生きる。従って、こ
こでの一般的な目的は、できるだけ多くの割合のＩ−フ
レームデータを、高い優先度をもつチャンネルを介して
伝送することにある。 Ｐ−フレームについては、全て
とは言わないまでもほとんどの動きベクトルデータと、
恐らくいくつかのＤＣＴ係数がＨＰチャンネルを介して
伝送される。もし更に伝送容量が増せば、ほとんどのＤ
ＣＴ係数は、ＨＰチャンネルを介して伝送される。伝送
データの欠落による影響は次のＩ−フレームデータが到
着するまで響くため、少なくともこれらのフレームのた
めの動画情報をＨＰチャンネルを介して伝送することは
重要となる。最後に、Ｂ−フレームは重要と考える必要
はほとんどない。その理由は、 Ｂ−フレームは予測の
目的には使われないからである。従って、Ｂ−フレーム
の誤りは、単一のフレーム内での影響に留まり、他のフ
レームに及ぶことはない。一般的に、高い優先度をもつ
チャンネルを介して伝送されるＢ−フレームのデータ量
は、３種類あるフレームの中でも、最も少ないものであ
る。
【００６６】AD HDTVの優先度設定処理は、ＨＰデータ
流に現れなければならないものを厳密に指定するもので
はないが、 AD HDTVの提案によれば、各フレームの種類
ごとに適用できる優先度設定に関する一般的な指針が与
えられている。 AD HDTVの提案によれば、全てのフレー
ムの種類に対しては、次の３つの重要な情報の種類が定
義されている。フレームヘッダ、スライスヘッダ、マク
ロブロック情報（アドレス、種類、量子化）である。
Ｉ−フレームについては、優先度の次には、順に、ＤＣ
ＤＣＴ係数、低周波ＤＣＴ係数、最後に、高周波ＤＣ
Ｔ係数である。Ｂ−フレーム、Ｐ−フレームについて
は、優先度の次には、順に、動きベクトル、 ＤＣ ＤＣ
Ｔ係数、低周波ＤＣＴ係数、最後に、高周波ＤＣＴ係数
である。以上のように、符号語は、より高い空間周波数
のDCT係数に対して優先度付けられる。
【００６７】提案されているAD HDTVシステムでは、Ｈ
Ｐデータの転送レートは、ＳＰデータの転送レートの１
／４である。従って、ＨＰデータとＳＰデータの比は、
１：４である。
【００６８】図７は、 AD HDTVシステムの提案に従った
トランスポートセルの構成を示す図である。各セルは、
誤り訂正レイア（層）と優先度付データ移送(PDT)フォ
ーマットレイアとを含んでいる。図７に示すように、PD
Tフォーマットレイアの内部には３つの下位レイアがあ
る。下位レイアは、データリンク層、MPEG++適応層、お
よびサービスデータ層である。データリンク層は、優先
度のレベル（ＨＰまたはＳＰ）を指示する情報を表わす
サービス種類を表わすバイト流データと、誤り検出のた
めのフレームチェックシーケンス（FCS）からなる。従
って、サービス種類を表わすバイト流を見ることによ
り、トランスポートセルが高い優先度なのか普通なのか
を瞬時に判断することが可能となる。また、サービス種
類を表わすバイト流データは、画像、音声のデータや補
助データの型を特定するものであり、４ビットの連続性
カウンタ(CC)部分を含んでいる。このカウンタは、各セ
ルを伝送するごとに、１づつカウントアップするもので
ある。この連続性カウンタにより、受信側のバッファ
で、特定のデータ移送処理において、訂正不能なセル誤
り等によるセルの不連続性を検出することができる。
【００６９】MPEG++適応層は、MPEG圧縮画像処理におい
て、復号器が可変長コードと同期をとることができるよ
うにする。各セルの１番目の利用可能なエントリ点は特
定され、 MPEG++適応層の適応ヘッダ（AH）に格納され
る。高優先度のデータでは、AHは、スライスエントリ点
の情報（移送データ中のスライスのエントリ点の第１ビ
ットへのポインタ）、フレーム種類の情報、フレーム番
号、フレーム中のスライスの番号を含む。低優先度のデ
ータでは、 AHは、マクロブロックの開始位置へのポイ
ンタ、フレーム種類の情報、フレーム番号、不レム中の
マクロブロックの番号を含む。
【００７０】各移送セルのビデオサービス層は、画像
（ビデオ）、音声データさらに必要に応じ制御データを
納めた移送データを含む。移送データは、ビデオに特有
なパラメータを含み、これらのパラメータは、長い間隔
にわたって誤りが生じた後の再同期化に用いられるもの
である。記録ヘッダ（RH）は各スライスの開始位置に現
れ、高優先度の移送セルにのみ入れられ送られる。いく
つかの数の記録ヘッダが、一つのセルに現れるが、１番
目のものだけがAHでのエントリ点として用いられる。以
上のように定義されたHPセルのためのAHにおけるエント
リ点の部分派、データブロックの開始位置についての情
報（これは常にRHである）を含み、さらに、フレームの
種類やスライスの番号等の他の情報を含む。RHは、優先
度ブレーク点（HPとSPの情報の間の区切りを指定するも
の）、垂直位置、量子化のスケールファクタ、記録ヘッ
ダの拡張部を含んでいる。
【００７１】以上を要約すると、 AD HDTVシステムの勧
告に従えば、各HPセルはスライス状に配置されたデータ
を含むことになる。また、各SPセルは、マクロブロック
の形で格納されたデータを含むことになる。エントリ点
によって、これらのデータブロックは、セルの境界をま
たがって分割できることになる。しかし、AHの情報は、
マクロブロックあるいはスライスの開始位置への１つの
ポインタを含むのみである。しかし、各セルでは１つ以
上のマクロブロックあるいはスライスの開始位置が存在
する。従って、これらのブロックの少なくとも一つはAH
に記録されるエントリ点を持たないことになる。反対
に、マクロブロックあるいはセルは、多くのセルからな
りたっているため、下位のセルでのブロックにはエント
リ点がないことになる。セルの欠落が生じた場合には、
エントリ点の情報を用いて、移送データを迅速に再同期
化できる。エントリ点のないセルの欠落にいたる誤り発
生の場合には、受信機はエントリ点をもつ次のブロック
の符号化を再起動することになる。
【００７２】さらに他のHDTVに関する標準としては、Ge
neral Instrument Corporationが開発した「DigiCipher
（登録商標）システム（ATVA-Interlaced システムとも
呼ばれる）」がある。このシステムについての資料は、
「DigiCipher HDTV System Description: General Inst
rument Corporation発行、1991年、８月２２日」にあ
る。DigiCipherシステムは、データ圧縮技術として、変
換符号化を用いている。
【００７３】DigiCipher（登録商標）システムは、完全
な、時間軸上で同期のとれた内部符号化データを含むフ
レームを用いるものではない。むしろ、内部符号化され
たデータが、画面上の垂直軸上で通常の画像を更新する
ものである。
【００７４】DigiCipher（登録商標）システムでは、一
つの画素は、８ビットのアクティブ画像データ（輝度と
色情報）により表され、一方、一つのブロックは、８×
８の画素マトリックスからなる画像領域である。スーパ
ーブロック（上位ブロック）は、水平方向に４つ、垂直
方向に２つのの輝度情報を表すルミナンスブロックを配
列した画像領域であり、当該画像領域から求めたU,V値
についての色情報を表す色ブロックが各ブロックに一つ
ずつ付いている。
【００７５】DigiCipher（登録商標）システムは DCTを
用いて、クセルのブロックを変換係数からなる新たなブ
ロックに変換する。この変換は、各ブロックに対して行
われ、画像全体が変換されるまで行われる。
【００７６】次にDCT係数を表すのに必要なデータのビ
ット数を削減する。これにより、係数の量子化処理は、
各DCT係数に対する重み係数を与えることになる。各係
数は、各々に対応した重み係数で割られる。そして、画
面の複雑度と視認上の特性とに基づき、量子化因子が決
定され、重み付けされた係数を量子化因子で割ることに
より、付加的なスケーリングが行われる。
【００７７】しかし、DigiCipher（登録商標）方式での
量子化の方法は、DC係数には適用されない。DC係数の最
も重要なビットデータは、量子化のレベルによらず、常
に選択されるようになっている。
【００７８】次に、Hoffmanコード化等の確率的コード
化が用いられ、画像の品質低下を防ぐ。DCT係数は、１
次元配列に編成され、信号強度、ランレングスを表すコ
ードに変換される。係数の大きさとその情報に先立つゼ
ロの数（ランレングス）を表す符号語が割り当てられ
る。
【００７９】更に、DC係数がHuffmanコード化され、次
に、スーパーブロック内で差分的にコード化される。こ
のコード化の処理効率は、係数を走査する順番に大きく
依存する。強度の大きな係数から、小さな係数に向かっ
て走査すると、値が０の係数続く部分の処理が削減でき
る。係数は、DC係数から走査を始め、上から下に向かっ
てジグザグに走査される。
【００８０】空間的な処理のみによって可能なデータ圧
縮の処理量には限界がある。しかし、フレーム間符号化
装置は、空間的な相関だけでなく、時間軸上の相関を用
いることでも、有効なものとなる。１つのフレームから
次のフレームへの僅かな動き変化があれば、時間軸上の
相関については、かなり高い高次項が存在する。
【００８１】DigiCipher（登録商標）システムでは、ま
ずどのように次のフレームが現れるかを予測し、次に予
測と実際の画像との差分を送り出すことにより、信号を
圧縮する。直前のフレームが、最も確実な予測情報であ
る。このような時間軸上で差分を符号化する方法は、ご
く僅かな動き変化に対しても、また空間情報が僅かしか
なくても、有効に働く。しかし、他の状況では、有効で
なかったり、予測なしに次のフレームを単純に符号化す
るよりもむしろ悪い結果をもたらす場合もある。
【００８２】直接、画像を変換符号化するかわりに、始
めに動き補償を用いて、推定画像を生成する。この推定
結果と実際の画像との差分を変換符号化し、さらに、変
換係数を正規化してから、前述のように確率符号化す
る。動き推定をするのに用いた２つのフレームのうちの
２番目は、復号器によって再構成された後に現れるた
め、常に前フレームとなる。
【００８３】一般的に、差分処理は、復号器にとって基
本的な問題を引き起こす。復号器が新しいチャンネルに
つながった時には、その時受け取るフレームが初めての
ものであり、それ以前の「前フレーム」は存在しないこ
とになる。各ブロックに対する少なくとも一つのパルス
コード変調（PCM）結果を受け取るまでは、獲得は遅れ
ることになり、これにより、獲得時間が不定となる。
【００８４】このように、 DigiCipher（登録商標）シ
ステムでは、0.37秒の時間の間に、全てのブロックが一
度にPCM形式で、分散を前提に処理される。この手法に
より、0.37業の差分パルスコード変調（DPCM）による、
獲得時間成分を達成できるが、チャンネルビット数の増
加が時間軸にわたり均一に及んでしまう。
【００８５】0.37秒というパラメータは、１１フレーム
毎に一つの強制PCMブロックが得られることを示唆して
おり、全体的な圧縮効率に、必然的ながらも重要な減少
があることを示している。0.37秒というパラメータは、
獲得時間と効率の間をトレードオフするために変化させ
ることができる。
【００８６】従って、 DigiCipher（登録商標）システ
ムには、データストリーム中の誤りや情報の欠落に対し
て、ほとんど耐性がない。 DigiCipher（登録商標）シ
ステムは、誤りが発見されると、前フレームからのマク
ロブロックを繰り返してしまう。誤りの検出は、マクロ
ブロック処理が終了した段階で全ての圧縮データが用い
られているかどうかをチェックすることによりなされ
る。本方式ではデータを可変長で符号化するため、誤り
が生じた後で再同期化が必要となる。しかし、次フレー
ムへのポインタを用いた次フレームの開始時を除くと、
再同期化をする余地はない。
【００８７】上記の各システムは、システムをVTRへの
適用に適するように、データフォーマットと圧縮手法に
ついて特定のものに指定するものではない。VTRへの応
用について特に必要となる事項には、通常の速度での再
生のための記録能力に加え、可変速度での早送り再生、
通常速度や他の速度での逆回し再生、スローモーション
再生やストップモーション表示等への対応能力に対する
要求が含まれている。VTRには、データを受信し、それ
を編成する際には、様々な速度や操作モードで再生でき
るように適した形式でテープ上にデータを記録できるこ
とが要求される。
【００８８】圧縮されて記録されたデジタルビデオデー
タを、通常の走行速度以上の速度での再生したり、逆方
向で再生することは困難となる。この理由は、上述した
ようなAD HDTVシステムやDigiCipher（登録商標）シス
テムのようなデジタル圧縮システムは、画像の記述をす
る際に、非常にコンパクトで冗長性のないデータ構造を
用いる。従って、圧縮されたデータのある部分だけを伝
送すると（例えば、通常の再生速度以上の速度で再生す
るときに生じる状況）、ビデオ復号器側でほとんど解釈
できないようなデータストリームが渡ってしまうことに
なる。
【００８９】VTRで早送り再生を可能にするためには、M
PEG標準を用いることが文献「Coding of Moving Pictur
es and Associated Audio for Digital Storage Media
at up to about 1.5Mbit/s: ISO 2-11172 rev 1, 1992
年、６月１０日」（以下、「MPEG Report」と称する）
に示されている。 MPEG ReportのページDー52からDー54に
よれば、MPEGのＤ−フレームとＩ−フレーム（量さｈと
もフレーム内符号化の材料を含んでいる）が早送り再生
を可能にするために用いることができることが示されて
いる。
【００９０】上述のように、 MPEGのＤ−フレームは、
通常のMPEGデータストリームの拡張であり、DCT変換のD
C係数のみを含んでいる。従って、Ｄ−フレームはフレ
ーム内符号化処理を用いて符号化された情報のみを含ん
でいる。 MPEGでは、 Ｄ−フレームは、 Ｉ−フレー
ム、Ｂ−フレーム、Ｐ−フレームの通常のビットストリ
ームとは完全に独立であり、通常のデータストリームと
は別に伝送され格納される。更に、Ｄ−フレームは異な
ったアルゴリズムによって復号化する必要がある。この
異なったアルゴリズムは、 Ｉ−フレーム、Ｂ−フレー
ム、Ｐ−フレームを復号するために用いられる復号化回
路とは別に独立した復号器の回路を用いることを要求し
ている。
【００９１】上記のような、Ｄ−フレームに対する独立
した符号化、復号化および格納の要求は、早送り再生モ
ードのためにＤ−フレームを用いるVTRでは、システム
のコストとシステムの複雑度とを増加させるように働
く。更に、フレーム内符号化されたＤ−フレームだけを
用いて再現することが可能な画質は、 Ｉ−フレームか
ら再生することができる画像に比べると比較的劣ってい
る。
【００９２】更に、 MPEG Reportの提案によれば、もし
Ｉ−フレームが近似的に１次元の配列状に並べられてい
れば、早送り再生を可能とするために、MPEG標準を用い
ることができる。例として、 MPEG Reportが規定してい
るものとしては、もしＩ−フレームが１０このフレーム
ごとに規則的に配列されているならば、 Ｉ−フレーム
のみを復号化し表示することにより、復号器は通常速度
の１０倍の速度でこの１次元データを再生することがで
きることがある。
【００９３】高速再生のためにＩ−フレームを上述のよ
うに用いることを推奨する一方で、MPEG Reportは、上
記の考え方は考慮すべき課題を記録媒体（メディア）と
復号装置に与えることについて十分認識している。提案
されているようにＩ−フレームを用いるには、メディア
（例えば、磁気テープ）は、高速の走行スピードに対応
し１０倍のデータ密度でデータ転送できることが必要と
なり、また復号装置は、この高いデータ密度でデータを
受信しＩ−フレームを復号できることが必要となる。 M
PEG Reportはこのような事情を認識しているとはいえ、
実際にMPEG に準拠したVTRシステムを実現する際に、こ
れらのメディアと復号装置に対する課題を克服するには
どうしたらよいかについては何も解決策を提示していな
い。
【００９４】更に、MPEG Reportは、高速再生中にメデ
ィア自体がＩ−フレームを分類して、有効なMPEGビデオ
ビット流を生成できるよう、これらを伝送することに用
いられることを推奨している。しかし、 MPEG Report
は、このようなことが可能となるシステムを、実際にど
のように実現すればよいかについては言及していない。
【００９５】
【発明が解決しようとする課題】高速再生中に起こる問
題点に加え、 MPEG や他の圧縮データ形式に準拠した情
報を記録するVTRを用いた際の、逆回し再生に関連する
問題点もいくつかある。フレーム間符号化ビット流の復
号化と逆回し再生を行うVTRでは、VTRの復号器は、画像
の各グループを前向きの方向で符号化す、符号化した画
像を格納し、これらの画像を逆順に再生できなければな
らない。これは、復号器に対して、データ格納に対して
高度な要求を求めるものであり、正しい順番で符号化さ
れたビット流に対してデータを取り出す（アクセスす
る）際の問題をさらに複雑化させるものである。更に、
逆回し再生を可変速度で行うような場合には、高速再生
に関して上記で述べたものと同様の問題が、逆回し再生
でも発生する。
【００９６】従って、 VTRによるテープ上へのビデオ情
報の記録のために MPEGやそれに相当する標準規格を適
用する際に、解決しなければならない課題がいくつかあ
る。
【００９７】高速度での再生機能をサポートする従来の
VTRシステムは、アナログビデオ信号を受信して、信号
をデジタル化し、信号に含まれる各画像フレームを主情
報（高速再生中に対象となる全画像の概略情報）と副情
報（画像の詳細情報）とに変換する。各画像フレームに
対応した主情報と副情報は、テープ上の各トラックが各
々異なる画像フレームに対応したデータを格納するよう
になっている単一のトラックの上に記録される。主情報
の各ブロックは、特定のフレームに対応しているもの
で、特定のフレームについての全てのデータを格納する
記録トラックの中心部分に記録される。一方、特定のフ
レームに対応している副情報は、特定のフレームに関す
る主情報を記録したトラックの中心部分の両側の領域に
記録される。主情報は、トリックプレイ中に、テレビ画
面上に表示する画像を生成するために用いられる。
【００９８】従来のVTRは、圧縮データ形式のデータを
直接受信することはなく、そのデータを主情報と副情報
とに変換するため、データをテープの上に記録する前
に、受信したアナログビデオ信号をデジタル化し符号化
する必要がある。更に、ここで用いられる符号化の処理
と１トラックあたり１フレームで記録する処理は、画像
のフレーム内符号化のみをサポートするものである。こ
のようなシステムでは、HDTVの場合のように、ビデオ画
像位のフレーム間符号化の画像情報は、多量のデータを
含んでいるため、単一のテープトラックに記録できない
という、厳しい制限がある。また、このようなシステム
は、一連のフレームのデ−タを格納するための膨大なデ
ータ量を削減するために、フレーム間符号化手法を有効
活用することができない。
【００９９】本発明の目的は、デジタルビデオレコーダ
に対応できる受像機を提供することにある。
【０１００】
【課題を解決するための手段】典型的な実施例では、本
受像機は、デジタルビデオテープレコーダ（VTR）との
信号接続口（以下、信号ポートと称する）、誤り隠蔽回
路を含むビデオ復号器とからなっている。ビデオ復号器
はビデオデータを受信し、そのデータを復号しCRTや液
晶ディスプレー等の表示装置に出力する。
【０１０１】デジタルVTRポートは、VTRからのVTR命令
とデータ出力に受像機を接続するために適応されるもの
である。デジタルVTRポートは、VTRビデオデータとVTR
命令（司令）をVTRから受け取る。VTR命令は、例えば、
VTRがトリックプレイモードで動作中であることや、特
別なトリックプレイの誤り隠蔽操作が必要なことを指示
することができる。ビデオデータは、例えば、デジタル
形式で格納した画像、音声のデータパケットからなって
いる。VTR命令は、分離独立したデジタルVTRポートに接
続された命令伝送線を介して、又は、画像、音声のデー
タパケットの一部に組み込まれて、受像機で受信され
る。代りに、誤り隠蔽回路は、受信したビデオデータを
モニタしながら、例えば、通常のVTR再生操作の場合よ
りも少ないフレーム間符号化されたフレーム数に対する
データが検出することにより、VTRがトリックプレイモ
ードで動作中であることを検出する。
【０１０２】誤り隠蔽回路を含むビデオ復号器は、デジ
タルVTRポートに接続されている。VTRがトリックプレイ
モードで動作することを指示するVTR命令を受信する
時、又は、受信したでデータからVTRがトリックプレイ
モードで動作していることを判断した時に、誤り隠蔽回
路はビデオデータの上で動作している通常操作の誤り隠
蔽を不可能（無効）にし、トリックプレイの誤り隠蔽を
可能（有効）にする。通常操作の誤り隠蔽とトリックプ
レイの誤り隠蔽の両方のために適用できる共通の誤り隠
蔽処理は多数存在するが、トリックプレイの誤り隠蔽に
は、通常操作の誤り隠蔽では用いられない付加的な誤り
隠蔽処理が含まれている。このように、トリックプレイ
の誤り隠蔽は、早送り再生や逆回し再生などの特殊なト
リックプレイに伴う誤りの隠蔽に特化した誤り隠蔽処理
を含むものとなっている。
【０１０３】本発明の誤り隠蔽回路は、各々、トリック
プレイのための誤り隠蔽を有効にした場合にビデオデー
タの時間フィルタリングもしくは空間フィルタリングを
行うために、時間フィルタもしくは空間フィルタ、ある
いは両者を含むものである。従って、本発明の受像機
は、VTRのトリックプレイの間には、通常の再生操作と
は違うデータ処理が可能となっている。これにより、本
発明の受像機は、トリックプレイの間には、VTRから送
られたデータについては、通常の再生操作のためのデー
タを受信して表示するのに比べて、より高品位の画像を
表示することができるものとなっている。
【０１０４】本発明の受像機の一実施例は、デジタルVT
Rポートとビデオ復号器とに接続された転送および優先
度復号化回路からなっている。転送および優先度復号化
回路は、画像／音声の転送データパケットとVTR命令を
受信し、パケットの分解と画像データの上での優先度の
解読を実行し、画像データの表示に先立って行われる追
加データ処理と誤り隠蔽処理のためにビデオ復号器に送
られるビデオ符号語を生成する。
【０１０５】更に、本発明の他の特徴として、デジタル
VTRポートと転送および優先度復号化回路は、チューナ
ーモジュールに接続されている。チューナーモジュール
は、送信機あるいはその他の送信サービスから信号を受
信し、受信信号の復調、格子復号化および脱インターリ
ーブを行い、画像／音声転送データパケットを生成す
る。更に、チューナーモジュールを介して、本発明の受
像機は、VTRからのビデオ信号を受信できる。もし信号
がVTRからのものであれば、受信機の誤り隠蔽回路とビ
デオ復号器は、チューナーモジュールを介して、ほかの
画像および音声データとともに、VTR命令を受信でき
る。
【０１０６】従って、本発明の受像機は、デジタルVTR
ポートあるいはラジオ周波数信号のいずれかからデータ
を受け取ることができる。信号選択装置は、転送および
優先度復号器による転送データパケットの分解と復号化
のために、チューナーモジュールから転送データパケッ
トを受け取るか、VTRポートから転送データパケットを
受け取るかを切り替える操作をする。このように、本発
明に受像機は、VTRからの信号を、直接的にまたはチュ
ーナーモジュールを介して間接的に、受信することがで
きる。いずれの場合にしても、もし「トリックプレイモ
ードで動作しているVTRからのデータを受信機が受信し
た」ことを検出したか、又は、「トリックプレイモード
で動作しているVTRからのデータを受信機が受信したこ
と」を表わすVTR命令を受信機が受信したならば、受信
機はトリック再生誤り隠蔽処理を実行し、通常再生誤り
隠蔽処理を無効にする。これは、トリックプレイ時に動
作しているVTRからのデータを受信した時に、認識可能
な連続した画像あるいはその一部分を表示装置に送るこ
とを目的としている。
【０１０７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例は、ビデオおよ
び音声信号を、通常およびトリックプレイ動作中に、画
像・音声の記録、再生を行うためのVTR等のデジタルビ
デオ記録装置に送る転送回路に関するものである。本発
明の他の実施例は、デジタルビデオおよび画像信号を記
録しトリックプレイ動作で再生するための、 VTR記録、
再生回路に関するものである。更に、本発明の他の実施
例は、例えば転送サービスあるいはVTRから受信した音
声および画像信号を転送して受信し表示する能力をもつ
信号受像機および表示回路に関わるものである。本発明
による様々な回路や実施例により、例えば、「トリック
プレイテープセグメント」と呼ばれ、VTRトリックプレ
イ動作の間に読み取られるテープセグメント中に記録す
るためのデータの選択を用意にすることにより、VTRの
トリックプレイ動作が可能となる。
【０１０８】本発明の様々な実施例によれば、トリック
プレイ動作中でも認識可能な映像を生成するために特に
有用なデータを、VTRがトリックプレイテープセグメン
トに書き込むものとなっている。これについては、以下
で説明する。トリックプレイテープセグメントのデータ
エリア容量には制限があるため、トリックプレイ動作の
間にトリックプレイセグメントから読み込んだ限られた
データに基づいて、もし然るべき品質で認識できる画像
を生成しようとするならば、このセグメントへ書き込む
データの選択は重要となる。各トリックプレイセグメン
トに格納されているデータは、トリックプレイデータブ
ロックと呼ばれるものから成り立っている。従って、以
下で説明する本発明の様々な実施例は、トリックプレイ
セグメントに記録するための画像データを優先度付けし
並べ替える（ソートする）回路に関するものである。更
に、本発明の他の特徴には ビデオデータ流からなるデ
ータパケットをVTRが完全に復号化しなくても良いよう
に、画像データの優先度付けと並べ替えを可能とする点
がある。
【０１０９】また、本発明は、VTRのトリックプレイ動
作中にトリックプレイデータの回復を最適化するように
設定されたテープ飢えの特定の場所にトリックプレイセ
グメントを配置することにより、トリックプレイ動作モ
ードでトリックプレイセグメントからデータが読み取れ
るデータ量を最適化する回路に関するものである。以下
で説明するように、本発明のひとつの特徴によれば、ト
リック再操作でも認識できる許容できる数だけの画像や
その一部を生成するために、いくつかの異なるトリック
プレイ速度とテープ操作方向に対しても十分な量のトリ
ックプレイデータを回復できるような位置関係で、トリ
ックプレイセグメントをテープ上の配置することが可能
となる。また、以下で説明するように、下記実施例での
トリックプレイセグメントは、テープの長手方向（走行
方向）に並行に延びる“多重速度”再生トラックとよば
れるものを形成する。更に他の実施例では、特定のトリ
ックプレイ速度で操作中に、VTRのヘッドが最適な数の
トリックプレイセグメントの上を通過するような位置関
係で、トリックプレイセグメントが配置されている。こ
の実施例によれば、特定の再生速度とテープ走行方向で
のトリックプレイ動作中にテープの横幅方向にVTRヘッ
ドが通過する各パスの中で通過するトリックプレイセグ
メントは、特定のトリックプレイ速度とテープ走行方向
での高速走査トラックから構成されている。
【０１１０】本発明の一つの実施例は、画像および音声
信号をデジタル化、符号化、優先度付け、パケット化
し、以降の転送処理のために、VTR等のビデオ記録装置
に供用するデジタルデータの形式を最適化する画像およ
び音声データの伝送回路に関するものである。本発明の
システムは、様々なデジタルHDTVシステムと組み合わせ
て用いることができる。
【０１１１】以上のように、デジタルHDTVについては、
様々な標準規格が提案されている。しかし、提案されて
いるシステムの中には、VTRに適合するために完全に最
適化されたデータ形式を含むものは見当たらない。本発
明の一実施例は、VTRやその他のデジタルビデオ記録装
置とともに利用するための、デジタル画像および音声の
データ流を最適化する回路に関するものである。ここで
は、様々に提案されているHDTVシステムで用いられてい
るデータ圧縮手法のような、データ流を生成するための
通常のデータ圧縮手法との互換性を保っている。一般的
には、本発明の回路は、（１）VTR最適化データ優先度
付け手順、（２）VTR最適化データ優先度付け手順を反
映したデータのパケット化、および（３）データパケッ
トの内容を記述しデータパケットを完全に復号化しなく
てもパケット内容を識別できるようなヘッダの実現方法
を提供するものである。
【０１１２】さて、具体的に図面を引用し、本発明の実
施例を説明してゆこう。まず、図８（ａ）は、本発明の
一実施例による画像と音声の伝送回路のブロック図を示
したものであり、伝送回路全体には符号100を付して示
してある。回路100は、ビデオ符号化装置（ビデオエン
コーダ）102、音声符号化装置（音声エンコーダ）103、
優先度付け装置104、転送符号化装置（転送エンコー
ダ）109、チャンネル変調器110、および送信機／アンテ
ナ112とから構成されている。
【０１１３】本発明の一実施例によれば、ビデオエンコ
ーダ102は、圧縮されていないアナログビデオ信号を、
ビデオカメラ等のビデオ情報源から受け取るためのビデ
オ信号入力を備えている。ビデオ符号化装置102は、受
信したビデオ信号をデジタル化（離散化）し、符号化
し、圧縮して、符号化されたビデオデータ流、例えば、
ビデオ符号語データ流を生成する。ビデオ符号語データ
流を生成するために、ビデオエンコーダ102は、動き推
定や他のMPEG符号化手法のような、ひとつ以上の符号化
およびデータ圧縮手法を用いてもよい。従って、採用し
た符号化手法に依存して、ビデオ符号化装置102は、ビ
デオフレーム、スーパーブロック、スライス、マクロブ
ロックのを始めとし、符号語データ流の中のデータが様
々な可能なデータ構造と符号化手法に従って表現できる
様々なビデオ情報を含む、様々な種類のビデオデータに
対応した符号語形式でデータを出力する。ビデオ符号化
装置102は、符号語に加え、画像ヘッダを生成する。こ
こで、個々の画像ヘッダは、各ビデオフレームを構成す
る特定の符号語と関連しあうものである。
【０１１４】ビデオエンコーダ102により出力された符
号語データ流は、例えば、符号語の流れから構成され
る。ここで、各符号語は、様々な数のビットにより表現
されている。通常、符号語は、それらの互いの相対位置
によって区別して認識されており、従って、符号語デー
タ流中の符号語の順序によって把握されている。データ
流中の符号語は、例えば、画像、スライスおよびマクロ
ブロックのヘッダを表わしている。
【０１１５】音声エンコーダ103は、音声信号を、例え
ば、ビデオエンコーダ102に供給されるビデオ信号源と
して働くビデオカメラに取り付けられたマイクロホン等
から受け取る。音声信号は、音声エンコーダ103によっ
て、デジタル化、符号化、パケット化される。音声エン
コーダ103は、音声データパケット出力を介して、符号
化された音声データのパケットを出力する。この音声デ
ータパケット出力は、転送符号化装置のマルチプレクサ
108の対応する入力に接続している。
【０１１６】提案されているAD HDTVシステムのよう
に、複数のデータチャンネルをとおしてビデオデータの
各部分を転送するビデオ転送システムでは、例えばビデ
オデータの優先度付けに基づいて分離されたデータチャ
ンネルを介しての転送のために、ビデオデータ流を分離
する方法を提供することが必要である。それによって、
データ流中の他のデータに対して相対的に割り当てられ
たデータの優先度レベルに基いた様々なデータチャンネ
ルを介しての転送に関する相対的な優先度に従ってビデ
オデータを分離することができる。例えば、 AD HDTVシ
ステムの提案規格が要求していることは、ビデオエンコ
ーダから出力された符号語が２つのデータ流に分割する
ことである。分割されて得られる一方のデータ流とは、
高優先度（HP）データ流であり、これは見ることができ
る画像を生成するための基本的なデータを含んでいる。
他方のデータ流は、標準優先度（SP）データ流であり、
高品位のｇ増を生成するために必要な残りのデータを含
むものである。 AD HDTVシステムの提案規格では、HPと
SPの各データ流は、２つの独立したデータチャンネルを
介して転送され、HPとSPのデータ比は、１：４である。
【０１１７】提案されたAD HDTVシステムは、分離した
データチャンネルを介してデータの優先度割付と転送を
行うものであるが、提案されているままの優先度割付の
手順では、データを最適化できない。
【０１１８】図８（ａ）に示した本発明の優先度割付装
置104は、トリックプレイ動作等のVTRの応用機能に対す
るデータの意味や使われかたに依存した優先度割付の手
順を装備している。従って、ビデオデータの効用は、ど
れほどデータがトリックプレイ動作中に用いられるよう
な認識できる画像を生成するためにどれ程データが役に
立つかの関数として決定される。
【０１１９】図８（ａ）に示すように、ビデオエンコー
ダ102からの出力は、優先度割付装置104の対応する入力
に接続されている。優先度割付装置104は、ビデオ符号
語データ流を、ビデオエンコーダ102から受け取り、デ
ータ中の符号語を幾つか異なる優先度に振り分ける。
【０１２０】優先度割付の処理の一部として、優先度割
付装置104は、様々な種類のデジタルビデオデータ、す
なわち、VTRにとって特に有用なものとしてのビデオ符
号語に含まれるデータの種類の一部（サブセット）を識
別する。ビデオ符号語データ流中のビデオ符号語には、
優先度が付与され、すなわち、各々に異なる優先度レベ
ルが割り当てられる。この優先度レベルを付与する基準
は、各符号語中のデータがVTRへの応用に関してもつ相
対的な効用（役に立つ度合）であり、特に、トリックプ
レイ動作中に画像を生成する際のデータの有効性であ
る。
【０１２１】優先度割付装置104は、転送エンコーダ109
の入力に接続する２つの出力を有している。転送エンコ
ーダ109は、ビデオ転送パケット化装置106とマルチプレ
クサ108とから構成されている。ビデオ転送パケット化
装置106は、符号化されたビデオ信号、すなわち優先度
割付装置104より与えられたビデオ符号語をパケット化
する役割をもつ。
【０１２２】本発明の優先度割付装置104は、転送エン
コーダのビデオ転送パケット化装置106の対応する入力
に接続されたビデオ符号語データ流出力を介してビデオ
符号語データ流を出力する。更に、優先度割付装置104
の優先度レベル信号出力は、転送エンコーダのビデオ転
送パケット化装置106の対応する入力に接続されてい
る。この接続を通して、優先度割付装置104は、パケッ
ト化装置106に対して、ビデオ符号語データ流中のデー
タに付与された優先度レベルを示す信号を送る。
【０１２３】また、転送エンコーダ109のビデオ転送パ
ケット化装置106には、ビデオエンコーダ102からいくつ
かの信号が供給される。ビデオエンコーダ102からパケ
ット化装置106に送られる情報は、符号語データ流中の
ビデオ符号語間の対応関係を示すものであり、当該デー
タがどの特定のフレーム、スーパーブロック、スライ
ス、マクロブロックあるいは他のビデオ情報の一部を表
わすのかを示すものである。従って、図８（ａ）は、フ
レーム情報出力、マクロブロック情報出力、スライス情
報出力を示しており、各々の出力は、ビデオ転送パケッ
ト化装置106の対応する入力に接続されている。ビデオ
エンコーダ102とパケット化装置106との間のビデオ情報
の接続線の数は、システムで採用される特定の符号化と
パケット化のアルゴリズムに依存して、実際にこれらの
接続を通して送られる実際の情報に即して変化する。し
かし、ビデオエンコーダ102は、通常パケット化装置106
に対して、パケット化装置106が各ビデオパケットを生
成する際にこれに付加するパケットヘッダに含まれる情
報を送り出す。
【０１２４】ビデオ転送パケット化装置106は、優先度
割付装置104から出力されたビデオ符号語をビデオパケ
ットに組み込み、各ビデオパケットにヘッダを追加す
る。パケットヘッダは、データ転送のビデオデータの符
号化を再開するのに必要な情報を含んでいる。転送パケ
ット化装置106により追加されたヘッダに含まれる情報
は、例えば、マクロブロック番号、マクロブロック中の
スーパーブロックの位置、フレーム番号、フィールド又
はフレーム符号化量子化レベル、パケットに含まれるデ
ータの優先度レベル、およびビデ０データパケット中の
データ境界へのポイントを含んでいる。優先度の異なる
パケットには、与えられた優先度レベルのデータを符号
化するさいに有用な情報を含む異なるヘッダが付与され
る。適切なパケット化と、パケット化したビデオデータ
のデータ種類もしくはVTR優先度レベルのパケットヘッ
ダを用いた特定により、転送されたパケット化データを
受信するVTRでは、最小の符号化処理量でデジタル情報
の並べ替え、記録および検索が可能となる。
【０１２５】図８（ｂ）は、転送パケット化装置106に
より、本発明に従い生成されたデータパケットに追加さ
れた、好適なビデオパケットヘッダ150の一例を示した
ものである。図８（ｂ）に示すように、パケットヘッダ
150は、パケットIDデータブロック151、優先度IDデータ
ブロック152、エントリ点データブロック154、エントリ
IDデータブロック156、および処理変数ブロック158から
構成されている。パケットIDデータブロック151は、パ
ケットの発生源、パケットの一連番号等を特定する情報
から構成されている。優先度IDデータブロック152は、
特定のビデオデータパケット内に含まれるデータの優先
度を示すための情報から構成されている。エントリ点デ
ータブロック154は、データパケットにおける次のオブ
ジェクトを指すポインタ、例えば、マクロブロックまた
はスーパーブロックヘッダを含んでいる。エントリIDデ
ータブロック156は、エントリ点データブロック154の指
すオブジェクトのIDを含んでいる。更に、ヘッダ150
は、復号化に必要であるが再同期化の間に失われるおそ
れのある処理変数158のブロックも含んでいる。この処
理変数158は、全体のフレームまたは連続した画像に対
して共通なビデオ符号語データ流中の変数を含むもので
あってよい。
【０１２６】上記のようなビデオデータの優先度割付と
パケット化により、トリックプレイ動作に重要なデータ
をVTRが識別、特定しやすくなる。以下で説明するよう
に、本発明によるVTRは、特定のトリックプレイセグメ
ント中に、すなわちトリックプレイ中にデータを読み取
ることができるようなテープ上の領域中に、パケット化
されたデータを選択して記録できるようになっている。
トリックプレイセグメントは、限られた大きさをもって
いる。従って、トリックプレイ動作のためにデータを蓄
えるこれらのセグメントを利用するVTRは、この記録領
域中に記録された限られた量のデータに基づいて、認識
できる画像を生成できるようにするために、トリックプ
レイセグメントに記録するデータを選択しなければなら
ない。本発明によると、VTRは、これらのトリックプレ
イセグメントに記録すべきビデオデータを、トリックプ
レイ動作中に認識できる画像を生成するためにデータが
どれ程有用かに基づいて、ビデオデータ流から選択す
る。そして、データは、記録領域の空き状況を判断し優
先度の高いデータを優先度の低いものよりも先に記録す
るという基準に基づき、トリックプレイセグメントに記
録される。データ転送に先立ち、トリックプレイモード
に特に有用なデータを予め優先度割付し、識別しておく
ことにより、VTRがトリックプレイ動作のためにデータ
を優先度割付する必要をなくす一方で、VTRデータを復
号化し並べ替える際のVTRの処理負荷を軽減することが
できる。従って、データ転送に先だってビデオデータを
優先度割付しておくことにより、より簡単で安価な方法
で、トリックプレイ機能を備えたVTRシステムを実現す
ることができる。
【０１２７】優先度割付装置104から出力されたビデオ
符号語データ流は、パケット化され、多重転送チャンネ
ル、例えば、高優先度転送チャンネルと普通の優先度転
送チャンネルを備えたチャンネルを介して転送するため
の２つ以上のデータ流に分割される。本実施例では、ビ
デオ転送パケット化装置106は、優先度割付装置104によ
って特定の各ビデオパケットに含まれるデータに割り当
てられた優先度レベルに従って、ビデオパケットを異な
ったデータ流に分割する。一方、本発明のVTRの有用度
優先度割付手順とは独立した転送優先度割付手順が、ビ
デオ転送パケット化装置106内に含まれる転送データチ
ャンネル優先度割付装置105によって実現される。しか
し、組み込まれた転送優先度割付手順とは関係なく、本
発明の転送エンコーダ109から出力された各々の画像／
音声転送データパケットについては、ヘッダを用いるこ
とにより識別し特定することができ、このヘッダは、ト
リックプレイ動作のためにデータの選択を容易にするた
めの各画像／音声転送データパケットに含まれるデータ
の種類と優先度レベルとをVTRが識別できるようにした
ものである。
【０１２８】多重データ転送チャンネルを用いた時、ト
リックプレイ動作のために最も有用なデータを特定のデ
ータチャンネル、すなわち高優先度チャンネルに割り当
てることにより、トリックプレイセグメントに記録され
たデータのVTRによる選択を容易にできる。これは、ト
リックプレイ動作のための最も優先度の高いデータを、
低い優先度のデータからある程度分離できるためであ
る。この場合、VTRは、まず始めに、トリックプレイセ
グメントに記録すべきデータとして、HPデータ流を検索
しにゆく。次に、トリックプレイセグメントを満たすた
めに高優先度データ流に十分なデータがない時にのみ、
VTRは標準の優先度チャンネル中のデータを並べ替える
必要がある。
【０１２９】本実施例では、多重チャンネルは画像／音
声転送データパケットを転送するために用いられ、転送
エンコーダのビデオ転送パケット化装置106は、分離し
たチャンネルを介し転送データチャンネル優先度割付装
置105を用いたデータ転送のために、ビデオパケットを
多重データ流に分解する処理を実行する。
【０１３０】AD HDTVシステムの提案規格では、２つの
分離独立したデータチャンネルを介した伝送のために、
HDTVデータ転送セルを２つのデータ流、すなわち高優先
度（HP）データと標準優先度（SP）データ流に分割する
ことを要求している。更に、提案されたAD HDTVシステ
ムは、MPEGビデオ符号化のＩ−フレーム、Ｐ−フレー
ム、Ｂ−フレームの各フレームの特徴を活用している。
提案されているMPEG仕様では、HPデータ流の内容を決め
るための一般的な指針を述べているにとどまっている
が、ビデオパケット化装置106には、トリックプレイ動
作のようなVTRの応用操作のためのビデオデータの相対
的な有用度に基づき、HPデータ流のビデオデータの内容
を決定するための手順を組み込んである。
【０１３１】図８（ａ）に示したビデオパケット化装置
106は、提案されている AD HDTVシステムとともに使用
することに特に適している。これは、ビデオパケット化
装置106が、データの一部分をパケット化しそれをHPデ
ータチャンネルに割り当て、また他の部分をパケット化
しそれをSPデータチャンネルに割り当てためである。AD
HDTVシステム提案でのHPデータのSPデータに対する部
分比は、１：４である。従って、予め設定された固定時
間の間は、ビデオ転送パケット化装置106に含まれ、デ
ータをHPデータとSPデータに振り分けるために用いられ
るレートバッファを満たすのに必要な時間により決定さ
れる、ビデオ転送パケット化装置106は、優先度割付装
置104から受け取った最も優先度の高い符号語をHPデー
タ流に割り当てる。ビデオ転送パケット化装置106は、
この時間間隔の間に受け取った他のデータをSPデータ流
に割り当てる。このように、高優先度データがパケット
に対し、標準優先度データが４パケットとなる特別の比
率になるべく近い比率で、データはパケット化装置106
によって分割される。
【０１３２】受信機とVTRのデータバッファ処理への要
求を穏やかなものにするために、ビデオ転送パケット化
装置106とマルチプレクサ108は、画像／音声データパケ
ットを、エンコーダ102から出力される各画像グループ
に含まれるデータが、単一の時間間隔の間に転送される
よう、編成する。各々の特定の画像のグループに対応し
た単一の時間間隔は、受信機が特定の画像のグループに
含まれる全てのフレームを表示するために必要な時間以
下となる。このデータ同期かはMPEG標準では必要とされ
ないものの、このような同期化は、ある場合には、受信
機とVTRのデータバッファ処理への要求を穏やかなもの
にするのに有利となる。例えば、画像のグループが、転
送のために一定の許容時間を費やし、対応する一定の最
大データ量から構成される場合、画像のグループの各境
界上でビデオシーケンスを複写するために、VTRは他の
データ源と同期をとることができる。これにより、画像
のグループからなるデータを編集するのに用いられるビ
デオデコーダでのバッファあふれの可能性を防ぎなが
ら、圧縮されたビデオデータ流の編集が可能となる。こ
のように、各画像のグループに含まれるデータを、表示
時間より短いの単一の時間内に転送することにより、予
測可能な最大容量をもつデータバッファを受信機とVTR
で用いることができる。このように、データのオーバー
フローを防ぐために必要なバッファの容量を設定するこ
とにより、データのオーバーフローの可能性を防ぐため
に、余分なデータ格納容量をもった過大なバッファが用
いる必要がなくなる。
【０１３３】図８（ａ）に示すように、ビデオ転送エン
コーダ106は、マルチプレクサ108の対応した入力に接続
されたHPビデオパケット出力とSPビデオパケット出力を
備えている。このように、マルチプレクサ108にはビデ
オ転送エンコーダ106から出力されたデータパケットが
供給される。また、マルチプレクサ108は、入力とし
て、音声エンコーダ103から出力された音声データパケ
ットと補助データパケットを受け取る。マルチプレクサ
108は、画像、音声および補助データパケットを、画像
／音声転送データパケットに読み込む。また、マルチプ
レクサ108は、各転送データパケットに、各々の特定の
転送データパケットに含まれるデータパケットの種類を
表すヘッダを追加する。転送データパケットの大きさ
は、組み込まれる特定の転送システムの特性によって変
化する。例えば、AD HDTV対応の転送システムの場合に
は、 AD HDTVシステム標準規格でデータセルと呼ばれる
各転送データパケットは、148バイトの固定長をもつ。
【０１３４】一般に、様々なデータの種類を識別し特定
するには、各画像データパケットのデータ種類を識別す
るヘッダを、予め定めた方法や形式で、ビデオ転送パケ
ット化装置106によって直接各ビデオデータパケットに
付与する必要がある。同様に、マルチプレクサ108によ
り付与されたヘッダは、直接、画像／音声転送データパ
ケットに付与する必要があある。一方、ビデオパケット
と転送データパケットは、それらのデータ内容を単独
で、連続したビデオあるいは転送データパケット列の内
部での参照信号に対するパケットの相対位置によって識
別されるようになっている。本実施例では、予め定めら
れたデータ流のタイミングを調整することで、VTRが各
ビデオデータパケットを画像／音声転送データパケット
の中から識別でき、また各パケット中のデータの種類と
優先度を特定できる限り、ビデオ転送パケット化装置10
6あるいはマルチプレクサ108によって、ヘッダを関連す
るパケットに直接付与する必要はない。また、受信した
データ流を完全に復号化する必要もない。
【０１３５】転送エンコーダ109は、チャンネル変調器1
10の対応する入力に接続したHPおよびSP画像／音声転送
データパケット出力を備えている。チャンネル変調器11
0は、有線によるデータ転送や無線アンテナシステム等
の選択された転送サービスに対応した変調信号を得る変
調方法を用いて、転送データパケットを変調する。従っ
て、図８（ａ）に示すように、チャンネル変調器110の
出力は、送信機／アンテナ112により表される転送サー
ビスに接続している。
【０１３６】本発明の優先度割付装置104は、伝送回路1
00に関して上記で説明したもので、AD HDTVシステムの
ようなMPEGデータ圧縮手法を用いたシステムで用いるの
に特に適している。しかし、優先度割付装置104は、Dig
iCipher（登録商標）システムを始めとした、 MPEG基準
のデータ符号化方法や完全なフレーム内符号化ビデオフ
レームを採用しない、他のデジタルビデオシステムとも
組み合わせて利用できるものである。
【０１３７】優先度割付装置104は、トリックプレイ操
作中に認識できる画像やその一部を生成するのためのデ
ータの有用度に基づき、一連の優先度レベルにデータを
割り付けるのために、最適化された優先度割付手順を組
み込んだものである。提案されたAD HDTVシステムとと
もに用いることに特に好適な実施例において、優先度割
付装置104によって実現されている優先度割付手順は、
符号化された以下の画像デーを下記ように異なる優先度
レベルで認識し割り付けるためのものである。下記で
は、優先度レベルは、ビデオレコーダのトリックプレイ
操作への有用度の順に並べてある。
【０１３８】 優先度レベル 各優先度レベルに割り当てられた符号化された画像データ のサブセット（種類） １ ビデオ符号語ヘッダ：下記を含むもの ・I−フレームとＰ−フレームのシーケンスと画像情報、 ・スライスデータの画面上の位置を含むI−フレームと Ｐ−フレームのスライスヘッダ、 ・DPCM符号化のための開始点 ２ 下記のいずれかの情報を含むI−フレームとＰ−フレーム のマクロブロックヘッダ： ・スライス中のデータブロックの位置 ・量子化 ・ブロックのコーディング方法 ３ I−フレームのためのDCTのDC係数 ４ 最新のI−フレームまたはＰ−フレームから次のフレーム を予測するために十分な情報を与える、Ｐ−フレームの 動きベクトル ５ 予測されたフレームを補正し画質を向上するＰ−フレーム のためのDCTのdc係数 ６ I−フレームと予測されたフレームの両者の画質を向上させ るのに用いられる、I−フレームに対する高次DCT係数の 百分率 ７ 予測されたフレームの画質を更に向上させるのに用いられる Ｐ−フレームに対する高次DCT係数の百分率 ８ ビデオ符号語データ流中のその他の全ての データ 上記の優先度割付手順は、本発明の一特徴によれば、ど
の画像データがトリックプレイセグメントに、後のトリ
ックプレイ操作時のデータ読み取りと活用のために記録
されたかを決定する時に、VTRにより実現される優先度
割付手順と同等であることに注意いただきたい。
【０１３９】VTR応用のために符号化された画像データ
の優先度割付がパケット化と転送の前になされるなら
ば、もしくは、優先度割付装置104によって認識される
データの特定のサブセットがパケットヘッダによって識
別、特定されるならば、トリックプレイのためのデータ
格納への書き込むための適切なデータを特定するために
VTRがやらなければならない処理の量は、格段に削減さ
れる。一方、このような優先度割付とパケット化がない
場合には、VTRは、ビデオデータ流の可変長符号化を復
号化し、優先度割付装置を用いてデータを編成して、し
かるべき優先度レベルに割り当てる必要がある。従っ
て、本実施例では、VTRは、画像復号器（以下、ビデオ
エンコーダと称する）と優先度割付装置の両者を含む必
要があり、VTRの優先度割付装置は、送信機に関して上
述した優先度割付装置104と同一あるいは同等のもので
ある。
【０１４０】Ｐ−フレームデータのようないくつかの入
手可能なデータは、トリック操作のためには用いられな
いが、例えば、少ないヘッドを持つVTRの場合や、９倍
速などのより高速の再生速度を用いる場合ではトリック
プレイデータのために利用可能なデータ格納容量は限ら
れているため、優先度割付手順がVTRの能力に依存しな
いままであるように、ビデオデータ流中の全てのデータ
を優先度割付処理によって特定の優先度レベルに割り当
てることが、なお望ましい。
【０１４１】上記のように、転送に先だってすべての画
像データを優先度割付しておくことにより、各受信VTR
は、余分なデータ優先度割付を必要とせず、各VTR自身
の特定のトリックプレイ揚力に基づいて、データをトリ
ックプレイ格納位置に配置することができる。例えば、
受信VTRは、高優先度データを、できるだけ多く特定の
テープ上のトリックプレイスペースに記録するだけでよ
い。従って、トリックプレイ操作中に読み取られるデー
タを書き込む際には、VTRは、トリックプレイデータの
ためのテープ上の領域を使いきるまで、最も高い優先度
レベルから順に低い優先度に向かって対応するデータを
書き込むものとなる。
【０１４２】以上では、AD HDTVシステム提案に一般的
に関連した用語を用いて、優先度割付装置104により識
別され優先度割付されるデータのサブセットについて説
明したが、上記の優先度割付手順を他のシスエムに適用
する際には、「Ｉ−」という用語（接頭語）は一般的に
映像イメージのフレーム間符号化データセグメントを指
すものとして解釈され、また、「DC係数」は画像データ
の輝度あるいは色情報ブロック全体の平均値を指すもの
として解釈される。より一般的な用語の使い方に従う
と、DCTのDC係数は、映像イメージデータのあるブロッ
クのための減少した低周波数値を指すものとして解釈さ
れる。例えば、上記の優先度割付手順を、Zenith社およ
びAT&T社により提案されているDSC（Digital Spectrum
Compatible）HDTVシステムに従って動作するビデオエン
コーダにより生成されるデータ流に適用する時には、DS
Cデータの各フレームはフレーム間符号化データから構
成されるものとして扱うことができる。
【０１４３】上記のデータの優先度割付の順序の基準に
ついては、以下で、VTRのトリックプレイ操作のための
データの有用度の観点からその詳細を説明する。
【０１４４】上述したように、VTR応用のためには、テ
ープ上の特定のトリックプレイ位置に記録するデータを
選択するVTRに対し、復号と優先度割付のための処理負
荷を軽減するため、データの転送に先立ってビデオデー
タを優先度割付しておくことが役立つ。
【０１４５】優先度割付装置104により実現される優先
度割付手順と、データ転送に先だってデータに優先度割
付がなされない時の本発明のVTRは、符号化されたビデ
オデータ、すなわちビデオ符号語を、一連の優先度レベ
ルに分離するように設計されている。
【０１４６】符号化されたビデオデータのサブセット
は、トリックプレイ操作中に最小のデータ量から認識可
能な映像を生成するためのデータの有用度に基づき、各
々の優先度レベルに割り当てられる。より低い優先度レ
ベルに対応した付加的なデータを用いることにより、ト
リックプレイ操作中の映像の品質を段階的に改善するこ
とができる。例えば、優先度レベル１、２、３に割り当
てられたデータから生成された映像は、優先度レベル
１、２、３、４に割り当てられたデータから生成された
映像よりも画質が低い。ビデオデータの優先度レベル
は、より低い優先度レベルから取り出したデータを高い
優先度のデータとともに用いた時に、より低い優先度レ
ベルから取り出したデータが映像の画質を向上するよう
に、編成されている。このように、優先度割付の手順
は、映像を生成するのに用いるデータ量を最小化しなが
ら、映像の画質を最適化するようになっている。
【０１４７】優先度割付装置104に備えられた上記の優
先度リスト中の優先度レベル１に割り当てられたビデオ
ヘッダデータのサブセットは、画像の復号化にとって本
質的なものである。従って、このデータは、優先度割付
装置104によってなるべく高い優先度レベルに割り当て
られる。優先度レベル２に割り当てられたビデオヘッダ
データのサブセットは、画像の広い領域にわたっての復
号化に必要なものであり、従って、２番目の優先度レベ
ルに割り当てられている。しかし、もしトリックプレイ
操作中に生成されるべき画像（の一部）が、例えばデー
タ容量の制限によって欠落すると、優先度レベル２に割
り当てられたいくつかのデータは、欠落した画像領域に
対応している時には（対応しているため）不要となり、
これらのデータは、より低い優先度レベルに割り当てら
れるべきものとなる。
【０１４８】優先度レベル３に割り当てられたデータ、
すなわちＩ−フレームのDC係数は、認識可能な映像を生
成するためのデータの組から構成されている。従って、
このデータはトリックプレイ操作にとって非常に重要な
ものであり、優先度レベル１、２に割り当てられたヘッ
ダデータのサブセットを除く他の全てのデータよりも比
較的高い優先度レベルに割り当てられる。画像の一部が
欠落すると、欠落した領域に対応するデータは必要なく
なる。しかし、表示すべき領域に対応したデータはトリ
ックプレイにとって不可欠である。従って、欠落した領
域に対応したデータは、低い優先度レベルに割り当てら
れるべきものとなる。
【０１４９】上述の優先度レベルリスト中の優先度レベ
ル１、２、３に割り当てられたデータのサブセットは、
トリックプレイ操作中に認識できる画像を生成する元と
なるデータの一部分を提供する。しかし、優先度４から
７に割り当てられたデータサブセットへのデータの追加
は、トリックプレイ中の映像の画質向上に非常に寄与す
る。例えば、優先度レベル４に割り当てられたデータ、
すなわちＰ−フレームのための動きベクトルの追加によ
って、トリックプレイ中に見ることができるＰ−フレー
ムを与える。フレーム間符号化データを用いることによ
ってのみ、フレーム間符号化された映像やその一部を生
成する時に、画質を向上させることができる。このよう
に、Ｉ−フレームのみが、例えば９倍速早送り再生等の
トリックプレイ操作中に表示されるときには、フレーム
間符号化データは映像の画質を向上させることはできな
い。しかし、Ｐ−フレームのようなフレーム間符号化さ
れた映像を、例えば３倍速早送り再生で表示する時に
は、低い画質のフレーム間符号化された映像を生成する
のに必要なデータに加え、フレーム間符号化データを追
加することにより、映像の画質を向上させることができ
る。
【０１５０】本発明の一実施例では、限られた量のフレ
ーム内符号化データに加え、フレーム間符号化データを
用いて、トリックプレイ操作中の画像を生成している。
フレーム間符号化データをいくつかのフレーム内符号化
データとともに用いることにより、同じ量の単純にフレ
ーム間符号化したDCTのdc係数等のデータを用いるシス
テムに対して、トリックプレイ操作中に画像を生成する
際に高品質の映像を提供する。
【０１５１】もし、Ｉ−フレームまたはＰ−フレームの
いづれかである前アンカーフレームが、予測のための情
報として参照可能でない場合には、Ｐ−フレーム動きベ
クトルや他のＰ−フレームは、認識できる画像の生成に
はほとんど使われない。従って、Ｐ−フレーム動きベク
トルの優先度は、Ｉ−フレームのためのDCTブロックのD
C係数の優先度レベル以下、すなわち優先度レベル４に
設定される。
【０１５２】本発明は、Ｉ−フレームのDCTのDC係数
と、もし可能ならば、Ｉ−フレームのDCTの低周波数係
数とを用いて、参照となるＩ−フレームの粗い近似情報
を生成する。本発明のVTRは、生成された基準フレーム
とＰ−フレームの動きベクトルとを用いて、品質の高い
Ｐ−フレームを生成する。この生成されたＰ−フレーム
は、次のＰ−フレームを生成するための基準フレームと
して使われる。この処理は、フレーム内符号化データが
利用できるときにはこれから新しい基準フレームを生成
し、また、他の時にはＰ−フレームを生成して、繰り返
される。
【０１５３】従って、もしトリック操作の（ための処理
データを格納する）領域が十分確保されているならば、
通常の再生操作中に表示される画像のグループ中の各Ｉ
−フレームとＰ−フレームに対応して、低解像度のＩ−
フレームと低解像度のＰ−フレームをトリックプレイ操
作中に生成するのに十分なデータを格納することができ
る。もし、９倍速早回し再生のような高速再生速度に対
応するような、トリックプレイの領域が極端に限られて
いる場合には、各画像のグループのためのフレームは、
僅かだけがトリックプレイの領域に蓄えられる。例え
ば、画像のグループの各Ｉ−フレームに対応する低解像
度Ｉ−フレームのために必要充分な量のデータのみを、
９倍速早送りトリックプレイ操作のために蓄えることが
できる。他の代替案としては、一つのフレームの前半先
頭部分と次のＩ−フレームの後半末尾のように、各Ｉ−
フレームの一部分を格納し、さらに、格納した部分に対
応した画面の一部分を更新するという方法もある。さら
に他の方法として、Ｎ番目の各Ｉ−フレームを格納し、
各フレームの表示タイミング毎に蓄えられたＩ−フレー
ムを繰り返し、いくつかのぎくしゃくした動作のために
認識できる画像を生成することも可能である。これらの
トリックプレイデータを記録と再生のために選択するこ
れらの方法のいくつかは、トリックプレイ操作時のデー
タ容量の制限をクリアして、トリックプレイ操作でも充
分認識できる画像を生成するために充分な量のデータを
供給するのに組み合わせて用いることができる。
【０１５４】限られた量のデータをもつ動きベクトルを
用いて、トリックプレイ操作中でも充分認識できるビデ
オフレームを生成するためには、アンカーフレームの空
間領域を完全な解像度で生成するために同じ量のデータ
を用いるよりも、全体の領域に対しアンカーフレーム全
体を低解像度で推定するほうがより良い結果をもたら
す。従って、本実施例では、本発明の一実施例に従って
動作するVTRは、早送りトラック上の限られた量のデー
タを用いて、各フレームの表示タイミング毎にビデオフ
レームの全体を低解像度で表示更新する。これにより、
通常の再生影像よりも解像度は低いものの、タイムコヒ
ーレントフレームが得られる。しかし、上記の方法で、
フレーム内符号化データとフレーム間符号化データを優
先度割付し利用することにより、限られた量のデータか
らよりタイムコヒーレントな画像が得られ、更に、限ら
れた同じ量の完全なフレーム内符号化データのみを利用
することが可能となる。更に、アンカーフレームの完全
な解像度の空間領域を用いる場合に比べて、画像の品質
が向上する。上記の方法によってタイムコヒーレントフ
レームの数を増やすことが可能となり、トリックプレイ
操作中でも映像の品質を向上させることができる。
【０１５５】もしＰ−フレーム動きベクトルが用いられ
ないならば、Ｐ−フレームのDC 係数には値が入らない
ため、これらの係数はＰ−フレームベクトルを含む優先
度レベル４の下のレベル５に割り当てられる。優先度レ
ベル５に割り当てられたＰ−フレームのDCTのDC係数
は、優先度レベル４に割り当てられたＰ−フレーム動き
ベクトルを用いて生成された予測フレームの映像の品質
を向上するために有用である。Ｉ−フレームとＰ−フレ
ームの高次のDCT係数は、各々、優先度レベル６、７に
割り当てられており、どちらも前の優先度レベルのデー
タとともに用いた時には、品質が改善された画像を与え
るのに有用である。
【０１５６】最後に、全ての符号化された画像データ、
例えば、Ｂ−フレームデータが、最も低い優先度レベル
９に割り当てられる。これは、このデータは実質的にト
リックプレイ操作にとっては余り重要ではなく、また、
たとえこのデータを分割してさらに上位の優先度レベル
に振り分けても、実質的な利点はない。
【０１５７】本発明の他の実施例では、優先度割付装置
104は、提案されたDigiCipherシステムとともに用いる
ことに特に好適な優先度割付手順を実現している。優先
度割付装置104が実現している優先度割付手順は、符号
化された以下の画像デーを下記ように異なる優先度レベ
ルで認識し割り付けるためのものである。下記では、優
先度レベルは、ビデオレコーダのトリックプレイ操作へ
の有用度の順に並べてある。
【０１５８】 優先度レベル 各優先度レベルに割り当てられた符号化された画像 データのサブセット（種類） １ ビデオ符号語ヘッダ：下記を含むもの ・I−フレームとＰ−フレームのシーケンスと画像情報、 ・スライスデータの画面上の位置を含むI−フレーム とＰ−フレームのスライスヘッダ、 ・DPCM符号化のための開始点 ２ 内部リフレッシュ（表示更新）スーパーブロックのた めのスーパーブロックの位置を含むスーパーブロック ヘッダ ３ 内部リフレッシュ（表示更新）ブロックを含む画像の フレーム内符号化部分のDC係数 ４ 画像のフレーム内符号化部分の低周波係数 ５ 通常の再生のための画像のフレーム間符号化部分と して送られる画像の部分のタイムコヒーレントフレ ーム内符号化DC係数（利用可能な場合に限る） ６ フレーム間符号化した画像部分の動きベクトル ７ フレーム間符号化した画像部分のDC係数 ８ ビデオ符号語データ流中のその他の全てのデータ 上記の優先度割付手順は、提案されたDigiCipher（登録
商標）システムとともに用いることに特に好適なもので
あり、AD HDTVシステムとともに用いるために最適化さ
れた優先度割付手順と同様のものである。これらのシス
テムでは、フレーム内符号化領域のDCTのヘッダとDC係
数は最も高い優先度に割り当てられている。しかし、 A
D HDTVシステムで転送されるデータが、DigiCipher（登
録商標）システムとは異なる種類のデータとなっている
ため、優先度割付の手順は、トリックプレイ操作に対す
るデータの有用度が減少するほど高い優先度レベルが割
り当てられているデータにより異なっている。例えば、
ADTV符号語データ流は、距離−３−動きベクトルを含む
フレーム間符号化データを含んでいる。この動きベクト
ルは、３フレームの範囲に渡って計算された動きベクト
ルであり、例えば、３倍速前向きトリックプレイ操作中
の画像生成に役立つものである。AD HDTVとともに用い
ることを目的として提案された優先度割付手順では、デ
ータは４番目の優先度レベルに割り当てられる。DigiCi
pher（登録商標）システムのデータ流は、早送り再生操
作中に映像を生成するのに利用するのが困難で、品質上
問題となる映像しか生成できない距離−１−動きベクト
ルのみを含んでいる。従って、DigiCipher符号語データ
流とともに用いることを目的とした上記の優先度割付手
順では、すべてのフレーム内符号化データは、４番目の
優先度レベルに割り当てられ、他のフレーム間符号化デ
ータよりもより重要なものとして扱われる。従って、Di
giCipherデータ流の場合、上記のようなフレーム間符号
化データは、符号語データ流中のあらゆるフレーム間符
号化データよりも低い優先度レベルが割り当てられる。
【０１５９】上記の優先度割付手順に従った、５番目の
優先度レベルへに割り付けられたデータ、すなわち、通
常の再生操作のためにフレーム間符号化データとして転
送される画像の領域のための時間コヒーレントフレーム
内符号化DC係数は、標準再生データに加えて転送される
特別なトリックプレイデータである。このような一時的
に時間コヒーレントな画像位領域のデータの転送には、
トリックプレイのための動きベクトルを送るときに必要
となるビット数に比べ、ほとんどわずかのビット数が必
要となるだけである。更に、このようなフレーム内符号
化された一時的に時間コヒーレントな画像位領域のデー
タは、DigiCipher（登録商標）のデータ流中にある標準
再生データのみを用いた画像品質より高品位な画像を生
成するために用いることができる。従って、 DigiCiphe
rの符号語データ流中にデータがある時には、このデー
タは、 DigiCipherデータ流中のフレーム間符号化デー
タよりも低い優先度レベルが割り当てられる。
【０１６０】上記のようにデジタルビデオデータ流中に
通常あるデータを優先度割付し、データトリックプレイ
操作中に記録するための優先度の高いデータをVTRに選
択させることは、VTRのトリックプレイ操作のために有
益なデータを得るという課題への一つの方法である。他
の方法としては、標準再生データに加え、トリックプレ
イデータも伝送するものがある。この方法は、トリック
プレイデータを、標準再生データと同じデータチャンネ
ルを介して伝送することや、VTRのトリックプレイ操作
のためにトリックプレイデータを伝送するために分離独
立した低いデータ伝送密度（速度）のチャンネルを用い
ることを含んでいる。
【０１６１】上記の考え方を実現するには、もし、例え
ば、HDTV信号のフレーム内符号化データのためのdc係数
を冗長に伝送するならば、１秒当たり約１Ｍビットのデ
ータ伝送速度が必要となる。転送可能なものとして追加
する情報の他の有益な例としては、ビデオエンコーダ10
2により計算されるトリックプレイの動きベクトルがあ
り、これは、標準再生速度のＮ倍でトリックプレイする
際のVTR動作で、Ｎこのビデオフレームに展開されるも
のである。ビデオエンコーダ102により計算されるこの
トリックプレイの動きベクトルは、通常プレイでのデー
タ流中にある“通常”動きベクトルの内挿によってVTR
が生成する動きベクトルよりも、トリックプレイ動作の
ためにはより高精度のものである。
【０１６２】通常プレイデータとともにトリックプレイ
データを転送することにより、DigiCipher（登録商標）
システムのような完全なフレーム内符号化フレームを通
常データ流の一部として提供しなシステムでのトリック
プレイ映像の画質を最大限改善することができる。この
ような場合に付加的なトリックプレイデータを与えるこ
とによって、通常プレイデータ流からトリックプレイデ
ータを得るという問題は、解決される。
【０１６３】本発明の送信機100の一実施例では、ビデ
オエンコーダ102は、通常プレイ動きベクトルに加えト
リックプレイ動きベクトルを計算し、例えば、３倍速早
送りトリックプレイ動作でのVTRの性能改善を図るもの
となる。エンコーダ102は、また、逆回しや他のトリッ
クプレイ速度のためにトリックプレイ動きベクトルを計
算することもできる。トリックプレイ動きベクトルに加
え、あるいはトリックプレイ動きベクトルの生成に代わ
り、エンコーダ102は、通常プレイ時のフレーム間符号
化画像のＮフレーム毎に、フレーム内符号化画像を生成
することもできる。このようなトリックプレイフレーム
間符号化画像は、Ｎ倍速トリックプレイ動作中の映像生
成に特に有用であり、連続した一連の通常プレイ映像で
のＮ番目のビデオ画像毎の低解像度係数から構成される
データにより表わすことができる。ビデオエンコーダ10
2によって生成されたトリックプレイ動きベクトルとト
リックプレイフレーム内符号化画像は、エンコーダ102
から出力され、パケット化され、送信機100により伝送
される他のビデオデータとともにヘッダによって識別、
特定される。
【０１６４】トリックプレイ動きベクトルを用いたHDTV
VTRのトリックプレイ速度、または完全な低解像度のコ
ヒーレントフレーム内符号化画像を実現するためには、
通常プレイHDTVデータに加え、１秒当たり約0.4ビット
のデータを伝送する必要があることが推定される。しか
し、このデータ伝送速度は、付加的な可変長符号化を始
めとした様々なデータ圧縮技術により、もっと小さく
（速く）することができる。
【０１６５】データ伝送速度の制限は、通常プレイデー
タに加えVTRに供給されるトリックプレイ動きベクトル
と他のトリックプレイデータの量に影響を及ぼすが、テ
ープへ予め記録しておくことにより、通常プレイ符号化
データのみを用いるこのような制限を除くことができ
る。予めテープへ記録しておくことにより、ビデオデコ
ーダから出力されるデータについては、データ伝送サー
ビスを用いずに、また、このようなサービスを介して伝
送される通常プレイデータからトリックプレイデータを
得ることに絡む問題もなく、これを記録することができ
る。従って、この場合、早送り時に用いられる全ての動
きベクトルとその他全てのトリックプレイデータは、特
に、予めテープに記録しておくことがねらっているトリ
ックプレイモードのために、エンコーダによって生成で
きる。このような実施例によって、符号化された通常プ
レイデータ流から得られるものに比べ、より高品質のト
リックプレイデータを生成し、トリックプレイテープセ
グメントに予め記録しておくことが可能となる。これ
は、トリックプレイデータが、通常プレイ動作のため
や、限られたデータ伝送速度を持ったデータチャンネル
を介した伝送のためだけに当初符号化されたデータ流か
ら導出される場合とは異なり、トリックプレイデータ
が、特にトリックプレイ動作のために符号化されるため
である。予め記録された記録済みテープからのトリック
プレイデータを再生するVTRは、このような記録済みテ
ープを、標準速度でのトリックプレイ動作中に、早送り
走査トラックを含む他のVTRテープと完全に互換性を持
たせるのと同じ方法で、動作させることができる。画像
品質の改善は、記録済みテープのトリックプレイセグメ
ント中に予め記録された高品質のトリックプレイデータ
から生み出されるものである。
【０１６６】図９は、本発明による、VTRのトリックプ
レイ動作に対応可能なテレビ受信機200デジタルVTRの回
路の一実施例を示したものである。
【０１６７】受信機200が支持、すなわち、トリックモ
ード動作中にＶＴＲによって発生されるデータから画像
を表示できるためには、受信機200は、ＶＴＲと幾つか
の「ハンドシェイキング」信号を交換する必要がある。
これらのハンドシェイキング信号は、そのＶＴＲと受信
機との間にある分割命令ラインを介して受信機に供給さ
れる。あるいはその代わりとして、ＶＴＲは、そのよう
なハンドシェイキング信号を、受信機200に供給される
ビデオ／オーデオデータの流れ内に直接含ませることも
可能である。そのような実施例においては、受信機200
は、データ流の内容をモニタし、それらのハンドシェイ
キング信号を検出することによって、ＶＴＲハンドシェ
イキング信号を得ることになる。
【０１６８】ＶＴＲハンドシェイキング信号の重要な機
能は、そのＶＴＲがトリックプレイモードで動作してい
ることを受信機200に知らせることである。ハンドシェ
イキング信号は、トリックプレイ動作中に、例えば特定
の誤り補正および誤り隠蔽動作などの特定の機能をその
受信機に実行させるためにも使用される。例えば、ハン
ドシェイキング信号は、受信機200がその標準誤り隠蔽
技術を用いているトリックプレイ動作中に失踪ビデオデ
ータを発生しようとしないように、トリックプレイ動作
中に受信機200におけるノーマル誤り隠蔽動作を停止さ
せるために使用され得る。ハンドシェイキング信号は、
トリックプレイ動作に対して受信機２００における特別
な誤り隠蔽機能を開始させるためにも使用され得る。そ
のような特別な誤り隠蔽機能は、ノーマル誤り隠蔽に類
似しているが、トリックプレイ動作に適切な時間的およ
び空間的範囲にわたって適用する。
【０１６９】受信機200は、入力端子201に結合されたア
ンテナ202、チューナモジュール204として参照されるチ
ューナ／デモジュレータ／格子デコーダ／デインタリー
バ（de-interleaver）／Ｒ-Ｓデコーダ回路を備えてい
る。チューナモジュール２０４は、アンテナ２０２また
は例えば入力端子201を介するケーブル伝送サービスま
たはＶＴＲなどの他の発信源から、無線周波数テレビジ
ョン信号を受信し、受信信号についてフィルタリング、
デモジュレイテイング、格子デコーデイングおよびリー
ドソロモン（Reed-Solomon）デコーデイングを行い、ビ
デオ／オーデオ転送データパケット流を発生する。しか
し、チューナモジュール２０４内のＲ-Ｓデコーダは必
ずしも必要ではなく、したがって、本発明の一実施例に
おいては取り除かれている。
【０１７０】チューナモジュール２０４内にＲ-Ｓデコ
ーダが含まれていない実施例においては、ＶＴＲは、リ
ードソロモン（Reed-Solomon）デコーデイングの前にデ
ータ流を受信する。データは、その後、リードソロモン
デコーデイングを行うことなく記録される。それは、リ
ードソロモンデコーデイングが行われた後にデータを記
録するよりも約２０％多いテープ容量を必要とする。そ
のような実施例においては、記録中に発生するデータ誤
りの検出および補正にわずかな改善が見られる。そし
て、一層重要なことには、ＶＴＲに接続されまたはそれ
に含まれるチューナモジュール内にリードソロモンデコ
ーダチップを含ませる必要性が避けられることである。
【０１７１】できるだけ多くの伝送誤りを補正するため
に、チューナモジュール２０４によって前方誤り補正が
行われる。チューナモジュールは、転送データパケット
を発生しながら、補正不可能な誤りが検出されたことを
示す誤り信号も発生する。チューナモジュール２０４は
ビデオ／オーデオデータパケット出力、および転送およ
び優先度デコーダモジュール２０８およびデジタルＶＴ
Ｒポート２０６の対応入力に接続されている誤り検出信
号出力を有する。この方法においては、チューナモジュ
ール２０４によって出力される誤り検出出力信号および
転送データパケット流は、ＶＴＲポート２０６および転
送優先度デコーダ２０８に供給される。
【０１７２】代替案として、パケット誤りは、転送デー
タ流中に挿入される適切な誤り信号によって示すことが
できる。そこでは、チューナモジュール２０４は、誤り
検出信号を含む、単一の転送データパケット流を出力す
る。
【０１７３】ＶＴＲポート２０６は、デジタルＶＴＲと
受信機２００との間で双方向インタフェースとして働
く。このポート２０６を介して、チューナモジュール２
０４によって出力される誤り検出信号およびビデオ／オ
ーデオ転送データパケット流が、ＶＴＲに供給される。
したがって、ＶＴＲは受信機２００によって受信された
ビデオおよびオーデオ信号を記録することができる。
【０１７４】ポート２０６は、転送および優先度デコー
ダモジュール２０８のＶＴＲ転送データパケット入力端
子に接続されているビデオ／オーデオデータパケット出
力端子を有する。ＶＴＲポートのＶＣＲ命令端子は、ま
た、デコーダモジュール２０８の対応する端子および誤
り隠蔽回路２２０に接続されている。したがって、プレ
イバック中に、ＶＴＲは、転送データパケットおよび例
えばハンドシェイキング等の命令信号をポート２０６を
介して受信機２００に転送する。そのＶＴＲは、ＶＴＲ
命令を転送および優先度デコーダ２０８に供給する同一
の命令ラインを使って、受信機の転送および優先度デコ
ーダ２０８からの受け取りおよびその他の信号を受信で
きる。そのＶＴＲはトリックプレイモードで動作中であ
るから、ノーマル誤り補正動作を不能にするために、Ｖ
ＴＲ命令信号は、受信機２００に対する命令または誤り
信号を含むこともできる。
【０１７５】受信機の転送および優先度デコーダ２０８
は、デマルチプレクサ２１０、ビデオ転送デパケタイザ
ー２１２、および優先度デコーダモジュール２１４を備
えている。ビデオ優先度デパケタイザー２１２および優
先度デコーダ２１４はそれぞれ転送および優先度デコー
ダのＶＴＲ命令信号入力端子に接続されたＶＴＲ命令信
号入力を有する。この方法では、ビデオ転送デパケタイ
ザー２１２および優先度デコーダ２１４が、ＶＴＲから
誤り信号と命令信号の両方を受信する。優先度デコーダ
２１４の一つの機能は、符号語がビデオデコーダモジュ
ール２１６によって復号化され得るように、符号語が転
送データパケットから除去された後、補正順序をそれら
の符号語に戻すことである。この再順序付けは、異なる
優先度符号語の規則的順序に、優先度デコーダ２１４内
に含まれた記憶情報を用いて行うことができる。
【０１７６】転送および優先度デコーダ２０８のチュー
ナモジュール転送データパケット入力は、デマルチプレ
クサ２１０の対応するチューナモジュール転送データパ
ケット入力に接続される。デコーダ２０８の誤り検出入
力は、デマルチプレクサ２１０の対応する入力、ビデオ
転送デパケタイザー２１２および優先度デコーダ２１４
に接続される。したがって、それらは、それぞれチュー
ナモジュール２０４からの誤り検出信号を受信する。デ
マルチプレクサ２１０は、また転送および優先度デコー
ダのＶＴＲ転送データパケット入力に接続されたＶＴＲ
転送データパケット入力を有する。
【０１７７】チューナモジュール転送データパケット入
力およびそのＶＴＲデータパケット入力を介して、デマ
ルチプレクサ２１０は、受信機のチューナモジュール２
０４とＶＴＲとの両方かビデオ／オーデオ転送データパ
ケット流を受信する。デマルチプレクサの放送／ＶＴＲ
入力は、選択スイッチに接続されている。選択スイッチ
を操作することによって、ノーマル受信機動作に使用さ
れる、チューナモジュール２０４からのデータ流と、Ｖ
ＴＲプレイバック動作中に使用される、ＶＴＲからのデ
ータ流との間を選択可能である。
【０１７８】デマルチプレクサ２１０は、選択されたチ
ューナまたはＶＴＲ供給のビデオ／オーデオ転送データ
パケット流を受信し、送信機のマルチプレクサ１０８に
よって付加されたヘッダー情報を取り去り、そのヘッダ
ー情報を用いて転送データパケット流をビデオデータパ
ケット流、オーデオデータパケット流、および予備デー
タパケット流に分ける。
【０１７９】デマルチプレクサ２１０は、オーデオデコ
ーダ２１８の対応する入力に接続されているオーデオパ
ケット出力を有する。そのオーデオデコーダ２１８は、
デマルチプレクサ２１０から受信されたオーデオデータ
パケットを復号化し、オーデオ出力回路に供給されるオ
ーデオ信号を出力する。同様に、そのデマルチプレクサ
２１０は、受信機２００の予備データ回路に供給される
予備データ出力を有する。
【０１８０】デマルチプレクサのビデオパケット出力
は、ビデオ転送デパケタイザー２１２の入力に接続され
ている。転送デパケタイザー２１２は、デマルチプレク
サ２１０によって出力されるビデオパケット、チューナ
モジュール２０４によって出力される誤り検出信号、お
よびＶＴＲによって出力されるＶＴＲ命令信号を受信す
る。そのＶＴＲ命令信号から、ビデオ転送デパケタイザ
ー２１２は、ＶＴＲから受信されているデータパケット
流がチューナ供給のデータパケット流と同じ方法でデパ
ケタイズされ得るノーマルプレイデータパケット流であ
るかどうかを、または、そのＶＴＲが、特別のデパケタ
イズイングおよび／または誤りハンドリングを要求する
トリックプレイデータパケット流を供給しているかを決
定する。
【０１８１】ビデオ転送デパケタイザー２０８は、ビデ
オパケットからペイロードデータを取り除き、送信機の
ビデオ転送パケタイザー１０６によって付加されたパケ
ットヘッダーを復号化する。ビデオ転送デパケタイザー
２０８は、そのビデオパケット流から、ビデオ符号語デ
ータ流すなわち転送パケットペイロードデータ流を発生
する。そのビデオ転送デパケタイザー２１２は、ビデオ
符号語データ流内のデータの割り当てられた優先度レベ
ルを示す優先度レベル信号、入力点などの同期化に必要
な情報を含むヘッダー情報信号、および入力ＩＤデータ
も発生する。パケット誤り信号は、デパケタイズする処
理中に検出される誤りすべてにフラグを付けるために使
用される。ビデオ転送デパケタイザー２０８によって出
力されるビデオ符号語出力は、付加的誤り検出用の検査
ビットを含んでいる。ビデオ符号語データ流出力、優先
度レベル信号出力、ヘッダー情報信号出力、およびビデ
オ転送デパケタイザー２１２のパケット誤り信号出力
は、優先度デコーダ２１４の対応する入力に接続され
る。優先度デコーダ２１４は、ＶＴＲによって出力され
るＶＴＲ命令信号を受信する。したがって、それは、Ｖ
ＴＲによって供給されているトリックプレイデータ結果
として必要であろう特定の復号化または誤りハンドリン
グをいつ実行するかを知っている。優先度デコーダは、
またチューナモジュール２０４によって出力される誤り
検出信号出力、およびビデオ転送デパケタイザー２１２
によって出力されるパケット誤り信号出力を受信する。
優先度デコーダ２１４によって受信される信号のいずれ
かが、誤りが検出されたということを示しているか、ま
たは、優先度デコーダ２１４が誤りを検出する場合に
は、優先度デコーダ２１４は、誤りハンドリング手順を
実行し、誤りを宣言しビデオデコーダモジュール２１６
に補正不可能な誤りを知らせる。
【０１８２】優先度デコーダ２１４は、優先度レベル信
号、ヘッダー情報信号、およびその他の受信信号を使用
し、ビデオ転送デパケタイザー２０８から受信されたデ
ータの可変長復号化を行う。その優先度デコーダ２１４
は、様々な優先度レベルからのデータを、ビデオデコー
ダモジュール２１６が処理できる符号語のデータ流中に
組み入れる。データを組み合わせ符号語データ流を形成
する間、その優先度デコーダ２１４は様々な優先度レベ
ルの間でデータ同期化を維持する。優先度デコーダ２１
４は、誤り隠蔽を実行するようにビデオデコーダモジュ
ール２１６に命令することによってミッシングすなわち
誤まったデータの問題を取り扱う。ＶＴＲ命令は、ま
た、トリックプレイ動作の異なる優先度データをいかに
組み合わせるかについて優先度デコーダ２１４に命令す
る。したがって、優先度デコーダ２１４は、ビデオデコ
ーダモジュール２１６によって理解され得るビデオ符号
語データ流を発生する。優先度デコーダ２１４の誤り信
号出力およびビデオ符号語データストリーム出力は、ビ
デオデコーダモジュール２１６の対応する入力に接続さ
れる。ビデオデコーダモジュール２１６は、またＶＴＲ
によって出力されるＶＴＲ命令信号を受信する。したが
って、ＶＴＲは、例えばトリックプレイ動作中に特別の
処理を行うようにビデオデコーダモジュール２１６に命
令する。ビデオデコーダモジュール２１６は、共にビデ
オデコーダモジュール２１６の入力に接続されているビ
デオデコーダ回路２１７と誤り隠蔽回路２２０を備えて
いる。ビデオデータおよび誤り信号は、一対のデータラ
インを介して一緒に接続されている誤り隠蔽回路２２０
とビデオデコーダ回路２１７の間を通される。誤り隠蔽
回路２００およびデコーダ回路２１７は、ＶＴＲによっ
て出力されるＶＴＲ命令信号を受信する。
【０１８３】誤り隠蔽回路２２０は、ノーマルプレイお
よびトリックプレイ動作中にビデオデータに、誤り隠蔽
動作を実行する。例えば、ノーマルプレイの場合、ビデ
オデコーダ回路２１７が、すべてのフレームが失われて
いたということを検出する場合、誤り隠蔽回路２２０
は、Ｉ−フレームが受信されるまで最後の良好なフレー
ムを繰り返すことによって、これを隠蔽しようとする。
したがって、ノーマルプレイの場合、受信機２００は各
フレーム表示時にある映像を表示する。
【０１８４】他方、トリックプレイにおいては、失踪フ
レームがあり得る。例えば、３ｘトリックプレイ動作
中、すべてのＩ−フレームおよびＰ−フレームが受信さ
れるが、Ｂ−フレームは全く受信されない。トリックプ
レイ動作中、誤り隠蔽回路２２０が受信されないＢ−フ
レームを置き換えるために何かで満たすことは好ましく
ない。また、トリックプレイ動作中、利用可能なＰ−フ
レームが次のＩ−フレームの前に受信され得るので、デ
コーダモジュール２１７が、次のＩ−フレームが回復す
るまで待つことも好ましくない。
【０１８５】したがって、ＶＴＲがトリックプレイモー
ドで動作していることを示すＶＴＲめ受信されるか、ま
たは誤り隠蔽回路２２０またはデコーダ回路２１７が例
えばＶＴＲトリックプレイ動作を示す失踪フレームの受
信ビデオデータをモニターすることによって、ＶＴＲが
トリックプレイモードで動作していることを検出する
と、誤り隠蔽回路２２０のノーマルプレイ誤り隠蔽動作
が動作不能にされ、トリックプレイ誤り隠蔽動作が動作
可能にされる。
【０１８６】例えば、Ｎ番目毎のＩ−フレームの情報だ
けが受信されるとき、９ｘトリックプレイバックＶＴＲ
動作中に、トリックプレイ誤り隠蔽動作が動作可能にさ
れる。例えば、９ｘトリックプレイ動作中、ひとつおき
のＩ−フレームのみが受信される。失踪Ｉ−フレームの
代わりに表示されるＩ−フレームを作るため、Ｉ−フレ
ームに加えて受信されるフレームを用いて現存のＩ−フ
レームを時間的にフィルタリングすることによって形成
される推定によって、失踪Ｉ−フレームが隠蔽され得る
ように、すべての失踪Ｉ−フレームのフレームを表示す
ることが好ましい。例えば、９ｘトリックプレイ速度
で、通常２つのＩ−フレームを含む２つのＡＤ ＨＤＴ
Ｖ映像群から成る１８フレーム画像列内の失踪９番フレ
ームを置き換えるために、これはＩ−フレームを発生す
るよう要求する。
【０１８７】ノーマルプレイおよびトリックプレイ隠蔽
動作共に、フレームの失踪部分または完全に失踪してフ
レームを隠蔽するために時間および／または空間フィル
タを使用する。
【０１８８】誤り隠蔽回路２２０は、例えば二次元空間
フィルタ２２２などの空間フィルタ、時間フィルタ２２
４、および処理論理を備えている。
【０１８９】誤り隠蔽回路２２０は、ビデオデコーダモ
ジュール２１６の一部であるとして示されているが、そ
れら誤り隠蔽回路２２０およびビデオデコーダ回路２１
７は、単一モジュールとして製作される必要はない。
【０１９０】トリックプレイ動作中、誤り隠蔽回路２２
０は空間フィルタ２２２を使用し、ビデオデコーダ回路
２１７によってそれに供給されるビデオデータに空間フ
ィルタリングを実行する。そのようなフィルタリング
は、映像を発生するために主として直流係数を用いるこ
とによって生ずるビデオ映像内の「ブロッキネス（bloc
kiness）」を低減する。時間フィルタ２２４は、空間フ
ィルタと一緒にまたはそれとは独立に使用され、トリッ
クプレイ動作中の画質を改善するようにして、デコーダ
回路２１７からのビデオデータをフィルタリングする。
【０１９１】誤り隠蔽回路の処理論理は、さらに、実行
されている特定のトリックプレイバック速度に適切であ
るように、トリックプレイ動作中に誤り隠蔽を与える。
例えば、トリックプレイ動作中、誤り隠蔽回路２２０
は、トリックプレイスピードアップ比に適切なフレーム
数にわたって、ビデオデコーダ回路２１７を介してＶＴ
Ｒによって供給される動きベクトルを加算する。代替案
として、誤り隠蔽回路２２０は、選択されたトリックプ
レイスピードアップ比において、次の表示画像フレーム
またはフレームのセグメントへの拡張範囲をカバーする
ために一フレームの動きベクトルの範囲を増倍させる。
トリックプレイ動きベクトルを発生するためのそのよう
な動きベクトル処理は、送信機１００またはＶＴＲがす
でにトリックプレイ動きベクトルを発生した場合や、Ｖ
ＴＲがこれらのトリックプレイ動きベクトルを受信機２
００に供給する場合には不必要である。
【０１９２】誤り隠蔽回路２２０は、トリックプレイ動
作中にいかに誤り隠蔽を実行するかについて誤り隠蔽回
路２２０に指示を与えるＶＴＲからの命令を受ける。例
えば、ＶＴＲは、失踪データを隠蔽するために前のフレ
ームからのデータブロックの繰り返しまたは早送り中に
スキップするフレームを指示する。誤り隠蔽回路２２０
は、トリックプレイ動きベクトルを含んでいる、フィル
タリングされかつ処理されたビデオデータを、ビデオデ
コーダのビデオ出力信号を発生するのに必要なビデオデ
コーダ回路２１７に供給する。
【０１９３】ビデオデコーダ回路２１７は、優先度デコ
ーダ２１４から受信された符号語データストリームを復
号化し、誤り隠蔽回路２２０から受信された誤り隠蔽信
号を用いて、各ビデオフレーム内の誤りまたは歪みを補
正する。
【０１９４】ビデオデコーダ回路２１７は、ビデオ表示
回路に接続するように適合されているビデオデコーダモ
ジュール出力を介して、ビデオ信号を出力する。その表
示回路は、ビデオ信号を例えば陰極線管または液晶表示
装置上で見られ得るビデオ画像に変換する。
【０１９５】次に、図１０を参照する。図１０には、本
発明の一実施例に係るＶＴＲ記録回路３００が示されて
いる。そのＶＴＲ記録回路３００は、トリックプレイデ
ータ選択制御回路３４６および一組の記録ヘッド３４０
を備えている。そのトリックプレイデータ選択制御回路
３４６は、テープトラックの個々のセグメントに対する
ヘッド位置をモニタし、ＶＴＲのヘッドがトリックプレ
イデータが配置されるトリックプレイテープセグメント
上にあるとき、特定のＶＴＲによってサポートされる多
重速度プレイバックトラックおよび／または高速走査ト
ラックのタイプおよび配置を示しているマップまたは他
の記憶データを用いて、決定する。ヘッドがそのような
トリックプレイセグメント上に置かれているとき、トリ
ックプレイデータ選択制御回路３４６は、以下に述べる
ようにして、トリックプレイデータをトリックプレイテ
ープセグメント中に書き込まれるようにする選択信号を
主張する。
【０１９６】ＶＴＲ記録回路３００は、トリックプレイ
データの記録を特定のトリックプレイテープセグメント
に保持する。トリックプレイデータは、ノーマルプレイ
データのサブセット、ノーマルプレイデータのサブセッ
トのコピーから構成される。または、例えばトリックプ
レイ動きベクトルなどのノーマルプレイデータストリー
ムの一部分でないデータから構成される。
【０１９７】ノーマルプレイデータのサブセットがトリ
ックプレイデータとして使用されようとするとき、その
ような場合には、ノーマルプレイとトリックプレイＶＴ
Ｒ動作中に、トリックプレイデータがリードバックさ
れ、使用される。データがノーマルプレイとトリックプ
レイＶＴＲ動作の両方において使用される点で、ノーマ
ルプレイデータのサブセットは二重目的データを構成す
ると言える。したがって、そのような場合には、二重目
的データが書き込まれるデータセグメントは、ノーマル
プレイセグメントとトリックプレイセグメントの両方と
して作用する。それがノーマルとトリックプレイ動作中
に読まれ使用されるように、ノーマルプレイデータのサ
ブセットを記録することによって、テープ記録能力が最
大化される。
【０１９８】上述のように、トリックプレイ中、ＶＴＲ
のヘッドは、ノーマルプレイバック動作中以外、テープ
の異なるパスをトレースする。ノーマルプレイバック動
作中は、ＶＴＲのヘッドは、ヘッドの各パスがテープの
幅を横切るようにして、単一ノーマルプレイトラック上
をトレースする。しかし、トリックプレイ動作中は、テ
ープ速度および／またはテープ移動方向の差のため、各
ヘッドパスがテープ幅を横切る間、ヘッドは数個のノー
マルプレイトラックのセグメント上を通る。したがっ
て、トリックプレイ動作中は、ヘッドがノーマルプレイ
テープトラックの全領域を通らない場合が度々ある。上
述のように、必ずしもデータが表示されるシーケンスと
同一のシーケンスではないが、データがフレーム間符号
化を用いて符号化され、その後記録されると、トリック
プレイ動作中にＶＴＲによって読み出された不完全なビ
デオデータから認識可能な画像を発生することは困難と
なる。この状況は、すべての記録されたフレーム内符号
化データを読むことができないことから生ずる、利用可
能な参照情報すなわち符号化フレーム内情報の欠如から
起きる。
【０１９９】トリックプレイ動作中に所定のテープ長か
ら読み出され得るトリックプレイデータ量は、ノーマル
プレイ中に同一のテープ長から読み出され得るデータ量
の一部である。上述のように、トリックプレイ動作にお
ける低減されたデータ回復率は、トリックプレイ動作中
にヘッドによってカバーされるテープ領域の全割合の減
少の関数である。テープ速度が増大すると、ヘッドがカ
バーするテープ領域の割合が比例的に減少する。したが
って、９ｘ早送りプレイバック中に、所定のトラック長
に対して読み出され得るデータ量は、ノーマルプレイバ
ック動作中に読み出され得るデータ量の約９分の１であ
り、例えば３ｘトリックプレイ動作で、同数のヘッドを
用いて同一のトラック長から読み出され得るデータ量の
約３分の１である。
【０２００】本発明の一実施例においては、ＶＴＲ記録
回路３００は、認識可能な画像または画像の一部が各特
別のトリックプレイセグメントに記録されたデータから
生成され得るように、各トリックプレイセグメントに選
択されたトリックプレイデータを完全に記録する。さら
に、これらのトリックプレイセグメントは、十分なデー
タが数個のテープ速度でトリックプレイセグメントから
読み出され、様々なプレイバック速度でトリックプレイ
動作中に受け入れ可能な数の認識可能な画像または画像
の一部を発生するように、テープ上に配列される。この
実施例にしたがって配列されているトリックプレイセグ
メントは、多重速度プレイバックトラックとして参照さ
れるものを形成する。
【０２０１】本発明の他の実施例においては、ＶＴＲ記
録回路３００は、例えば９ｘ早送りトリックプレイ動作
において、特定のトリックプレイ速度および動作方向中
にトリックプレイデータを最適に回復するよう配列され
ているトリックプレイセグメントに、トリックプレイデ
ータを記録する。この実施例にしたがって配列されてい
るトリックプレイセグメントは、高速走査トラックを形
成する。
【０２０２】本発明のさらに他の実施例においては、Ｖ
ＴＲ記録回路３００は、認識可能な画像を作るための十
分な量のトリックプレイデータが、数個のトリックプレ
イ動作で読まれるように、また最適量のトリックプレイ
データが、予め選択されたトリックプレイ速度および方
向で読み出され得るように、上記２つのやり方を組み合
わせ、選択されたトリックプレイデータをテープ上に配
置されたトリックプレイセグメントに記録する。この実
施例においては、トリックプレイセグメントが、高速走
査トラックおよびい１以上の多重速度プレイバックトラ
ックを形成するようにテープ上に配列される。
【０２０３】一般に、トリックプレイ動作中に、データ
がテープから取り込まれると、全フレームのわずかな部
分が復号化される。それは、トリックプレイセグメント
に記録されている、フレームのこれらの復号化可能な部
分すなわち画像の部分である。ＡＤ ＨＤＴＶの場合に
は、完全に復号化され得る最小のデータブロックがスラ
イスである。スライスの始まり、すなわちスライスヘッ
ダーが取り込まれた場合、そのスライスのデータが復号
化され得る。部分スライスはスライスの始まりから連続
しているデータに対して復号化され得る。全スライスを
復号化するための十分なデータが回復される場合には、
ＡＤ ＨＤＴＶの場合においては、１６ピクセル高と１
７６ピクセル幅の長い水平領域からなる画像部分が発生
され、スライスのアドレスに対応する画面上の位置に表
示するため、フレームバッファ内に置かれる。
【０２０４】トリックプレイセグメント内に蓄えられる
スライスは、画面上の隣接する領域に対応する必要はな
く、各個々のフレームのすべての領域のデータはトリッ
クプレイセグメントに記憶される必要はない。以下に記
載されるように、誤り隠蔽が失踪部分すなわちフレーム
の領域を隠蔽するために使用される。例えば、失踪部分
を隠蔽するために、失踪部分のデータが、前のフレーム
から繰り返される。したがって、各フレーム表示時間の
始まりに、フレームバッファは、表示されたばかりの前
のフレームからの繰り返しデータおよびテープから最近
読み出された新しい復号化データを含む。
【０２０５】多重速度プレイバックトラックの場合に
は、トリックプレイセグメントに記憶されたデータは、
画面の一般に分散された領域に対応するビデオデータの
分散スライスから構成される。各トリックプレイセグメ
ントは、完全フレームを発生するために十分なデータを
含んでいない。したがって、多重速度プレイバックトラ
ックから読み出されたデータから生ずる画像は、前のフ
レームからの多くの画像領域、およびほぼ最近読み出さ
れ復号化されたトリックプレイデータブロックからの幾
つかの画像領域を含む。一連のフレームにわたって、古
いデータは多くのフレームにスパンバックする。したが
って、得られる画像シーケンスは時間的にコヒーレント
なフレームを持たない。すなわち、表示されるフレーム
は、そのフレームのみに属するデータを構成しない。し
たがって、多重速度プレイバックトラックから発生され
る画像は、完全な画像を形成するように一緒に接続され
た異なる時間点からのばらばらのフレーム部分を含む。
幾つかの場合には、そのようなトリックプレイ画像のス
ライスは、完全解像度またはほとんど完全な解像度にあ
る。時間コヒーレントの欠如および低画質にかかわら
ず、トリックプレイ動作中の発生画像は、通常認識可能
である。
【０２０６】高速走査トラックの場合には、一実施例に
おいては、完全なフレームを発生するために十分な一組
のデータは、各高速走査トラックからなる複数のトリッ
クプレイセグメントに記録される。トリックプレイバッ
ク動作中、完全な画像を発生するように、各高速走査ト
ラックのデータが読み出され、符号化される。
【０２０７】高速走査トラックのデータ記憶能力によっ
て課せられるデータ制限内に留めるために、高速走査ト
ラックに記憶するための画像解像度は、低減される必要
がある。高速走査トラックが、そこに全画像を記憶する
に十分なデータ能力を有していない場合には、フレーム
の制御された区切りが用いられる。例えば、時間的にコ
ヒーレントな方法で、上部または下部半分などのフレー
ムの大部分が高速走査トラックに記憶され得る。そこで
は、フレームの時間的にコヒーレントな隣接する区画の
大きさは、画質を決定する際の重要な要素である。他の
実施例においては、完全なフレームを発生するために必
要なデータは、幾つかの高速走査トラックのトリックプ
レイセグメントに記録され得る。または、画像の認識可
能な部分を発生するために必要なデータは、高速走査ト
ラックの１以上のトリックプレイセグメントに記録され
得る。
【０２０８】図１２（ａ）を参照する。その図には、磁
気テープ501の一部が示めされている。トラックT1 500,
T2 502, T3 504およびT4 506は、テープ501の長さに対
して垂直なものとして示されている。しかし、これらの
トラックは、通常プレイテープトラックに関して前に述
べられているように、実際には対角線状になっている。
本発明の一実施例によれば、ＶＴＲ記録回路300は、各
トリックプレイテープセグメント中に認識可能な画像を
発生するに十分なデータを記録する。それは、その後、
テープのトリックプレイセグメントによって形成された
幾何学的配列が、トリックプレイセグメント内の少なく
とも幾つかのデータがＶＴＲトリックプレイ動作中に読
み出されることを、保証するような方法で、トリックプ
レイセグメントを記録する。そのような配列は、テープ
の移動方向に関係なく広範囲の再生速度にわたって、十
分な量のトリックプレイデータが、少なくとも最小連続
のトリックプレイ画像または画像部分を発生するために
読み出されることを保証する。
【０２０９】テープ上にそのようなトリックプレイセグ
メントの幾何学的配列を得るためのＶＴＲに対するひと
つのやり方は、テープの長手方向に平行に一連の隣接す
るトリックプレイセグメントを配置することである。ト
リックプレイセグメントのそのような配列が、図１２
（ａ）に表されている。そこでは、トリックプレイセグ
メント（TP）508、 510、 512、 514が、互いに隣接して配
置され、テープ長に平行に一連のトリックプレイセグメ
ント508、 510、 512、 514が形成されている。図１２
（ａ）において文字ＮＰによって示された通常プレイセ
グメントは、トリックプレイセグメント508、 510、 512、
514によって使用されない領域に配置されている。その
ような方法で配列された、すなわちテープ長に平行なト
リックプレイセグメントに、トリックプレイデータを記
録することによって、多重速度再生トラック509は、テ
ープ501の長さを押さえることができる。トリックプレ
イセグメント508、 510、 512、 514からなる図１２（ａ）
の影の付けられた領域は、そのような多重速度再生トラ
ック509を形成する。多重速度再生トラックは、テープ
幅に関していかなる位置にも記録され得るが、ひとつの
好適な位置は、テープの中心の位置である。そこでは、
ＶＴＲヘッドとのテープ接触が最も一定であり、最適な
データ記録、読みだしが可能である。
【０２１０】多重速度プレイトラックを形成するため、
トリックプレイブロックがそのような方法で配列される
と、ＶＴＲの再生ヘッドは、それらのヘッドがテープ50
1の幅を横切る度毎にトリックプレイ動作中に、常にト
リックプレイセグメント508、510、 512、 514に記録され
たトリックプレイブロックの幾つかを通ることになる。
したがって、トリックプレイ動作中にヘッドが回転する
と、トリックプレイ動作の方向および速度に関係なく、
認識可能な画像または画像部分を発生するに十分なトリ
ックプレイデータを含む幾つかのトリックプレイセグメ
ント上を、それらのヘッドが通過することを保証する。
読み出されるトリックプレイセグメント内のデータか
ら、ＶＴＲは、再生動作のトリックプレイ方向および速
度に関係なく、少なくとも幾つかの認識可能な画像また
は画像部分を発生することができる。
【０２１１】そのような多重速度再生トラック配列の様
々な付加的実施例が、図１２（ｂ）から１２（ｄ）に示
されている。
【０２１２】図１２（ｂ）に示されているように、多重
速度再生トラック522は、例えば通常プレイセグメント5
24などの幾つかの非トリックプレイセグメントを含む。
図示のように、受け入れ可能な多重速度再生トラック52
2を形成するために、テープ503上のトリックプレイセグ
メントは完全に隣接している必要はない。しかし、高速
走査トラック522の不連続性の数は、トリックプレイ動
作中に読み出されるトリックプレイセグメント516、 51
8、 520の数が、ＶＴＲによって実行されるトリックプレ
イ速度の範囲にわたってトリックプレイ画像の受け入れ
可能な表示速度を維持するに十分である程、十分少なく
押さえられるべきである。したがって、比較的遅い早送
りおよび早戻し速度のトリックプレイ動作中に読み出さ
れる所定容量のテープに対するトリックプレイセグメン
トの数は、より高速のトリックプレイ動作時のものより
も多いので、遅い早送りおよび早戻し速度のみをサポー
トする多重速度再生トラックを形成するトリックプレイ
セグメントの配置における不連続性量は、高速および低
速の両方の早送りおよび早戻し動作をサポートする多重
速度再生トラックにおける不連続性量よりも多くするこ
とができる。
【０２１３】図１２（ｃ）に表されているように、多数
の多重速度再生トラック540、 542は、単一テープ541に
記録される。図１２（ｃ）に示されているように、多重
速度再生トラック542、 540のそれぞれから成るトリック
プレイセグメントは、単一の多重速度再生トラックを持
つテープの場合と同様に、テープの長手方向に平行に記
録される。
【０２１４】そのような実施例においては、多重の多重
速度再生トラック540、 542を用いることによって、トリ
ックプレイ動作中に読みだされるトリックプレイセグメ
ント数を増大させることができる。しかし、多重速度ト
ラック、したがってトリックプレイセグメント数が、所
定のテープ面積に対して増加させられると、通常プレイ
データに対して利用できる空間が減少し、大きなテープ
面積を必要とすることになる。二重目的データブロッ
ク、すなわち通常プレイおよびトリックプレイ動作中に
使用されるデータブロックを用いることによって、トリ
ックプレイデータブロック数の増大によって課せられる
テープに対する余分な要求を最小化させ得る。
【０２１５】上述のように、２つのヘッドがテープから
同時にデータを読み取るので、２チャネルＶＴＲシステ
ムは、単一チャネルシステムよりも高いデータ速度を取
り扱うことが可能である。したがって、２つのデータチ
ャネルをサポートするＶＴＲシステムは、様々なＨＤＴ
Ｖシステムによって要求されるより高いデータ速度を取
り扱うのに特に良く適合している。
【０２１６】図１２（ｄ）は、トラック当たり２つのデ
ータチャネルを有するＶＴＲシステムに対して実施され
る多重速度再生トラック配列を示す。 図１２（ｄ）に
示されるように、テープ550は、一連の通常プレイトラ
ックT1からT12を備えている。図示のように、トラックT
1からT12のそれぞれは、第１および第２のチャネル、す
なわちそれぞれチャネルＡおよびチャネルＢを有する。
影の付けられた領域によって示された多重速度再生トラ
ック552は、テ−プの中心近くの配置され、かつテ−プ5
50の長手方向に平行に設けられている。通常プレイセグ
メントは、多重速度再生トラック552から成るトリック
プレイテ−プセグメントの上方および下方に配置されて
いる。そのような２チャネルシステムにおいては、テ−
プトラックの各デ−タチャネルが、一連のテ−プセグメ
ントを備えている。通常トラックのセグメントに関し
て、これらのセグメントは高速走査または通常プレイセ
グメントのいずれかである。したがって、図示のよう
に、多重速度再生トラック552は、一連の隣接するるあ
るいはほぼ隣接するトリックプレイセグメント、例えば
各トラックの各デ−タチャネルに属するトリックプレイ
セグメント553、 554、555、 556を備えている。隣接する
トリックプレイセグメントは、テ−プ550の長手方向に
平行に配列される。
【０２１７】この様な実施例では、特定のトラックの各
々のチャンネルのトリックプレイセグメントに書き込ま
れたトリックプレイデータを選んで、他のチャンネルの
他のトリックプレイセグメントのデータを補足する。例
えば、非常に画質の劣る画像を生成するには十分なトリ
ックプレイデータをトラック1のそれぞれのトリックプ
レイセグメント553,554に記録することは出来るが、低
品質の画像はどちらか一つのセグメントから再生するこ
とが出来、また、高品質の画像は特定のトラックの両セ
グメントのデータをトリックプレイ中に読みだせば再生
出きるようにデータを選んで各々のセグメント553, 554
に記録するのが望ましい。本発明の一実施例では、VTR
記録回路300 はいくつもの同じ高速走査トラックデータ
を多重速度再生トラックを有する数個のトリックプレイ
セグメントに記録する。この様にして、これまでの様に
全てのトリックプレイデータのための特有のデータを発
生させなくても、VTRは多重速度再生トラック内の全て
のトリックプレイセグメントを満たすに十分なトリック
プレイデータを得ることが出来る。限られた量の非常に
有益なトリックプレイデータしか利用出来ない場合、多
重速度再生トラックの一つ以上のトリックプレイセグメ
ントにデータをコピーしておけば、トリックプレイ中に
データを読み取れる。従って、この様な場合、多重速度
高速走査トラックからなるトリックプレイセグメントに
低品質のトリックプレイデータを入れておくよりは、い
くつもの同じトリックプレイデータを数個のトリックプ
レイセグメントに重複して入れておく方がよい。
【０２１８】上記のように、本発明の一実施例によれ
ば、このVTRの設計では、ある特定のトリックプレイ速
度および方向でトリックプレイ中に回収されるデータ量
を最大にするようにトリックプレイデータセグメントを
テープ上に幾何学的に配置している。上記のように、VT
Rのヘッドはトリックプレイ中にテープ幅を通過する度
毎に数個のトラックを通過する。ヘッドがテープを通過
するときの角度は所定のテープ速度および方向のいずれ
での場合でも予測出来る。本発明のVTRはこれを利用し
て、特定のトリックプレイ速度および方向、例えば９倍
速順方向、に対して特定のトリックプレイ速度および方
向のトリックプレイ中にVTRのヘッドがテープのトラッ
クを通過する特定の角度の対角線に沿ってトリックプレ
イセグメントを配置している。上記のように、トリック
プレイ中にテープ幅を通過する度毎にVTRテープヘッド
により横切られるトリックプレイセグメントは特定の速
度および方向のプレイに対応した高速走査トラックを構
成している。
【０２１９】VTRヘッドが複数のトリックプレイセグメ
ントからなる高速走査トラックを確実に通過するよう
に、高速走査トラック作動のそれぞれの速度および方向
を支援する分離トラッキングサーボ制御回路422をVTRに
採用しなければならない。または、多重速度および方向
のトラッキングを制御出来る単一サーボ制御回路を採用
してもよい。このような高速走査トラッキングサーボ制
御回路422は通常のトリックプレイ中に使用されるトラ
ッキングサーボ制御回路420の他に必要である。例え
ば、３倍速順方向と９倍速順方向の高速順方向トリック
プレイが出来るVTRには、通常プレイトラッキングサー
ボ制御回路、3倍速高速順方向トラッキングサーボ制御
回路および9倍速高速順方向トラッキングサーボ制御回
路が必要である。
【０２２０】従って、高速走査トラックからデータを読
み取るためには、トリックプレイ中に正確にトラッキン
グ出来るサーボ制御モジュール414のようなサーボ機構
が必要である。サーボ制御モジュール414はサーボトリ
ックプレイサーボ制御回路422を備えている。サーボト
リックプレイサーボ制御回路422は通常プレイサーボ制
御回路420に似た回路を備えているが、データエイズと
いわれるデータ信号を利用して高速走査トラッキングを
容易にする付加回路を備えている。高速走査トラッキン
グサーボ制御回路422は再生パケットフィルタ406に接続
され、あとで述べる高速走査トラッキングの制御に使用
されるデータ信号を受け取る。
【０２２１】ディジタルテープレコーダにおける標準的
なトラッキング技術では、テープの端部に沿って記録さ
れる線状の制御トラックが使われる。この制御トラック
はトラック開始を示すパルスコードを有している。この
パルスコードを拾うことにより、通常プレイ中のヘッド
とトラックの間の位置を保つようにテープ速度を正確に
制御する。トリックプレイでは、この制御トラックも読
み取られるが、本発明では、テープ速度を制御するフィ
ードバックループをトリックプレイ中には速度のクロー
ズドループ制御に切替る。
【０２２２】制御トラックの他に、トラック、チャンネ
ル、ブロック、再生データ流の特定パケットを識別する
それぞれのパケットによりテープ上に書かれたデータが
ある。再生パケットフィルタ406は検索されたデータ流
からこのデータを読み取り、ヘッドが通常プレイトラッ
クおよび高速走査トラックに関係するテープ上のどこに
位置するかをトリックプレイサーボ制御回路422に示す
トリックプレイサーボ制御回路422への信号を発生す
る。そして、この情報は最終的にはテープ速度を調整し
て高速走査トラッキングを最適化するのに使われる。例
えば、ヘッドがトラックを早く切替えてトリックプレイ
セグメントの前にある通常のプレイセグメントからのパ
ケットを読み取っていることが認識データから示された
ならば、トリックプレイ中にトリックプレイサーボ制御
回路422により制御されるテープ速度を単に遅くして選
択された高速走査トラック上にヘッド440が正確に位置
するように調整すればよい。
【０２２３】このようなデータ編集サーチスキームはト
リックプレイの切替過度状態が収まったあと、選択され
た速度および方向に対する特定の高速走査トラックを設
けるために使われる。トリックプレイでテープから一度
収集されたデータはヘッドのテープに対する位置を調整
するために使われる。トリックプレイセグメントと通常
プレイセグメントの記憶されたマップを用いて、高速走
査トラックに対するヘッドの動きの軌跡をプロットする
ことが出来る。この軌跡はテープ速度を命令するために
使われる。ヘッドがひとたび高速走査トラックに達する
と、トリックプレイサーボ制御回路422はテープの速度
を制御し続けてヘッドが選定された速度と方向の高速走
査トラックを通過するようにヘッドの位置を保つ。
【０２２４】データエイディットサーボ機構の使用によ
り、トラックに非線形性がある場合のトラッキング性能
を向上させることが出来る。トリックプレイではヘッド
が数個のトラックを通過するので、トラックの非線形性
はトラックが横切られたときにテープセグメントとその
セグメントに記録されたデータブロックの位置の差とし
て表れる。この情報はトラック形状が理想的な線形トラ
ックから何のように変化しているかプロットするために
使用される。本発明の一実施例では、制御回路422は適
応サーボ機構として作動し、これらの非線形性を調整す
ると共に、テープ速度を連続的に調整するか或いはテー
プ幅をヘッドが通過する際にフローティングヘッド機構
上のヘッド440を移動させヘッドトラッキングエラーを
最小にする。
【０２２５】図13(a)は ９倍速順方向の高速走査トラッ
クを示している。図に示したように、テープ500は通常
プレイトラックT1からT18を有している。通常プレイト
ラックT1からT18のそれぞれは白色領域で示した通常プ
レイトラックとハッチング領域で示したトリックプレイ
セグメントの両者を含んでいる。
【０２２６】９倍速順方向高速トリックプレイ中には、
VTRのヘッドは９個の通常プレイトラックのセグメント
を通過する。本発明によれば、トリックプレイデータは
これらのテープセグメントに置かれて９倍速高速走査ト
ラック602、604を形成する。この方法を用いて、補助ヘ
ッドがそのヘッドが通過する全てのデータを読み取るよ
うに使われれば、９倍速のトリックプレイでテープに記
録されたデータの約９分の１のデータを読み取ることが
出来る。代案として、補助ヘッドを使わないでも、トラ
ック内のデータが書かれている交番方位のためにトリッ
クプレイモードの際にVTRヘッドにより横切られるデー
タの約半分ではあるが読み取ることが出来る。従って、
補助ヘッドを使わないと、それぞれの高速走査トラック
内のデータの半分のデータしか収集出来ない。このた
め、補助ヘッドを使わない場合は、9倍速のトリックプ
レイでテープに記録されたデータの約１８分の１のデー
タを収集することが出来る。
【０２２７】トラックの切替および/またはトラッキン
グの誤りのために、トリックプレイセグメントのデータ
のわずかな量は読み取ることが出来ない。トラック切替
損失によりデータを収集出来ない領域は図13(a)に高速
走査トラック602、604のそれぞれのトリックプレイセグ
メントの端部に位置する黒色の部分で示している。
【０２２８】図13(b)は本発明のテープに記録された７
倍速逆方向の高速走査トラックと９倍速順方向の高速走
査トラックを示している。図に示したように、７倍速逆
方向の高速走査トラックは９倍速順方向の高速走査トラ
ックに対して逆方向の傾きとなっている。更に、７倍速
逆方向の高速走査トラックは７倍速逆方向のトリックプ
レイ中にVTRのヘッドが通過する角度に対応して急角度
になっている。Ｎ倍速順方向では、ヘッドがテープ幅を
通過する度毎に、ヘッドはN個の通常プレイトラックを
横切り、従って、Ｎ倍速順方向の高速走査トラックは通
常はトラック当りN個のトリックプレイセグメントから
成る。しかしながら、７倍速逆方向のトリックプレイ中
には、ヘッドはN+2個の通常プレイトラックを通過す
る。従って、逆方向高速走査トラックは通常はN+2個の
トリックプレイセグメントから成る。図13(b)に示した
ように、7倍速逆方向の高速走査トラックのそれぞれは
９個のトリックプレイセグメントから成る。
【０２２９】図13(c)は４ヘッド２チャンネルVTRで読み
込める３倍速高速走査トラックの高速走査トラックパタ
ンを示している。上述のように、２チャンネルVTRはVTR
の回転ヘッドシリンダ上に180°の間隔で設置された互
いに方位のことなる少なくとも一対のヘッドを持つ最低
限図13(c)の４ヘッド、H1A、H1B、H2A、H2B を具備す
る。
【０２３０】図示したように、それぞれのヘッドの対(H
1A、H1B)と(H2A、H2B)はそれぞれの通常プレイトラック
の異なる３分の１の部分をトレースする。しかしなが
ら、ヘッドは同じ方位のヘッドで書き込まれたチャンネ
ル内にあるデータのみしか読み取れないので、ヘッドに
より横切られたデータの半分しか読み取れない。３倍速
順方向で読み取ることが出来るテープの領域、従っては
３倍速順方向高速走査トラックを持つデータ領域はハッ
チング領域で示た。薄く影を付けた領域はトラックの切
替および/またはトラックキング誤りの可能性のために
データの収集が不確定な領域を示し、一方ハッチングの
領域はトリックプレイでのデータの収集が常に可能な領
域を示す。
【０２３１】図13(d)は図13(c)に類似のもので、両図と
も２チャンネルVTRの３倍速高速走査トラックの高速走
査トラックパタ−ンを示している。しかしながら、図13
(d)はVTRヘッドで横切られる全てのテープ領域の読み取
りが出来る補助ヘッドを持った８ヘッドVTRにより収集
出来るデータを示している。従って、８ヘッド２チャン
ネルVTRは３倍速順方向高速走査トラックに書かれた全
てのデータを読み取ることが出来、一方４ヘッドチャン
ネルVTRはトリックプレイデータの半分しか読み取れな
い。付加ヘッドを追加することにより、トリックプレイ
中のデータ収集料を増加出来る。例えば、３倍速順方向
トリックプレイ作動時には、２重方位補助ヘッドを持っ
た１ヘッド２チャンネルVTRは８ヘッドVTRの２倍のデー
タを収集出来る。
【０２３２】高速走査トラックが特定の速度および方向
のトリックプレイでVTRのヘッドにより横切られる全て
の領域を含むようにテープのフォーマットを定義するこ
とにより、補助ヘッド付のVTRと補助ヘッド無しのVTRの
間の互換性を保つことが出来る。しかし、補助ヘッド無
しのVTRのヘッドは補助ヘッド付のVTRが高速走査トラッ
クから読みだすことが出来るデータの半分しか読み取れ
ないという制限がある。従って、補助ヘッド付のVTRは
補助ヘッド無しのVTRがトリックプレイ中に再生出来る
画像より多くの画像および/または高品位の画像を再生
出来る。
【０２３３】活用するためには、高速走査トラックは合
理的な画像率をトリックプレイ中に支援するに十分なト
リックプレイモード中に読み取れるデータを記憶出来な
ければならない。従って、十分な画像および/または十
分な画質の画像部をトリックプレイ中に再生するような
高速トラックデータ容量を最適化する記録データは重要
である。高速トラックデータ容量を最適化する一つの方
法は最も読み取りやすいトリックプレイセグメントの中
央に最も重要なそれぞれのトリックプレイセグメントの
トリックデータを書き込むことである。高速走査トラッ
クを用いてトリックプレイ中にデータの収集を最適化す
るもう一つの手段は高速走査トラックのそれぞれのトリ
ックプレイテープセグメントの中央部の上下にトリック
プレイデータの複製コピーを書き込むことである。これ
により、複製データの一つのコピーはトラッキング誤り
に関係なくトリックプレイ中に読み込められる。この手
法をより詳しく述べる。
【０２３４】VTRが高速走査トラックから読み取れるデ
ータの量はトラックへの記録またはトラックからの読み
取り時にVTRのヘッドがいかに正確に高速走査トラック
を通過するかを制御するトラッキング精度の関数であ
る。
【０２３５】VTRの線形性ヘッド公差は所定の機器によ
りトラックがいかに正確に書かれるかを決定する。トラ
ックはテープがVTRの間で互いに交換可能となる程度の
線形性を持たなければならない。すなわち、トラックの
形状は他のVTRのトラックの形状に十分似ていていずれ
のVTRでもトラックを読み取れなければならない。
【０２３６】テープの線形性はトリックプレイ中の高速
走査トラックから収集出来るデータの量に影響を与え
る。図14(a)は２つのチャンネル、チャンネルＡ 702と
チャンネルＢ 704、を具備する一つの通常プレイトラッ
ク700を有するテープの一部を示している。縦の実線は
テープ上のトラックの公称位置を示している。縦の点線
と破線は記録時の線形性誤差によるトラックの変異の可
能性を示すのに使っている。斜めの実線は４ヘッド２チ
ャンネルのVTRが３倍速順方向トリックプレイ中にヘッ
ドHA1がトラック700上を走査する軌跡を示している。斜
めの破線４ヘッド2２ャンネルのVTRが３倍速順方向トリ
ックプレイ中にヘッドHB1がトラック700上を走査する軌
跡を示している。
【０２３７】図14(a)に示したように、ヘッド HA1,HB1
のそれぞれにより走査される軌跡の幅は記録データチャ
ンネルＡとＢの幅の1.5倍である。更に、特定のチャン
ネルに記録されたデータを読み取るためには、VTRのヘ
ッドは記録されたチャンネル幅の最低限約３／４を横切
らなければならない。
【０２３８】図14(a)に示したように、線形性からはず
れたトラックは望ましいトラック位置から右または左に
ΔTだけずれている。ヘッドがトリックプレイモードで
数個のトラックを走査しているとき、もしトラックが公
称トラック位置にあれば交差したであろう公称公差位置
の上方または下方の方向のいずれかにずれた場所にある
ずれたトラックにヘッドが交差し通過する。完全な線形
トラックは領域Bすなわちトリックプレイの読み取り時
に図14(a)の公称トラック交差エリアにあるデータを再
生する。ずれのあるとラックはトラック700が右にずれ
るか左にずれるかにより、領域B*+すなわち遅れトラッ
ク交差領域、または領域B*-すなわち進みトラック交差
領域にあるデータを戻す。
【０２３９】図に示したように、右へのトラックのずれ
ΔTはヘッドHA1とHB1のトリックプレイセグメント上の
横切り位置を公称トラック交差領域Bから上方へややず
らしている。この結果。ヘッドHA1とHA2は遅れトラック
交差領域B*+にあるデータを読み取る。一方、左へのト
ラックのずれΔTはヘッドHA1とHB1のトリックプレイセ
グメント上の横切り位置を公称トラック交差領域Bから
下方へややずらしている。この結果。ヘッドHA1とHA2は
進みトラック交差領域B*-にあるデータを読み取る。
【０２４０】図14(a)から明らかなように、ヘッドHA1と
HB1の軌跡を示す実線と破線の斜めの線のちょうど上下
に小さな領域があり、黒色の正方形の面積で示した中央
の斜め領域は常にトラッキングの許容範囲に入りトリッ
クプレイ中に読み取られるが、それらの小さな領域は三
つの可能なトラッキングケースのいずれとも共通になっ
ていない。
【０２４１】上述の合い異なる可能なトラッキング誤り
ケースに関係なく同じデータが収集されるようにするた
め、上述の全てのトラッキングケースに共通のトラック
領域にデータを書くことが出来る。更に、あとで述べる
ように、上記の三つの全てのトラッキングケースで読み
取られる中央のトリックプレイ領域のちょうど上下にデ
ータを重複して記録する。このようなデータの重複はト
リックプレイデータの幾分かは重複させる必要から記録
効率を低下させるがトリックプレイ中にばらつきなく読
み取れるデータ量を最大にする。
【０２４２】図14(b)にトリックプレイセグメントの種
々のデータ領域、すなわち正常、遅れおよび、進みトラ
ック交差領域、B、B*+およびB*-のそれぞれを詳細に示
す。図示したように、トリックプレイセグメント750は
高速走査トラックを目的として5つのデータ領域から成
ると考えることができる、即ち、中央領域753、内側上
部領域752、内側下部領域754、外側上部領域751、外側
下部領域755。内側上部領域752は中央領域753のすぐ上
に隣接して位置しており、一方、内側下部領域754は中
央領域753のすぐ下に隣接して位置している。外側上部
領域751は内側上部領域752のすぐ上に隣接して位置して
いおり、一方、外側下部領域755は内側下部領域754のす
ぐ下に隣接して位置している。
【０２４３】上記のように、中央領域753のデータはト
ラッキング許容誤差範囲内にあるため三つのトラッキン
グケースいずれの場合も読み取り可能である。従って、
この領域に記録されているデータパケット iからjは複
写する必要はない。領域751、752、754、755にあるデー
タはトラッキング誤差の程度により読み取れたり、読み
取れなかったりする。従って、この領域のデータはVTR
ヘッドがテープトラッキング誤差により通過する可能性
のある領域とみなして複写する。
【０２４４】本発明によれば、正常のヘッドパスよりも
垂直方向に上に位置がずれてVTRヘッドが通過するよう
な、即ち、ヘッドがトリックプレイセグメント750を通
過するのが遅れるようなトラッキング誤りのためデータ
パッケトを取り逃がしてしまうのに備えて、内側下部ト
リックプレイテープセグメント領域754に記録されたデ
ータパッケト 0から i-1 を外側上部トリックプレイセ
グメント領域751に複写する。更に、ヘッド位置が下側
へずれるトラッキング誤りによりVTRヘッドが内側上部
高速走査トラックセグメント領域752を通過できないよ
うな、即ち、ヘッドがトリックプレイセグメント750を
通過するのが進んでいるような場合に備えて、内側上部
領域752に記録されたデータパッケト j+1から n を外側
下部領域755に複写する。
【０２４５】上述の方法で、高速走査トラックセグメン
トの中央領域753の回りの高速走査トラック領域751、75
2、754、755 にデータを複写することにより、トリック
プレイ中にトリックプレイセグメントから確実に収集出
来るデータの量を最大にすることが出来る。例えば、図
14(b)に示したトリックプレイセグメント750のデータパ
ケット iからj だけがトリックプレイデータの複写無し
で確実に読み取れるが、上記の方法でトリックプレイセ
グメント750に含まれるトリックプレイデータパケット0
からi および j+1からn を複写することにより、これら
のデータを同様に確実に読み取ることが出来る。
【０２４６】本発明の他の実施例によると、多重速度再
生トラックと高速走査トラックを組み合わせて用いてい
る。このような実施例では、VTRはトリック再生速度お
よび方向の作動の広い範囲にわたって、多重速度再生ト
ラックを使っていくつかの画像を生成出来る。更に、予
め選定した特定のトリックプレイ速度および方向の作動
の際、高速走査トラックにより良質の画像および/また
は鮮明な画像が得られる。
【０２４７】例えば、図15に示したように、テープ800
は９倍速順方向高速走査トラック804と多重速度再生ト
ラック802の両方を含んでいる。多数の高速走査と多重
速度再生トラックの種々の組み合わせが可能である、例
えば、多重速度再生トラック、３倍速順方向高速走査ト
ラック、９倍速順方向高速走査トラック。
【０２４８】多重速度再生トラック、高速走査トラック
あるいはこれらの組み合わせなどの特別の目的を持った
トラックを用いる場合、この様な特別の目的を持ったト
ラックを使う結果として必要になる追加されるテープの
量を最小限にすることに考慮を払うことは重要である。
【０２４９】この様なトラックを持ちいるために必要と
なるテープの量を減らす方法の一つは二重または多重目
的データブロックを出来る限り多く使うことである。例
えば、一つ以上の再生スピードで使われるデータブロッ
ク、例えば多目的データを二つ以上の特殊プレイトラッ
クに設置することが出来る。別の方法としては、トリッ
クプレイとして使えるでーたのサブセト、例えば二重目
的データをトリックプレイセグメントであるテープのセ
グメントに置くような方法で通常のプレイデータをテー
プに配置する方法である。こうすることにより、データ
を複写すること無しに、高速走査または多重速度再生ト
ラックをテープへ記録することが出来る。トリックプレ
イセグメントにある二重目的トラックは通常およびトリ
ックプレイのいずれにも使える。
【０２５０】上述のように、低速度高速順方向高速トラ
ックは高速度高速走査トラックより多くのデータを含ん
でおり、それ故、多くのテープスペースを占有する。従
って、高速度および低速度高速走査トラックを単一のテ
ープで実行するときは、低速度高速走査トラック、例え
ば３倍速順方向高速走査を二重目的データが低速度高速
走査トラックで使えるように通常プレイデータを配置す
ることにより実施するのがよい。この様にすると、低速
度高速走査トラックはデータの複写の必要がなく、余分
のテープを使う必要もない。同じテープで実行する高速
度高速走査トラックは９倍速走査トラックセグメントに
複写記録されている通常プレイデータのサブセットを用
いて実行出来る。従って、複写されたトリックプレイデ
ータは高速度高速走査トラック、例えば９倍速トリック
プレイ速度用となっているので、複写データの量は低速
度高速走査トラック用に複写されているデータの量より
少ない。
【０２５１】かくして、低速度高速走査トラックを複写
データを用いて実行する場合よりもテープスペースはよ
り効率的に使われる。
【０２５２】高速走査トラックのトリックプレイセグメ
ントのそれぞれに記録するために種々のデータが選択さ
れる。例えば、それぞれのトリックプレイセグメントは
トリックプレイ中に画像を生成するに十分な情報で満た
されるか、或いは、単一の高速走査トラクックセグメン
トに収集出来る制限された量のデータで生成出来る画像
より高品質の画像を生成するために数個のトリックプレ
イセグメントを使用する。更に、例えば、特定のトリッ
クプレイセグメントにおいて交差する高速走査トラック
のそれぞれに役立つデータパッケトを高速走査トラック
の交点に位置する単一のトリックプレイセグメントに含
ませることが出来る。この様なデータパケットは特定の
トラックプレイ速度および方向で用いるヘッダにより識
別される。従って、単一の高速走査トラックセグメント
は多重トリックプレイ速度の動作用のデータパケットを
含むことが出来るが、実際の再生速度で使用するように
指定されたデータパケットのみが使われる。更に、特有
な各々のデータパケットは特定のデータパケットの内容
のため数種の異なる再生速度で適切に使用されるように
指定される。
【０２５３】VTR記録回路300は更にチュ−ナモジュ−ル
304に接続されたアンテナ302を具備する。このチュ−ナ
モジュ−ル304は、チュ−ナモジュ−ル204と同じか類似
のものである。アンテナ302とチュ−ナモジュ−ル304を
VTRに直接組み込む、この場合、これらを記録回路300に
接続するディジタルVTR端子は不要である、或いは代替
案として、アンテナ302とチュ−ナモジュ−ル304VTRを
図9に示したようなディジタルVTR対応受信回路の一部と
することも出来る。チュ−ナモジュ−ル304を受信回路2
00の一部とする場合は、図9および10に示したように、
チュ−ナモジュ−ルはディジタルVTR端子を通してVTR記
録回路に接続する。
【０２５４】本発明のVTR記録回路300は更にトリックプ
レイデータ処理回路342、通常プレイデータ処理装置34
4、トリックプレイデータ選択制御回路346、データ選択
マルチプレクサ(MUX) 314,変調回路320および記録ヘッ
ド340を具備する。トリックプレイデータ処理回路342は
高速走査トラックセグメントに記録するための画像/音
声伝達データパケット流からのデータを選択し処理す
る、一方、通常プレイデータ処理装置344は通常再生作
動中に読み取るとラックセグメントに記録するための画
像/音声データパケット流のデータを選択し処理する。
【０２５５】通常プレイデータ処理装置344はVTRフレー
ミング/誤り訂正コード(ECC)回路316とデータシャフリ
ング回路318を具備する。チュ−ナーモジュール304の誤
り検出信号出力と画像/音声データパケット出力はVTRフ
レ−ム化/ECC回路316の対応する入力に接続する。VTRフ
レ−ム化/ECC回路316はチュ−ナーモジュール304からの
画像/音声伝達データパケットを受信し、VTR再生作動中
の検索関係する情報を識別する追加ヘッダー情報をそれ
ぞれのパケットに加える。VTRフレ−ム化/ECC回路316は
データパケットをデータブロックに配置し、ECC情報を
それぞれのデータブロックへ加える役目もする。ECC情
報はデータのそれぞれのブロックにより記録され、書き
込まれたデータブロックからデータパケットが読み込ま
れたときデータ誤りを訂正する。
【０２５６】フレ−ム化/ECC回路316はデータシャフリ
ング回路318の対応する入力に接続するデータブロック
出力を有する。データシャフリング回路318はフレ−ム
化/ECC回路316により出力されるデータブロックを受け
取り、それぞれがECCバイトの独立したセットで誤りか
ら保護している個々のデータブロック内でデータバイト
を組替え、バースト誤りに影響され、かついずれの順序
にあるデータの最大量もデータブロックECCビットを使
って訂正出来る程十分小さくなるようにデータ全体のシ
ョートバースト誤りを廃棄させる。
【０２５７】データシャフリング回路318はデータ選択M
UX 314の通常プレイデータ入力に接続しているデータブ
ロック出力を経てデータのブロックを出力する。
【０２５８】トリックプレイデータ処理回路318はデー
タフィルタ308、VTRフレーミングECC回路310およびデー
タシャフリング回路312を具備する。データフィルタ308
はチュ−ナーモジュール304の対応する出力に接続する
画像/音声伝達データパケットを経てチュ−ナーモジュ
ール304により出力される画像/音声伝達データパケット
を受け取る。
【０２５９】データフィルタ308はそれぞれの伝達デー
タパケットに含まれているヘッダを調べる。ヘッダ内の
情報を用いて、データフィルタ308は伝送器の優先度付
与器104により指定された優先度レベル、それぞれの伝
送データパケットに含まれるデータのタイプ並びにトリ
ックプレイの動作中に画像作成に必要なユーティリティ
もとづいてデータパケットを分類するために必要なその
他の情報を識別する。実施例の一つにおいて、データフ
ィルタ308はデータの可変長復号を行う可変長復号回路
を含んでいるので、データフィルタ308は各々の伝達デ
ータパケットに含まれているデータと情報を調べること
が出来る。
【０２６０】データフィルタ308は伝達データパケット
流から空間的な利用基準に基づいて高速走査トラックセ
グメントに記録出来る最も優先度の高いデータを選択す
る、即ち、データフィルタ308は特定のVTRかいろ300が
制限されたサイズのトラックプレイセグメントに記録出
来るデータの量を選択するようにデータフィルタ308は
設計されている。データフィルタ308は特定のVTRに支援
されたトリックプレイセグメントのマップおよび/また
は高速走査または多重速度再生トラックのリストを保持
してもよい。高速走査トラックセグメントに記録するた
めに選択されたデータの量とタイプを決定するのにこの
記憶された情報を使ってもよい。この様なトリックプレ
イセグメントの場所とデータ制限は更に後で述べる。
【０２６１】伝送に先立ってトリックプレイの作動に対
する優先度が付いていないデータを持っている伝送デー
タパケットを受信するVTRにおいて、または、図8(a)で
に示したような適切なヘッダを使用して適切に識別され
ない伝送データパケットを受信するVTRにおいて、デー
タフィルタ308は復号回路と優先度割付器を具備しても
よい。復号回路は伝送データパケットを優先度割付に必
要な程度まで復号する。本発明のデータフィルタの優先
度割付器104と同じか類似の優先度割付器はトリックプ
レイ中に画像を生成するユーティリティに基づいてデー
タに優先度を付与するために使われる。優先度割付器の
出力に基づいて、伝送する前に優先度を付与されたデー
タを有する伝送データパケット流の場合は、データフィ
ルタ308は上記のようにデータを分類する処理をする。
復号化され脱パケット化されたデータの検索後、データ
はデータフィルタ308に組み込まれた復号器とパケッタ
イザを用いて再復号化再パケットされる。分類、復号、
脱パケットされたデータを再復号化再パケットすること
によって、データフィルタ308はビデオ復号器が認識出
来るデータパケットの流れを生成する。
【０２６２】上記の手法で、データフィルタ308は高速
走査トラックセグメントに記録するために画像/音声デ
ータパケット流から特定のデータパケットを選択する。
データフィルタ308はVTRフレ−ム化/ECC回路310の対応
する入力に接続したトリックプレイデータパケットの出
力を持っている。VTRフレ−ム化/ECC回路310はまたチュ
−ナーモデュール304の誤り検出出力に接続した誤り検
出入力を持っている。
【０２６３】本発明の他の実施例では、データフィルタ
308はトリックプレイデータ処理回路342と通常プレイデ
ータ処理回路344の両者の外側に設置されている。デー
タフィルタ308は例えばチュ−ナーモデュール304からの
画像/音声伝送データパケットを受信し、トリックプレ
イデータ処理回路342に供給されるトリックプレイデー
タパケットと通常プレイデータ処理回路344に供給され
る通常プレイデータパケットにデータを分類する。
【０２６４】トリックプレイ回路のVTRフレ−ム化/ECC
回路310はデータフィルタ308から画像/音声伝送データ
パケットを受信し、VTRトリックプレイの作動中の検索
に関係のある情報を識別する各々のパケットに付加的な
ヘッダ情報を加える。この様なヘッダ情報は何のような
特定のトリックプレイ速度のプレイ、例えば、９倍速順
方向、従って、何のような特定の高速走査トラックに特
定のデータパケットが指定されているかに関する識別因
子を含んでいる。VTRフレ−ム化/ECC回路310はトリック
プレイデータが書き込まれるトリックプレイセグメント
のサイズにより個となるサイズになるトリックデータブ
ロックにデータパケットを配置する。例えば、９倍速順
方向のトリックプレイテープセグメントに記録するため
のトリックプレイデータブロックを生成する際、VTRフ
レ−ム化/ECC回路310は３倍速順方向のトリックプレイ
テープセグメントに記録するための約三分の一のサイズ
のトリックプレイデータブロックを生成する。この様な
異なる高速走査トラックに対するブロックサイズの調整
はより高速のトリックプレイ速度に対しては小さい異な
るトリックプレイセグメントサイズを提供する。
【０２６５】また、VTRフレ−ム化/ECC回路310はトリッ
クプレイデータパケットから作られるそれぞれのトリッ
クプレイデータブロックに加えられるECC情報を生成す
る。他の方法としては、ECC情報はいくつかの、例え
ば、三つのトリックプレイデータブロックからなるグル
ープに対して生成されそのグループの最後のトリックプ
レイデータブロックにECC情報を加えてもよい。一つの
グループ内のデータブロックの数はトリックプレイデー
タパケットのそれぞれのグループの長さがほぼ通常のプ
レイデータブロックの長さになるように選べばよい。デ
ータブロックのグループ内の最後のトリックプレイデー
タブロックにECC符号を付けることにより、VTRの通常誤
り補正回路をデータブロックのグループを一単位として
処理できるため、VTR再生回路を簡単にできる。従っ
て、トリックプレイデータブロックを一つのグループに
グループ化することにより、ECC符号を生成し付ける、
例えば、サイズが通常のプレイデータブロックと異なる
トリックプレイデータブロックのそれぞれにECC符号を
付ける場合のように、再生誤り補正回路を別に設ける必
要はない。
【０２６６】図10(b)は、本発明のVTRフレ−ム化/ECC回
路310により生成されるデータブロックのための代表的
な可能な一形式のデータブロックを示している。図10
(b)に示したように、データブロック309は、例えば、66
のデータパケットから成る。それぞれのデータパケッ
トは４バイトのヘッダ、147バイトのパケットデータ、
５バイトの内部テープ誤り補正コードビットから成る15
6バイトのデータをもつ。図10(b)に示した実施例におい
て、テープ誤り補正コードはデータブロック309の内容
に適用される二次元コードである。第一番目の次元はそ
れぞれのパケットのついてけいさんされ、それぞれのパ
ケットに付けられた5バイトのパリティデータから成る
内部テープ誤り補正コードである。外部テープ誤り補正
コードである第二番目の次元はパリティデータのみを含
む６つの新しいパケットデータを効率的に生成するデー
タパケットのブロック列を計算する６バイトのRSコード
である。これらのパリティデータの６つのパケットはそ
れぞれ外部テープ誤り補正コードビットを形成する３パ
ケットから成る２つのセットに分割される。図10(b)に
示した実施例において、外部テープ誤り補正コードビッ
トの1セットはデータブロック309の始めの所につけら
れ、外部テープ誤り補正コードビットの他の１セットは
データブロック309の終わりの所につけられる。
【０２６７】一般に、フレ−ム化/ECC回路310により生
成され、記録する前にそれぞれのパケットまたはパケッ
トノブロックに加えられる誤り補正コードビットはコー
ドビットのリードサーモン(Reed Salmon)セットであ
る。しかし、本発明のフレ−ム化/ECC回路310は広範囲
に種々の誤り補正コードスキームとデータブロック形式
を用いて実行される。
【０２６８】VTRフレ−ム化/ECC回路310はデータシャフ
リング回路312の対応する入力に接続されたトリックプ
レイデータブロック出力を具備する。このデータシャフ
リング回路312は通常プレイデータ処理回路318のデータ
シャフリング回路318と同じか類似のものである。デー
タシャフリング回路312はVTRフレ−ム化/ECC回路310に
よりトリックプレイデータブロック出力を受信し、ECC
ビットの別のセットにより保護されたトリックデータブ
ロックまたはトリックデータブロックのグループのそれ
ぞれ内にデータバイトを配分する。このデータ配分動作
はデータ配分無しで実施する場合も含んでよい。
【０２６９】データシャフリング回路312はデータ選択M
UX 314のトリックプレイデータブロック入力に接続され
たトリックプレイデータブロック出力を介してトリック
プレイデータを出力する。 トリックプレイデータ選択
制御回路346はMUXの選択された入力に接続される。トリ
ックプレイデータ選択制御回路346はヘッド位置を監視
し、テープ上のトリックプレイ場所を検知する。従っ
て、トリックプレイデータ選択制御回路346はトリック
プレイデータブロックが選択されるように選択信号をア
ッサートし、ヘッド340がトリックプレイテープセグメ
ント上に来てデータを記録するとき、トリックプレイデ
ータブロックはMUXにより選択され出力される。選択信
号はヘッド340がトリックプレイテープセグメント上に
来てデータを記録するとき、トリックプレイデータ選択
制御回路346によりアッサートされる。これにより、通
常プレイテープセグメント内のデータを記録するとき
は、データ選択MUX 314は通常プレイデータセグメント
を出力する。
【０２７０】データ選択MUX 314のデータブロック出力
は変調回路320の対応する入力に接続される。変調回路3
20はそれぞれのデータブロックの内容を 8-10 変調す
る。かくして、変調回路320より、それぞれのデータブ
ロック内の6ビットのデータに対して10ビットのデータ
が生成される。代案として、変調回路320はミラースク
ェア変調のような他のタイプの変調をする。変調回路32
0の出力はテープに実際に記録された信号が供給される
ヘッド340に接続される。
【０２７１】図11は本発明の一実施例のVTR再生回路400
を示す。再生回路400は復調回路401、データアンシャフ
リング回路402、誤り補正回路404を具備する。再生回路
400は更に再生パケットフィルタ406、VTR命令発生器40
8、ビット流リフォーメータ410、ディジタルVTRポート4
12を具備する。
【０２７２】回転ヘッドシリンダに設置されたヘッド44
0はヘッドシリンダがVTR再生作動中に回転するに従いテ
ープ11上を通過する。ヘッドがテープのデータトラック
を有する種々のテープセグメント上を通過するに従い、
ヘッドはテープ11の記録データを読み取る。ヘッド440
のデータ出力は復調回路401の入力に接続される。復調
回路401はヘッド440により読まれたデータを受信し、デ
ータを記録する前に使用された 8ー10 変調スキームに
従って信号を復調する。従って、復調回路401はヘッド
から受信した10ビットのデータ毎に8ビットのデータを
生成し、このデータを通常およびトリックプレイデータ
ブロックの形式で出力する。復調回路401のデータブロ
ック出力は受信したデータ内のデータを再整理してデー
タを記録する前に行ったデータのシャフリングを元どう
りにするデータ非シャフリング回路402に接続する。デ
ータブロック内のデータのシャフリングを元どうりにす
ることにより、テープ1にデータを記録するときまたは
テープからデータを読み取るときに起こるバースト誤り
はECCビットのそれぞれのセットにより保護されたデー
タ全体に分散される。
【０２７３】誤り補正回路404はデータ非シャフリング
回路402のデータブロック出力に接続されたデータブロ
ック入力を具備する。誤り補正回路404はテープ1から読
み取ったそれぞれのデータブロックまたはデータブロッ
クのグループで記録されたデータブロックヘッダとECC
ビットのそれぞれのセットを復号化する。誤り補正回路
は結果として得られる画像/音声送信データパケットを
出力する前にそれぞれのブロックのデータパケットに含
まれているデータの誤りを訂正する。もし、訂正不能の
誤りが検出されたときは、誤り補正回路404は誤り信号
を強調する。
【０２７４】誤り補正回路404は通常プレイデータブロ
ックより小さいサイズのトリックプレイデータブロック
を取り扱う特別誤り補正回路を含んでいてももよい。代
案としては、上述のように、もしトリックプレイデータ
ブロックがトリックプレイデータブロックのグループを
形成する処理をされ、そのグループが通常プレイデータ
ブロックほぼ同じサイズで、データブロックのそれぞれ
に対するECCビットのセットが最後のデータブロックに
付けられているか、或いは、グループ内のデータブロッ
クのいずれかに加えられているのならば、通常データブ
ロックの処理に使われる同じ誤り補正回路をトリックプ
レイデータブロックの単位としてのグループのそれぞれ
の処理に使ってもよい。
【０２７５】誤り補正回路404の画像/音声データパケッ
ト出力は再生パケットフィルタ406に接続されている。
再生パケットフィルタ406は画像/音声送信データパケッ
トのヘッダを調べ、データパケットを通常再生動作中、
トリック再生動作中、或いは両方共に使うか否かを決定
する。また、何のような特定の再生速度でそれぞれのト
リックプレイパケットが使われるかも決定される。
【０２７６】再生パケットフィルタ406のユーザ命令入
力はサーボ制御機構のユーザ命令入力とVTR命令発生器4
08のユーザ命令入力に連結されている。
【０２７７】ユーザ命令入力を経て、再生パケットフィ
ルタ406はトリック再生動作または通常再生動作の何方
を選んだかを示すユーザ命令信号を受信する。
【０２７８】再生パケットフィルタ406はVTRが作動して
いる特定の再生速度で使用うされるように指定されたデ
ータパケットのみを出力する。例えば、通常再生作動中
には、再生パケットフィルタ406は通常再生作動中の使
用に指定されたデータパケットのみを出力する。同様
に、9倍速高速順方向再生作動中には、再生パケットフ
ィルタ406は9倍速高速順方向再生作動中の使用に指定さ
れたデータパケットのみを出力する。
【０２７９】再生パケットフィルタ406のデータパケッ
ト出力はビット流再形成器410の対応する入力に接続さ
れる。ビット流再形成器410は図9に示した伝送優先度復
号器208のような伝送優先度復号器に受け入れられるよ
うにビデオパケットを並べる。通常プレイ中は、たとえ
ば、再形成器410は異なった優先度レベルのパケットを
インターリーブするか、伝送優先度復号器208に受け入
れられる映像/音声伝送データパケット流を形成するパ
ケットヘッダを付加する。トリックプレイモード中は、
再形成器410はトリック動作データを如何に正しく処理
するかを伝送優先度復号器208に指示するために、映像/
音声伝送データパケット流にVTR命令を挿入する付加的
機能を行う。代案としては、受信機が別のVTR命令ライ
ンを介してVTRに接続されているとき、再形成器410はこ
の様な命令をVTR命令ラインへ出力するVTR命令発生器へ
伝達する。
【０２８０】VTR命令発生器408はビット流再形成器410
の命令出力に接続した復号命令、誤り補正回路404の誤
り信号出力に接続した誤り信号入力、および、ユーザ命
令入力を具備する。従って、VTR命令発生器は誤り補正
回路404から誤り信号を、ユーザ命令入力、例えばコン
トロールパネルまたはデマンドサービスの相互ビデオの
場合は遠隔ソースに接続した電話またはケーブルテレビ
を介して通信用ユーザインターフェスからユーザ命令
を、再形成器410からは他の命令を受信する。
【０２８１】VTR命令発生器408は受信機の伝送優先度復
号器に供給される、例えば誤り隠蔽命令および復号命令
を生成する。これらの指示、即ち、VTR命令信号はVTRが
トリックプレイモードで作動しているということ、特定
の復号および/または誤り隠蔽を実施すべきであるとい
うことを受信機に指示する。
【０２８２】VTR命令信号発生器408のVTR命令信号出力
とビット流再形成器410の映像/音声伝送データパケット
出力はディジタルVTRポートの対応する入力に接続され
る。この様にして、ディジタルVTRポート412はポート41
2に接続された受信機に供給する映像/音声伝送データパ
ケット流とVTR命令信号を受信する。代案としては、受
信機がVTR内に含まれていてもよい。この場合、ポート4
12は無くてもよいし、受信機はその出力を直接モニタま
たは基本バンドのテレビ受信機へ出力出来る。
【０２８３】本発明によるVTR再生回路の他の実施例で
は、VTR再生回路400は更にVTRトリックプレイ作動を支
援するサーボ制御機構414を具備する。VTR再生回路のサ
ーボ制御機構414はヘッドがトラックから読み取ったり
トラックへ書き込んだり出来るようにヘッドをテープト
ラック上を通過させるためテープの位置決めする役目が
ある。従って、サーボ制御機構414はテープトラッキン
グ制御の責務がある。
【０２８４】本発明のサーボ制御機構414は読み取りヘ
ッド440とは別のトラッキング制御ヘッド424を具備す
る。トラッキング制御ヘッド424はテープ1の位置を検出
し、トラッキング制御信号を発生する。トラッキング制
御ヘッドの出力は通常プレイサーボ制御回路420とトリ
ックプレイサーボ制御回路422の制御信号入力に接続さ
れる。通常プレイサーボ制御回路420はVTRの通常プレイ
動作中にトラッキングを制御するサーボ制御信号を出力
する。一方、トリックプレイサーボ制御回路422は特定
の速度のトリックプレイ動作中に、例えば9倍速高速順
方向動作中に、トラッキングを制御するサーボ制御信号
を出力する。VTRの再生回路400が支援する特定の速度の
順方向または逆方向トリックプレイ作動のために別のト
リックプレイサーボ制御回路422を備えてもよい。
【０２８５】高速走査トラック選択スイッチ426は通常
プレイサーボ制御回路420とトリックプレイサーボ制御
回路422のいずれかの出力をモータ制御回路418の入力に
接続する。高速走査トラック選択スイッチは例えばオペ
レータコントロールパネルを介してユーザ命令入力によ
りプレイされる。この様なユーザコマンドは高速走査プ
レイ作動か通常プレイ作動のいずれが選択されているか
を示す。例えば、通常VTR再生作動中は、高速走査トラ
ック選択スイッチ426は通常プレイトラック制御信号を
モータ制御回路418に供給するが、トリックプレイ作動
が例えばオペレータコントロールパネルを介して選択さ
れると、トリックプレイサーボ制御回路４２２の出力が
モータ制御回路４１８に供給される。トリックプレイサ
ーボ制御回路422はトラッキング制御ヘッド424から受信
した信号を監視し、ヘッドが選定されたトリックプレイ
の速度と方向に対する高速走査トラックのトリックプレ
イセグメント上に来る時を検出する。選定されたトリッ
クプレイの速度と方向のブロックが一度決まると、トリ
ックプレイサーボ制御回路422は高速走査トラッキング
制御信号を出力する。この高速走査トラッキング制御信
号は選定された高速走査トラックの適切なトラッキング
に対して角度およびヘッド位置がテープに対して適切に
なるように使われる。
【０２８６】受信したトラッキング制御信号に応答し
て、モータ制御回路はモータ制御出力信号を発生する。
モータ制御回路418のモータ制御信号出力はトラッキン
グ精度を制御するためモータ制御信号に応答してテープ
位置を調整するテープ位置決めモータ416の対応する入
力に接続される。
【０２８７】本発明の特徴は、本発明の記録再生回路を
VTRに適用するのに特に適したものとすることにある
が、高速走査トラックの使用ならびにこれらの使用を支
援する記録再生回路はビデオデータをディジタルに記憶
する他の手段例えばレーザディスク技術にも適用出来
る。レーザディスク技術はテープに類似したディジタル
ビデオ用の記憶媒体を備えている。これにより、通常プ
レイの記録再生データは通常プレイトラックを有するレ
ーザディスク上の通常プレイトラックセグメントに通常
プレイデータ、例えば、データパケットを含む通常プレ
イデータブロックを本発明にしたがって記録することに
よって達成出来る。レーザディスクに関連して、一連の
高速走査セグメントは通常プレイレーザディスクトラッ
クとは異なった高速走査トラックを形成するように配置
される。この様なレーザディスク高速走査トラックにお
けるトリックプレイデータは通常プレイデータならびに
/またはトリックプレイ動ベクトルのような特殊トリッ
クプレイデータのサブセットのコピーを持っている。
【０２８８】本発明によれば、トリックプレイ中には媒
体の速度は変えていないが、再生ヘッドは半径方向にデ
ィスク上の他のトラックへ移動する。この様な実施例で
は、トラック切替の過渡状態が極めて厳しくなり、トラ
ッキングが新しいトラック上にロックされるまでは再生
ヘッドはデータを収集出来ない。このため、トラックに
またがってトリックプレイデータのエリアを分散配置
し、複数のトラックにまたがって走査することはレーザ
ディスクに関してはこの場合適していない。従って、物
理的なトラックに通常プレイデータブロックとトリック
プレイデータブロックを相互に混ぜ合わせる長所は無
い。
【０２８９】テープシステムとは異なり、レーザディス
クシステムの再生ヘッドは多数のトラックの間を比較的
に早く移動することが出来る。多数のトラックの間を移
動するのに何分の1秒しかかからない。従って、ビデオ
ディスクシステムのこれらの物理的特徴を利用して、一
つの特定の物理的トラック、または、隣接する物理的ト
ラックの列のようなディスク上の単一の物理的な場所に
ビデオディスク高速走査トラックを有するトリックプレ
イセグメントを配置する。
【０２９０】例えば、チュ−ナーモジュールから受信し
たそのままの通常プレイデータを同時に記録しながら、
この様なビデオディスク高速走査トラックにトリックプ
レイデータを記録するために、図10の記録回路に類似の
ビデオ記録回路を使うことが出来る。しかし、ビデオデ
ィスク上の異なる二つのトラックに通常プレイデータと
トリックプレイデータを同時に記録することを支援する
ために、トリックプレイデータ処理回路342により出力
されるトリックプレイデータブロックをビデオディスク
上の高速走査トラック上に位置するトリックプレイ記録
ヘッドに供給する。一方、通常プレイデータ処理回路は
通常プレイデータブロックを通常プレイトラック上に位
置する通常プレイ記録ヘッドに供給する。
【０２９１】本発明によれば、トリックプレイが入った
とき、ビデオディスク再生ヘッドはディスクのレーザデ
ィスク高速走査トラック領域へ移動し、ヘッドが丁度読
み込み終わった通常フレームに続く最初の高速走査フレ
ームに対応する高速走査フレームデータを読み取るため
に高速走査フレームデータ上に位置する。高速走査トラ
ックは通常データトラック内の特別なフレームに表示し
て結びつけることが出来る。ヘッドはレーザディスク高
速走査トラックに沿ってトレースしトリックプレイデー
タを収集する。トリックプレイ動作が、例えば、ユーザ
コマンドにより終了し、装置が通常走査に戻ったとき、
表示された最終の高速走査フレームはディスクの通常走
査領域にヘッドが元の位置に戻ったことの表示の働きを
する。ヘッドがディスク上のトリックプレイデータ領域
へ入ったり出たりする動きは重要ではないが、ビデオサ
ービスは何分の１秒は中断される。
【０２９２】トリックプレイ領域に記憶されたデータは
ビデオテープのトリックプレイセグメントに記録された
トリックプレイデータに類似の内容のものである。従っ
て、VTR再生回路400に類似なビデオ再生回路がビデオデ
ィスクからの再生データ対して使える。しかし、ビデオ
ディスクに関連して、ヘッド440とサーボ制御モジュー
ル414は設置される特定のビデオディスクシステムに対
して最適化されるであろう、また、それ故、図11に示し
たテープトラッキングサーボ制御モジュールとは異なっ
たものとなろう。
【図面の簡単な説明】
【図１（ａ）】図１（ａ）は、従来の２−ヘッドビデオ
記録システムの一例を示す図。
【図１（ｂ）】図１（ｂ）は、連続した平行トラックを
含み図１（ａ）のビデオ記録システムによりテープの上
に書き込まれたテープの一部分の一例を示す図であり、
図中トラック間の分離は、説明を明確にするためのみに
示されたもの。
【図１（ｃ）】図１（ｃ）は、図１（ａ）のビデオ記録
システムの記録／再生ヘッドによりトレースされるパス
の一例を示す図であり、標準の再生速度の３倍の速度で
の再生操作の間にテープのある部分をパスが通過ること
を示す図。
【図２（ａ）】図２（ａ）は、２組の隣接ヘッドからな
る４−ヘッドVTRシステムの一例を示す図。
【図２（ｂ）】図２（ｂ）は、図２（ａ）のVTRシステ
ムのいく組かの隣接ヘッドが、標準の再生速度の３倍の
速度での再生操作の間に、テープ上を通過してトレース
するパスを示す図。
【図３（ａ）】図３（ａ）は、回転ヘッドシリンダの側
面１８０°の範囲に均等な間隔で配置された４つのヘッ
ドを有する８−ヘッドVTRシステムの一例を示す図。
【図３（ｂ）】図３（ｂ）は、図３（ａ）のVTRのヘッ
ドが、標準の再生速度の４倍の速度での再生操作の間
に、テープ上を通過してトレースするパスを示す図
【図４（ａ）】図４（ａ）は、２−チャンネル、４−ヘ
ッドVTRシステムの一例を示す図。
【図４（ｂ）】図４（ｂ）は、図４（ａ）のVTRシステ
ムによりテープ上に記録された、連続した２−チャンネ
ルトラックを含むテープの一部分の例を示す図。
【図５】図５は、画像表示の順番に編成された典型的な
画像グループの一例を示す図。
【図６】図６は、例えば、HDTV信号のために用いられ
る、MPEG標準に準拠したマクロブロックの一例を示す
図。
【図７】図７は、AD HDTVシステムの提案規格に準拠し
た転送セルの構造の一例を示す図。
【図８（ａ）】図８（ａ）は、本発明の一実施例による
画像と音声の伝送回路のブロック図。
【図８（ｂ）】図８（ｂ）は、本発明の一実施例に従い
生成されたデータパケットに対し、図８（ａ）に示され
た転送パケット処理部により追加される代表的な画像デ
ータパケットのヘッダ情報の一例を示す図。
【図９】図９は、図８（ａ）と図８（ｂ）とを組み合わ
せたものに対応し、本発明の一実施例によるデジタルVT
R対応受像機のための回路のブロック図。
【図１０（ａ）】図１０（ａ）は、本発明の一実施例に
よるVTR記録回路のブロック図。
【図１０（ｂ）】図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の記録
回路中のVTRフレーム化とECC回路により生成されたデー
タブロックのためのひとつの可能な形式で表されたデー
タブロックの一例を示す図。
【図１１】図１１は、VTR再生回路のブロック図。
【図１２（ａ）】図１２（ａ）は、本発明による多重速
度再生トラックを形成するように配置された複数のトリ
ック再生テープセグメントを含むテープの一部分の例を
示す図。
【図１２（ｂ）】図１２（ｂ）は、本発明の一実施例に
よる多重速度再生トラックを形成するように配置された
複数のトリック再生テープセグメントを含むテープの一
部分の例を示す図。
【図１２（ｃ）】図１２（ｃ）は、多重速度再生トラッ
クを含むテープの一部分の例を示す図。
【図１２（ｄ）】図１２（ｄ）は、１トラックあたり２
つのデータチャンネルを用いるVTRシステムに組み込ま
れた多重速度再生トラックの配置を含むテープの一部分
の例を示す図。
【図１３（ａ）】図１３（ａ）は、トラックの切り替え
ロスによるトリック再生走査の間トラックの切り替えロ
スにより取りこぼしたデータの回復を行う高速スキャン
トラックのトリック再生セグメントの一部分の例を示す
図。
【図１３（ｂ）】図１３（ｂ）は、本発明の一実施例に
よるテープ上に記録された７倍速の逆回し高速スキャン
トラックと９倍速の前向き高速スキャントラックとを含
むテープの一部分を示す図。
【図１３（ｃ）】図１３（ｃ）は、４−ヘッド、２−チ
ャンネルVTRがトリック再生走査中に読み取れる、３倍
速高速スキャントラックのトリック再生テープセグメン
トの一例を示す図。
【図１３（ｄ）】図１３（ｄ）は、隣接ヘッドをもつ４
−ヘッド、２−チャンネルVTRがトリック再生走査中に
読み取れる、３倍速高速スキャントラックのトリック再
生テープセグメントの一例を示す図。
【図１４（ａ）】図１４（ａ）は、２−チャンネルVTR
のヘッドがトリック再生走査中にトラッキングエラーを
起こした場合に、ヘッドが通過する２−チャンネルトラ
ックの領域の範囲の一例を示す図。
【図１４（ｂ）】図１４（ｂ）は、トリック再生走査の
時にVTRのヘッドが通過するテープセグメントとテープ
セグメントの多様な領域の一例を、考えられるトラッキ
ングエラーの観点から示した図。
【図１５】図１５は、９倍速の前向き高速スキャンと多
重速度再生トラックの両者を含むテープセグメントの一
例を示す図。
【符号の説明】
２００ 受信機 ２０１ ＶＴＲ ２０２ アンテナ ４００ ＶＴＲ再生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャック セリグ フューラ アメリカ合衆国 08550 ニュージャージ ー州 プリンストン ジャンクション ダ グラス ドライブ ６ (72)発明者 ジョン グッドチルドノリエ ヘンダーソ ン アメリカ合衆国 08540 ニュージャージ ー州 プリンストン フィールドストーン ロード 43 (72)発明者 マイケル アレン プロトニック アメリカ合衆国 18966 ペンシルベニア 州 サウスアンプトン ウッド ロード 1225

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】デジタルビデオデータ流が、通常ビデオテ
    ープレコーダ（ＶＴＲ）再生動作中にデジタルＶＴＲに
    よって出力される通常プレイビデオデータ並びにトリッ
    ク再生動作中にデジタルＶＴＲによって出力されるトリ
    ックプレイビデオデータおよびトリックプレイビデオデ
    ータ処理命令を含み、各トリックプレイビデオデータ処
    理命令が、トリックプレイビデオデータを処理するため
    の指令を含み、該トリックプレイビデオデータが、通常
    プレイビデオデータのサブセットを含んでいる、デジタ
    ルビデオデータ流を発生するためのデジタルビデオテー
    プレコーダ回路であって、該ＶＴＲ回路が、 テープからデータを読み取るための一組のヘッドと、 該一組のヘッドに接続され、テープから読み取られたデ
    ータから、通常プレイ動作中にＶＴＲによって出力され
    る通常プレイビデオデータおよびトリック再生動作中に
    テープから読み取られるトリックプレイビデオデータを
    発生させるためのビット流再形成器と、 該ビット流再形成器に接続され、トリック再生動作中に
    デジタルＶＴＲによって出力されるトリックプレイビデ
    オデータ処理命令を発生させるためのＶＴＲ命令発生器
    を備え、各トリックプレイビデオ処理命令が、トリック
    再生ビデオデータから故意に除去される通常再生ビデオ
    データを補償するために、通常プレイビデオデータのサ
    ブセットを処理するための指令を含んでいることを特徴
    とするデジタルビデオテープレコーダ回路。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のＶＴＲ回路において、さ
    らに上記ＶＴＲ命令発生器および上記ビット流再形成器
    に接続され、通常プレイ動作中に、通常プレイデジタル
    ビデオデータを出力し、かつトリックプレイビデオ動作
    中に、ＶＴＲ命令発生器によって出力されるトリックプ
    レイビデオ処理命令とビット流再形成器によって出力さ
    れるトリックプレイビデオデータを出力するためのＶＴ
    Ｒポートを備えていることを特徴とするデジタルビデオ
    テープレコーダ回路。
  3. 【請求項３】請求項２に記載のＶＴＲ回路において、さ
    らに上記一組のヘッドおよびＶＴＲ命令発生器回路に接
    続され、補正できないエラーが検出されたときに、上記
    ＶＴＲ命令発生器回路に対して指示信号を発生し、出力
    するためのエラー補正回路を備えていることを特徴とす
    るデジタルビデオテープレコーダ回路。
  4. 【請求項４】請求項３に記載のＶＴＲ回路において、さ
    らに上記一組のヘッドおよびエラー補正回路に接続され
    たデータ非シャフリング回路を備えていることを特徴と
    するデジタルビデオテープレコーダ回路。
  5. 【請求項５】ビデオデータ流が、通常ビデオテープレコ
    ーダ再生動作中にビデオテープレコーダによって出力さ
    れる通常プレイビデオデータ並びにトリック再生動作中
    にビデオテープレコーダによって出力されるトリックプ
    レイビデオデータを含み、該トリックプレイビデオデー
    タが、通常プレイビデオデータのサブセットを含んでい
    る、ビデオデータ流を発生するためのデジタルビデオテ
    ープレコーダ回路であって、該デジタルビデオテープレ
    コーダ回路が、 テープからデータを読み取るための一組のヘッドと、 該テープから読み取られたデータから、ビデオデータ流
    を発生させるためのビデオデータ処理手段と、 通常プレイビデオデータのサブセットから故意に除去さ
    れた通常プレイビデオデータを補償するために、トリッ
    クプレイビデオデータについてビデオ処理を実行するた
    めの命令を受信機に指令するビデオデータテープレコー
    ダトリックプレイ動作中に、命令を発生するためのビデ
    オテープレコーダ命令発生器回路を含んでいることを特
    徴とするデジタルビデオテープレコーダ回路。
  6. 【請求項６】デジタルビデオデータ流が、通常テープレ
    コーダ再生動作中にテープレコーダによって出力される
    通常プレイビデオデータ、およびトリック再生動作中に
    テープレコーダによって出力されるトリックプレイビデ
    オデータ処理命令を含み、各トリックプレイビデオデー
    タ処理命令が、トリックプレイビデオデータを処理する
    ための指令を含んでいるようなデジタルビデオデータ流
    を発生させるようにデジタルビデオテープレコーダを動
    作させる方法であって、該動作方法が、テープからデー
    タを読み取る段階と、テープから読み取られたデータか
    ら、ビデオデータ流を発生させる段階を有し、該ビデオ
    データ流の発生段階が、 （１）トリックプレイテープレコーダ動作中に、トリッ
    クプレイビデオデータを特定するためにテープから読み
    取られるデータを処理し、該テープに記録された通常プ
    レイビデオデータのサブセットを含んでいるトリックプ
    レイビデオデータを出力する段階と、 （２）トリックプレイ動作中にテープレコーダによって
    出力される通常プレイビデオデータのサブセットから故
    意に除去される通常プレイビデオデータを補償するため
    のビデオ処理を実行するように、トリックプレイビデオ
    データ処理命令を受信する装置に指示するトリックプレ
    イビデオデータ処理命令を発生する段階、を含んでいる
    ことを特徴とするデジタルビデオテープレコーダを動作
    させる方法。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の方法において、上記トリ
    ックプレイビデオデータ処理命令を発生する段階が、通
    常プレイ誤り隠蔽動作を禁止するように、命令を受信す
    る装置に指令する第１のトリックプレイビデオデータ処
    理命令を発生する段階を含んでいることを特徴とするデ
    ジタルビデオテープレコーダを動作させる方法。
  8. 【請求項８】請求項７に記載の方法において、上記トリ
    ックプレイビデオデータ処理命令を発生する段階が、ト
    リックプレイ動作中にテープレコーダによって出力され
    る通常プレイビデオデータのサブセットの時間フィルタ
    リングを実行するように、命令を受信する装置に指示す
    る第２のトリックプレイビデオデータ処理命令を発生す
    る段階を含んでいることを特徴とするデジタルビデオテ
    ープレコーダを動作させる方法。
  9. 【請求項９】請求項７に記載の方法において、上記トリ
    ックプレイビデオデータ処理命令を発生する段階が、ト
    リックプレイ動作中にテープレコーダによって出力され
    る通常プレイビデオデータのサブセットの空間フィルタ
    リングを実行するように、命令を受信する装置に指示す
    る第２のトリックプレイビデオデータ処理命令を発生す
    る段階を含んでいることを特徴とするデジタルビデオテ
    ープレコーダを動作させる方法。
  10. 【請求項１０】請求項７に記載の方法において、上記ト
    リックプレイビデオデータ処理命令を発生する段階が、
    トリックプレイ動作中にテープレコーダによって出力さ
    れる通常プレイビデオデータのサブセットの時間および
    空間フィルタリングを実行するように、命令を受信する
    装置に指示する第２のトリックプレイビデオデータ処理
    命令を発生する段階を含んでいることを特徴とするデジ
    タルビデオテープレコーダを動作させる方法。
  11. 【請求項１１】トリックプレイビデオフレームを表すデ
    ータから故意に除外されたデータを含んでいる完全解像
    度ビデオフレームを表すデータを、テープからから読み
    出すための通常再生モードで動作可能で、かつトリック
    プレイビデオフレームを表すデータをテープからから読
    み出すためのトリックプレイ再生モードで動作可能なデ
    ジタルビデオテープレコーダを動作させる方法であっ
    て、該方法が、 トリックプレイ再生モードの動作中にテープからトリッ
    クプレイビデオフレームを表すデータを読み出す段階
    と、 トリックプレイビデオフレームから故意に除外され、完
    全解像度ビデオフレームを形成するために必要な、デー
    タを補償するためのトリックプレイビデオフレームを表
    すデータに、ビデオデータ処理動作を実行するように、
    命令を受信する装置に指示する命令を発生する段階、か
    ら成ることを特徴とするデジタルビデオテープレコーダ
    を動作させる方法。
  12. 【請求項１２】請求項１１に記載の方法において、さら
    にビデオデータ流内のトリックプレイビデオフレームを
    表すデータおよび命令を出力する段階を有することを特
    徴とするデジタルビデオテープレコーダを動作させる方
    法。
  13. 【請求項１３】請求項１１に記載の方法において、テー
    プから低減解像度ビデオフレームを表すデータを読み出
    す段階を実行する前に、さらにトリックプレイビデオフ
    レームを表すために、完全解像度ビデオフレームを表す
    ビデオデータのサブセットを選択する段階と、 トリックプレイテープレコーダ動作中にデータが読み出
    され得る位置において、低減解像度ビデオフレームを表
    すデータをテープに記録する段階、を有することを特徴
    とするデジタルビデオテープレコーダを動作させる方
    法。
  14. 【請求項１４】請求項１１に記載の方法において、上記
    命令が、命令を受信する装置に、トリックプレイビデオ
    フレームを表すデータに空間フィルタリングを実行する
    ように指示することを特徴とするデジタルビデオテープ
    レコーダを動作させる方法。
  15. 【請求項１５】請求項１１に記載の方法において、上記
    命令が、命令を受信する装置に、トリックプレイビデオ
    フレームを表すデータに二次元空間フィルタリングを実
    行するように指示することを特徴とするデジタルビデオ
    テープレコーダを動作させる方法。
  16. 【請求項１６】請求項１１に記載の方法において、上記
    命令が、命令を受信する装置に、完全解像度ビデオ画像
    フレームを受信するときに実行されるビデオ画像処理と
    は異なるビデオ画像処理を実行するように指示すること
    を特徴とするデジタルビデオテープレコーダを動作させ
    る方法。
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