JPH087477A

JPH087477A - ディジタル情報の記録および再生装置

Info

Publication number: JPH087477A
Application number: JP13852194A
Authority: JP
Inventors: Kouji Kaniwa; 耕治鹿庭; Hideo Nishijima; 英男西島; Yoshinori Okada; 義憲岡田; Michio Masuda; 美智雄増田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的低転送レートの伝送路を介して供給され
る圧縮された画像および音声情報を時間軸変換して高密
度記録し、情報の品質を劣化することなく超長時間記録
を実現すると共に超高速のサーチ再生においても１フレ
ーム単位の画像情報の再生を可能とし、さらに、供給さ
れる伝送フォーマットの変更にも比較的簡単に対応でき
るディジタル情報の記録再生装置を提供することであ
る。【構成】低転送レートで供給される情報信号を１フレー
ムの整数倍の画像情報を含めてＥＣＣブロックを構成
し、メモリに記憶した後、記録時の高転送レートで読み
出すことにより時間軸圧縮して記録する。サーチ再生時
には、フレーム間圧縮を行っていないフレーム画像情報
を有するＥＣＣブロックを優先して検出処理する。ＥＣ
Ｃ処理を含め、記録時の時間軸圧縮以前の処理および再
生時の時間軸伸張以後の処理をすべてマイクロコンピュ
ータで行うことにより、伝送フォーマットの変更に対し
てもソフトウエアの変更のみで対応可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的低転送レートの
伝送路を介して供給される画像情報等のディジタル信号
を記録再生するのに適したヘリカル走査型のディジタル
情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】低転送レートの伝送路を用いた動画像情
報の伝送手段としてテレビ電話システムがある。これ
は、画像情報の圧縮技術の発達により現状のアナログ電
話回線を用いたもので１４．４ｋｂｐｓ〜２８．８ｋｂ
ｐｓ程度の転送レートで動画像あるいは静止画像を伝送
するものである。なお、ディジタル回線網（ＩＳＤＮ）
を用いる場合は６４ｋｂｐｓのＮ倍の転送レートが実現
できる。

【０００３】一方、防犯用の監視システムや長時間現象
の観測システムでは、監視・観測画像およびそれに付随
する音声等を離れた場所でモニタおよび記録再生できる
ようにしたいと言う要求がある。そこで、上記テレビ電
話システムによる画像および音声の伝送を応用して監視
・観測用の画像および音声情報を電話回線等を用いるこ
とで遠隔地に伝送することが考えられる。

【０００４】このようなテレビ電話システムを用いた場
合では、その伝送帯域が音声帯域なのでオーディオテー
プレコーダを用いることで容易に伝送情報の記録再生が
可能となる。

【０００５】なお、上記テレビ電話システムに関する技
術情報として「日経エレクトロニクス」１９９２．３．
３０（Ｎｏ．５５０）の１６３頁〜１６８ページ，同誌
１９９２．２．３（Ｎｏ．５４６）９４頁〜９５頁、お
よび同誌１９９３．８．３０（Ｎｏ．５８９）５８頁、
そして、「テレビジョン学会誌」Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ１
１（１９９３）１５０６頁〜１５１０頁等に記載されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
伝送された画像および音声情報を記録する場合に、オー
ディオテープレコーダを用いたのでは、その記録時間は
最大２〜３時間程度となり、監視システム等で要求され
ている数十〜数百時間の記録時間を実現することは困難
である。一方記録容量がオーディオテープレコーダに比
べて２桁（１００倍以上）程度大きな記録再生装置とし
てビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）があるが、ＶＴＲの
記録転送レートは上記伝送路の転送レートに対して大幅
に高く、従来のＶＴＲをそのまま用いたのではＶＴＲの
記録転送レートの能力を十分に引き出せず超長時間記録
が実現できないという問題があった。

【０００７】そこで本発明の第１の目的は、比較的低転
送レートの伝送路を介して供給される画像および音声情
報を記録に適した信号形態に変換すると共に最適な転送
レートに時間軸変換して高密度記録し、情報の品質を劣
化することなく超長時間記録を実現するディジタル情報
の記録再生装置を提供することにある。そして、上記の
如く記録された画像情報を通常再生時あるいはサーチ再
生時に１枚の画像単位（以下１フレームと記す。）で再
生できるディジタル情報の記録再生装置を提供すること
にある。

【０００８】また、上記の伝送路による画像および音声
情報の低転送レート伝送においては、上記の技術資料か
らも分かるように画像情報等の圧縮方法と圧縮率や動画
像情報の場合の単位時間（例えば１秒間）におけるフレ
ーム数および情報の転送レートの設定は自由度が高く、
そのため情報伝送フォーマットは各種異なったものにな
っている。したがって、これら伝送フォーマットの異な
る情報の記録再生を従来の記録再生装置で行う場合は、
各伝送フォーマット毎の専用信号処理回路を備える必要
があり、開発期間およびコストが膨大なものになってし
まう。

【０００９】そこで本発明の第２の目的は、低転送レー
トの伝送路を介して供給される情報信号の記録再生に際
して、異なる情報伝送フォーマットにも比較的簡単に対
応できるディジタル情報の記録再生装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明は、まず、記録系の情報信号処理系を伝
送路を介して供給されるディジタル情報信号を受信する
モデム手段と、モデム手段から出力されるディジタル信
号を所定の一定時間を単位として第１の転送レートにて
記憶する第１のメモリ手段と、上記第１のメモリ手段に
記憶されているディジタル情報信号に識別信号データ
（以下、ＩＤデータと記す。）を付加するＩＤデータ付
加手段と、上記ＩＤデータを付加された上記第１のメモ
リ手段に記憶されたディジタル情報信号を１単位として
エラー検出・訂正データ（以下、ＥＣＣデータと記
す。）を付加するＥＣＣデータ付加手段と、上記ＩＤデ
ータおよびＥＣＣデータを付加されたディジタル情報信
号を複数のブロックに分割し、分割された各ブロックに
アドレスデータおよび同期信号データ（以下、ＳＹＮＣ
データと記す。）を付加するディジタル情報信号のブロ
ック化手段と、ブロック化されたディジタル情報信号を
記憶する第２のメモリ手段と、上記第２のメモリ手段か
ら第２の転送レートにて読み出し記録再生に適した信号
形態に変換する変調手段と、変調されたディジタル情報
信号を磁気ヘッドにより磁気テープ上に記録する記録手
段により構成している。

【００１１】そして、再生系の情報信号処理系を磁気ヘ
ッドにより磁気テープ上に記録されたディジタル情報信
号を再生する再生手段と、再生ディジタル情報信号を元
の信号形態に復元する復調手段と、復調されたディジタ
ル情報信号を第２の転送レートで記憶する第３のメモリ
手段と、上記第３のメモリ手段に記憶された再生ディジ
タル情報信号から上記記録系における所定の一定時間に
相当するディジタル情報信号を１単位として読み出し記
憶する第４のメモリ手段と、第４のメモリ手段に記憶さ
れた再生ディジタル情報信号を再生ＥＣＣデータを用い
てエラー信号の検出・訂正を行うエラー検出・訂正手段
と、エラー検出・訂正された再生ディジタル情報を第１
の転送レートにて読み出し出力する再生ディジタル情報
信号の出力手段とにより構成している。

【００１２】更に磁気ヘッドを搭載したドラムの回転制
御や磁気テープを走行させるキャプスタンを制御するサ
ーボ制御系を、ドラムを所定の回転速度および所定の位
相で回転させるドラム制御手段と、キャプスタンを所定
の速度で回転さたり、あるいは所定のタイミングで１ト
ラック相当分ずつ磁気テープをコマ送りさせるキャプス
タン制御手段により構成している。

【００１３】なお、上記第１のメモリ手段と第４のメモ
リ手段および第２のメモリ手段と第３のメモリ手段は、
それぞれが記録時用と再生時用であるので第４および第
３のメモリ手段は第１および第２のメモリ手段を時分割
に用いることも可能である。

【００１４】また上記第２の目的を達成するために本発
明は、上記第１の目的を達成するための上記構成に対し
て、モデム手段を除く上記第１の転送レートの処理ある
いはそれに相当する速度の処理を少なくともＣＰＵ，レ
ジスタ，カウンタ，プログラム用メモリ，データ用メモ
リを有するマイクロコンピュータで行い、上記第２の転
送レートのデータ処理あるいはそれに相当する速度のデ
ータ処理を、上記第１の目的を達成するための手段と同
様の専用手段で行うように構成している。なお、上記の
第１の転送レートの処理あるいはそれに相当する速度の
処理とは、モデム手段の処理を除く記録系の時間軸圧縮
以前の処理と再生系の時間軸伸張以後の処理を表してい
る。

【００１５】

【作用】まず、第１の目的を達成するための手段とし
て、記録系の情報信号処理系を構成するモデム手段は、
伝送路に適した信号形態（例えばＱＡＭ信号）に変換さ
れて伝送されてきた入力ディジタル情報信号をディジタ
ル回路における処理に適した信号形態（例えばＮＲＺ信
号）に復調すると共に必要に応じて８ビット単位程度の
パラレル信号に変換する。第１のメモリ手段は、モデム
手段から出力されるディジタル信号を所定の一定時間を
１単位として第１の転送レートにて記憶する。この場合
の一定時間は供給される動画像情報の１フレームあるい
はその整数倍のデータ量に相当する時間に設定すること
により、以後のＥＣＣデータの付加およびブロック化を
フレーム単位で行うことが可能となり、サーチ再生時等
においてもフレーム単位の再生を容易に実現できる。ま
た第１の転送レートを伝送路における転送レートと等し
く設定することにより入力情報データを過不足無く記憶
できる。ＩＤデータ付加手段は、伝送路を介して供給さ
れる情報だけでなく記録情報の識別信号や記録時刻等の
時間軸信号を伝送情報と共に記録再生することを可能と
し、再生情報の識別，管理，検索等に有益な情報とな
る。更にＩＤデータは、後段のＥＣＣデータの発生にお
いて、例えば磁気記録等で一般的に行われているデータ
を２次元的に配置する場合のデータ不足分を穴埋めする
データとしての役割を有する。ＥＣＣデータ付加手段
は、記録再生過程で生じるデータの誤り（エラーデー
タ）を再生時に検出すると共に訂正するものでありる。
ブロック化手段は、磁気記録再生過程でビット単位のシ
リアル信号に変換されたデータをバイトあるいはワード
単位のパラレル信号に変換するのに必要なＳＹＮＣデー
タを付加すると共に、データのブロックおよび順序を識
別するアドレスデータを付加する。第２のメモリ手段
は、上記のＩＤデータ，ＥＣＣデータ，ＳＹＮＣデータ
およびアドレスデータ等の冗長データの付加されたディ
ジタル情報信号を、伝送路を介して供給された転送レー
トに応じた比較的低転送レートでメモリに記憶し、所定
の記憶情報量に達した時点で記録時の転送レートに応じ
た高転送レートで記憶データを読み出す。なお、上記所
定の記憶情報量は、１トラック相当の記録情報量あるい
はその整数分の１の情報容量にする事により、第２のメ
モリ手段における必要とするメモリ容量の削減と、記録
時のドラム制御手段およびキャプスタン制御手段の処理
を簡単にすることができる。また、上記第２のメモリ手
段における記録情報の読み出しは磁気ヘッドがテープ上
を走査している所定のタイミングで行われる。この第２
のメモリ手段によって、記録情報信号の時間軸圧縮が行
われることになる。変調手段は、記録信号を磁気記録再
生に適したディジタル信号の形態、すなわち直流成分が
無く再生時のクロック抽出に適した信号形態に変換す
る。記録手段は、変調された記録ディジタル信号を磁気
記録に適したレベルに増幅し、磁気ヘッドにより磁気テ
ープ上に記録する。

【００１６】そして、再生系の情報信号処理系を構成す
る再生手段は、磁気テープ上から磁気ヘッドにより記録
されているディジタル信号を検出する。復調手段は、再
生ディジタル信号をディジタル回路での処理が容易な記
録処理時と同様のディジタル信号（例えばＮＲＺ信号）
に変換する。第３のメモリ手段は、復調された再生ディ
ジタル信号をＳＹＮＣデータを用いてバイト単位あるい
はワード単位のパラレル信号に変換すると共に再生手段
から出力される高転送レートにて、先の記録系の上記第
２のメモリ手段における所定の記憶情報量と同じ情報量
を記憶する。そして、記憶した再生情報信号を低転送レ
ートにて読み出し第４のメモリ手段に供給する。上記第
３のメモリ手段によって、再生情報信号の時間軸伸張が
行われる。第４のメモリ手段は、上記第３のメモリ手段
から供給される再生情報信号を上記第１のメモリ手段で
処理された情報量を１単位として記憶する。エラー検出
・訂正手段は、上記第４のメモリ手段に記憶されたＥＣ
Ｃデータを用いて再生情報データのエラー検出・訂正を
行う。出力手段は、エラー検出・訂正処理を施されて第
４のメモリ手段に記憶されている再生ディジタル情報信
号を、記録時に伝送路を介して供給された時の転送レー
トに略等しい低転送レートで出力する。また、記録時に
付加したＩＤ信号を分離出力する。

【００１７】また、サーボ制御系を構成するドラム制御
手段は、記録時に第２のメモリ手段により時間軸圧縮さ
れ高転送レートに変換された記録ディジタル情報信号を
記録すべく所定のヘッド・テープの相対速度になるよう
に磁気ヘッドを搭載したドラムが一定速度で回転するよ
うに制御する。そして磁気ヘッドがテープ上の所定のエ
リアを走査するタイミングで記録情報信号が供給＆記録
されるようにドラムの回転位相を制御し上記第２のメモ
リ手段に記録情報信号の読み出しタイミング信号を供給
する。キャプスタン制御手段は、記録情報信号の大幅な
時間軸圧縮により１トラック相当分ずつの磁気テープの
コマ送り制御が必要であり、１トラック形成期間を最長
とする短時間の記録期間と長時間の無記録期間の繰り返
し制御、すなわち間欠駆動制御と、サーチ再生にに対応
した所定の一定速度制御を行う。

【００１８】なお、上記のキャプスタン制御における間
欠駆動制御を定量的に表現すると、伝送路を介して供給
される情報のデータ転送レートと冗長データを除いた記
録時の情報のデータ転送レートの比をＫ（Ｋ＞１）と
し、トラック形成期間すなわち１トラックを記録するの
に要する時間をＴ（秒）とした時にＴ×Ｋ（秒）の時間
間隔でテープを１トラックに相当する長さだけ走行する
ようにキャプスタンを制御するものである。

【００１９】次に第２の目標を達成するための手段とし
て、上記マイクロコンピュータは処理プログラムに従っ
てモデム手段の処理を除く記録系の時間軸圧縮以前の処
理と再生系の時間軸伸張以後の処理を行う。これらのデ
ィジタル信号処理は、マクロ的に見れば記録系の処理
は、第１のメモリ手段とＩＤデータ付加手段とＥＣＣデ
ータ付加手段とブロック化手段とにおける処理および第
２のメモリ手段における記憶処理であり、再生系の処理
は第３のメモリ手段における読み出し処理および第４の
メモリ手段とエラー検出・訂正手段と出力手段の処理で
ある。ただしこれらの処理はミクロ的に見れば、主にメ
モリ，レジスタ（ラッチ回路），入出力ポート間の相互
のデータ転送処理と予め決められたデータの挿入処理で
ある。そして演算処理としてＥＣＣデータの発生および
ＥＣＣデータを用いたエラーデータの検出・訂正処理が
あるが、これはガロア体内の算術演算であり、実際はデ
ータのシフト処理と論理演算処理の組み合わせで実現で
きる。したがって、処理時間さえ間に合えば十分上記構
成要素を有するのマイクロコンピュータにより処理可能
なものである。上記処理時間に関しては、マイクロコン
ピュータが受け持つ処理は、記録系の時間軸圧縮以前の
処理と再生系の時間軸伸張以後の処理でありデータ転送
レートが低いデータの処理であり、現行の１６ビットあ
るいは３２ビット型のＣＰＵで対応可能である。

【００２０】一方、記録系の時間軸圧縮以後の処理と再
生系の時間軸伸張以前の処理は、高転送レートのデータ
を扱うことになるが、この高転送レートデータの処理
は、伝送路から供給される情報の伝送フォーマットに応
じて自由に設定できるものではなく、磁気記録再生部
分、すなわち磁気ヘッドとテープの相対速度やトラック
幅および磁気ヘッドやテープ材質より決まり、一般に記
録再生信号の品質を確保できる範囲で、できるだけ高密
記録度化と高転送レート化が図られる。したがって、情
報伝送フォーマットが異なる場合にも、高転送レートデ
ータの処理はほとんど変更する必要が無く固定的な専用
ハードウエア回路で構成しても問題にならない。したが
って、情報伝送フォーマットが異なる場合は、上記マイ
クロコンピュータの処理プログラムを変更する事によ
り、冗長データの変更やエラー検出・訂正アルゴリズム
の変更、そして時間軸圧縮率の変更が可能になり、ハー
ドウエア（実際の回路構成）をほとんど変更すること無
くソフトウエアの変更のみで、異なる情報伝送フォーマ
ットの信号を記録することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。まず、本発明のディジタル情報の記録再生装
置の詳細な説明の前に、本装置の使用環境について図２
により説明しておく。図２は、本発明のディジタル情報
信号記録再生装置の使用環境の一例を示した説明図であ
る。図２において、３０，３１は制御信号の入出力端
子、３１はビデオカメラ、３２はマイク、３３は画像お
よび音声情報を圧縮するエンコーダ、５，３４はモデ
ム、３５は圧縮された画像および音声信号を伸張するデ
コーダ、３６はテレビモニター、そして３７はスピーカ
である。図２の環境では、カメラ３１，マイク３２で発
生した画像および音声情報はエンコーダ３３でディジタ
ル信号に変換され情報圧縮により低転送レートに変換の
後、入力端子３０から供給される制御信号と共にモデム
３４に供給される。モデム３４は次段の伝送路、例えば
アナログ電話回線等の低転送レート伝送路に、供給され
た画像および音声信号と制御信号を伝送に適した信号形
態に変換して供給する。伝送路を介して供給された伝送
情報はモデム５により伝送前の元のディジタル信号処理
に適した信号形態に変換され、デコーダ３５に供給され
る。デコーダ３５は、低転送レートで供給される圧縮さ
れた画像および音声情報を伸張しアナログ信号の変換し
て、画像情報をテレビモニター３６に供給し、音声情報
をスピーカ３７に供給する。なお、画像および音声信号
と共に送られた制御信号はデコーダ３５で分離され出力
端子３８から出力される。この制御信号は、画像情報と
音声情報との識別信号や画像情報におけるフレーム単位
の先頭を表す信号さらにはビット数の限られた任意のユ
ーザズディジタル情報である。このユーザーズ情報は、
例えば本使用環境を防犯・監視システム等で用いる場合
は日時情報やアラーム情報等でも良い。本発明のディジ
タル情報の記録再生装置は、上記図２の使用環境におけ
るモデム５とデコーダ３５の間に設置され、伝送路を介
して供給されてきた低転送レートの画像および音声等の
情報を記録し再生するものである。

【００２２】図１に本発明の第１実施例に係わるディジ
タル情報信号の記録再生装置のブロック図を示す。図１
において、１は伝送情報の入力端子、２は記録ＩＤデー
タの入力端子、３は伝送情報あるいは再生情報の出力端
子、４は再生ＩＤデータの出力端子、５はモデム、６は
スイッチ、７は記録信号処理を行うエンコーダ、８，１
０はメモリ、９，１１はメモリ制御回路、１２は変調回
路、１３はパラレル・シリアル変換回路（以下、Ｐ／Ｓ
変換回路と記す。）、１４は記録アンプ、１５が磁気テ
ープ、１６Ａ，１６Ｂは磁気ヘッド、１７はドラムモー
タ、１８はドラムＦＧ（ＤＦＧ）センサ、１９はドラム
ＰＧ（ＤＰＧ）センサ、２０はドラム制御回路、２１は
キャプスタン、２２はキャプスタンモータ、２３はキャ
プスタンＦＧ（ＣＦＧ）センサ、２４はキャプスタン制
御回路、２５は再生アンプ＆データストローブ回路、２
６はＳＹＮＣデータ検出回路、２７はシリアル・パラレ
ル変換回路（以下Ｓ／Ｐ変換回路と記す。）２８は復調
回路、そして２９は再生信号処理を行うデコーダであ
る。なお、本実施例では、説明および理解を容易にする
ために、伝送フォーマットおよび記録フォーマットを以
下に示す具体的な数値例を当てはめて説明する。

【００２３】まず、伝送フォーマットを以下の通り設定
する。

【００２４】（１）転送レート………………………………２８．８ｋｂｐｓ（２）画像，音声，制御信号の情報量の比…７：２：１（３）１秒間当たりの画像フレーム数………１０フレーム／秒（４）画像情報フレーム間圧縮方法…………Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの組み合わせで１秒間１０フレーム完結なお、上記（４）の画像情報のフレーム間圧縮関係を図
３により説明する。図３は１秒間当たり１０フレーム構
成としたフレーム間圧縮関係を示した図である。図３に
おいて、１秒間１０フレームの画像情報は、フレーム間
圧縮を行っていないＩピクチャと時間軸上で順方向のみ
のフレーム間圧縮を行っているＰピクチャと時間軸上で
順逆双方向のフレーム間圧縮を行っているＢピクチャの
組み合わせとなっている。図３における円弧矢印がフレ
ーム間圧縮を行うフレーム間動き補償方向を示してい
る。Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの情報量は
１：１／２：１／４に設定している。Ｐピクチャの情報
量をＢピクチャの２倍に設定しているが、これはＰピク
チャはＩピクチャと同様に動き補償の基準、すなわち図
３における円弧矢印の起点フレームなるので画質劣化を
抑えるために情報量を多くしている。以上の関係から、
１秒間の画像情報量はＩピクチャの４フレーム相当とな
る。したがって上記設定から、（１）より１秒間のデー
タ数は３６００バイトとなり、（２）より１秒間の画
像，音声，制御信号の各データ数はそれぞれ２５２０バ
イト，７２０バイト，３６０バイトとなる。そして、Ｉ
ピクチャ１フレームのデータ数は６３０バイトとなる。
なお、上記の数値は具体的一例にすぎず本実施例あるい
は本発明を限定するものではない。

【００２５】以下、記録時および再生時の動作を信号の
流れに沿って説明する。まず記録時の動作について説明
する。図１において、入力端子１を介して供給された伝
送情報信号は、モデム５に供給されディジタル信号処理
に適した信号形態に変換され、スイッチ６に供給され
る。スイッチ６は、伝送されてきたリアルタイムの情報
信号と、記録再生された情報信号を切り替えて出力端子
３に出力すると共に、モデム５より供給される伝送情報
信号を常にエンコーダ７に供給する。なお、出力端子３
より出力される情報信号は、図２に示した情報伸張用デ
コーダ３５に供給される。

【００２６】エンコーダに供給された情報信号は所定の
一定時間を１単位として２８．８ｋｂｐｓ（３．６ｋＢ
ｐｓ）の転送レートにてメモリ８に供給される。この場
合の一定時間は、供給される動画像情報の１フレームあ
るいはその整数倍のデータ量に相当する時間に設定する
ことから本実施例では１／４秒相当に設定している。な
お、画像情報をフレーム単位で扱う場合には、各フレー
ムの境界を検出する必要があり、これは画像および音声
情報と共に供給される制御信号に含まれるフレームの先
頭を表す信号を検出することにより行う。１／４秒分の
データ量は９００バイトなる。そしてメモリ８に記憶さ
れるデータ量は、上記９００バイトに加えて入力端子２
より供給される２バイトのＩＤデータが付加され９０２
バイトのデータとされる。この９０２バイトのデータ
は、エンコーダ７から供給される制御信号に従ってメモ
リアドレスを発生するメモリ制御回路９から発生される
メモリアドレス信号により、水平４１バイト、垂直２２
バイトの２次元的配置で記憶される。エンコーダ７は、
まずメモリ８上のデータを垂直方向で順次読み出し、４
バイトの垂直ＥＣＣデータを発生しする。次に水平方向
で順次読み出し、６バイトの水平ＥＣＣデータを発生す
る。エンコーダ７で発生されたＥＣＣデータは、情報デ
ータと共にメモリ８に記憶される。メモリ８に記憶され
るＥＣＣデータと情報データの配置を図４に示す。

【００２７】ＩＤデータおよびＥＣＣデータの付加され
た情報データは、エンコーダ７を介してメモリ１０に供
給される。このとき上記情報データは、水平方向の２行
分（４７バイト×２）を１ブロックとして、２バイトの
ＳＹＮＣデータと２バイトのアドレスデータが付加され
る。ここでのアドレスデータは、上記の各ブロックを識
別するものである。なお、メモリ１０の制御、すなわち
メモリアドレス制御は、エンコーダ７から供給される制
御信号に従って動作するメモリ制御回路１１により行わ
れる。上記のエンコーダ７およびメモリ８，１０におけ
る処理は、１／４秒の情報を単位として連続的に行われ
る。そして、メモリ制御回路は、メモリ１０に記憶され
た情報が１秒相当の情報量になった時点で、ドラム制御
回路から供給されるタイミング信号に従って、記録レー
トに相当する高転送レートで読み出し、変調回路１２に
供給する。

【００２８】変調回路１２は、例えば８ビットのデータ
を１０ビットのデータに変換することにより、直流成分
および低域成分の無い磁気記録再生に適したディジタル
信号に変換する。この変換方式は８−１０変換と呼ば
れ、１０２４個の１０ビットデータ列から２５６個の８
ビットデータ列を選択し、８ビットデータを連続する”
０”の数を制限した１０ビットデータに１対１に対応さ
せるものである。また、ＳＹＮＣ信号として上記選択さ
れた２５６個の１０ビット列以外の１０ビット列を割り
当てることにより、情報データとＳＹＮＣデータの分離
を可能にする。変調された記録データは、Ｐ／Ｓ変換回
路１３により記録時のデータ形態であるシリアルデータ
列に変換され、記録アンプ１４に供給される。図５に上
記Ｐ／Ｓ変換回路１３から出力されるシリアルデータ列
を示す。図５に示したシリアルデータ列は、ブロック単
位で２０ビットのＳＹＮＣデータ（２バイト相当）と２
０ビットのブロックアドレスデータ（２バイト相当）と
９４０ビットの情報データ（９４バイト相当で上記図４
に示した２次元配置の２行分に相当）が順次連続的に出
力される。記録アンプ１４に供給された上記シリアル記
録データは、磁気記録に適したレベルに増幅され、ドラ
ム制御回路２０から供給される記録ゲート信号期間に磁
気ヘッド１６Ａあるいは１６Ｂにより磁気テープ１５上
に記録される。

【００２９】なお、上記ＳＹＮＣデータと共に付加され
るブロックアドレスデータは、図４に示した１／４秒相
当の情報信号に対して１３個のブロックに対応すればよ
いのだが、実際は以下に説明するように、１トラックに
４秒間相当の情報が記録されるため、１トラックを単位
とするアドレスを発生する場合は１３×１６＝２０８個
のアドレスとなり、両隣接トラック間においてもブロッ
クを一意的に識別するために３トラックを単位とするア
ドレスの発生では２０８×３＝６２４個のアドレスが必
要となる。

【００３０】ではここで、上記の信号処理タイミングお
よび記録タイミングと高転送レートである記録レートに
ついて説明する。まず、信号処理タイミングおよび記録
タイミングを、図６のに示した記録系の信号処理タイミ
ングおよび記録タイミングを表したタイムチャートによ
り説明する。図６において、（１）は入力情報信号、
（２）はエンコーダ７の処理タイミング、（３）はメモ
リ８からメモリ１０へのデータ転送タイミング、（４−
１）および（４−２）は変調・記録タイミング（メモリ
１０読み出しタイミングと同様）（５−１）〜（５−
３）は記録タイミングの時間軸拡大図であり、ＨＷＳは
磁気ヘッドの切り替えタイミング信号であり、記録ＧＴ
は記録ゲート信号である。そして、（６）は順次記録さ
れていくトラックパターンの模式図である。なお、（４
−２）〜（６）に示した（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ対応
したものである。図６において１／４秒ずつの入力情報
信号はエンコード処理されメモリ１０に記憶される。そ
してメモリ１０に１秒分の記録データが蓄積記憶される
と高転送レートである記録時の転送レートで読み出され
８−１０変換の後に記録される。１秒分の記録情報は、
１／４トラックに記録されるように設定されており、磁
気ヘッドの１トラック形成期間の１／４の時間で記録さ
れる。したがって、（５−１）〜（６）に示したように
１秒分の記録情報は、１／４トラック形成期間に供給さ
れ順次１／４トラックずつ遅れて記録されることにな
る。

【００３１】１／４トラックに相当する１秒分の情報の
４つの記録ゲート信号は、図７に示した磁気ヘッド１６
Ａおよび１６Ｂを搭載したドラム１６の回転位相により
管理され、この４つの記録タイミングは、テープ巻き付
け角の（ａ）〜（ｄ）に相当し、これはドラム制御回路
２０においてＤＰＧセンサ１９から供給されるドラム回
転位相検出信号（ＤＰＧ信号）を用いて発生される。一
方、記録時の磁気テープ１５は、４秒間の情報信号が記
録される期間は停止状態となっており、４秒間の記録情
報が記録完了した時点で、１トラック幅相当だけ間欠駆
動される。この磁気テープ１５の間欠駆動タイミングを
図９に示す。図９において、（１）は入力情報信号の時
間軸、（２）は１秒間の情報の記録タイミング、そし
て、（３）は磁気テープ１５を駆動するキャプスタンモ
ータ２２の駆動パルスである。（３）に示した駆動パル
スは、４秒に１回の割合で加速パルスおよびブレーキパ
ルスを発生することで１トラック幅相当の正確なテープ
走行を行う。

【００３２】上記の１／４トラックずつの間欠記録され
た記録トラックパターンを図８に示す。図８のトラック
パターンでは、ヘッド走査の起点からプリアンブル，１
秒間の情報信号，ブロックガード，……１秒間の情報信
号，ポストアンブルのエリアとなっている。ブロックガ
ードエリアは情報信号を１／４トラックずつ時間間欠的
に記録する場合の記録タイミングあるいは磁気ヘッドを
搭載したドラム回転の時間軸変動に対し、既記録済み部
分への誤った重ね書きを防ぐものである。またこのブロ
ックガードエリアは、１／４トラック単位のアフターレ
コーディングも可能にするものである。なお、図８では
画像情報の各フレームＩ，Ｐ，Ｂのみを記載している
が、各ＥＣＣブロックには１／４秒相当の音声情報デー
タおよび制御信号データが含まれている。

【００３３】次に記録時の転送レートについて説明す
る。磁気記録再生部として、例えば現行のＶＨＳ−ＶＴ
Ｒ相当を考える。ドラム径を６２ｍｍとし、ドラム回転
速度を１秒当たり３０回転とすると、テープ停止状態で
のヘッド・テープ相対速度は約５．８ｍｍ／ｓとなる。
最短記録波長は、高密度記録化と再生信号品質（エラー
レート）の観点から０．５〜１．０μｍ程度に設定する
のが一般的である。記録信号の信号形態がＮＲＺ信号や
ＮＲＺＩ信号のように最短記録波長の１波長に２ビット
の信号が記録されるとすると、記録可能な転送レートは
１１〜２３Ｍｂｐｓとなる。これに対し本実施例の記録
時の転送レートは、次のように計算される。まず、１ト
ラックには４秒間の入力情報信号が記録されるので、１
トラックの記録情報量は、冗長データ（ＩＤデータ，Ｅ
ＣＣデータ，ＳＹＮＣデータ，アドレスデータおよび８
−１０変換に伴うビット数増加分）を含めて２０３８４
０ビットとなる。そして、１トラックにおいて、プリア
ンブル、３つのブロックガード，ポストアンブルのエリ
アを各２％割り当てると有効記録エリアは９０％とな
る。磁気ヘッドの１トラック走査時間は１／６０秒なの
で、必要となる記録時の転送レートは２０３８４０×６
０÷０．９を計算することで１３．５８９Ｍｂｐｓとな
り、先ほどの１１〜２３Ｍｂｐｓの範囲内となり、記録
波長も０．８６μｍとなり十分再生信号の品質を確保で
きるものとなっている。

【００３４】ではここで、記録時のドラムモータ１７お
よびキャプスタンモータ２２のサ−ボ制御について説明
する。ドラムモータ１７およびキャプスタン２２の制御
は、ドラム制御回路２０およびキャプスタン制御回路２
４にて行われる。図１０にドラムサ−ボ回路２０および
キャプスタン制御回路２４の内部構成を表すブロック図
を示す。図１０において、破線部２０がドラム制御回路
であり、破線部２４がキャプスタン制御回路である。そ
して３９，４０および５３，５４，６７は入力端子、４
１，４２，５５は出力端子であり、４３，５９は速度検
出回路、４４，６０は速度目標設定回路、４５，４８，
６１は比較回路、４６は位相検出回路、４７は位相目標
設定回路、４９，６３は加算＆特性補償回路、５０，６
５はＤＡコンバ−タ、５１，６６はモ−タ−ドライバ−
アンプ（以下、ＭＤＡと記す。）、５２はタイミング信
号発生回路、５６はカウンタ、５７はデコーダ、５８は
駆動パルス発生回路、６２はトラッキング制御回路、６
４はスイッチ、そある。

【００３５】まず、ドラム制御について説明する。図１
のＤＦＧセンサ１８にて発生され入力端子３９を介して
供給されるＤＦＧ（Dram Frequency Generater）信号は
速度検出回路４３に供給される。ＤＦＧ信号の発生機構
は図示していないがドラムモータ１７の回転周波数に比
例して発生される周波数信号である。速度検出回路４３
はＤＦＧ信号の周期を計測することによりドラムモータ
１７の回転速度を検出し、その速度検出情報を比較回路
４５に供給する。速度目標設定回路４４は、ドラムモー
タ１７の回転速度目標を発生し、その速度目標情報を比
較回路４５に供給する。比較回路４５は、上記の速度検
出情報と速度目標情報との比較を行い、その差分である
速度エラ−情報を加算＆特性補償回路４９に供給する。

【００３６】一方、図１のＤＰＧセンサ１９にて発生さ
れ入力端子４０を介して供給されるＤＰＧ（Dram Phase
Generater）信号は位相検出回路４６およびタイミング
信号発生回路５２に供給される。ＤＰＧ信号は、図示し
ていないがドラムモータ１７の回転に同期し、磁気ヘッ
ド１６Ａあるいは１６Ｂの回転位相と所定の位相関係と
なる位相信号である。位相検出回路４６は、ＤＰＧ信号
の位相を検出することによりドラムモータ１７の回転位
相を検出し、その位相検出情報を比較回路４８に供給す
る。位相目標設定回路４７は、位相目標情報を発生し比
較回路４８に供給する。減算回路４８は、上記の位相検
出情報と位相目標情報との減算を行い、その差分である
位相エラ−情報を加算＆特性補償回路４９に供給する。
加算＆特性補償回路４９は、上記速度エラ−情報と位相
エラ−情報とを加算すると共に、所望のサ−ボ特性にな
るように位相遅れ補償等の特性補償フィルタ処理を行い
ＤＡコンバ−タ５０に供給する。ＤＡコンバ−タ５０
は、加算＆特性補償回路４９から供給されたドラム制御
信号をアナログ信号に変換しＭＤＡ５１に供給する。Ｍ
ＤＡ５１はドラム制御信号の電力増幅を行いドラム駆動
信号として出力端子４１を介してドラムモータ１７に供
給し、ドラムモータ１７を所定の速度で所定の位相で回
転させる。一方、ＤＰＧ信号が入力されているタイミン
グ信号発生回路５２は、１秒間相当の記録情報信号が１
／４トラックエリアに記録されるため、その記録される
エリアが先の図７の（ａ）〜（ｄ）に対応して記録タイ
ミングおよびゲート信号を発生し、出力端子４２を介し
て図１のメモリ制御回路１１および記録アンプ１４に供
給する。

【００３７】次にキャプスタン制御について説明する。
図１のＣＦＧセンサ２３にて発生され入力端子５３を介
して供給されるＣＦＧ（Capsutan Frequency Generate
r）信号は速度検出回路５９およびカウンタ５６に供給
される。ＣＦＧ信号の発生機構は図示していないがキャ
プスタンモータ２２の回転周波数に比例して発生される
周波数信号である。記録時のテープ走行は、間欠駆動で
あり図１０におけるブロック５６，５７，８０の系で制
御される。キャプスタンモータ制御は、４秒に１回１ト
ラック幅相当だけテープを走行させる。これは図１のメ
モリ制御回路１１から入力端子５４を介して供給される
制御信号に従い行われる。この制御信号は、図１のメモ
リ１０から１トラック相当分の記録情報信号が読み出さ
れたタイミングで発生され、カウンタ５６および駆動パ
ルス発生回路５８に供給される。カウンタ５６は、上記
制御信号によりリセットされ、その後入力されるＣＦＧ
信号をカウントする。カウンタ５６のカウント値はデコ
ーダ５７に供給され、カウント値が所定の値になった時
点でデコード信号を駆動パルス発生回路５８に供給す
る。駆動パルス発生回路５８は、入力端子５４を介して
供給される制御信号に従って、キャプスタンモータ２２
の加速パルスを発生し、デコーダ５７から供給されるデ
コード信号に従って、加速パルスを停止すると共に上記
加速パルス期間に応じた所定時間のブレーキパルスを発
生し、スイッチ６４のＡ入力端子に供給する。なお、駆
動パルス発生回路５８における駆動パルスの発生タイミ
ングおよびパルス波形は先の図９に示す通りである。上
記キャプスタンモータの制御により、４秒に１回の間隔
で１トラックの情報が記録される毎に磁気テープを１ト
ラック幅相当分だけ走行することになる。

【００３８】次に再生時の動作について説明する。図１
において、磁気テープ１５上から１／４トラックを単位
として磁気ヘッド１６Ａあるいは１６Ｂにより検出され
たディジタル信号は、再生アンプ＆データストローブ回
路２５に供給される。再生アンプ＆データストローブ回
路２５は、再生検出信号に対し十部な増と波形等化を行
う。そして、増幅波形等化された再生信号は、クロック
成分を検出されると共に”０”，”１”識別されてロジ
ックレベルのディジタル信号に復元された後、ＳＹＮＣ
検出回路２６およびＳ／Ｐ変換回路２７に供給される。
ＳＹＮＣ検出回路２６は、再生ディジタル信号からＳＹ
ＮＣデータを検出し、検出結果をメモリ制御回路１１お
よびＳ／Ｐ変換回路２７に供給する。Ｓ／Ｐ変換回路２
７は、ＳＹＮＣ検出信号にを用いてシリアル信号として
供給される再生ディジタル信号を１０ビットのパラレル
信号に変換し復調回路２８に供給する。復調回路２８は
１０ビットパラレル信号の再生ディジタル信号を記録時
と逆の８ビットパラレル信号に変換し、メモリ１０に供
給する。メモリ１０は、供給される再生ディジタル信号
をメモリ制御回路１１から供給されるメモリアドレス信
号に従って記憶していく。メモリ制御回路１１は、ＳＹ
ＮＣ検出回路２６から供給されるＳＹＮＣ検出信号に従
って、ＳＹＮＣブロック単位で記憶されるようにメモリ
アドレスを発生する。なお、上記までの再生ディジタル
処理は、記録時と同様の転送レートで行われ、その処理
クロックは、再生アンプ＆データストローブ回路２５で
検出されたクロックを用いられる。

【００３９】メモリ１０に記憶された再生ディジタル信
号は、デコーダ２９を介してメモリ８に転送記憶され
る。メモリ１０の読み出しとメモリ８への記憶は、デコ
ーダ２９からそれぞれに供給される制御信号に従ってメ
モリ制御回路９および１１により行われる。デコーダ２
９は、再生ディジタル信号のメモリ８への転送過程で、
ブロックアドレスデータを検出・デコードし、図４に示
した記録時と同様のデータ配列になるようにメモリ制御
回路９に制御信号を供給する。記憶した再生情報信号を
低転送レートにて読み出し第４のメモリ手段に供給す
る。なお、メモリ８に転送される再生データは記録時と
同じ１／４秒間相当のデータ量を単位として行われる。
メモリ８に記憶された１／４秒相当の再生データは、水
平方向および垂直方向で順次読み出され水平ＥＣＣデー
タおよび垂直ＥＣＣデータを用いてエラーデータの検出
および訂正が行われる。エラーデータの検出・訂正が完
了しメモリ８上に記憶された再生ディジタル信号の内、
記録時に付加された２バイトのＩＤデータはデコーダ２
９を介して出力端子４から出力される。一方、画像およ
び音声等の情報データは、デコーダ２９にてメモリ８か
ら読み出され、伝送されてきた時の転送レートである２
８．８ｋｂｐｓの転送レートでスイッチ６に供給され
る。スイッチ６は、再生状態ではデコーダ２９から供給
される再生情報信号を選択し、出力端子３を介して先の
図２に示したデコーダ３５に伝送路を介して供給される
情報信号と同様の信号フォーマットで供給する。

【００４０】ではここで、再生時のキャプスタンモータ
２２のサ−ボ制御について説明する。通常再生時のキャ
プスタンモータ２２の制御は基本的には記録時の制御と
同様であり、４秒間隔でテープを１トラック幅相当分だ
け間欠駆動するものである。記録時と異なる点は、トラ
ッキング制御が必要なことである。トラッキング制御
は、再生時に磁気ヘッドが記録トラックの上を正確に走
査するように磁気テープ位置を制御するものである。以
下、このトラッキング制御について説明する。図１０の
点線部２４に示されたキャプスタン制御回路において、
入力端子６７から供給される再生エンベロープ信号は、
トラッキング制御回路６２に供給される。上記再生エン
ベロープ信号は、図１における再生アンプ＆データスト
ローブ回路２５において、磁気ヘッド１６Ａあるいは１
６Ｂにより検出された再生信号を増幅した信号のエンベ
ロープ信号である。テープの間欠駆動制御時におけるト
ラッキング制御回路６２は、再生エンベロープ信号のレ
ベルを検出し、その増減情報に応じた制御信号を駆動パ
ルス発生回路５８に供給する。駆動パルス発生回路５８
は、トラッキング制御回路６２から供給される制御信号
により、テープ駆動時の加速パルスおよびブレーキパル
スのパルス幅を調整して発生し、１回のテープ走行距離
を制御することにより再生エンベロープ信号が最大レベ
ルになるようにする。再生エンベロープ信号とトラッキ
ング状態の関係は、一般に行われている±のダブルアジ
マス記録やガードバンド記録では正しくトラッキングが
かけられている状態で再生エンベロープ信号は最大レベ
ルとなる。なお、スイッチ６４は、記録時およびテープ
の間欠駆動による再生時は、Ａ入力端子側に閉じられ駆
動パルスをＭＤＡ６６に供給する。なお、ドラムモータ
１７の制御は記録時と同様でありここでは特に説明しな
い。ただし、再生時にメモリ１０に記憶される再生ディ
ジタル信号が、所望の１／４トラック単位（図７に示し
た（ａ）〜（ｄ）の期間に相当）から再生される信号に
なるように、ドラム制御回路２０におけるタイミング信
号発生回路５２では、タイミング信号を発生しメモリ制
御回路１１に供給する。

【００４１】以上説明したように本実施例によれば、比
較的低転送レートの伝送路を介して供給される画像およ
び音声情報を記録に適した信号形態に変換すると共に最
適な記録転送レートに時間軸変換して高密度記録し、情
報の品質を劣化することなく超長時間記録を実現でき
る。具体的には、上記実施例では４秒間の伝送情報を１
トラックに記録できるので、従来の１秒当たり６０トラ
ックを記録するＶＴＲに換算すれば、２４０倍の記録時
間が達成でき、例えば２時間用テープを用いれば４８０
時間の超長時間の記録時間が実現できる。

【００４２】では次に、サーチ再生について説明する。
サーチ再生は、テープ走行の間欠駆動速度を早くする
か、あるいはテープを連続的に走行させることにより、
画像情報を間引いて出力することにより再生時間を通常
の再生時時に比べて短くして再生するものである。特に
このサーチ再生は、上記のように従来の２時間テープ１
本に４８０時間もの情報が記録されるような場合には、
必要な再生情報をより短時間で検索するサーチ再生は不
可欠となる。サーチ再生では、大きく分けて２つのモー
ドを設定する。１つはテープ間欠駆動速度を早くするテ
ープ間欠駆動サーチ再生であり、もう１つはテープを連
続走行させる連続テープ走行サーチ再生である。

【００４３】テープ間欠駆動サーチ再生は、上記実施例
の場合は、４秒に１トラック幅の割合でテープを間欠駆
動していたが、例えば２倍速サーチ再生、あるいは４倍
速サーチ再生の場合には、間欠駆動の時間間隔を２秒に
１回、あるいは１秒に１回の駆動にする。そして、この
サーチ再生の場合は、トラックの全情報を検出・デコー
ドするのではなく、サーチ倍数に応じて検出・デコード
する情報を削減していくものである。例えば、４倍速サ
ーチ再生の場合は、１秒に１回テープが駆動されるの
で、４秒間の情報が記録されている１トラックから１秒
間の情報を記録することとなる。したがって、先の図８
に示した（ａ）〜（ｄ）の１／４トラックから１つを選
択するか、あるいは４つのトラックからＩピクチャフレ
ームの記録されている１／４秒相当の情報を順次選択す
るかして再生することになる。図１におけるメモリ８お
よびデコーダ２９の最小データ処理単位は、図４に示し
たＥＣＣデータの単位であるため、この最小ＥＣＣデー
タブロックを単位として再生することは可能となる。特
に本実施例では、このＥＣＣデータブロックにフレーム
間圧縮を施していない１フレーム（Ｉピクチャ）データ
が完結されているので、このＩピクチャフレームの画像
情報が記録されているブロックを順次検出していけば、
サーチ倍数が大きくなっても一定時間間隔の画像情報を
再生することが可能になる。この間欠駆動サーチ再生の
速度、すなわちサーチ倍数は、図１におけるメモリ制御
回路１１からキャプスタン制御回路２４へ供給される制
御信号の時間間隔を短縮することにより行われる。

【００４４】さらにこのテープ間欠駆動サーチ再生で
は、実際にテープを駆動している時間、すなわち駆動パ
ルスの出力されている時間は、磁気ヘッドの１トラック
走査時間（１６．７ｍ秒）に比べて短く設定できるの
で、サーチ倍数は数倍〜１００倍程度に対応することも
可能である。ただしこの間欠駆動サーチ再生では、１０
０倍速に設定しても、４８０時間の情報を記録している
場合は、最大４．８時間のサーチ時間となる。そこで、
さらにサーチ倍数を大きくした再生方式が連続テープ走
行サーチ再生である。

【００４５】連続テープ走行サーチ再生は、磁気テープ
を連続走行して再生するモードである。ヘリカル走査型
の磁気記録再生装置では、記録時と再生時とでテープ速
度が異なる場合、記録されているトラックパターンと再
生時の磁気ヘッド走査軌跡がずれることになり、１トラ
ック全体を走査することができなくなる。したがって、
この連続テープ走行サーチ再生においても、磁気ヘッド
は複数のトラックにまたがって間欠的にトラックを走査
することになる。まず、この連続テープ走行サーチ再生
時のおけるテープ走行制御、すなわちキャプスタン制御
について図１０により説明する。

【００４６】図１０において、入力端子５３を介して供
給されるＣＦＧ信号は速度検出回路５９に供給される。
速度検出回路５９はＣＦＧ信号の周期を計測することに
よりキャプスタンモータ２２の回転速度を検出し、その
速度検出情報を比較回路６１に供給する。速度目標設定
回路６０は、サーチ倍数に応じたキャプスタンモータの
速度目標を発生し、その速度目標情報を比較回路６１に
供給する。比較回路６１は、上記の速度検出情報と速度
目標情報との比較を行い、その差分である速度エラ−情
報を加算＆特性補償回路６３に供給する。加算＆特性補
償回路６３には、トラッキング制御回路６２から供給さ
れるトラッキング制御情報が供給されており、上記速度
エラ−情報とトラッキング制御情報とを加算すると共
に、所望のサ−ボ特性になるように位相遅れ補償等の特
性補償フィルタ処理を行いＤＡコンバ−タ６５に供給す
る。ＤＡコンバ−タ６５は、加算＆特性補償回路６３か
ら供給されたキャプスタン制御信号をアナログ信号に変
換し、連続テープ走行サーチ再生時のはＢ入力端子側に
閉じているスイッチ６４を介してＭＤＡ６６に供給す
る。ＭＤＡ６６はキャプスタン制御信号の電力増幅を行
いキャプスタン駆動信号として出力端子５５を介してキ
ャプスタンモ−タ２２に供給し、キャプスタン２１を所
定の速度で所望のトラッキング状態になるように回転
し、磁気テ−プ１５を走行させる。

【００４７】なお、上記のトラッキング制御回路６２
は、先に説明した入力端子６７より供給される再生エン
ベロープ信号のレベルを検出することにより、磁気ヘッ
ドのトラックジャンプ点あるいは再生エンベロープ信号
の最大レベル点を検出し、これらの点が磁気ヘッドの回
転位相に対して所定の位相関係になるようにトラッキン
グ制御信号を発生し、加算＆特性補償回路６３に供給す
る。なお、このトラッキング制御は、一般のＶＴＲにお
けるノイズロック制御と同様の働きをするものである。

【００４８】先にも述べたが上記連続テープ走行サーチ
再生では、複数のトラックにまたがって磁気ヘッドが走
査するので１つのトラックに対して全トラック分の情報
を検出することはできない。そこで、上記のトラッキン
グ制御により、先の図８に示したＩピクチャフレームの
画像情報が記録されているブロックが優先的に再生され
るようにトラッキング制御をかけることにより、完結し
た１フレームの画像情報が再生できる。この連続テープ
走行サーチ再生では、Ｉピクチャフレームの画像情報を
有する１ＥＣＣブロック単位の検出ができれば良く、１
ＥＣＣブロックのトラック長さは１トラック長さの５．
６％程度であることから、磁気ヘッドの１回の走査で１
０トラック程度にまたがるテープ速度にしても、１ＥＣ
Ｃブロックの再生データを検出できることから、数１０
００倍速のサーチ再生が可能になる。

【００４９】以上説明したように本実施例によれば、図
４および図８に示したような１つのＥＣＣブロックがフ
レーム間圧縮を施していない少なくとも１フレームの画
像情報を有する構成となっているので、サーチ再生時に
１フレームの画像情報を単位として再生できる。またサ
ーチ再生として、テープ間欠駆動サーチ再生と連続テー
プ走行サーチ再生を行えるので、数倍速の低速サーチ再
生から数１０００倍速の超高速サーチ再生まで実現でき
る。

【００５０】では次にもう一つの実施例を図１１を用い
て説明する。図１１に本発明の第２実施例に係わるディ
ジタル情報信号の記録再生装置のブロック図を示す。図
１１において、点線部で囲まれた６８はマイクロコンピ
ュータ、６９は入力ポート、７０は出力ポート、７１は
プログラム用メモリ（ＲＯＭ）、７２はデータ用メモリ
（ＲＡＭ）、７３はレジスタ、７４はＣＰＵ、７６はタ
イマー、７７は入出力ポート、７８はアドレスバス、７
９はデータバスである。なお、１〜６および１０〜２８
までの各ブロックは先の図１で説明したブロックと同様
のブロックである。以下マイクロコンピュータ６８の動
作を中心に説明する。まず、記録時は、スイッチ６を介
して供給される低転送レートの情報信号は入力ポート６
９に供給される。マイクロコンピュータ６８は、入力ポ
ート６９に供給された情報信号を所定の一定時間を１単
位としてデータ用メモリ（ＲＡＭ）７２に転送する。こ
の場合の一定時間は、先の実施例と同じく１／４秒相当
に設定している。そして伝送されてきた情報データと入
力端子２より供給される２バイトのＩＤデータを、先の
図４に示した２次元的なデータ配置として管理する。そ
して、水平４１バイト、垂直２２バイトの２次元的なデ
ータ配置に対して、まずデータを垂直方向で順次読み出
しレジスタを用いて演算し、４バイトの垂直ＥＣＣデー
タを発生しする。次に水平方向で順次読み出し、同様に
６バイトの水平ＥＣＣデータを発生する。このＥＣＣデ
ータは、情報データと共にデータ用メモリ７２に記憶さ
れる。メモリ７２に記憶されるＥＣＣデータと情報デー
タの配置は先の図４に示す通りである。なお、上記ＥＣ
Ｃデータの発生演算を行っている最中も新たな伝送情報
が供給されているので、データ用メモリ７２は図４に示
したデータ群を記憶するためのエリアを２カ所確保して
おり、順次交代して情報入力の記憶とＥＣＣデータ発生
演算を行っている。これは、先の図１に示した実施例に
おいても同様である。

【００５１】ＥＣＣデータ発生が終了すると、データ用
メモリ７２に記憶された情報およびＥＣＣデータは、順
次水平方向に読み出され水平方向の２行分（４７バイト
×２）を１ブロックとして、２バイトのＳＹＮＣデータ
と２バイトのアドレスデータが付加された後、入出力ポ
ート７７を介してマイクロコンピュータの外部に設けら
れたメモリ１０に供給される。なお、メモリ１０の記憶
制御、すなわちメモリアドレス制御は、マイクロコンピ
ュータにて発生される制御信号に従って動作するメモリ
制御回路１１により行われる。メモリ１０に供給され記
憶された以降の処理は、先の図１で説明した第１の実施
例と同様でありここでの説明は割愛する。

【００５２】次に再生時の動作について説明する。再生
時においても２５〜２８のブロックにより再生ディジタ
ル信号がメモリ１０に記憶されるまでの動作は、先の図
１で説明した第１の実施例と同様である。メモリ１０に
記憶された再生ディジタル信号は、入出力ポート７７を
介してマイクロコンピュータ６８内のデータメモリ７２
に転送記憶される。メモリ１０の読み出しは、マイクロ
コンピュータ６８から供給される制御信号に従ってメモ
リ制御回路１１により行われる。マイクロコンピュータ
６８は、再生ディジタル信号のデータメモリ７２への転
送過程で、ブロックアドレスデータを検出・デコード
し、先の図４に示した記録時と同様のデータ配列になる
ように制御する。データメモリ７２に記憶された再生デ
ータは、水平方向および垂直方向で順次読み出され、レ
ジスタ７３において水平ＥＣＣデータおよび垂直ＥＣＣ
データを用いてエラーデータの検出および訂正が行われ
る。エラーデータの検出・訂正が完了し、データメモリ
７２上に再度記憶された再生ディジタル信号は、記録時
と同一の転送レートで出力ポート７０を介してスイッチ
６に供給される。スイッチ６は、再生状態ではマイクロ
コンピュータ６８出力ポート７０から供給される再生情
報信号を選択し、出力端子３を介して先の図２に示した
デコーダ３５に供給する。

【００５３】上記マイクロコンピュータ６８における処
理は、プログラム用メモリ（ＲＯＭ）７１に書き込まれ
ている処理プログラムに従って処理される。なお、マイ
クロコンピュータ６８に内蔵されているタイマー７６
は、記録時および再生時のタイミング信号の発生に用い
られる。また、カウンタ７５は、プログラムカウンタを
含めて複数チャンネルのカウンタを有している入力情報
データあるいは再生データ等のデータ量のカウント等に
用いられる。なお、上記の実施例における情報信号の
入出力は、入力ポート６９および出力ポート７０を用い
て行っているが、これは例えば、パソコン通信に用いら
れているＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインターフェース
ユニットを用いても良い。

【００５４】以上説明したように本実施例によれば、モ
デムから供給される低転送レートの処理あるいはそれに
相当する速度の処理を少なくともＣＰＵ，レジスタ，カ
ウンタおよびタイマー，プログラム用メモリ，データ用
メモリおよび入出力ポートを有するマイクロコンピュー
タで行い、磁気記録再生時の高転送レートのデータ処理
あるいはそれに相当する速度のデータ処理を、専用の高
速動作回路で行うように構成しているので、情報伝送フ
ォーマットが異なる場合にも、高転送レートデータの処
理を行う専用ハードウエア回路構成はほとんど変更する
必要が無く、情報伝送フォーマットの変更に直接係わる
マイクロコンピュータによる低速度の処理をフォーマッ
トの変更に応じて変更すればよいのでソフトウエアの変
更のみで異なる情報伝送フォーマットの信号を記録する
ことができる。さらに、ＥＣＣデータ処理等の複雑な処
理を、記録系においては時間軸圧縮の前に、再生系にお
いては時間軸伸張の後に行うようにし、マイクロコンピ
ュータで処理するようにしているので、高速処理に対応
する専用ハードウエア構成を大幅に削減することも可能
になっている。

【００５５】次に、上記第２の実施例を更に改良した第
３の実施例におけるディジタル情報信号の記録再生装置
のブロック図を図１２に示す。図１２において、先の図
１１と同一符号を付けたブロックは、図１１で説明して
きたブロックと同様の動作をするものである。ただし、
点線部で囲まれたマイクロコンピュータ６８は、ハ−ド
ウエア構成は同様であるが、ディジタル信号処理に関し
ては、上記第２の実施例における処理に加えて記録再生
に関わるディジタル信号の変復調処理を行なうようにし
ている。マイクロコンピュ−タ６８を用いたディジタル
信号の変復調処理は、例えば上記に述べてきた８−１０
変換の場合を例に説明すると、まず、変調処理は、２５
６個の８ビットデ−タに対応する１０ビットデ−タをプ
ログラム用メモリに記憶しておき、８ビットデ−タをア
ドレスとして１０ビットデ−タを読みだすようにすれば
良く、復調処理は逆に１０２４個の１０ビットデ−タに
対応する８ビットデ−タをプログラム用メモリに記憶し
ておき、１０ビットデ−タをアドレスとして８ビットデ
−タを読みだすようにすれば良い。したがって、図１２
の本実施例によれば上記第２の実施例の効果に加えて、
記録再生に関わるディジタル信号の変復調処理を、記録
時では時間軸圧縮以前に行ない、再生時では時間軸伸長
後に行なうようにし、マイクロコンピュ−タにて行なう
ようにしているので、更なる高速処理に対応する専用ハ
ードウエア構成を大幅に削減することを可能になってい
る。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、比較的低
転送レートの伝送路を介して供給される圧縮された画像
および音声情報を記録に適した信号形態に変換すると共
に記録に適した高転送レートに時間軸変換して高密度記
録し、情報の品質を劣化することなく超長時間記録が実
現できる。また、超長時間記録に不可欠となるサーチ再
生に対し、画像情報がフレーム単位で完結して再生でき
る状態での低倍速から超高倍速までのサーチ再生を実現
できる。さらに、情報伝送フォーマットの変更が生じて
も、そのフォーマット変更により直接信号処理の変更が
要求される処理ブロックをマイクロコンピュータを用い
たソフトウエア処理により実現しているので、ハードウ
エア構成の変更をほとんど無くし、ソフトウエア（マイ
コンの処理プログラム）の変更のみで対応可能となる。
また、ＥＣＣデータ処理等の複雑な処理を、記録系にお
いては時間軸圧縮の前に、再生系においては時間軸伸張
の後、すなわち低転送レート系にて行うようにし、マイ
クロコンピュータで処理するようにしているので、高速
処理に対応する専用ハードウエア構成を大幅に削減する
ことも可能になっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのディジタル情報信
号の記録再生装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明にかかるディジタル情報信号の記録再生
装置の使用環境を示す説明図である。

【図３】画像圧縮におけるフレーム間圧縮の具体的一例
を示す説明図である。

【図４】ＥＣＣデータおよびデータの２次元配列の一例
を示す説明図である。

【図５】シリアルデータ化された記録信号のブロック構
成の一例を示す説明図である。

【図６】記録時の信号のタイミングを示すタイムチャー
トである。

【図７】磁気ヘッドとドラムと磁気テープの関係を示す
説明図である。

【図８】１トラックに記録される画像情報の記録配置の
一例を示す説明図である。

【図９】記録時の記録信号と磁気テープ走行のタイミン
グを示すタイムチャートである。

【図１０】ドラム制御回路およびキャプスタン制御回路
の具体的構成例を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第２実施例としてのディジタル情報
信号の記録再生装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第３実施例としてのディジタル情報
信号の記録再生装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

５，３４…モデム、６，６４…スイッチ、７…記録系信
号処理回路（エンコーダ）、８，１０…メモリ、９，１
１…メモリ制御回路、１２…変調回路、１３…パラレル
・シリアル変換回路、１４…記録アンプ、１５…磁気テ
ープ、１６Ａ，１６Ｂ…磁気ヘッド、１６…ドラム、１
７…ドラムモータ、２０…ドラム制御回路、２１…キャ
プスタン、２２…キャプスタンモータ、２４…キャプス
タン制御回路、２５…再生アンプ＆データストローブ回
路、２６…ＳＹＮＣ検出回路、２７…シリアル・パラレ
ル変換回路、２８…復調回路、２９…再生系信号処理回
路（デコーダ）、４３，５９…速度検出回路、４４，６
０…速度目標設定回路、４５，４８，６１…比較回路、
４６…位相検出回路、４７…位相目標設定回路、４９，
６３…加算＆特性補償回路、５０，６５…ＤＡコンバー
タ、５１，６６…モータドライバーアンプ、５２…タイ
ミング信号発生回路、５６，７５…カウンタ、５７…デ
コーダ、５８…駆動パルス発生回路、６２…トラッキン
グ制御回路、６８…マイクロコンピュータ、６９…入力
ポート、７０…出力ポート、７１…プログラム用メモ
リ、７２…データ用メモリ、７３…レジスタ、７４…Ｃ
ＰＵ、７６…タイマー、７７…入出力ポート、７８…ア
ドレスバス、７９…データバス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０Ｃ 8940−5Ｄ C3-4 ５７４Ｂ 8940−5Ｄ C3-4 Ｌ 8940−5Ｄ C3-4 (72)発明者増田美智雄茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路を介して供給されるディジタル情報
信号を記録するヘリカル走査型の記録装置であって、上
記伝送路を介して供給される所定の一定時間を単位とし
て供給ディジタル情報信号の時間軸圧縮を行う手段を備
え、伝送路から供給されるディジタル情報信号の転送レ
ートと磁気ヘッドにより記録されるディジタル信号の記
録レートとの比の値をＫ（Ｋ＞１）とし、磁気ヘッドが
１トラックを走査するのに要する時間をＴ（秒）とした
時に、Ｔ×Ｋ（秒）の時間間隔で磁気テープを１トラッ
ク幅に相当する長さだけ走行するよう構成したことを特
徴とするディジタル情報の記録装置。
【請求項２】磁気テープ上に記録されたディジタル情報
信号を再生するヘリカル走査型の再生装置であって、磁
気ヘッドにより再生される所定の一定時間を単位として
再生ディジタル情報信号の時間軸伸張を行い所定のデー
タ転送レートで出力する手段を備え、出力されるディジ
タル情報信号の転送レートと磁気ヘッドにより再生され
るディジタル信号の再生レートとの比の値をＫ（Ｋ＞
１）とし、磁気ヘッドが１トラックを走査するのに要す
る時間をＴ（秒）とした時に、Ｔ×Ｋ（秒）の時間間隔
で磁気テープを１トラック幅に相当する長さだけ走行す
るよう構成したことを特徴とするディジタル情報の再生
装置。
【請求項３】伝送路を介して供給される少なくとも圧縮
された画像信号を有するディジタル情報信号を記録する
ヘリカル走査型の記録装置であって、上記伝送路を介し
て供給される少なくとも整数倍のフレーム数からなる画
像信号の有するディジタル情報信号を単位として記憶す
る第１のメモリ手段および第１のメモリ制御手段と、上
記第１のメモリ手段に記憶されたディジタル情報信号を
１単位としてエラー検出・訂正データを付加するエラー
検出・訂正データ付加手段と、上記エラー検出・訂正デ
ータを付加されたディジタル情報信号を複数のブロック
に分割し、分割された各ブロックにアドレスデータおよ
び同期信号データを付加するディジタル情報信号のブロ
ック化手段と、ブロック化されたディジタル情報信号を
記憶する第２のメモリ手段および第２のメモリ制御手段
と、上記第２のメモリ手段から読み出されたディジタル
情報信号を記録再生に適した信号形態に変換する変調手
段と、変調されたディジタル情報信号を磁気ヘッドによ
り磁気テープ上に記録する記録手段と、を備えたことを
特徴とするディジタル情報の記録装置。
【請求項４】伝送路を介して供給され、少なくとも、フ
レーム内圧縮のみの画像とフレーム間圧縮の画像からな
る動画像信号を有するディジタル情報信号を記録し再生
するヘリカル走査型の記録再生装置であって、記録信号
処理系に、上記伝送路を介して供給される少なくともフ
レーム内圧縮のみの画像信号を有するディジタル情報信
号のデータ量を１単位として第１の転送レートにて記憶
する第１のメモリ手段および第１のメモリ制御手段と、
上記第１のメモリ手段に記憶されたディジタル情報信号
を１単位としてエラー検出・訂正データを付加するエラ
ー検出・訂正データ付加手段と、上記エラー検出・訂正
データを付加されたディジタル情報信号を複数のブロッ
クに分割し、分割された各ブロックにアドレスデータお
よび同期信号データを付加するディジタル情報信号のブ
ロック化手段と、ブロック化されたディジタル情報信号
を記憶する第２のメモリ手段および第２のメモリ制御手
段と、上記第２のメモリ手段から読み出されたディジタ
ル情報信号を記録再生に適した信号形態に変換する変調
手段と、変調されたディジタル情報信号を第２の転送レ
ートにて磁気ヘッドにより磁気テープ上に記録する記録
手段とを備え、再生信号処理系に、第２の転送レートにて磁気ヘッドに
より磁気テープ上に記録されたディジタル情報信号を検
出する検出手段と、上記検出手段により検出されたディ
ジタル情報信号を元の信号形態に復元する復調手段と、
上記復調手段により復調されたディジタル情報信号を記
憶する第３のメモリ手段および第３のメモリ制御手段
と、上記第３のメモリ手段に記憶された再生ディジタル
情報信号から上記記録系における所定の一定時間に相当
するディジタル情報信号を１単位として読み出し記憶す
る第４のメモリ手段および第４のメモリ制御手段と、上
記第４のメモリ手段に記憶された再生ディジタル情報信
号を再生されたエラー検出・訂正データを用いてエラー
データの検出・訂正を行うエラー検出・訂正手段と、上
記エラー検出・訂正手段によりエラー検出・訂正された
再生ディジタル情報を第１の転送レートにて読み出し出
力する再生ディジタル情報信号の出力手段とを備え、モーター制御系に、磁気ヘッドを搭載したドラムの回転
制御を行うドラム制御手段と、磁気テープを走行するキ
ャプスタンの回転制御を行うキャプスタン制御手段を備
え、記録時に、上記第１の転送レートと第２の転送レートと
の比の値をＫ（Ｋ＞１）とし、磁気ヘッドが１トラック
を走査するのに要する時間をＴ（秒）とした時に、Ｔ×
Ｋ（秒）の時間間隔で磁気テープを１トラック幅に相当
する長さだけ走行するようにし、再生時に、磁気テープを連続的に走行あるいは上記Ｔ×
Ｋ（秒）よりも短い時間間隔で磁気テープを１トラック
幅に相当する長さだけ走行するようにした場合に、上記
少なくともフレーム内圧縮のみの画像信号を有するディ
ジタル情報信号のデータ量を１単位として記録したデー
タブロックを優先して再生するようにしたことを特徴と
するディジタル情報の記録再生装置。
【請求項５】伝送路を介して供給されるディジタル情報
信号を記録するヘリカル走査型の記録装置であって、上
記伝送路を介して供給されるディジタル情報信号を供給
時の転送レートに応じた処理速度でディジタル信号処理
する第１の信号処理手段と、上記第１の信号処理手段に
より処理されたディジタル情報信号を記憶するメモリ手
段と、上記メモリ手段から上記供給時の転送レートに比
べて高速の転送レートによりディジタル情報信号を読み
出し信号処理を行う第２の信号処理手段と、上記第２の
信号処理手段により処理されたディジタル情報信号を磁
気テープに記録する記録手段と、上記第１の信号処理手
段における供給時の転送レートと上記記録手段における
記録レートとの比の値をＫ（Ｋ＞１）とし磁気ヘッドが
１トラックを走査するのに要する時間をＴ（秒）とした
時にＴ×Ｋ（秒）の時間間隔で磁気テープを１トラック
幅に相当する長さだけ走行する磁気テープ走行手段とを
備え、上記第１の信号処理手段をマイクロコンピュータ
により行う構成にしたことを特徴とするディジタル情報
の記録装置。
【請求項６】磁気テープ上に記録されたディジタル情報
信号を再生するヘリカル走査型の再生装置であって、磁
気テープ上のディジタル情報信号を磁気ヘッドにより再
生する再生手段と、再生ディジタル情報信号を再生時の
転送レートに応じた処理速度でディジタル信号処理する
第３の信号処理手段と、上記第３の信号処理手段により
処理されたディジタル情報信号を記憶するメモリ手段
と、上記メモリ手段から上記再生時の転送レートに比べ
て低速の転送レートにより再生ディジタル情報信号を読
み出し信号処理を行った後に出力するう第４の信号処理
手段と、上記出力されるディジタル情報信号の転送レー
トと磁気ヘッドにより再生されるディジタル信号の再生
レートとの比の値をＫ（Ｋ＞１）とし磁気ヘッドが１ト
ラックを走査するのに要する時間をＴ（秒）とした時に
Ｔ×Ｋ（秒）の時間間隔で磁気テープを１トラック幅に
相当する長さだけ走行する磁気テープ走行手段とを備
え、上記第４の信号処理手段をマイクロコンピュータに
より行う構成にしたことを特徴とするディジタル情報の
再生装置。