JPH087984B2 - アドレス番号再生方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル化されたテレビジョン信号を記録
・再生する装置において、特に記録状態と異なるモード
で信号を再生する際に有効なアドレス番号の再生方法及
び装置に関する。

〔従来の技術〕

最近、テレビジョン信号をデジタル化し、磁気テープ
に記録・再生するデジタルVTR（ビデオ・テープ・レコ
ーダ）が注目されている。

第２図は上記のごときデジタルVTRにおける記録再生
回路の一例図であり、データを２チャンネルに分割した
場合を示す。

第２図の装置においては、入力したテレビジョン信号
をA/D変換器２でデジタル信号に変換し、これをチャン
ネル分配回路３によって２チャンネルに分割する。

また、磁気テープから再生される信号にはドロップア
ウトなどによる符号誤り（エラー）が発生するため、符
号器4A,4Bでは、このエラーを検出・訂正するために必
要なパリティを演算してデータに付加する。

次に、これらのデータを小ブロックに分割し、アドレ
ス付加回路5A,5Bによってそれぞれのデータの先頭に同
期信号とアドレス番号を付加する。

上記のように加工された信号を、記録アンプ6A,6Bお
よび磁気ヘッド7A,7Bを使用して磁気テープ８に記録す
る。

次に、第３図はヘリカル走査方式によって記録された
トラックの一例図である。

第３図において、磁気テープ８は矢印Ｃの方向に走行
し、これに対して磁気ヘッドは矢印Ｄの方向に回転走査
しながらトラック9A,9Bを記録してゆく。この際、第３
図に示すコントロールトラック11にトラック位置を示す
コントロールパルス（CTL）を同時に記録する。これは
例えばシリンダが１回転するたびに１個のパルスとして
記録される。

なお、破線で示したトラック10Aは可変速再生時のＡ
チャンネルの再生ヘッド軌跡である。

次に、再生時には、第２図に示す再生ヘッド12A,12B
（通常はヘッド7A,7Bと共用する）によって信号を再生
し、再生アンプ13A,13Bで増幅する。

次にアドレス再生回路14A,14Bによってアドレス番号
を再生し、時間軸の補正を行なった後、復号器15A,15B
に入力する。この復号器ではテープで発生したエラー検
出・訂正した後、データ統合回路16によって１チャンネ
ルのデータに統合し、さらにD/A変換器17によって元の
アナログ信号に戻す。

上記のごときデジタル信号の記録再生においては、上
記アドレス番号の再生が非常に重要となる。

第４図にデータを細かな小ブロック（SB）20に分割し
た場合のデータ構成の一例を示す。この小ブロック20内
には、データ（DATA）23と、テレビ画面上での位置を識
別するためのアドレス番号（AR）22と、ブロックの区切
りを示す同期信号（SY）21とが含まれ、これらがテープ
に記録される。

再生時には、まずこの同期信号21を検出し、これによ
ってブロックを区分した後、アドレス番号22に応じて種
々のデータ処理を行なう。

ノーマル再生モードにおいては、記録と再生のテープ
スピードが一致するので、アドレス番号は順番に再生さ
れる。そしてテープ上のドロップアウトなどによるアド
レス番号のエラーの影響を防ぐため、上記のごとくアド
レス番号が順次再生されるという性質を利用して、過去
のアドレス番号によって次ブロックのアドレス番号を予
測するという手法が採られている。

以下この方法について説明するが、その前に先ず同期
信号保護方式について簡単に述べる。

通信などにおけるデータ伝送（又は記録再生）におい
ては、フレーム（またはブロック）同期が必須であり、
同期保護に関しては数多くの方式が提案されている（例
えば特開昭58−5543号、特開昭58−64842号公報）。

第５図に上記のごとき同期保護回路の一例を示す。こ
れはディジタル信号中にあらかじめ決められた特定パタ
ーン（同期パターンSY）を付加し、受信側でこの同期信
号を検出するための回路である。

第５図においては、再生信号Ａが端子31に入力され、
同期信号検出回路32で再生同期信号Ｂの位置を検出す
る。

再生信号Ａにはエラーが発生することがあり、連続し
た再生同期信号Ｂが得られない場合が起こる。この場合
には予測回路34において、クロックパルスを計数するな
どの方法によって本来あるべき位置に予測同期信号Ｄを
発生させる。

同期信号決定回路33では、エラーが発生した場合は予
測同期信号Ｄを、それ以外は同期信号検出回路32からの
再生同期信号Ｂを選択して連続した同期信号Ｃとして出
力する。

アドレス番号の予測に関してもほぼ同様な方法を適用
できる。すなわち再生アドレス番号をデコードし、一旦
正しいアドレス番号が得られた後はこのアドレス番号か
ら次のアドレス番号を予測しながらデータを再生してゆ
く。もしアドレス番号にエラーが発生した場合には、予
測アドレス番号を使用して補間処理を行なえばよい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、可変速再生時には信号を再生するトラックが
頻繁に切り替わり、その点においてはアドレス番号が連
続した値にならないので、上述のアドレス番号の予測は
不可能となり、次のアドレスが正しく再生されるまでに
時間がかかるという問題が起こる。

さらに、可変速再生時には再生信号レベルが大きく変
動するためエラーが多発する。このような場合、もし誤
ったアドレス番号による予測が連続すると、データ配列
を誤るため再生画質を著しく損なうという問題が起こ
る。このためアドレス番号に対してもエラー訂正符号を
適用することが有効である（特開昭56−160182号公
報）。

しかし、可変速再生時においては訂正能力以上のエラ
ーが発生することもあり、そのような場合には有効な訂
正が出来なくなるという問題が生じる。

本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するた
めになされたものであり、正しいデータ配列を確保して
再生画質の劣化を防ぐために、可変速再生時におけるア
ドレス番号を適切に予測することのできる方法及び装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、シリンダ回転位相、テープ送り速度及び
再生信号の過去のアドレスなどをもとに、次のアドレス
番号を精度良く予測する方法によって達成される。すな
わち前述のアドレス予測方法と、テープ上での磁気ヘッ
ドの位置からアドレス番号を予測する手段とを組み合わ
せることにより、アドレス番号の予測及び補間処理を精
密に行なうものである。

〔作用〕

まずテープ上の記録トラックと再生ヘッド軌跡につい
て詳しく述べる。

アナログVTRの可変速再生時における再生信号レベル
を求める方法には幾つかの方法が提案されているが、そ
の１つに「トラックパターン座標法」（文献:VTRトラッ
クパターンの一解析法、TV学会1980年全国大会、７−1
7）がある。

この方法は、まず、第６図に示すように記録トラック
パターン（１、２、３、……）を平面上に繰り返し配置
して静止座標系とする。ここでA,Bはチャンネルの区別
を示し、横軸は時間（T₀は1/2フィールド期間）、縦軸
はテープ走行量（L₀はトラックピッチ）を示している。
そして上記のパターン上に再生ヘッド軌跡Ｐを描き、こ
れらが囲む部分の面積（斜線部）を計算することによ
り、再生信号レベルを求めるものである。

この方法は再生信号レベルを求める場合には非常に有
効な方法であるが、これをそのままデジタルVTRに適用
することは出来ない。

本発明は、デジタルVTRのチャンネル数、データ構成
を考慮して、可変速再生時の再生信号レベルと再生アド
レス番号を予測するものである。

以下、第６図に示す２倍速の可変再生時の例を用いて
本発明の原理を説明する。

第６図において、チャンネルA,Bをアジマスが異なる
ヘッドで記録すると、再生時には同一アジマスのトラッ
クの信号だけが再生可能となる。従って２倍速の可変速
再生時には１チャンネルの信号としては斜線で示した部
分のみを再生する。つまり再生される部分はトラック１
の前半、２の後半、３の前半……となる。

また、シリンダには回転位相を示すマーク（通常磁
石）が取り付けられており、これから得られる信号をタ
ックパルス（TACH）と呼ぶ。以下では１回転で２個のパ
ルスが得られる場合を考え、テープはシリンダに180度
巻きつけてあるものとする。

まず、ノーマル再生モードの場合、コントロールパル
スCTLとタックパルスTACHの関係は第７図（ａ），
（ｂ）のようになる。

いまトラック１、２、……に対応するアドレス番号を
それぞれ11〜15、21〜25、……とすると、（ｃ）に示す
ように連続したアドレス番号が再生される。

これに対し、２倍速の可変速再生を行なった場合のCT
LとTACHを（ｄ），（ｅ）に示す。

２倍速の可変速再生においてもシリンダ回転数は変化
しないため、タックパルスTACHの周期は（ｅ）のように
通常と同じとなるが、テープ送り速度は通常の２倍とな
るため、CTL信号の再生周期は（ｄ）に示すように通常
の半分となる。そして再生における初期条件の違いによ
り、CTLに対するTACHの相対的な位相関係が変化し、こ
れに応じて再生信号レベルが変化する。

たとえば、時刻０においてCTLとTACHが同時に再生さ
れる場合、再生トラック番号と再生信号レベルは（ｆ）
のようになる。

第８図にさらに詳しい信号波形図を示す。ノーマル再
生モードの場合は、（ｂ）に示すごとく、TACHの周期を
５分割した位置に対応してアドレス番号が再生される。

一方、２倍速再生において、TACH（ａ）に対するCTL
の時間差Tdが零となる（c1）の場合には、前述したよう
に再生信号は（d1）となり、また、再生トラック番号は
１、２、３、…となり、アドレス番号は（b1）のように
なる。

また時間差TdがT₀/4進む（c2）の場合には、再生信号
は（d2）に示すようにトラック１、３は再生されず、偶
数番目のトラックのみが再生されることになり、アドレ
ス番号は（b2）のようになる。

なお、上記の説明においては、１トラックで１画面を
構成する場合を例示したので、トラック番号に関しては
便宜的に１、２、……の番号を付けたが、１画面を何ト
ラックで構成するかによって番号を付け替えればよい。

さらに前記従来技術の欄における第５図で説明したよ
うに、過去に再生されたアドレス番号から次のアドレス
番号を予測する方法（一つ前のアドレス番号に１を加算
したものを予測アドレス番号とする）を併用することに
より、トラック横断時であってもアドレス番号を正しく
再生することができる。すなわち、上記のようにしてTA
CHとCTLから計算で求めた予測アドレス番号と上記の再
生された過去のアドレス番号から予測したアドレス番号
とを照合することにより、正しいアドレス番号を求める
ことが出来る。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例のブロック図である。

第１図において、再生されたCTLとTACHはそれぞれ端
子40及び50に入力される。これらの信号を時間差計算回
路60に入力し、CTLとTACHの時間差Tdを計算する。

この時間差計算回路60は、例えば第９図に示すような
カウンタ61とラッチ回路62とで構成される。

第９図において、カウンタ61では、例えば再生クロッ
クを計算しておき、CTLが再生された瞬間にカウンタを
クリアする。このカウンタ61の出力Ａをラッチ回路62に
入力し、TACHでこのデータをラッチすることにより、CT
LとTACHの時間差Ｂをディジタル量で検出することが出
来る。

次に、第１図に戻り、上記のデータＢをトラック番号
判定回路80に入力し、再生ヘッドがどのトラックを横切
っているかを計算する。

すなわち、前記作用の欄で説明したように、CTLとTAC
Hの時間差に応じて、再生されるトラックは異なり、か
つ、前記第８図に示したように、上記の時間差と再生さ
れるトラック番号との関係を予め定まったものとなって
いる。したがって時間差に応じて再生ヘッドが横切って
いるトラックの番号を計算することが出来る。

この計算は、前もって計算結果をメモリ81（例えばPR
OM）に格納しておくか、マイクロコンピュータなどによ
って計算すればよい。この計算結果をＣとする。

一方、TACHはヘッド位置計算回路70にも入力され、テ
ープ上でのヘッド位置すなわちアドレス番号Ｄを計算す
る。

このヘッド位置計算回路70は、例えば第10図に示すよ
うなカウンタ回路71で構成し、再生クロックを計数して
おき、TACHでこのカウンタをクリアすることにより実現
出来る。すなわち、このカウンタの計数値がTACH再生時
からの経過時間（アドレス番号に対応する）を示してい
る。

すなわち、TACHが入力された時点からの経過時間は、
当該トラックにおけるアドレスの位置に相当する（例え
ば第８図のａとｂを参照）から、上記カウンタの計数値
によってアドレス番号Ｄを求めることが出来る。

次に、再び第１図に戻り、上記の情報ＣとＤをアドレ
ス番号推定回路90に入力し、アドレス番号を計算し、予
測アドレス番号Ｅとして出力する。

このアドレス番号推定回路90は、例えば第10図に示す
ようなメモリ91で構成され、第８図で説明した関係を前
もって計算し、この結果をメモリ91に記憶するか、また
はマイクロコンピュータによって計算すればよい。

次に、再び第１図に戻り、この予測アドレス番号Ｅを
アドレス番号予測回路130に入力する。

なお、上記のアドレス番号推定回路90において、再生
信号レベルが極端に低下した部分のアドレス番号の出力
を禁止することにより、エラーが多発する部分のデータ
を除去することが出来る。

一方、入力端子100に入力された再生信号は、アドレ
スデコード回路110に入力され、アドレスデコード回路1
10は再生アドレス番号Ｆをデコードする。

なお、この再生アドレス番号は、パリティ演算等の方
法により、誤りがあるかないかを判定しておくものとす
る。

次に、過去（一つ前）のアドレス番号Ｈと予測アドレ
ス番号Ｅとをアドレス番号予測回路130に入力し、両者
が所定の誤差範囲内で一致しているかどうかを判定す
る。TACH信号とCTL信号から推定した予測アドレス番号
Ｅには進み方向と遅れ方向とにそれぞれ１程度の誤差は
生じることがあるので、±１の範囲内であれば一致した
ものとみなす。すなわち、上記所定の誤差範囲とは、差
が±１（＋１、０、−１）の範囲を意味する。ただし、
この場合には一つ前のアドレス番号Ｈと比較することに
なるので、通常時は、Ｅ＝Ｈ＋１となり、例えば第８図
（b₂）においてＨが23のときＥは24となる。したがって
Ｅ＝Ｈ＋１の場合に誤差０となる。上記の処理は、例え
ばROMによる検索や、大小比較回路などを組合わせて実
現することができる。

上記の判定において、予測アドレス番号Ｅと過去のア
ドレス番号Ｈとが所定の誤差範囲内で一致した場合に
は、予測アドレス番号Ｅを予測アドレス番号Ｇとしてア
ドレス番号予測回路130からアドレス番号決定回路120に
送出する。

一方、アドレス番号予測回路130において、予測アド
レス番号Ｅと過去のアドレス番号Ｈとが所定の誤差範囲
内で一致しなかった場合には、過去のアドレス番号Ｈか
ら求めた残りのビットを付加した予測アドレス番号Ｅを
予測アドレス番号Ｇとしてアドレス番号予測回路130か
らアドレス番号決定回路120に送出する。

上記のアドレス番号予測回路130における処理は、ア
ドレス番号推定回路90における予測アドレス番号Ｅの演
算が容量の関係で全ビットを出力することが出来ない場
合に、過去のアドレス番号Ｈを用いて残りのビットを推
定するようにしたものである。例えば、８ビットのアド
レス信号を下位４ビットで表しているような場合には、
上記４ビットを過去のアドレス番号Ｈから求めることに
より、８ビットの信号とすることが出来る。なお、アド
レス番号推定回路90で予測アドレス番号Ｅの全ビットを
出力することが出来る場合は、アドレス番号予測回路13
0は不要であり、予測アドレス番号Ｅを直接、アドレス
番号決定回路120に送ればよい。

次に、アドレス番号決定回路120においては、今回の
再生アドレス番号Ｆが前段における判定において一応誤
りがなく、かつ、上記予測アドレス番号Ｇに所定の誤差
範囲内で一致した場合には、再生アドレス番号Ｆを今回
のアドレス番号Ｈとして出力する。なお、TACH信号とCT
L信号から推定した予測アドレス番号Ｅには進み方向と
遅れ方向とにそれぞれ１程度の誤差は生じることがある
ので、±１の範囲内であれば一致したものとみなす。す
ならち、上記所定の誤差範囲とは、差が±１（＋１、
０、−１）の範囲を意味する。

一方、前段における判定において再生アドレス番号Ｆ
に誤りが発見された場合や再生アドレス番号Ｆと予測ア
ドレス番号Ｇとが所定の誤差範囲内で一致しないときに
は、再生アドレス番号Ｆが誤ったものと判定し、予測ア
ドレス番号Ｇを今回のアドレス番号Ｈとして出力する。

上記のごとく、本発明は可変速再生時において特に有
効となるが、ノーマル再生時においても同様にアドレス
番号の予測保護を行なうことができる。また、アドレス
番号に対してエラー訂正符号が適用されている場合でも
有効であることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、テープ上でのヘッ
ド位置から予測アドレス番号を計算し、再生アドレス番
号と照合することにより、可変速再生時におけるアドレ
ス番号を適切に予測することができるという効果が得ら
れる。そのため、アドレス番号の信頼性を大幅に向上す
ることができ、再生アドレス番号にエラーが発生した場
合であっても、これを正しく復元することができるの
で、再生画質劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はデジ
タルVTRにおける記録再生回路の一例図、第３図はテー
プ上の記録フォーマット図、第４図はデータ構成図、第
５図は同期信号検出回路の一例図、第６図はトラックパ
ターン座標法によるトラック軌跡の一例図、第７図はノ
ーマル再生時の信号波形の一例図、第８図は可変速再生
時の信号波形の一例図、第９図は時間差計算回路とトラ
ック番号判定回路の一実施例図、第10図はヘッド位置計
算回路とアドレス番号推定回路の一実施例図である。 ＜符号の説明＞ 60……時間差計算回路 70……ヘッド位置計算回路 80……トラック番号判定回路 90……アドレス番号推定回路 110……アドレス番号デコード回路 120……アドレス番号決定回路 130……アドレス番号予測回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土居 信数 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 斎藤 章 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 金子 守 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日 立ビデオエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 天野 哲也 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日 立ビデオエンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号をデジタル信号に変換し、所定の
   ビットごとに画面上の位置を示すアドレス番号を付加し
   たものを、回転ヘッドによって傾斜トラックとして磁気
   テープ上に記録し、かつ上記磁気テープの走行方向にト
   ラックと同期したコントロール信号をも記録した磁気テ
   ープを再生する装置において、 上記回転ヘッドの回転位相を示す信号TACHと、トラック
   位置を示すコントロール信号CTLとの時間差を計算し、
   その時間差から上記回転ヘッドが横切っているトラック
   を判定し、また、上記信号TACHからテープ上におけるヘ
   ッド位置を計算し、上記の回転ヘッドが横切っているト
   ラックと上記テープ上におけるヘッド位置から、トラッ
   クとヘッド位置との間の予め定められた関係に基づいて
   その位置におけるアドレス番号であると予測される予測
   アドレス番号を計算し、また、上記磁気テープからの再
   生信号から再生されたアドレス番号すなわち再生アドレ
   ス番号を検出し、上記の予測アドレス番号と再生アドレ
   ス番号とを比較し、両者が所定の誤差範囲内で一致した
   場合は再生アドレス番号を、一致しない場合には予測ア
   ドレス番号を、アドレス番号とすることにより、アドレ
   ス番号を決定することを特徴とするアドレス番号再生方
   法。
2. 【請求項２】映像信号をデジタル信号に変換し、所定の
   ビットごとに画面上の位置を示すアドレス番号を付加し
   たものを、回転ヘッドによって傾斜トラックとして磁気
   テープ上に記録し、かつ上記磁気テープの走行方向にト
   ラックと同期したコントロール信号CTLをも記録した磁
   気テープを再生する装置において、 上記回転ヘッドの回転位相を示す信号TACHと、トラック
   位置を示すコントロール信号CTLとの時間差を計算し、
   その時間差から上記回転ヘッドが横切っているトラック
   を判定し、また、上記信号TACHからテープ上におけるヘ
   ッド位置を計算し、上記の回転ヘッドが横切っているト
   ラックと上記テープ上におけるヘッド位置から、トラッ
   クとヘッド位置との間の予め定められた関係に基づいて
   その位置におけるアドレス番号であると予測される予測
   アドレス番号を計算する第１の手段と、 上記磁気テープからの再生信号から再生されたアドレス
   番号すなわち再生アドレス番号を検出する第２の手段
   と、 上記の予測アドレス番号と再生アドレス番号とを比較
   し、両者が所定の誤差範囲内で一致した場合は再生アド
   レス番号を、一致しない場合には予測アドレス番号を選
   択し、それをアドレス番号として出力する第３の手段
   と、 を備えたことを特徴とするアドレス番号再生装置。