JPS5975779A - ビデオフオ−マツト信号の記録再生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディジタル情報を含むビデオフォーマット信号
の記録再生方式に関し、特に画像情報と音声ディジタル
情報とを含んだビデオフォーマット信号の記録再生方式
に関する。

画像情報に対応した音声情報を画像情報と共に記録媒体
上の同一トラック上に記録する場合、ビデオフォーマッ
ト信号の１部に音声情報を時間軸圧縮して挿入し、残余
の部分に画像情報を挿入する方法がある。従来のかかる
方法では、１つの記録媒体におけるビデオフォーマット
上の音声及び画像情報、の挿入パターンが一定に定めら
れており、よって再生時に於て種々の再生動作を得るこ
とが不可能となっている。

また、記録媒体では、ピントエラーが生ずる他に傷やホ
コリ等に起因するいわゆるバーストエラー（連続エラー
）が発生し易い関係上、音声情報の誤り訂正がピットエ
ラー及びバーストエラーの両者に対し有効になされる必
要がある。

従って、本発明の目的は、画像の再生に当って種々の再
生動作を可能とすると共に音声ディジタル情報の誤り訂
正を有効に行い゛うるようにしたビデオフォーマット信
号の記録再生方式を提供することである。

本発明による記録再生方式゛は、ビデオフオーマット信
号により得られる２次元画面を複数ブロックに分割し所
定ブロックにディジタル情報を挿入し残余ブロックに画
像情報を挿入して記録媒体へ記録するに肖り、ブロック
毎に挿入すべきディジタルデータを各水平走査期間毎及
び異なる水平走査期間相互間で並びかえを施して記録し
、再生に当り各水平走査期間毎及び異なる水平走査期間
相互間の両者において誤り訂正可能としたことを特徴と
する。

ディジタル情報とし音声情報を用いる場合には音声情報
は時間軸圧縮して記録され、再生に際しこの時間軸圧縮
された音声情報をメモリ等を用いて実時間となるよう時
間軸伸張して導出するようにしている。こうして再生さ
れた信号は再生画像の動画やトリックプレイ（スチール
、スロー、ステップ等）時の音声となる。音声情報がブ
ロック化されて記録されているので、１フィールド当り
の音声情報の長さすなわち実時間上の音声の時間がブロ
ック単位で任意に設定できることになる。

このことは、後述する説明で明らかとなるが、音声情報
を含む再生画面において、音声を再生しながら各フィー
ルド（フレーム）蟲りの音声情報の長さに等しい時間で
順次コマ送りし、音声を連続的に出力する場合に再生画
面を送る速さが任意に設定できることを意味する。

音声情報のディジタルデータは記録に際して′インター
リーブを施されるが、このインターリーブは各水平走査
期間毎にもまた異なる水平走査期間相互間においても行
われ、再生時における誤り訂正をより確実とするように
なっている。

以下に図面を用いて本発明につき説明する。

第１図は本発明の詳細な説明するための原理図であり、
記録時のビデオフォーマット信号の１フイールド（１フ
レーム）和尚信号により得られる２次元画面が示されて
いる。上縁、下縁及び両側縁部分は垂直及び水平ブラン
キング部分であり、１点鎖線で囲まれる部分がモニタテ
レビの実際の画面に現われる部分である。垂直及び水平
ンランキング部分を除いた２次元画面のうち、上縁の垂
直ブランキング部分に続く最初の数Ｈ（Ｈは水平走査期
間を意味する）を制御信号挿入ブロックとしている。図
では斜線で示されている。当該画面の残余の部分は、水
平方向にｍ個、垂直方向にｎ個となるように夫々分割さ
れてｍ　Ｘ　ｎ個のブロックとされする。時間軸圧縮さ
れた音声情報が挿入されるブロック個所が制御信号によ
り指定されて画面上における音声情報挿入位置が定まる
ことになる。逆に、画像情報の挿入位置、大きさを指定
して音声情報の挿入ブロックを決定するようにしても等
価であることは勿論である。

第２図は音声情報の挿入の一例を示す図であり、右下り
の斜線で示すブロック部分に音声情報が挿入され、この
音声情報挿入ブロックにて囲繞された中央部分に画像情
報が挿入されていることになる。一点鎖線で囲まれる実
際のモニタ画面内に音声情報挿入ブロックの１部が現出
しており、この部分は再生側に於て一定レベルにクラン
プされるか又は外部からの他の画像情報と置換されるよ
うにする。

第３図は記録時めビデオフォーマット信号波形をＮＴＳ
Ｃ方式に準拠して示すが、ＰＡＬ方式等の他の方式でも
可能である。図（Ａ）は音声情報挿入前の波形であり、
図（Ｂ）は音声情報を挿入した波形である。ａ、ｂはカ
ラーパー等のテスト信号であり、Ｃは制御情報、ｄは音
声情報を夫々示している。

図においては、垂直ブランキング（Ｖ−ＢＬＫ、）内に
は制御情報も音声情報も何等挿入されて℃・ないが、挿
入しても良いことは勿論である。制御情報のうち少くと
も音声情報挿入位置及び画像処理方法に関するものは、
対応画像に先行した位置の所定部分に挿入しておく必要
がある。音声情報が数フレームに亘って記録される場合
もあるが、この場合制御情報は最初のフレームの所定部
分に挿入するだけで十分であるが、他のフレーム内にも
挿入しても何等さしつかえはない。

第４図は本発明の記録方式によるビデオフォーマット信
号を得るためのエンコーダのブロック図である。アナロ
グ音声信号は、ＡＤＭ　（ＡｄａｐｔｉｎｅＤｔｒｌｔ
ａ　Ｍｏｄｌｂｌａｔｉｏｎ　）やＡＤＰＣＭ　（Ａｄ
ａｐｔｉｎｅ　Ｄｉｆｆｅｒ−ｅｎｔｉａｌ　ＰＣＭ　
）等の圧縮効果の高（・変調方式にょリＡ／Ｄ　（アナ
ログ−ディジタル）変調器１においてディジタル化され
る。このディジタル信号は誤り訂正符号化回路２に入力
されて時間軸上の並び換えすなわちインターリーブを施
された後、１つのブロック毎に完結する誤り訂正符号と
なるように冗長ピントを付加される。インターリーブを
行うのは、記録媒体たるビデオディスク上の傷やホコリ
等による信号欠落（ドロップアウト）が生じた時のディ
ジタル信号の誤りを、時間軸上で分散させるためである
。こうして誤り訂正符号化処理された信号はサンプリン
グ周波数１１をもって時間軸圧縮メモリ３へ書込まれる
。このメモリ３からの読出しが周波数ｆ１よりも高い周
波数ｆ２をもって行われることにより、時間軸圧縮され
るのである。

制御情報たる制御信号には、システムにとって極めて重
要性が高く誤り検出訂正が必要なものと、それ程重要性
はなく誤り検出訂正を必要としないものとに分類され得
る。前者の制御信号には、音声情報の挿入ブロックを示
すプロンクナンパ、前述したサンプリング周波数の指定
、音声情報のチャンネル数の指定（モノラル・ステレオ
等）、ＶＤＰ　（ビデオディスクプレーヤ〕の再生動作
の指定、音声情報の連続再生及び不連続再生動作の指定
や更には音声情報挿入ブロックをグループ別に分けるグ
ループナンバ等があり、これら重要な制御信号は誤り訂
正符号化回路４に入力される。

この制御信号も、音声情報と同様にブロックで完結する
誤り訂正符号化方式とされるが、音声情報の場合と異な
りむしろ強力な訂正符号であることが望ましい。これは
、制御情報がシステム動作に極めて重要であることによ
る。

一方、個々のフィールド（フレーム）における音声情報
の有無を示すフラグ等の重要性がそれ程ない制御信号や
フィリンプスコード（ストップコードであり、このコー
ドが再生されるとＶＤＰは自動的にスチール再生となる
）等の信号は、直接スイッチング回路５へ入力され、時
間軸圧縮メモリ３の出力、誤り訂正符号化回路４の出力
及び画像信号（同期信号をも含む）と共にこのスイッチ
ング回路５に・より選択して出力されることになる。

このスイッチング回路５の選択動作の制御はタイミング
信号発生回路６により行われるようになっており、メモ
リ３の書込み及び読出しの各制御もタイミング信号分離
回路６によりなされる。タイミング信号発生回路６では
、入力された画像信号の同期信号に内部発振器が同期す
るようになっており、外部制御信号等に応じて種々のタ
イミング信号が発生される。スイッチング回路５の出力
から、所望ブロックに時間軸圧縮された音声情報が挿入
され残余ブロックに画像情報が挿入されたビデオフォー
マット信号が得られることになる。

第５図は、こうして得られたビデオフォーマット信号を
記録したビデオディスクを再生するためのデコーダのブ
ロック図である。信号分離回路７において再生信号から
分離された音声情報及び制−御情報は、夫々誤り訂正回
路８及び９により誤り訂正される。しかる後に、音声情
報は高周波数１２をもって時間軸伸張用メモリ１０に書
込まれる。その読出しはサンプリング周波数ｆ１の低速
ブロックにて行われ、時間軸伸張されて実時間音声デー
タとなる。その後、Ｄ／Ａ変換器ＩＢにより元のアナロ
グ信号に復調される。尚、誤り訂正は、メモリ１０から
の読出しの時に時間軸伸張と共に行うように構成しても
良い。

誤り訂正された制御信号及び誤り訂正を要しない制御信
号は共にシステム制御回路１２に入力される。この回路
１２は、再生信号から分離された制御信号と外部からの
制御信号とによってデコーダのシステム全体の制御と更
にはＶＤＰの制御とを行う。

音声情報のメモ１月０からの読出しは書込みの後直ちに
行われるとは限らないことがら、当該読出しの際に必要
となる制御信号を一度蓄えておく必要があり、よって制
御信号用のメモリ１３がそのために設けられている。タ
イミング信号発生回路１４は、信号分離回路７に於て分
離された同期信号と同期した内部発振器を有しており、
制御信号に応じて種々のタイミング信号を発生してデコ
ーダ内の各ブロックへ供給する。

音声情報の挿入されたブロック部分は、映像合成（又は
マスキングン回路１５においてコンビュータ等から得ら
れる他の映像信号に置換されるか、ペデスタルレベルあ
るいは平均映像レベル（ＡＰＬ　）等の一定レベルにク
ランプされた後出力される。

外部音声信号は、音声情報が出力されていない時又は強
制的にスイッチ１６が切換えられた時に出力音声信号と
して選択されるようになっている。この外部音声信号と
しては、例えばＶＤＰ　（図示せず）内で得られるＦＭ
処理された２チャンネル音声信号等である。尚、システ
ム制御回路１２からは、再生された制御信号内に含まれ
るＶＤＰの再生動作のための制御信号が発生され、プレ
ーヤ制御器１７を経て図示せぬＶＤＰへ出力される。

図中の点線で示す部分は、このデコーダにいわゆるＬ　
Ｌ　（Ｌａｎｇｕａｇｅ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　）機
能を持たせる場合に必要なもので、学習者のマイク入力
音声なＡ／Ｄ変換器１８にてディジタル化して時間軸伸
張メモリ１０へ書込む。このメモリ１０がテープレコー
ダの代りをすることになり、このメモリ１０の出力を読
出し周波数１１にて読出すようにすれば、模範の発音と
された音声情報と自己のマイク入力された発音とが比較
可能となる。

第４，５図におけるメモリ３の書込み及びメモリｌＯの
読出しのためのサンプリング周波数ｆ１，２を音声情報
の内容により切換えて用いることは情報伝送媒体を効率
良く利用する上で必要となる。

いま、サンプリング定ｉにより、サンプリング周波数は
信号周波数帯域の２倍以上必要であるが、音声情報が音
楽である場合は広い周波数帯域を有し、よって高いサン
プリング周波数が要求される。

一方、人間の声であれば低いサンプリング周波数でよい
ことになる。そこで、音声情報に応じてサンプリング周
波数を切換えて使用すべく、制御情報中にこのサンプリ
ング周波数の指定をも含有させるのが良い。また、音楽
情報であればステレオ（２チヤンネル）であり、人の声
であれば一般にモノラル（１チヤンネル）として良いか
ら、同様にチャンネル数の指定をも制御情報に含ませる
ことも有用となる。そこで、これらサンプリング周波数
の指定や音声チャンネル数の指定ンも、前述したように
制御情報に含ませるようにしているのである。

第６図に再生画像の処理の例を示しており、（Ａ）は音
声情報が挿入された（斜線にて示す）再生画像であり、
この再生画像を第５図のデコーダにおける映像合成（又
はマスキング）回路１５に於て、（Ｂ）又は（Ｃ）の如
き画像とするものである。図（Ｂ）ではコンビーータ等
；（よる外部からの画像によって音声情報挿入ブロック
を置換しており、図（Ｃ）では例えばペデづタルレベル
をもって置換したものである。図（Ｂ）の方法は教育機
器として用いた場′合に有用であり、使用者とコンピュ
ータとの対話形式が可能となる。例えば、ある問題が画
像に現われてそれに対応した音声情報が出力され、その
後に画像すなわち問題はそのままで答がコンビーータか
ら文字又は画像として出力されて図（Ｂ）のように挿入
されるようにすることができる。また、５次の操作を指
示する文字等をも表示可能となる。

音声情報の挿入されているすべてのフレーム（フィール
ド）に、音声情報の挿入を示す制御信号（又はフラグ）
を”挿入してこの制御信号を参照することによって容易
にかつ確実に画像処理を行うことができる。すなわち、
この制御信号を検出することにより、映像信号の状態や
システム動作に対して独立して必要な外部からの画像を
音声情報挿入部に入れることが可能となる。

第７図は音声情報挿入態様と再生画像との関係を示す図
であり、２とおりの場合を（Ａ＋　、　（Ｂ）に示して
いる。先ず、図（Ａ）を参照するに、再生画像を送りな
がら、各フレーム（フィールド）の音声情報を連続的に
再生する場合で音声情報（ＳＷＳデータとして示されて
おり、５ｔｉｌｌ　ｐｉｃｈｔｒｅ　Ｗｉｔｈ　５ｏｕ
ｎｄの略称である）は各フレーム（フィールドとしても
良い）の上縁、下縁の各ブロックに挿入されて記録され
ている。かがる信号の再生では、第１フレーム内のＳＷ
Ｓデータを時間軸伸張メモリ（第５図のメモ１ハＯであ
り以下同様とする）の第１の領域へ書込み、第２フレー
ム再生開始時にこの書込みデータを時間軸伸張しつつ読
出す。この時、同時に第２フレーム内のＳＷＳデータを
時間軸伸張メモリの第２の領域へ書込み、第１フレーム
内のＳＷＳデータの読基出し終了に続いてこの書込みデ
ータを時間軸伸張しつつ読出し、かつ第３フレームの再
生を開始しこのＳＷＳデータを第１の領域へ書込む。か
かる動作が以下順次繰返して行われ、音声情報は実時間
軸上において連続して出力されると共に対応する画像の
再生が行われるのである。

この場合の再生画像の態様は、第１フレームのみ動画で
、第２フレーム以後は各フレームのＳＷＳデータの長さ
と等しい時間で画像が送られるのでデータの長さに応じ
て通常の再生（動画）、スロー。

ステップ（いわゆるコマ送り）等が可能となる。

本例では、時間軸伸張メモ１ハ００２つの領域に交互に
書き込み読み出しを行ない、また２つの領域の若干の重
複が可能な場合もあるのでメモリ容量はＳＷＳデータの
２フレ一ム分以下とすることができる。

第７図（Ｂ）を参照すれば、先行する例えば６フレーム
（フィールドでも可）の各々のすべてプロツタにＳＷＳ
データを挿入し、残余フレームの各々のすべてには画像
情報のみを記録した例である。、この信号の再生では、
ＶＤＰを通常再生としつつこれら先行する６フレームの
ＳＷＳデータを順次時間軸伸張メモリへ書込み、７フレ
ーム目の画像の再生の開始時から当該メモリから実時間
にて音声情報を読出すようになされる。この場合の再生
画像の態様は、動画、スロー、ステップ及びスチール等
が可能である。本例では、６フレーム内のすべてのＳＷ
Ｓデータを記憶しておく必要があるために、図（Ａ）の
例のメモリ容量に比し大容量のメモリが必要となる。一
方、図（Ａ）の例では仮にスチール再生とする場合、１
フレーム当りの音声の時間が短いため多数の同一画面を
ステップで送る必要があり、記録し得る静止画の数が少
なくなる欠点がある。

しかし、図（Ｂ）の例では、メモ−り容量が増大する代
りに記録し得る静止画の数はより多くなる利点がある。

尚、図（Ｂ）のようにすべてのＳＷＳデータをメモリに
記憶する場合でも、図（Ａ）のように画像の上縁、下縁
の、みにデータを挿入してもよい。

このように、ＳＷＳデータの挿入態様と画像との関係に
より種々のＶＤＰ動作が可能となるものである。このよ
うな種々の動作すなわち第７図（Ａ）と（Ｂ）の動作に
於てはメモリの書込み及び読出しの制御が異なるために
、制御情報によってこれらを適切に切換え指示する必要
があり、またＶＤＰでは画像内容によってスロー、ステ
ップ、スチール等異なる動作が要求されることがあるの
で、これら動作の切換指示がすべて制御情報に含まれた
信号により行われるのである。

第８図は音声情報挿入態様と再生ビデオ信号との他の関
係を示す図で第７図（Ａ）の方式の一例であり、ｆｉ初
の１フレーム（フィールド）は通常再生で送り、次のフ
レームからは、１フレーム当りのＳＷＳデータが何フレ
ーム分に相当するかによりそのフレーム数毎にコマ送り
するようにＶＤＰを制御する。図の例では４フレーム毎
にコマ送りするようになっている。先ず、ＳＷＳデータ
αがメモリに書込まれ、次のフレーム再生開始時からこ
のデータαが時間軸伸張して読出され、その間ＳＷＳデ
ータｂがメモリへ書込まれる。データαの読出しが終了
すると続いてデータｂが同様に時間軸伸張して読出され
、この間データαを記憶していたメモリ部分に次のデー
タＣが書込まれる。こうして、データαｌ　ｂ　Ｉ　Ｃ
ｌ　ｄ　ｌ・・・とそれぞれ一度ずつ書込まれて読出し
は連続とされ、連続音再生が可能となる。α〜ｄの各デ
ータが整数データフレームの長さに対応しているため時
間軸伸張メモリ］０の容量をデータの２フレ一ム分とす
れば、図の各フレームにおける各データα〜ｄの挿入位
置は夫々任意となり、このデータ挿入位置に無関係に各
データａ　−ｄの読出し開始と終了の位置を一定として
連続音声とすることができる。この間の画像は４フレー
ム毎のスチール再生となって結果としてコマ送り再生画
像が得られる。

ここで、ＶＤＰからの再生信号だけでは通常再生とコマ
送り再生の区別は不可能であるから、第８図の場合デコ
ーダが通常再生が続けられたと判断すると同一内容のＳ
ＷＳデータｂやＣ又はｄを何度もメモリへ書込むことに
なる。かかる事態を防ぐために、“ＳＷＳデータの内容
が前のフレームと後のフレームとで同一か否かを判別す
る必要があり、この判別のためにも制御情報が用いられ
るのである。

音声チャンネル数が複数の場合には、１ブロツク内で多
重として各チャンネルのＳＷＳデータ数が整数フレーム
（フィールド）相当分となるようにする。これを式で表
わせば、 ＮＤ＝ＮｃφＮＦ＋Ｉｆ１／ｆＦ となる。ＮＤは１ブロツク中のＳＷＳサンプリングデー
タ数ｒ　ＮＣは音声チャンネル数Ｉ　ＮＦは１プロンク
中のＳＷＳデータの対応するフレーム（フィールド数）
、ｆ＋はサンプリング周波数、ｈはフレーム（フィール
トン周波数である。

第９図は音声情報挿入態様と再生画像との更に他の関係
を示す図であり、音声情報の挿入ブロックを更にグルー
プ化して各グループにグループナンバを付与し、グルー
プ毎に異なる一連の有意の音声情報とするよう托したも
のである。例えば、図示する様に第１及び第２のフレー
ム（フィールド）のすべてのブロックに挿入されたＳＷ
ＳデータグループをグループナンバＯとし、このグルー
プに日本語音声を挿入する。第３及び第４のフレームの
すべてに挿入されたＳＷＳデータグループをグループナ
ンバ１として、このグループに英語音声を挿入する。同
様に第５及び第６のフレームのＳＷＳデータグループを
ナンバ２として仏語音声とするのである。以後のフレー
ムには画像情報のみが挿入されているものとする。そし
て、これらグループナンバを制御情報の１つに含ませて
おき、このグループナンバを外部スイフチやコンピュー
タ等からの指令信号により指定して、選択的読出しを行
うようにする。

例えば、図ではグループナンバ３の仏語音声が指定され
読出される状態を示しており、第１乃至第６のフレーム
までは通常再生で送りつつグループナンバ３のデータが
到来して始めてメモリへ書込まれ、これが時間軸伸張さ
れて第７フレームから読出されることになる。もつとも
データの書込みは全グループについて行うようにし、読
出しに際してのみ選択的動作を行うようにしても良いが
メモリ容量に限りある場合゛は好ましくない。

本例の応用としては、この言語の選択の他に質問を出し
て利用者の応答に応じて異な９た返答やコメント等を選
択して出力する利用等が考えられ、教育用として最適と
なる。特にコンピータと組合せた双方向性のビデオシス
テムにこのＳＷＳシステムを組込んだ場合に有効となる
。

第１０図は音声情報及び制御情報の挿入態様と再生音声
出力態様との関係を説明する図であり、第９図に示した
ＳＷＳデータのグルー、プナンバを制御情報に含む場合
の応用例である。図（Ａ）　、　（Ｂ）において、Ｓｏ
−Ｓｉはｓｗｓデータグループナンバ、Ｃ１はメモリへ
の選択的な書込みが可能であることを示す制−御信号、
Ｃ２は連続音声出力の動作を行わせるための制御信号、
Ｃ３はメモリからの読出し開始を行わせるための制御信
号を夫々示している。

図（Ａ）の例では、ＳＷＳデータのうちグループナンバ
Ｓ１の音声情報を選択的にメモリに書込み、第７図（Ａ
）のように連続音声出力として動作させるようにしたも
のである。ＶＤＰは最初は通常再生動作しており、２回
目以降に現われるグループＳｉ毎にスチール再生とし、
読出し内容の切換わり時に通常再生とすることによって
、コマ送りしつつ連続音声出力を可能としている。１回
の読出し時間がちょうどｉ　＋１フレームの長さに対応
する場合は、グループＳｉでスチール再生とせずに更に
画像を送り動画に対して連続音を出力するようにすれば
よい。

第１０図（Ｂ）は、第９図と同様の動作でありグループ
ナンバＳ１の音声情報を選択的にメモリに書込み、書込
みが終了して読出しを開始させこの読出しが終了して後
に次のナンバＳ１のデータをメモリに書込んでいる。

尚、図（Ｂ）において（↑）で示しであるのは、動画に
対して音声を出力する場合にプレーヤ制御ｊは不要であ
ることを意味する。

図（Ａ）　Ｉ　（Ｂ）の例共に、読出しの開始ばＳ。−
８ｉのどれが選択されても、８７の終りの時点としてい
るが、書込み終了後直ちに読出しを開始しても良く、こ
の場合には制御信号Ｃ３は不要となる。尚、ビデオフォ
ーマット信号中のＳＷＳデータの挿入ブロック位置は制
御信号によって指定された任意の位置とする。

ＳＷＳデータの書込みや読出しの選択は、上記のように
制御情報によって可能であるが、外部からの制御によっ
ても可能である。すなわち、コンビーータによる制御を
可能として柔軟性を持たせた発展性あるシステムとする
ことができる。例えば、グループナンバにより、ＳＷＳ
データを書込む時間軸伸張メモリの領域を区別している
場合、入力されたＳＷＳデータのグループナンバを所定
条件により変更して別の領域に書込み、以前書いたＳＷ
Ｓデータを消さないようにすることができる。斜上の如
（制御信号を用℃・ることによって高度な機能が種々可
能となるのである。

上述したシステムは万能多機能タイプとなるが、その結
果複雑な構成となってコストも高（なるから、実用化す
るには多少機能を制限して構成を簡素化してコストを低
（したものが要求される場召がある。例えば、音声チャ
ンネル数、サンプリング周波数を固定とすれば、そのた
めに用いる制御信号が不要となり、また、ＳＷＳデータ
の時間軸伸張メモリからの読出しタイミングを書込み直
後から開始されるように定めておけば、読出し開始のた
めの制御信号も不要となる。更に、プレーヤの動作につ
いても限定すれば簡素化される。例えば人 光学式ビデオディスクプレーヤでは、フイリノフ入コー
ドでスチール再生となるようにし、ＳＷＳデータのメモ
リからの読出し終了で通常再生となるように定めておけ
ばこれら制御信号を追加する必要もなくなる。

一例として、人間の声を音声情報としこれをＡＤＰＣＭ
のディジタル信号で表わせば、１秒轟り４０にピントす
なわち動画で画像を送るとすれば１フィールド当り６６
６ビント程度の伝送レートで十分となる。これを垂直ブ
ランキング又はその近傍のモニタテレビ画面に現われな
い水平走査線の２本に記録する。すなわち、第１１図に
示すように、ＩＨに３３３ピントのデータを重畳すれば
良い。図（Ａ）のαはテスト信号、ｂは音声情報であり
、図（Ｂ）にその拡大図を示している。音声チャンネル
出力が２チヤンネルの場合には、４Ｈに記録すれば良い
。音声情報として音楽をも伝送する場合は伝送レートを
高くしなげればならないから、データを重ｉするＨの数
を増大する。また、誤り訂正符号としての冗長ビットを
も付加する場合は更にＨの数を増大させるか、ＩＨ内の
ビット数を増すようにすれば良しミ。このようにすれば
実質的に画像を削減する事なく、動画に音声情報を付加
する事ができる。

また連続音声出力の場合に時間軸伸張メモリの容量を著
しく低減できる例を第１２図を用いて説明する。ｌフレ
ーム（フィールド）内に挿入される音声情報の量を複数
フレーム（）゛イールド〕の画像情報に対応した情報量
でかつ一定とし、またフレーム内での音声情報挿入位置
が一定であるとする。いま、メモリへの書込速度は読出
し速度よりも速いので、図に示すように書込み開始直後
に読出しを開始すれば、常に書込まれた後の情報が読出
されることになる。ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・で示す各音声
情報は３フレ一ム相当分となっているので、αＩｂ、（
’Ｔｄ・・・の情報の各読出し開始時は各フレゴム内で
常に一定となる。従って、各読出し終了位置を次の音声
情報の最後のデータの書込み直前とし、音声情報の切換
点においても同じタイミングで読出せば、連続音声出力
とし得ると同時に、メモリ容量はα、ｂ、ｃ、ｄ・・・
０１つの音声情報量から各音声情報の書込み終了までに
読出された情報量を差引し・たものとなり、極めて少な
い容量となる。実際には、再生信号のジッタ等に対して
余裕を持たせる必要示あることと、制御を容易にするた
めに１フレーム内の各音声情報と同じ容量としても良い
。各音声情報の対応するフレーム数は整数値であれば任
意であり、１フレームであれば動画となる。

次に、音声情報の誤り訂正方式の実施例につき述べる。

−例として第１図において画面の分割なｍ＝　１　、　
Ｂ　＝１４とした場合とする。１ブロック当りの音声情
報を１０５０個のサンプリングデータとしてＷ６　（ｉ
＝　０〜１０４９　）と表わし、各サンプルＷｉは夫々
４ビツトから成るものとする。そしてＷの添字ｉはサン
プリングの順番を示すものとし、第１３図の如き３次元
配列構成として考える。図において実線の矢印に付した
番号はサンプリング順序であり、点線の矢印に付した番
号はビデオフォーマット信号に挿入する際の順序を示し
ている。

すなわち、３次元配列構成の左上隅のＷ。から下方のＷ
１イまでの１５のサンプルをサンプリングした後、誤り
訂正用としてｂ隣接符号の冗長パリティＰｏ、。及びＱ
。、０が付加される。次にＷｌ、からＷ２９まで１５の
サンプルの後に同様にＰ。、１５１　Ｑｏ、１５が付加
される。同様な手順によりＷ９ｏからＷｌｏ、までの１
５のサンプルの後にＰ。、ｇｏ＋　Ｑｏ、９０が付加さ
れる。その後は、Ｗ２Ｏ３から下方へ向けて図示しない
Ｗｌ、９までのサンプルの後にＰ。、＋０５　　Ｉ　Ｑ
ｏ、１０５　が付加される。こうして・、Ｗ１Ｏ３５か
らＷ１Ｏ４９までのサンプルの後にＰＯ、１０３５ｒ　
’Ｑ０　、１０３５が付加される。これら付加されたＰ
Ｏ，２ｒ　Ｑｏ、ｊ　（ｊ　”Ｏｒ　１５　＋　３０　
＋　４５　＋　・・’　＋　１０３５　）は３次元配列
構成の縦方向（実線の矢印■の方向）のパリティとして
用いられることになる。

続いて、３次元配列構成の横方向（実線の矢印■の方向
）のパリティとして、ｐ　ｒ　、ｌｃ　＋　Ｑ　Ｉ　＋
＆が作られるが、例えば、ＰＩ　、０１　Ｑｌ　、０は
、ｗｏ２ｗ１ｏ５１ｗ２□。。

・・・、Ｗ９４５の１０個のサンプルに対するパリティ
であり、これら１０個のサンプルの列の後に付加される
。

以下同様にして、Ｗ２Ｏ”Ｗ１Ｏ３５の１０個のサンプ
ルの列の後にｐ、　、！Ｋ）、Ｑｌ、９０のパリティが
付加されることになる。

こうして得られた誤り訂正符号を含む１ブロツクの音声
情報はインターリーブを施されて並び換えられて、ビデ
オフォーマット信号の１フイールド内の１７Ｈに亘って
挿入されるのである。第１４図はインターリーブを施し
たデータを挿入した先頭のＨ上のサンプル並びを示す図
である。カラーバースト信号に続く先頭部分にはデータ
シンクが重畳され、その直後に続いて７サンプルずつを
１つの組と、して１２組が順に配列される。この場合の
配列方法（インターリーブ］は第１３図の点線の矢印の
番号に添って行われる。

こうすることにより、パリティＰＩ、０１　Ｑｌ、０が
同−Ｈ上の各サンプルＷ。、　Ｗ１ｏ５．　Ｗ２□ｏ、
　、、、　、　Ｗ９４５の誤り訂正符号となる。一般に
、パリティＰ１．）、。

Ｑｌ、ｋ（ｋ＝ｏ　、　Ｌ　、　−、１４、Ｐｏ、。＋
　Ｑｏ、Ｏｒ　１５　＋　”’　＋　２９　＋ＰＯ，＋
５　＋　Ｑｏ、１５　＋　３０　＋　”’　＋　１０４
１　ＰＯ，９０１ＱＯ，９ｏ　）は夫々同−Ｈ上に分散
して配置された１０個のサンプルに対する誤り訂正符号
となる。

再生時には、こうして得られたＰｌ、ｉ及び。１．。

を夫々用いて同−Ｈ上に分散配置された１０個のサンプ
ル値の誤りが訂正される他に、Ｈ相互間において分散配
置されている例えばＷ。−ｗ１４の１５個のサンプルに
対する訂正が、ｐｏ、。＋ＱＯ２゜により行われるので
ある。

誤り訂正符号はｂ隣接符号とし、ｂ＝４ビットの隣接誤
りを訂正するものとする。すなわち、１つのパリティチ
ェックに含まれる４ビツトからなる１サンプルの誤りを
訂正するものとする。パリティＰｏ、ｊ及びＱｏ、ｊ　
（ｊ＝ｏ　、　１５、−、’１０３５　）は次のように
生成される。

Ｐｏ、ｏ　＝、Ｗｏ＋Ｗ１＋　・！　　十Ｗ、４ＰＯ１
ｉ５＝Ｗ１５十Ｗ１６＋−＋ｗ２９Ｐ０　、１０３５　
””ＷＩ０３５　＋ｗ、ｏ３６＋”゛十Ｗ１０４９Ｑｏ
、ｏ＝Ｔ”　ｓｗｏ士’ｒ”’　＊ｗ、　十・＝　＋Ｔ
　＠Ｗ、３＋Ｗ、４Ｑｏ、１．＝Ｔ１４・ｗ１５十ＴＩ
３・ｗ１６＋・・・十Ｔ−ｗ２８十ｗ２９Ｑ０　、１０
３５　”　Ｔ”・Ｗ１ｏ３５十Ｔ１３・ｗ、ｏ３６十−
＋Ｔ　＊　Ｗ１０４８十Ｗ、ｏ４９但し、Ｐ、Ｑ、Ｗは
４ピントの列ベクトルであり、Ｔは下式で示される。士
はモジュロ２加算であり以下同様とする。

いま、Ｗ０〜ｗ１４の中に１つの誤りがあるとすると、
Ｐｏ、ｏ、Ｑｏ、。により訂正されることになる。例え
ば、’Ｗｌが誤ってｗ；、＝ｗｔ十ｅｔとなったとする
（　ｅｌハ誤リすハターンフと、シ；　”　”−ムｓＯ
，Ｐ　＋　Ｓｏ、Ｑは次式となる。

Ｓｏ、ＰミＰ。、十Ｗ。十Ｗ、十・・・十号士・・・＋
Ｗ１４　＝　ｅｔＳｏ、ＱミＱ。、　。士、Ｔ１４１１
　Ｗｏ＋Ｔ１３−Ｗ　＋・−・十Ｔ”−’　ＩＩ　ｖＪ
／１十・・−十Ｗ、４＝Ｔ　　　＠ｅｌ Ｔｔ＋１１１ＳＯ２Ｑ＝Ｔ１５・ｅｌ”ｅｌ”Ｓｏ、ｐ
（＋ｔ　Ｔ１５　＝且） であるから、Ｓｏ、Ｑ＝Ｓｏ２．となるまで、ｓｏ、Ｑ
ＫＴをかけていき、このＴをかけた回数Ａ＋１から誤っ
たサンプル位置ｔを求める。ｔが求められたら以下の如
く％を訂正する。

ｗ’、　十ｓ。、ｐ　＝Ｗ、　士、を士、ｔ＝Ｗｔシン
ドロームＳ。、Ｐ　Ｉ　ＳＯ，Ｑをパリティ検査行列Ｈ
但し、立は４×４の単位行列とする。

パリティＰ４．）ｔ　ｒ　Ｑｌ　ｒ　ｋも同様にして、
ｐ、　、　Ｏ＝ｗＯ士ｗ、０５十−＋ｗ９４５ｐ、　、
　、　＝Ｗ、　＋Ｗ、０６十−十ｗ９４６Ｐ１．１４＝
Ｗ＋４　十Ｗ１１９＋“°°十Ｗ９５９１、ＰＯＱ　　
　Ｏ，００，１０５０，９１１５ｐ、　、ＱＯＯ”Ｑｏ
、０　十Ｑ０．＋０５　十°”十Ｑ０．９４５Ｑ１．。

＝Ｔ９・Ｗｏ十Ｔ８・Ｗｌｏ５十・・・十Ｔ−Ｗ８４ｏ
十Ｗ９４５Ｑ、、、＝Ｔ９φＷ、　十Ｔ８４　Ｗ、ｏ６
十・・・十Ｔ　＠　Ｗ＆Ｉｌ、　十Ｗ９４６Ｑ１，１４
＝＝Ｔ９・Ｗ１４十Ｔ８・Ｗ１□９＋・・・十Ｔ−Ｗ８
！、４＋ｗ９５９Ｑｌ　、　ＰＯＯ”’　Ｔ９・Ｐｏ、
。十Ｔ８・”ｏ　；　＋ｏｓ　＋””−Ｔ　’　”ｏ　
、　８４０　＋ＰＯ，９４５ＱＪ　、ＱＯＯ＝Ｔ９・Ｑ
ｏ、。十Ｔ８・Ｑｏ　、　１０５　””す”Ｑｏ　、　
８４゜十Ｑ。、９４゜シンドロームをパリティ検査行列
で表わすと、となる。

いま、−が誤って％””ｍ十”ｍとなったとすると、Ｓ
１＋Ｐ””　ｅｍ　’　Ｓｌ　＋Ｑ　”　Ｔ９”　”ｍ
””−６”　Ｓ”’　””　”ｒｎ”　ｅｔｎ　　’　
＋”］、Ｑ からｍを求めて、 ”ｍ十Ｓ１．Ｐ−’ｍ十ｅｍ十ｃｍ””ｍにより訂正が
行われるのである。訂正フォーマントとしては、最初に
ＰＩ、に、　ＱＩ、Ａ：によりＷｉとＰ。＋ｊ　’Ｑｏ
、ｊ’を訂正し、次にＩ３ｏ、ｊ、′Ｑｏ、ｊにより再
び蚤を訂正する。他の訂正フォーマットとしては、ＰＩ
、ｋ。

Ｑｌ、により誤りを検出して誤り位置を求めておき、Ｐ
”＋ｊ　’　”’＋３により２つのサンプルの誤りを訂
正することもできる。

第１５図は、第１３図に示したサンプリングデータのイ
ンターリーブと誤り訂正符号化のためのブロック図であ
る。データが入力されると異なるＨ間で訂正を行うため
の冗長ビノトパリテ（Ｐ。、ｊとＱｏ、ｊ及び同−Ｈ内
で誤り訂正を行うための冗長ビソトパリテ４ＰｂｋとＱ
ｌ、にとが各生成回路４０〜４３において夫々生成され
る。Ｐｏ　　及びＱ。、ｊはデータのＬ） １５サンプル毎に生成されるが、”］、＆及びＱＩ、に
はインターリーブされた後の同−Ｈ内のデータにつき生
成されるので、ＰＨ、ｋ及びＱ、　、にの計算途中の値
を一時的に記憶することが必要となり、メモリ４４及び
４５が設けられている。つまり、ｐｌ、。、Ｑｌ、。は
Ｗ。。

Ｗ１ｏ５．・・、Ｗ９４．につき生成されるが、その途
中で入力されたサンプル、例えばＷ、、Ｗ、。６．・　
についても同様に演算を進めていかなければならないの
で、データが入力されるとそれに対応する１４　、＆　
Ｉ　ＱｌＪの計算の途中の値をメモＩＪ　４４　、４５
へ一時記憶してから読屈して演算を進め、再びメモ＋）
４４．４５へ書込むのである。これをＰｌ、に、　Ｑｌ
、にの生成が完了する。まで繰返し行う。

入力データと冗長ビットパリティＰ。＋ｊ　’　Ｑｏ＋
ｊ　’ＰＩ、＆　、　Ｑｌ、にはセレクタ４６へ夫々入
力され、夫々の生成されるタイミングに応じて選択され
インターリーブ用メモリ４７へ書込まれる。このメモリ
４７におけるサンプルの書込みと読出しの順序を替える
ことによりインターリーブが行われる。また、時間軸圧
縮を行う場合もこのメモリを利用することができる。メ
モリ制御回路４８は読出し／書込みの制御信号とタイミ
ングクロックによってメモリに必要な種々のタイミング
信号を発生しかつアドレス制御をもなす。

各生成回路４０〜４３はシフトレジスタ、エクスクル−
シブオア回路により構成され、メモリはレジスタやＲＡ
Ｍにより構成される。

第１６図は第１５図の回路により得られたデータのディ
インターリーブと誤り訂正をなすためのブロック図であ
る。再生入力データは遅延回路４９と、Ｓ１１．及びＳ
ｌ、Ｑのシンドロームを生成する回路５０゜５１へ入力
される。Ｓｌ、ｐ　ｒ　５ＩＩＱ！は同−Ｈ内の誤り訂
正のためのシンドロームであり、前述した式に基−ブを
施されているので、第１５図におけるＰＨ，ｋ。

Ｑｌ、にの生成と同様に、演算途中の値を一時記憶する
必要があり、そのためにメモリ５２，５３が用いられる
。シンドロームｓ、、ｐ　Ｉ　ｓｌ、Ｑより誤りのある
サンプル位置を誤り位置検出回路５４により求める。

また、−シンドロームｓ、　、ｐはパリティ相となって
いるので、これを誤ったサンプルに対し加算回路５５で
モジュロ２加算をなすことにより誤ったサンプルの訂正
が可能となる。タイミングクロック１はデータのサンプ
ルに同期し誤り位置を求める回路５４内でカウントされ
、誤ったサンプルが加算回路５５に入力されるタイミン
グに合わせて加算命令を加算回路５５に送るようにする
ものである。

遅延回路４９は、最初のデータが加算回路５５に入力さ
れる以前にそのシンドロームの生成が完了するようにデ
ータを遅延させる。

同−Ｈ内での誤り一訂正が行われたデータは、ディンタ
ーリーブメモリ５６へ送られ、このメモリ５６で書込み
、読出しの順序がかえられてディインターリーブが行わ
れる。またこのメモリで時間軸伸張を行ってもよい。メ
モリ制御回路５７によりメモリ５６の動作制御が行われ
る。ディインターリーブメモリ５６は、先にシンドロー
ムＳ。、Ｐ　Ｉ　ＳＯ，Ｑを生成するための読出しを行
い次に各サンプルを訂正して出力するための読出しを行
う。例えば、Ｗｏ、Ｗ、。

・・・、Ｗｌ４を読出すときには、最初にＷ。、Ｗｌ、
・・・。

Ｗｌ４１　ｐｏ、ｏ　ｌ　Ｑｏ、０を読出し、シンドロ
ーム生成回路５８．５９でＳ。、Ｐ　Ｉ　Ｓｏ、Ｑを生
成する。このとき加算回路５５へは入力しない。次に再
びＷ。、Ｗｌ、・・・。

Ｗｌ４を読出ず。このとき、ｗｏ、　ｗ、　、　−＝　
、　ｗ、、の中に誤っているものがあれば、Ｈ内の誤り
訂正と同様に、シンドロームＳ。２．とＳ。２６．タイ
ミングクロック３とにより誤り位置検出回路６０から加
算命令が出力される。加算回路６１において、誤ったサ
ンプルとシンドロームＳ。、Ｐとがモジュロ２加算され
て訂正が行われる。これら回路５８〜６１により異なる
Ｈ間での誤り訂正が行われることになる。

ディインターリーブメモリ５６の前後の誤り訂正回路、
すなわち同−Ｈ内の誤り訂正回路と異なるＨ間の誤り訂
正回路とは本質的には同一動作を行うものであるから、
動作タイミングに余裕があれば回路を共通として時分割
動作させることが可能である。図示の回路例は一例を示
すものであり、他の構成とすることもできる。

例えば、ＩＨ内の誤り訂正をディインターリ−ブメモリ
５６の出力に、他の誤り訂正回路と並列に接続する。こ
うずれば、シンドロームＳＩ、Ｐ　Ｉ　ＳＩ、Ｑの生成
と加算もディインターリーブメモリの読出しにより行う
ために、メモリ５２．５３もまた遅延回路４９も不要と
なる。

斜上の如（、本発明によれば、ブロック化した音声情報
をビデオフォーマット信号により生成される画面上の任
意の個所に挿入し得るので、再生時の再生動作に種々の
機能を持たせることができる利点がある。また１、音声
情報の挿入ブロック内で独自に誤り訂正を可能とするよ
うにしでいるので、再生情報の信頼性が著しく向上する
ものである０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的原理を説明する図、第２図は本
発明の一実施例の再生画面パターンを示す図、第３図は
本発明の実施例のビデオフォーマット信号波形を示す図
、第４図は本発明の記録方式を実施するためのエンコー
ダのブロック図、第５図は本発明の再生方式を実施する
ためのデコーダのブロック図、第６図は本発明の一実施
例の再生画面パターンの処理例を示す図、第７図乃至第
９図は本発明の各実施例による再生動作を説明する図、
第１０図はＳＷＳデータ、制御情報と再生動作との関係
を説明する図、第１１図は本発明の他の実施例を示す信
号波形図、第１２図は本発明の別の実施例の再生動作を
示す図、第１３図及び第１４図は本発明による音声情報
の誤り訂正のためのインターリーブの態様を説明する図
、第１５図は音声情報の誤り訂正符号化及びインターリ
ーブのためのブロック図、第１６図は誤り訂正符号化及
びインターリーブを施された音声情報の誤り訂正及びデ
ィインターリーブのためのブロック図である。 主要部分の符号の説明 ｌ、１８・・・Ａ／Ｄ変換器 ２．４・・誤り訂正符号化回路 ３・・・・・・・時間軸圧縮メモリ ８．９・・・誤り訂正回路 １０・・・・・・・時間軸伸張メモリ １１・・・・・・・Ｄ／Ａ変換器 １７・・・・・・・・・プレーヤ制御器出願人　　パイ
オニア株式会社 代理人　　弁理士　籐材　元　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビデオフォーマット信号により得られる２次元画面を複
   数プロツタに分割し所定ブロフクにディジタル化情報を
   挿入し残余ブロツクに画像情報を挿入して記録媒体へ記
   録するに当り、前記プロンク毎に挿入すべき前記ディ、
   ジタル化データを各水平走査期間毎及び異なる水平走査
   期間相互間で並びかえを施して記録し、再生に当り各水
   平走査期間毎及び異なる水平走査期間相互間の両者にお
   いて誤り訂正を可能とした４４情報乞含むビデオフォー
   マット信号の記録再生方式。