JPS61156991A - 磁気記録再生方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はアナログ信号とデジタル信号を磁気テープなど
の磁性層に多重記録し、分離再生を可能とする高密度の
磁気記録再生方法に関するものである。

従来の技術 従来の磁気記録再生装置、例えば回転ヘッド式ビデオテ
ープレコーダ（以下、ＶＴＲと称す）においては映像信
号を形成する輝度信号と色信号をビデオトラックに記録
し、音声信号は別のオーディオトラックに記録するよう
に構成し、映像信号記録のための２個の回転ヘッドのア
ジマス角を異ならせたいわゆるアジマヌ記録により磁気
テープのほぼ全面に情報が記録されており、テープ表面
上には利用できる隙間はほとんどない。そのため短波長
記録および狭トラツク化による記録密度の向上に目が向
けられているのが産業界の現状である。

最近、ＶＴＲの音声信号記録の性能向上を目的としてＶ
ＴＲのビデオトラックに周波数変調した音声信号を映像
信号とともに記録する方式が実用化されている（例えば
、［ＶＨｓハイファイＶＴＲＪ、−ツ町修三他、　Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　。

ｖｏｌ、　３０　、　ＡｌＦｅｂ、　１９８４　）。そ
の記録方式における周波数アロケーションを第２図に、
そして磁気テープの深さ方向への記録状態図を第３図に
示す。

第２図において、２３が周波数変調された同期信号を含
む輝度信号、２４が低域変換された搬送色信号である。

２５が音声信号を周波数変調（ＦＭ）した信号であり、
低域変換搬送色信号２４とＦＭ輝度信号２３との間の帯
域に音声専用−・ソドによって映像信号ヘッドとは異な
るアジマス角で記録される。

第３図から明らかなように、ＦＭされた音声信号は映像
信号よりも先に大きな記録電流でもって磁性層の深層２
６ｂに記録され、映像信号はそのあとから磁性層の表層
２６＆に記録される。なお、２６０は磁性層の無記録層
であり、２７はベースフィルムである。

このような従来例の場合、音声信号はＦＭ記録されるた
めＳ／Ｎが大きくとれ品質がよい上にテープ走行速度を
遅くしても音質が劣化しない特徴があるため、長時間Ｖ
ＴＲの記録方式として一つの有力な手段であると言える
。しかも従来使用していなかった磁気テープ磁性層の深
層を利用している点も注目に値する。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のＶＴＲにはいくつかの問題点がある。

その第１にはＦＭ音声信号を深層に記録するため記録ヘ
ッドには大電流を供給する必要があること、またスペー
ス損失のため、記録できる周波数帯域は比較的低い方に
制限される点である。

その結果、音声信号のＦＭ記録よりさらに高品質な符号
変調（ＰＣＭ）記録への展開が不可能であったり（ＦＭ
より広帯域を必要とするため）、音声信号を大電流で低
域側に記録しであるため映像信号を再生する際に深層に
記録されている音声信号の妨害が無視できなかったり、
音声信号記録のだめの大電流供給回路が大規模になり、
またその大電流が他のビデオ回路に悪影響を及ぼす。第
２には、アフターレコーディングの不可能な点である。

従来、ＶＴＲでは映像と音声が別々のトラックに記録さ
れているので、映像を再生しながら音声を後から記録す
る、いわゆるアフターレコーディングができる。しかし
第３図から明らかなように音声信号が深層に記録されて
いるだめ、それを消去したり再記録したりすると映像信
号も消えてしまうのでアフターレコーディングは不可能
である。

本発明の目的は、従来のＶＴＲが持つ問題点を解決しよ
うとするものであって、映像信号などが記録されている
アナログ信号トラック上の浅層部に音声信号を符号化し
たＰＧＭ信号など広帯域のデジタル信号をたとえば映像
信号と同期をとって重ね記録し、再生時にデジタル信号
は映像信号の同期信号を用いて復元することによりＶＴ
Ｒの高密度記録を可能にするとともに、浅層部に記録し
たデジタル信号のみの消去・再記録をも可能ならしめる
磁気記録再生方法を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明の磁気記録再生方法は、映像信号を記録したトラ
ック上に、映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なる
ヘッドにより、同期信号を含まない信号構成のデジタル
信号をたとえば映像信号の同期信号と同期をとって重ね
記録し、互いにアジタル信号を再生し、更にデジタル信
号は映像信号の同期信号と同期関係にある信号を用いて
復号を可能にする。

作用 上述の記録再生方法により、映像信号とともにＰＣＭ音
声信号など高品質の信号再生を可能とし、またデジタル
信号のみの消去・再記録も可能であるため高密度記録の
一方法として多くの応用が可能である。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第４図は本発明の基本原理を説明するための磁
性層深さ方向の記録状態図である。

映像信号の記録を従来通り回転ヘッドにより磁気テープ
に記録すると、その記録層の深さは記録波長の０８２５
〜０．３倍であり、現在の民生用ＶＴＲでは０．３〜Ｏ
０Ｓμｍの深さにまで記録されていることになり、一般
の磁気テープの磁性層２８の厚さが２〜４μｍであるこ
とからすると、第４図に示すように無記録層２８０が存
在する。第２図および第３図で説明した従来例は、この
無記録層の一部を利用するものであるが、本質的に長波
長（低周波帯域）の信号しか記録できなかった。広帯域
の信号を記録するにはテープ磁性層の浅層部が適してお
り、事実、映像信号の記録はごく表面部にのみ行なわれ
ている。

本発明はデジタル信号の記録再生にはアナログ信号の記
録再生はどＳ／Ｎを必要としないことに着目し、映像信
号が記録された記録層２８ｂの浅層部分に広帯域のデジ
タル信号を記録し、デジタル信号記録層２８＆とする。

デジタル信号の再生には、Ｓ／Ｎが１６ｄＢあれば１ｏ
−５程度の符号誤り率となり実用的な値に近づく。余裕
をもって２０〜３０ｄＢのＳ／Ｎが確保できれば十分で
ある。

したがって浅層に記録する変調を受けだデジタル信号は
Ｓ／Ｎが上記の値を満足する程度の深さに記録すればよ
い。

映像信号を最適記録電流（再生出力が最大となる記録電
流値）で記録するとすれば、デジタル信号の記録電流は
その煽以下でよい。当然ながら記録した映像信号のあと
から変調したデジタル信号を浅層記録するわけであるか
ら映像信号の再生出力は低下するが、その程度はデジタ
ル信号の記録電流が小さいため僅かであり、上記記録電
流値を例にとると約２ｄＢ以内にとどまる。しかもテー
プの表面性による雑音が浅層に記録されたデジタル信号
のため映像信号の再生に直接関与しに〈〈なり変調性雑
音が軽減されるため実質的な映像信号のＳ／Ｎ低下は更
に小さくなる。このように先に記録した映像信号のＳ／
Ｎ劣化を小さく抑え、実用的な符号誤り率をもつデジタ
ル信号を、映像信号の上に変調して重ね記録することが
可能である。

ところで映像信号とデジタル信号の占有帯域が離れてい
る場合には再生信号からフィルりにより所望の信号を得
ることが可能であるが、両信号が近接している場合や重
なっている場合を考慮すれば映像信号を記録再生する回
転ヘッドのアジマス角とデジタル信号を記録再生する回
転ヘッドのアジマス角とを異ならせる必要がある。一般
に記録ヘッドのギャップ方向に対して再生ヘッドのギャ
ップ方向がθだけ傾いていると、次のような損失りが生
じることが知られている。

ただし、Ｗニドランフ幅 λ：記録波長 したがって映像信号用回転ヘッドの再生出力は、デジタ
ル信号記録層２８２Ｌに記録されている信号を拾わず映
像信号のみを再生し、デジタル信号用回転ヘッドの再生
出力は映像信号記録層２８ｂの信号を拾わずデジタル信
号のみを再生するようアジマス角を設定することができ
る。たとえば映像用およびデジタル用ヘッドのアジマス
角を３０’異ならせることにより実用的なトラック幅で
１，６〜２　ＭＨｚ　　以上の帯域にわたって両信号の
帯域を共有させることが可能である。

第６図は本発明による一実施例の周波数アロケーション
図である。この例は記録可能帯域が従来ＶＴＲのままで
ＰＣＭ音声信号記録を実現しようとするものである。こ
の場合、映像信号と周波数変調されたＰＣＭ音声信号は
アジマヌ損失にょって分離されることになるがアジマス
角が小さいとクロストークを生じ妨害成分となる。しか
しながら妨害成分の大きいデビエーション部分は互いに
周波数変調のキャリアー周波数近傍であり、周波数変調
の三角ノイズの性質から映像信号、ＰＣＭ音声信号とも
ほとんどＳ／Ｎ劣化なく再生することが可能である。こ
の場合、記録可能帯域を広げることな（ＰＣＭ音声信号
を記録することができるわけであり、狭帯域の民生用Ｖ
ＴＲにも十分適用可能である。またＰＣＭ音声信号は周
波数変調して記録されるだめ磁気記録における周波数変
調の数々の特徴が生かされる。実施例では基底帯域のデ
ジタル信号を振幅変調や周波数変調して輝度信号が記録
されたトラックの上の浅層部に重ね記録しているが、デ
ジタル信号の変調方式は、他のどのようなものであって
も適用できる。

第６図は本発明の磁気記録再生方法を実現するための回
転ヘッド群の構成例を示す図である。磁気テープ３１が
矢印方向ムに走行し、回転シリンダ３６が矢印Ｂ方向に
３０Ｈｚで回転するいわゆる回転２ヘツドヘリ力ル式Ｖ
ＴＲである。この場合、映像信号ヘッド３４はデジタル
信号ヘッド３２より先にテープに対接し、映像信号ヘッ
ド３５はデジタル信号ヘッド３３より先にテープに対接
する。

そして、たとえば映像信号ヘッド３４および３６のアジ
マス角は±６°に設定しておき、デジタルヘッド３２お
よび３３のアジマス角は±３０°とする。

この構成により、磁気テープ上のトラックには先に映像
信号が記録され、そのおと浅層部に別のアジマスヘッド
によりデジタル信号が変調を受けて記録される。各ヘッ
ドの記録電流は、映像信号ヘッド３４．３５は最適記録
電流に設定し、デジタル信号の記録ヘッド３２．３３に
は上記最適記録電流よりも小さい記録電流に設定する。

第７回器に垂直および水平同期信号と輝度信号および色
信号より構成される映像信号の一例を示す。また垂直お
よび水平同期信号を含むデジタル信号の一例を同図すに
、同期信号を含まないデジタル信号の一例を同図Ｃに示
す。本例においてはデジタル信号の一集団のくり返し長
さ、すなわち１単位データブロック長は、映像信号の一
水平区間長に等しく基本単位長は同じであるとし、デジ
タル信号に含まれている垂直あるいは水平同期信号は映
像信号に含まれている同期信号と同様のものであるとす
る。

いまたとえば、ある信号を周波数変調を用いて記録再生
する場合を考えると、周波数変調の特徴として信号を記
録再生するのに必要な帯域は、その被変調信号の振幅が
大きい程広い帯域を必要とする。また、被変調信号の周
波数変調時の周波数偏位が大きい程、再生復調後の８／
Ｎが高くなるという特徴も持っている。

第７図すおよびＣに示したデジタル信号を周波数変調す
る際、デジタルデータ部分の振幅が同じであるとすると
第７図すの信号よりもＣの信号の方がｂの信号の同期信
号の振幅分だけ振幅が小さいので、Ｃの信号の方が記録
再生に必要な帯域が狭くてよい。

また第７図すおよびＣの信号を周波数変調する際の周波
数偏位が同じである場合には、ｂよりもＣの信号の方が
デジタルデータ部分の周波数偏位が広いので再生復調後
のＳ／Ｎは良くなる。すなわち第７図すのような同期信
号を持った信号を周波数変調するよりも第７図Ｃのよう
な同期信号を持たない信号を周波数変調した方が、高記
録密度で高Ｓ／Ｈの磁気記録再生には有利であるという
大きな特徴を持つ。第７図Ｃの信号は同期信号を持って
いないが、記録時にたとえば第７図ａで示した映像信号
に同期して記録されているならば、再生時には同図＆の
再生信号の同期信号を利用してデジタル信号を復号する
ことが可能である。

第１図は本発明を適用した装置の要部ブロック構成図で
ある。同図において端子５には第７図ａで示す映像信号
が与えられ、記録側映像処理回路６を経て記録増幅器７
で増幅され、回転ヘッド３゜４を通して磁気テープに記
録される。ここで、記録側映像処理回路６は輝度信号を
周波数変調し、搬送色信号を低域変換し、第６図に示す
輝度信号２３および搬送色信号２４の周波数帯域に変換
する。次に端子９に与えられた第７図Ｃに示す同期信号
を含んでいない音声信号は、同期回路８によって映像信
号に含まれている垂直同期信号あるいは水平同期信号と
同期をとって符号変調器１０でＰ　ＣＭサレローパスフ
ィルり（ＬＰＦ　）１１　テ必要帯域のみに制限され、
変調器１２を通って第６図３０で示す信号に変換され、
更に記録増幅器１３で増幅され、回転ヘッド１，２を通
して磁気テープに記録される。磁気テープに記録された
映像信号と周波数変調されたデジタル化音声信号をアジ
マス角を異ならせたそれぞれの専用ヘッドで再生する。

映像信号は、回転ヘッド３および４で再生され、増幅器
１４で増幅したあと再生側映像信号処理回路１５に入力
され元の映像信号に復調され端子１６に出力される。音
声信号は回転ヘッド１および２で再生され、増幅器１７
で増幅したあと復調器１８で基底帯域のｐａｙ音声信号
に復調される。ＦＭ復調されたデジタル信号は、同期回
路２２により再生された映像信号に同期をとって復号器
１９で音声信号に復号されＬＰＦ２０を経て端子２１に
出力される。

本実施例の場合、デジタル化された音声信号は、磁性層
のごく表面部に記録されているため、弱い記録電流で新
だな信号に書き換えることが容易であるし、また、消去
も容易に行なうことができる。

消去まだは再記録の電流を適当に設定すれば映像信号へ
与える影響はほとんどない。

以上の実施例ではＰＧＭ音声信号を周波数変調する例に
ついて示したが、他の変調方式を利用する場合について
も、上述した効果が生じるという特徴がある。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は映像信号を記録したトラ
ック上に映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なるヘ
ッドにより変調されたデジタル信号を映像信号記録層の
浅層部に記録し、互いにアジマス角の異なるヘッドによ
り映像信号およびデジタル信号を別々に再生することが
できるものであり、映像信号の品質劣化をほとんど生じ
ることなく別のデジタル信号が記録できる極めて高密度
の記録方法である。本発明を実施すれば、デジタル信号
をたとえば周波数変調する場合、デジタル信号の振幅は
同期信号を持っていない分だけ記録帯域を有効に利用す
ること、また再生デジタル信号のＳ／Ｎ比を向上させる
ことが可能となる。

映像信号と同期をとり磁気テープ浅層部に記録されたデ
ジタル信号は、映像信号との帯域共有が可能であり、極
めて広帯域のものが実現し得るし、浅層にあるため消去
および書き換えが容易であるという優れた特長を持つ。

したがってとのデジタ・ル信号を音声のＰＣＭ記録に利
用することは容易であり、その場合、音声信号のＳ／Ｎ
、周波数特性。

歪み率、ワウ、フラッタなどの性能が著しく向上すると
ともに、従来のＦＭ音声記録では不可能であったアフタ
ーレコーディングも可能となり、極めて優れた音質のＶ
ＴＲが実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による磁気記録再生方法を用いた装置の
要部ブロック図、第２図および第３図はそれぞれ従来例
を説明するだめの周波数アロケーション図と磁気テープ
深さ方向の記録状態図、第４図は本発明の基本原理を説
明する磁性層深さ方向の記録状態図、第５図は本発明を
適用した装置の周波数アロケーションを示す図、第６図
はその磁気ヘッド群の構成図、第７図は映像信号とデジ
タル信号の記録形態について説明する図である。 ２３・・・・・・ＦＭ輝度信号、２４・・・・・・低域
変換搬送色信号、２８・・・・・・磁性層、２８＋Ｌ・
・・・・　デジタＩし信号記録層、２８ｂ・・・・・・
映像信号記録層、３０・・・・・・周波数変調されたデ
ジタル信号、３１・・・・・・磁気テープ、３２．３３
・・・・・・デジタル信号ヘッド、３４゜３６・・・・
・・映像信号ヘッド、３６・・・・・・回転シリンダ、
３７・・・・・映像信号の水平同期信号、３８・・・・
・・デジタル信号の水平同期信号、３９・・・・・・映
像信号の輝度信号および色信号、４０・・・・・・デジ
タル信号のデータ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ｆ２３４５６７ 譜　遁哀　ＣＭＨｚ） 第３図 第４図 第５図 ／　　　２３４５６７＆ １１！　Ｉ　ＩＩ　（Ｎｉｌ 第６図 第７図 時　　間

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）同期信号を含んだ信号により構成される第１の信
   号を記録したトラック上に、前記第１の信号の記録ヘッ
   ドとは別の記録ヘッドにより同期信号を含まない信号に
   より構成される第２の信号を重ね記録し、再生時には前
   記第２の信号は前記第１の信号の同期信号を用いて復号
   されることを特徴とする磁気記録再生方法。
2. （２）第２の信号は第１の信号と同期をとって記録する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録
   再生方法。
3. （３）第１の信号と第２の信号はお互いにアジマス角の
   異なるヘッドにより記録および再生されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生方法。
4. （４）第１の信号は第２の信号よりも先に記録されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再
   生方法。
5. （５）第１の信号は映像信号であり、第２の信号はデジ
   タル信号であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記録再生方法。
6. （６）第２の信号は音声信号をデジタル化し、映像信号
   を構成する輝度信号の形態にした信号であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生方法。
7. （７）第２の信号は周波数変調を利用して記録すること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の磁気記録再生
   方法。