JPS62150562A - ディジタル信号記録再生装置 - 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、符号化し次音声信号を映ｍ信号と共に、或は
単独で回転磁気ヘッド形スキャナにて磁気テープに記録
、再生する装置に関し、特にＰＣＭ音声信号の標本化周
波数とスキャナの回転周波数との関係が非同期の場合に
好適である０ 〔従来の技術〕 映像に付随した音声信号の品質を向上させるためＰＣＭ
方式の導入が為されている。

ここで、８類Ｖｉｄｅｏにおいては、音声ＰＣＭ方式を
採用しているが、音声ＰＣＭ信号の標本化周波数は水平
同期信号繰り返えし周波数の２倍になっており、国際的
に一般化された標本化周波数（３２ＫｌｉＺ　、　　４
４．Ｉ　Ｆｊｌｚおよび４８吐等）とは異なっている。

例えば衛星放送の音声ＰＣＭ信号の標本化周波数は３２
龜および４８吐である。

一方、高品位テレビの伝送方式の一つであるＭＵＳＥ方
式では、音声ＰＣＭ信号の標本化周波数を３２跪および
４８山とするため、同標本化周波数で標本化されたデー
タをフィールド単位で記録しようとすると、１フィール
ド当りのデータ数が端数となり不都合を生ずる。この不
都合を解消する方法として、ＮＨＫ技研月報２７−７ｐ
ｐ２８２記載の「剰余を吸収するためのリーグフィール
ド（閏フィールド）を有するパケット伝送１蜘がとられ
ている。

また、ビデオディスクでは、コンパクトディスクと同一
のフォーマットで標本化周波数が４４、Ｉ　ＵｚのＰＣ
Ｍ音声を記録している。

ＬかＬビデオテープレコーダーのような信号を時間的に
不連続に記録または伝送する装置にＰＣＭ音声を記録し
ようとすると、次のような不都合がある。先ず、映像信
号のフィールド周波数で音声信号の標本化周波数を割り
切れない場合、符号化上上述のように不都合を生ずる。

このため上述のＭＵＳＥ方式のような解消法があるが、
この場合には、映像信号のフィールド周波数ｆｖ或はこ
れに同期して回転するヘッドスキャナの回転周阪数ｆＤ
と音声信号の標本化周波数ｆＢとの間には、同期関係の
成立が必要であり、このことはシステムの応用の範囲を
制限する条件となっていた。

さらに回転ヘッド型ＶＴＲに音声信号だけをＰＣＭ記録
再生するための装置として、日本電子機械工業会技術基
準　ＣＰＺ−１０５の民生用ＰＣＭエンコーダ・デコー
ダ（１９８５，９制定）が挙げられる１、この技術基準
に基ずく記録再生装置として、例えば、プレゼンテツド
　アットザ　６９　　コンペ／ショｙ　１９８１年５月
１２日〜１５日　ロスアンゼルス　ニー・イー・ニス１
７９１　（Ｂ−６）（Ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ａｔ　　ｔ
ｈｅ　　６９ｔｈＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎ　　１９８１　
　Ｍａｙ　　１ｚ−１ｓ　Ｌｏｓ　ＡｎｇｅｌｅｓＡＥ
Ｓ　　１７９１（Ｂ−６））の論文、ディジタルオーデ
ィオ／ビデオ　コンビネーション　レコーダー　ユーズ
イング　カスタム　メート　エル・ニス・アイ・ズ、ア
イ・シー・ズ（ＤｉｇｉｔａｌＡｕｄｉｏ　／　Ｖｉｄ
ｅｏ　Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　Ｒｅｃｏｒｄｅｒ　Ｕ
ｓｉｎｇＣｏｓｔｏｍ　Ｍａｄｅ　Ｌ　Ｓ　Ｉ　’　ｓ
　、　Ｉ　Ｃ″Ｓ）の図１および１４に記載されている
。

同論文において、例えばＮ　Ｔ　８　Ｃの場合フィール
ド周波数ｆｖと標本化周波数ｆｓとは同一マスタークロ
ックから分周し、両者間にはｆ３＝７３５ｆｖの関係が
あり、従って、１フィールド当りの標不数は７３５一定
とされている。

また同論文において、標本化されたＰ　ＣＭ信号を記録
・再生するための装置構成ブロック図を同論文の図１＆
こ示している。同図において、インターリーブ用メモリ
ーとしてのＲＡＭのアドレスをアドレス制御回路で制Ｍ
している。

しかし本例は、フィールド周叔数ｆＶと標本化周波数ｆ
Ｓとが一定の関係を有する事を前提としたものであり、
ｆＶとｆｓが無相関の場合については配慮されていなか
つ念。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、音声信号の標本化周波数が国際的に一
般化された標本化周波数でなく、かつ量子化ビット数が
少なく、また音声信号機本化周波とフィールド周波数と
の間には同期関係がある事が必須であり、例えばカメラ
からの映像信号とＣＤ（コンパクトディスク）からの音
声を＠接ディジタル信号で記録しようとした場合、標本
化周波数が異なることや、標本化周波数とフィールド周
波数との間に同期関係がない等の理由により両者を同時
に記録することは極めて国難であった。

本発明の目的は、国際的に一般化され九標本化周阪数の
ディジタル音声信号を、この周波数と同期関係のないフ
ィールド周仮数の映像信号と共に、記録・再生可能な音
声信号のＰＣＭ記録再生装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、フィールド当りに記録する音声侶゛号標本
数が、映像信号フィールド周期と音声信号標本化周期と
の比に応じて？ｌｆｆ１Ｊ　＠されて記録された信号を
再生時に該フィールド周期と該標本化周期の違いによっ
て出力レートを制御して再生することにより、達成され
る。

〔作用〕

再生系ｌこおいて、テープから再生され比信号は、メモ
リーに書き込まれ、所定の訂正処理がなされ、ディンタ
ーリーブが施されてメモリーから挽み出され、Ｄ／Ａ変
換器番こ入力される。

このとき、メモリーの畳き込みのレートは、映像のフィ
ールド周期に依存し、読み出しのレートは音Ｐ信号の標
本化周期に依存する。したがって、該メモリーの吾き込
みアドレスと読み出しアドレスの差は、フィールド周期
と標本化周期の違いに依存する。したがって、読み出し
アドレスによって制御される標本化周期を生成するマス
タークロックをアドレス差によって変化させることによ
り、映像信号のフィールド周期と音声信号の標本化周期
の違いを制御し、補正することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

記録時には、入力端子１よりり、Ｒの２チヤンネルのア
ナログ信号が入力される。入力信号は、増幅回路２によ
り所定のレベルまで増幅され、フィルタ５により帯域制
限された後にサンプルホールド回路４によりサンプリン
グが行なわれる。サンプリングされた入力信号は、切換
（ロ）路５により父互にＡ／Ｄ変換器６に入力されＰＣ
Ｍ（ｇ号に変換される。Ａ／１３変換器６で変換された
信号は、パスライン１４を通してＲＡＭ１５に書き込ま
れる５、そして、所定のフォーマットに従ってＰＣＭ信
号の配置及び誤り訂正符号の付加を行う。なお、誤り訂
正符号の付加は、誤り訂正回路２０を用いて行う。ＰＣ
Ｍ符号の配置及び誤り訂正符号の付加が行われた後に、
谷データはＲＡ　Ｍより欣み出される０これらのＰＣＭ
信号の書き込み、配置、訂正符号の付加及び読み出しは
、アドレス生成回路１７〜１９及びアドレス切洟回路１
６によりＲＡＭのアドレスを制御することによって行う
。このとき、読み出Ｌ７ドレス生成回路１９は、フィー
ルド内標本数計数回路５６で計数される１フイールド内
の音声信号標本数が、アドレス差抽出回路３５で抽出さ
れたをき込みアドレスと読み出しアドレスとの差分を、
差分判定回路３４で判定した信号をもとに、フィールド
内標本数投定回路３５で設定した標本数と々るように制
御される。ＲＡＭから読み出さｎ左信号は、並直変換回
路２３によって直列信号に変挾される−１そして制御信
号回路２４及び切換回路２５により、音声以外の信号や
同期信号等の制御信号が付加され、変調回路６７によっ
て央゛ｙされる。そして、記録アンプ２６により所定の
レベルに増幅されて、例えば音声用回転ヘッド５１によ
り磁気テープ３２上に記録される。切換回路３０は、記
録と再生の切換えを行うものである。また、タイミング
生成回路２１は、発振回路２２によって生成されたクロ
ック及びスキャナ位相で決まるヘッド切換信号によって
全体を制御するタイミング信号を生成する回路である。

再生時には、切換回路３０が再生側に切換えられ、音声
用回転ヘッド５１によって再生された信号は、再生アン
プ２９によって所定のレベルに増幅され、波形等化回路
３９により波形等化が行われる。この波形等化された信
号は、復調回路５８によって復調されてデジタル信号に
変換される。

復調されたデジタル信号は、同期検出回路２８による同
期信号の検出及び直並変換回路２７による並列信号への
変換が行われる。検出され九同期信号は、データ再生の
基準として用いられる。

並列信号に変換されたデータは、信号判定回路４４によ
り音声信号か音声以外の信号かを判定し、音声信号のみ
をＲＡＭ１５に記憶し、データの配置及び誤り訂正回路
２０による誤り訂正を行う。

誤り訂正処理の行われたデータはＲＡＭ１５から読み出
され、パスライン１４を通してＤ／Ａ変換器１２に入力
される。このＲＡＭ１５への薔き込へ訂正処理、ＲＡＭ
１５からの読み出しは、アドレス生成回路１７〜１９及
びアドレス切換回路１６によりＲＡＩ１５のアドレスを
制御することによって行う。このとき、書き込みアドレ
ス値と読み出しアドレス値との差分をアドレス差抽出回
路３３によって抽出し、このアドレス差抽出回路３３の
出力信号から発振回路２２で生成するクロックの制御信
号を発振制御回路４６により生成する。

Ｄ／Ａ変換器１２によりアナログ信号に変換されたデー
タは、サンプルホールド回路１１でチャンネル別にリサ
ンプルが行われる。各チャンネルでリサンプルされたア
ナログ信号は、フィルタ１０及び増幅回路９を通して出
力端子８より出力される。

映像信号は、記録時には、入力端子４０より入力され映
像回路４２により所定の信号に変換され、映像用回転ヘ
ッド４３によりテープ３２上に記録される。再生時には
、映像用回転ヘッド４３によって再生された信号は、映
像回路４２により所定の信号に変換され、出力端子４１
より出力される。

このような構成により、記録時には１フイールド中に記
録する音声信号標本数を、再生時には音声ＰＣＭ信号の
出力レートをメモリーの書き込みアドレス値と読み出し
アドレス値の差分をもとに制御することによって、標本
化周期とフィールド周期の非同期性を吸収することがで
きる。

第２図は再生時における映像信号系と音声Ｐ　ＣＶｉ信
号系との同期化をはかるための１実施例の構成図である
。本実施例は、音声ＰＣＭ信号の標本化周波数を生成す
る発振器２２の周波数を、標本化周期と映像信号周期と
の違いによって制御するものである。

再生信号をＲＡ　Ｍ２Ｓに記録する書き込みアドレス値
は、再生信号から入力信号処理回路で生成された信号を
もとに書き込みアドレス回路１７で生成され、映像信号
周期に依存する。また、ＲＡＭ１５に記録された音声信
号を出力するための読み出しアドレス値は、発振回路２
２で生成されたクロックからタイミング生成回路２１で
生成された信号をもとに読み出しアドレス回路１９で生
成され、標本化周期に依存する。２、従って再生信号中
の音Ｆ”Ｐ　ＣＭ倍信号入力レートと音声ＰＣＭ（Ｎ号
の出力レートは一定とならない。そこで、アドレス差抽
出回路５３によって薔キ込みアドレス値と読み出しアド
レス値との差を抽出し、その抽出信号をもとに、発振回
路２２によって生成するクロックの周波数の変化を制御
する信号を発振制御回路４６によって生成する。即ち、
再生信号中の音声ＰＣＭ信号の入力レートが音声ＰＣＭ
信号の出力レートより高く、書き込みアドレス値と読み
出しアドレス値との差分が大きくなった場合には、発振
回路２２で生成するクロックを高くするように発振制御
回路４６が働き、音声ＰＣＭ信号の出力レートが高くな
る。逆に、再生信号中の音声ＰＣＭ信号の入力レートが
音声ＰＣＭ信号の出力レートより低く、書き込みアドレ
ス値と読み出しアドレス値との差分が小さくなった場合
には、発振回路２２で生成するクロックを低くするよう
に発振制御回路４６が働き、音声ＰＣＭ信号の出力レー
トが低くなる。このような回路は、例えば発振制御回路
４６をＤ／Ａ変換器及び増幅器で、また発振器ｒ６２２
（−電圧制御型発振回路とすることで構成できる。以上
の構成により、再生信号中の音声ＰＣＭ信号の入力レー
トと音声ＰＣＭ信号の入力レートを等しくすることがで
きる。

第３図は再生時における映像信号系と音声ＰＣＭ信号系
との同期化をはかるための別の実施例の回路構成図であ
る。本実施例は、音声ＰＣＩＶＩ（１１号の標本化周波
数を水晶発振器２２から生成し、標本化周波数と映像信
号周期との違いをシリンダ回転数を変える事により制御
しようとするものである。

記録時に映像信号系および音声信号系それぞれ独自のマ
スタークロックになる信号が記録された信号を再生する
場合、両系のマスタークロックを夫々独立にもった場合
には音声ＰＣＭ信号の出力レートと再生信号中の音声Ｐ
ＣＭ［号の入力レートは一定とならなくなる場合がある
。

また、いずれかのマスタークロックで共通化を図つ九と
しても同様の問題が生ずる。

本実施例では、杓°生信号をメモリーに記録する香き込
みアドレス生成回路１７からのｉ’！込みアドレス値と
、メモリーに記録された音声信号を出力するため、メモ
リー１５から読み出すための読み出しアドレス生成回路
１９からの読み出しアドレス値との差分をアドレス差検
出回路３５で抽出し、このアドレス検出回路３３の出力
信号からシリンダサーボ回路制御信号を制御信号生成回
路４７により生成する。

ここでシリンダサーボ回路４８では、該制御信号トシリ
ンダ５２のパルヌジエネレータ（：ＰＧ）４９出７１号
およびシリンダモータ５１の７レクエンシージエネレー
タ（ＦＧ）５０出力信号とからシリンダモータ５１の回
転数制御信号を生成する。

次にこのシリンダサーボ回路４８についてさらに具体的
な一実施例を用いて説明する。

瀉４図はシリンダサーボ回路４８の構成図であるＱ 先ず通常の映像用再生モードでは、水晶発振回路５４の
出力はスイッチ回路５５で選択され分周回路５６に入力
される。分周回路５６に入力された水晶発振回路５４の
出力信号は、例えば３．５８　Ｍ　Ｈｚであり、該信号
から約２９．９７Ｈｚの信号を生成出力する。位相比較
回路５７では、分局回路５６の出力と、ＰＧヘッド４９
出力信号を波形整形回路５９で整形した信号との位相比
較を行ない、該位相比較回路５７による位相比較出力を
パルス幅変調回路５Ｂによりパルス幅変調する。該パル
ス幅変調回路５８の出力と、ＦＧヘッド５０の出力信号
をプリアンプ６５で増幅しディスクリ制御回路６２で周
波数−電圧変換した出力とを加算回路６０で加算し、こ
の加算出力をモータ駆動アンプ６１で増幅し、シリンダ
モータ駆励用信づとする。

次に、該音声ｐｃｈｉ信号の入出カレートを等しくする
ためには、切換回路５５を可変発振回路５５側とする。

該可変発振回路５３は、制御１ｇ号生成回路４７の出力
により発振周波数が制御される。

以上の第３図および第４図で示し九回路により、再生さ
れた音声ＰＣＭ信号の入力レートが、音声ＰＣＭ信号の
出力レートよりも高い場合は、該彊き込みアドレス値と
該読み出しアドレス値との差が大きくなる。この結果可
変発振回路５３の発振周波数を下げるように制御され、
これによってシリンダの回転数が低下する。これにより
該音声ＰＣＭ信号の入力レートは低くなる。

逆に、音声ＰＣＭ信号の入力レートが音声ＰＣＭ信号の
出力レートよりも低い場合は、該書き込みアドレス値と
該読み出しアドレス値との差が小さくなる。この場合、
制御信号生成回路４７では、該可変発振回路５３の発振
周波数を上げる信号が生成され、これにより該発振周波
数が高くなり、この結果シリンダ回転数が高くなり、こ
れによって該音声Ｐ　ＣＮ（信号の入力レートが高くな
る。

以上の動作により、該音声ＰＣＮＩ信号の入出カレート
を記録時の動作にかかわりなく等しくする事が可能とな
る。

ここで、記録および再生時に於いて、映像信号系のマス
タークロックパルスと音声ＰＣＭ信号系のマスタークロ
ックパルスが異なる念めに生ずる垂直同期信号繰り返え
し周波数ｆｖと音声ＰＣシ■信号の標本化周波数ｆＳと
の比の誤差は、両クロックパルスの発抛源が水ね振動子
の場合は非常に少ない値である１、しかし該誤差を無視
した場合には、同誤差が累積するため、ディジタル信号
処理回路に於いて時間軸の圧伸およびインターリーブ・
ディンターリーブ用のメモリーを循環的に用いているた
め、アドレス信号間のオーバーフロー又はアンダー７０
−を生ずる。

このようなオーバーフローま走はアンダー７０−を無く
するため記録時に該ｆＶとｆｓの周波数を測定シフ、再
生時には記Ｘ４時のｆＶとｆｓを発生させる０ 本発明では、さらに該ｆＶとｆ８との周波数差を検出せ
ず、該メモリーの読み出しアドレスと書き込みアドレス
の差を検出することにより、記録時における該ｆｖとｆ
８の比の誤差分を抽出し補正している。

次に４５図は該分周回路５６の５２５／６０（ＮＴＳＣ
）方式のきらに具体的な回路構成図である。

以下図に基づいて説明する。切換回路５５で選択された
周波数３．５８　Ｍ　ｆｉｚの信号は、分周回路６４で
１７１６１　　に分周され位相比較回路６６に入力され
る。

電圧制御型発振回路６８の出力４．０９０９０８　Ｍ）
Ｉｚの信号は、分周回路６５で１／１８４　　に分周さ
れ、位相比較回路６６の別の入力に入力される。位相比
較回路６６では該両人力信号の位相を比較する。

該位相比較器６６の出力信号は、低域Ｆ波回路６７に入
力され低域ｐ波される。該低域ｐ波回路６７の出力で電
圧制御型発振回路６８の発振局仮数を制御する。該分周
回路６５の出力は、分周回路６９で１　／　１３６５０
０に分周し、分周出力は位相比較回路５７に入力される
。

次に第６図は、水晶発振回路５４の出力と、制御信号生
成回路４７の出力信号とを入力し、位相比較回路５７の
比較入力信号を生成する別の一実施例の回路構成図であ
る。

以下図に従って説明する。分周回路７４は切換回路７１
により水晶発振回路５４の出力または可変周波数発振回
路７０の出力を選択して入力し、該入力信号を所定の分
周比で分周する。可変周波数発振回路７２は切換回路７
３により制御信号生成回路４７の出力信号または低域Ｐ
波回路出力を選択し、周波数制御用信号として入力する
。該可変周波数発振回路７２の出力信号は、分周回路７
５に入力され、所定の分局比で分周する。該分周回路７
４．７５の両出力は位相比較回路７６の位相比較信号お
よび被位相比較信号として夫々入力し、位相比較する。

該位相比較回路７６の出力は、低域戸板回路７７により
所定のＦ波される。

該低域ｐ波回路７７の出力は、可変周波数発振回路７０
の周波数制御用信号および切換回路７５の一方の入力と
して入力する。さらに該分周回路７５の出力はさらに分
周回路７８に入力し　所定の分周比に分周する。

該分周回路７８の出力は位相比較回路５７の入力信号と
して入力する。

ここで切換回路７１．７３に於いて、■の位置は通常の
映像モードでありＰの位置は、音声ＰＣＭ信号の再生モ
ードを示す。

さらに同図に於いて、カッコ内の数値は、５２５／６０
　（ＮＴＳＣ）方式の場合の１例を示したものである。

第７図は、第１図の回転ヘッドに於いて、音声信号を映
像信号に多重して記録する別の実施例である。以下図に
従って説明する。音声信号を加算回路７９で映像信号に
多重し、多重された信号を記録増幅器２６に入力する。

これによって映像信号に多重して記録する。次に再生信
号は増幅器２９で増幅され、増幅器２９の出力を波形等
化回路３９および映像回路４２に入力する。以上の回路
構成によって多重記録・再生ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転磁気ヘッド形スキャナにてＰＣＭ
音声信号を映像信号と共に記録・再生する場合、ヘッド
スキャナの回転周波数とＰＣＭ音声信号の標本化周波数
との間に同期関係をもたせる必要がなくなるので、任意
の映像信号とＰＣＭ音声信号とを組み合わせて記録・再
生ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成図、第２図は第１
図の部分的な回路構成図、第３図は別の実施例の回路構
成図、第４図は第５図の部分的な回路構成図、第５図と
第６図は第４図の部分的な回路の具体的な構成図、＠７
図は多重記録方式の一実施例の回路構成図である。 １５・・・ＲＡＭ　　１７・・・書き込みアドレス回路
１９・・・読み出しアドレス回路　２１・・・タイミン
グ生成回路　２２・・・発振回路　５１・・・音声用回
転ヘッド　５２・・・磁気テープ　３６・・・アドレス
差抽出回路　６４・・・差分判定回路　３５・・・フィ
ールド内榛本数設定回路　３６・・・フィールド内標本
数計数回路　４６・・・映像用回転ヘッド　４６・・・
発振制御回路 ス　　１　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アナログ音声信号を所定の標本化周期で所定の量子
   化ビット数のディジタル信号に変換して記録媒体に記録
   し、記録媒体から再生したディジタル信号から再びアナ
   ログ音声信号を生成出力するＰＣＭ記録再生装置に於い
   て、該記録媒体からの再生信号のディジタル化された音
   声信号の出力レートと、アナログ音声信号を生成出力す
   るためのディジタル化された音声信号の出力レートとの
   差を検出する回路と、該検出回路で検出された差分量に
   より、該記録媒体からの再生信号中のディジタル化され
   た音声信号の出力レート、またはアナログ音声信号を生
   成出力するためのディジタル化された音声信号の出力レ
   ートを制御する回路とを設けたことを特徴とする音声信
   号の ＰＣＭ記録再生装置。 ２、特許請求の範囲第１項に於いて、ディジタル信号処
   理用メモリーを設け、ディジタル化された音声信号標本
   値を順次記録用メモリーに記録し、該音声信号標本値を
   所定の時間毎に分割し、互いに連続する標本値が記録媒
   体上で離れて記録されるようにメモリーから読み出す分
   散処理と、再生時再生信号中の誤りを検出・訂正するた
   めの符号の符号化回路と、誤り訂正符号の符号化を行つ
   た後、所定の個数に分割し、所定の制御信号及び各分割
   毎の個数符号をつけるフォーマット化回路と、変調回路
   により変調して記録媒体に記録し、再生時には再生ディ
   ジタル信号処理用メモリーを設け、再生信号をメモリー
   書き込みアドレス制御回路により順次メモリーに記録し
   、該誤り検出訂正符号に基づく誤りの検出・訂正を行う
   復号回路と、該音声信号をメモリーから読み出す読み出
   しアドレス制御回路により時系列順にメモリーから読み
   出すことにより整列させて出力する装置において、該書
   き込みアドレス信号と該読み出しアドレス信号を入力と
   し、両アドレス信号値の差を検出する回路と、該検出回
   路出力により読み出しレート制御用のマスタークロック
   周波数を制御する回路を設け、マスタークロック周波数
   を制御するようにしたことを特徴とする音声信号のＰＣ
   Ｍ記録再生装置。