JPS62202349A - デイジタル信号再生装置 - 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〉 未発明はディジタル信号再生装置、特にテープ状記録媒
体−Ｈの斜めトラックに記録されているディジタル信号
を再生する装置に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、回転ヘッドで磁気テープをトレースして信号の記
録再生を行なう装置に於いては、アナログ信号ではなく
ディジタルデータを記録再生するディジタルテープレコ
ーダの研究開発が活発に行なわれる様になってきた。こ
の様なディジタルテープレコーダに対し、標準テレビジ
ョン信号の如きビデオ信号をリアルタイムで記録再生す
る場合、符号化したデータ量は膨大になり、高密度磁気
記録が要求されている。

例えば水平走査線数が１１２５木の所謂高品位テレビジ
ョン信号の様な膨大な情報部の４８号をリアルタイムで
ＰＣＭ化して得たディジタル信号を周知のヘリカルスキ
ャンタイプの磁気記録再生装置にて記録を行ない、かつ
従来のアナログＶＴＲと同等のテープ消費量におさえる
ことを考えると、現状の磁気記録再生技術の限界に近い
記録密度が要求される。

膨大な情ｖｇ量を少しでも減らす為に、画像情報の統計
的性質、視覚特性などを巧みに利用することにより、サ
ンプリングして得たデータのビット数を局程度に減らし
、再生側で補間技術を用いることで標本点の数を減少さ
せることにより更に数分の１程度に情報量を減らすこと
ができる。

また、テレビジョン信号の数フィールド分を記憶可能な
メモリを用意し、フィールド間フレーム間等の時間軸方
向のデータの統計的性質、視覚特性などを利用すること
により、さらに大幅な情報量削減を行なうことができる
。

ところが１元来、高品位テレビジョンなどでは情報量が
多いので、１フイ一ルド分を記憶可能なメモリであって
も、膨大な装置となってしまう、また大幅な情報量削減
を行なった場合には、画像の水平方向、垂直方向１時間
方向の情報の欠落分を信号処理技術によって補うことが
必要となり、これに必要な装置量もまた膨大なものとな
る。従って、ある程度の装置の小型化を必要とする民生
機器を考慮した場合は、大幅な情報量の削減は現実的で
なくなる。

そこで、従来のアナログＶＴＲと同程度のテープ消費量
で高品位テレビジョンのディジタルＶＴＲを構成しよう
とした場合、トラック幅を１　／　ｎとし、１フイ一ル
ド分のデータをｎトラックに分割記録し、テープ走行速
度は従来通りとすることが考えられる。この場合、ｎヶ
のヘッドを回転ドラム上に配置し、１フイールドに対応
する期間にドラムを１回転させることで、記録波長等を
現実的な値とすることができる。

と述の如きトラック幅の狭い磁気記録再生装置に於いて
は、再生時に記録トラック上をヘッドが正確にトレース
する様トラッキングの制御を行なうことが重要な課題の
１つとなっている。

従来よりＶＴＲ等の回転ヘッド型の磁気記録再生装置に
於いてトラッキング制御を行なう手法としては、テープ
の端部に於いて長手方向にトラッキングのためのコント
ロール信号（ＣＴＬ）を記録する手法、情報信号に４種
類のバイロフト信号を重畳する所謂４周波方式と呼ばれ
る手法等がある。

〈発明の解決しようとする問題点〉 ところが、ＣＴＬを用いる手法にあっては、専用のトラ
ックを設けねばならず、高密度磁気記録を行なう装置に
は適していない、また、実際の記録トラックとＣＴＬと
の不整合が生じることにより、正確なトラッキング制御
が期待できない。

これに対して４周波方式の如くトラッキング用パイロッ
ト信号を情報信号に周波数多重する方式にあっては、ト
ラッキング制御のための専用ヘッドを必要とせず高精度
のトラッキングが行なえるが、ディジタルビデオ信号に
パイロット信号を周波数多重する場合、ディジタルビデ
オ信号の変調波に悪影響を与えるため、記録再生時のエ
ラーレートが高くなるという問題がある。

また、トラッキング用パイロット信号をディジタルビデ
オ信号に時分割多重することも考えられるが、この場合
にはディジタルビデオ信号用の記録領域を減らすことに
なるため、好ましいものではない。

く問題点を解決するための手段〉 かかる目的下に於いて、本発明のディジタル信号再生装
置にあっては回転ヘッドにより斜めトラックから再生さ
れるディジタル信号中のデータ同期信号の抽出タイミン
グと前記回転ヘッドの回転位相の関係に基いてトラッキ
ング制御を行なう構成を採用している。

く作用〉 上述の如く構成することにより、トラッキング制御用に
何ら特別な信号が記録されていなくとも良好なトラッキ
ング制御が行なえるものである。

〈実施例〉 第１図は本発明の詳細な説明するための図である。　　
　′ 第１図に於いて、１は磁気テープ、”ｒｏ。

ＴＩ、Ｔ２は夫々磁気テープ１上に形成されたトラック
であり、今、制御目標となるトラックはトラックＴｌで
あるものとする。ＳはトラックＴｌ上に於いてデータ同
期用の信号が記録されている位置を示す、ところでこの
データ同期用信号は記録系に於いて回転ヘッドがある規
定の回転位相にある時に記録されている。従って、同様
の回転ヘッドで再生を行う場合に、この再生回転ヘッド
が正確にトラックＴｌ上をトレースしていれば上述の規
定の回転位相にある時データ同期用信号が再生される筈
である。

ところが今、再生ヘッドが図中一点鎖線で示す部分Ｈ上
をトレースしているとすると１回転再生ヘッドの上記規
定回転位相に於けるトレース位置は図中Ｓに示す位置と
なる。この場合、実際に再生ヘッドより再生される同期
用データはＳに示す部分に記録されているものであるた
め上記規定回転位相に対して再生タイ゛ミングに図中の
距離りに基くずれを生じる。

今、再生回軸ヘッドが上記規定回転位相にあるタイミン
グ（τ０）から、実際にデータ同期用信号が再生される
タイミング（τ１）の遅れ時間（τ０−τ１）をτとす
る。このτが０であれば再生回転ヘッドが制御目標トラ
ック上を正確にトレースしていることになる。またτ〉
０のときには第１図に示す如く再生ヘッドがトレースし
ていることになり、テープ１が図中矢印ｙで示す向きに
走行しているとすればテープｌを減速すればよい、また
τくＯのときにはトラックＴ１に対してＨとは逆方向に
トレース位置がずれていることになりテープ１を加速し
てやれば良い。

以下、この様な考え方を高品位テレビジョン用ディジタ
ルＶＴＲに適用した場合の実施例について説明する。

第２図は本実施例のディジタルＶＴＲに於ける、磁気記
録再生部の構成を示す図、第３図は第２図の構成による
磁気テープ上の記録パターンを示す図である。第２図に
於いて１は磁気テープ、２．３は夫々磁気テープを不図
示のテープカセットから引出し１回転磁気ヘッドを具え
る回転ドラム４に対し１８００以上の角範囲に亘って巻
装するテープガイド部材、ＨＡ。

ＨＢ　、ＨＣ、、ＨＤ　、ＨＥ　、ＨＦは夫々回転磁気
ヘッドである。

第２図に示す如く、ヘッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣに対しヘッ
ドＨＤ、ＨＥ、ＨＦは１８００の位相差をもって回転す
る。またヘッドＨＡとヘッドＨＤ、ヘッドＨＢとヘッド
ＨＥ、ヘッドＩＣとヘッドＨＦは夫々互いに同一の回転
面上を回転するものとする。またヘッドＨＡとヘッドＨ
Ｂ、ヘッドＨＢとヘッドＨＣの回転位相差をψとし、回
転面の高さの差をｄとする。

ここでヘッドＨＡ−ＨＦで夫々形成されるトラックＴＡ
−ＴＦを全て第３図に示す様に一様に形成しようとした
時のψ及びｄについて考察する。今、記録時のテープ速
度をνとし、ＴＡ〜ＴＦの６木のトラックで１フイール
ドの高品位テレビジョン信号を記録するとすればドラム
の回転数は毎秒６０回転となるので、１トラツク形成す
るのに必要なテープ長はシ／３６０となる。また、トラ
ックの傾き角をθとすると、トラックピッチＴｐはνｓ
ｉｎθ／３６０．隣接トラック間のトラック長さ方向の
ずれχはνｃｏｓＯ／　３６０となる。

今、トラックＴＡ、ＴＢ、ＴＣを同時に形成することを
考えた時、各ヘッドＨＡ　、　ＨＢ　。

ＨＣ間の位相差ψは、ドラム４の半径をｒとした時はぼ
ψニジＣＱａθ／３８０　ｒ　Ｃｒａｄ　）となり、各
ヘッドＨＡ　、ＨＢ　、ＨＣの回転面の高さの差ｄは、
ｄ　＝　Ｔ　ｐ　（１−１りで与えられる。

π 但し、これでは各ヘッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣのドラム４上
の取付間隔が狭くなり、取付けが難しくなった場合はψ
を大きくシ、各ヘッドの記録タイミングをシフトしてや
ればよい。この時ｄは一ヒ記説明から明らかな様に小さ
くなり、ψ＝π／３でｄがＯとなる。尚、以下の説明は
ψ巨νａａｓＯ／　３６０であるものとして行うもので
ある。

第４図は本実施例のディジタルＶＴＲ全体のＮ略構成を
示す図である。図中、第２図、第３図と同様の構成要素
については同一番号を付す。本実施例は第３図の如きト
ラックパターンを形成するためのもので、６木のトラッ
クに１フイ一ルド分のビデオ信号及びオーディオ信号を
分割して記録し、各トラックの前半にオーディオ信号、
ガードスペース挟んで後半にビデオ信号を記録する。

第４図に於いて、１１はアナログビデオ信号の入力され
る端子で、このアナログビデオ信号としては複合テレビ
ジョン信号、輝度信号と色差信号とを時分割多重した所
謂ＴＣＩ信号等が考えられる。　Ａ／Ｄ　（アナログ−
ディジタル）変換器１２は入力されたビデオ信号をサブ
ナイキストサンプリング等のサブサンプリング法にてサ
ンプリングし、更にこうして得たデータはＤＰＣＭエン
コーダ１３で差分符号化される。

これらによってデータ量を１／４程度にまで圧縮する。

他方、端子１４より入力されるアナログオーディオ信号
は、Ａ／Ｄ変換器１５にてＡ／Ｄ変換され、クロスイン
ターリーブ符号化回路１６にて例えば非線形量子化した
オーディオデータの順序を適宜入れ換えた後、誤り検出
用パリティワードをパリティ付加回路１７にて付加する
。

これらオーディオデータとビデオデータは夫々バッファ
を介して１／６フイ一ルド分づつ交互に誤り訂正符号付
加回路１８に供給され誤り訂正符号が付加されて後、更
に同期付加回路１９にて情報データと同期したクロック
データとしての同期データが付加される。同期データの
付加された記録用データは変調回路でスクランブルＮＲ
Ｚ方式等によりディジタル変調され、スイッチ２１．ス
イッチング回路２２を介して適宜、混合器！０Ａ〜ＩＯ
Ｆに掘り分けられ、ヘッドＨＡＮＨＦによって、テープ
１上に記録される。

再生時は各ヘッドＨＡ−ＨＦより再生された信号はスイ
ッチング回路２２．スイッチ２１を介して復調回路２３
に供給されディジタル復調されて後、ＴＢＣ（タイムベ
ースコレクタ）２４にて時間軸変動が除去される６時間
軸変動が除去された再生データに誤り訂正回路２５にて
誤り訂正を施す、誤り訂正の施されたビデオデータはＤ
ＰＣＭデコーダ１１でサブサンプリングによりサンプリ
ングされなかった画素（標本へ）のデータを補間回路３
２にてフレーム内もしくはフレーム間補間により得て後
、Ｄ／Ａ変換器３３にてアナログビデオ信号とされ端子
３４より出力する。

誤り訂正の施されたオーディオデータは誤り修正回路２
６で誤りの修正をされた後、インターリーブ復号回路２
７で元のデータ配列とされ、更に補間回路２８にて前置
補間もしくは平均値補間等の補間が行われる。こうして
復元されたオーディオデータはＤ／Ａ変換器２９にてア
ナログ信号とされ端子３０より出力される。

一方ヘッドＨＡで再生された信号は同期データ分離回路
５１．ＩＤ検出回路５２、エンベロープ検波回路５３に
夫々供給される。エンベロープ検波回路５３の出力は比
較器５４に供給され、所定のしきい値レベルｖｔｈと比
較される。エンベロープ検波回路５３の出力レベルがｖ
ｔｈより低ければヘッドＨＡはアジマス角の異なるトラ
ックＴＢ、ＴＤ、ＴＦのいずれかを主にトレースしてい
ることになる。従って、この場合ヘッドＨＡが１トラッ
クピッチ分シフトした位置をトレースする様、キャプス
タンコントローラ５５はキャプスタン駆動回路５６に所
要レベルの信号を所定期間供給する。こうしてヘッドＨ
Ａはアジマス角の合致したトラックＴＡ、ＴＣ，ＴＥの
いずれかを主にトレースすることになる。

今、各記録トラックにはビデオ信号データと共にそのト
ラックがＴＡ−ＴＦのいずれであるかを示すトラックデ
ータを舎む付加データ（ＩＤ）が記録されているものと
する。ＩＤ検出回路５２は少なくとも上記トラックデー
タを抽出するためのもので、このトラックデータがトラ
ックＴＣを示している時、トラックＴＥを示している時
には同様に、ギヤブスタンコントローラ５５はヘッドＨ
Ａが２もしくは４トラツクピツチシフトした位置をトレ
ースする様にキャプスタン駆動回路５６に所要レベルの
信号を所定期間供給する。こうしてヘッドＨＡはトラッ
クＴＡを主にトレースすることになる。

従って、比較器５４の出力がハイレベルとなり、ＩＤ検
出回路５２の出力データがトラックＴＡを示すデータと
なった時、前述の第１図に示した考え方に基くデータ同
期用信号（同期データ）を用いた正確なトラッキング制
御が行われることになる。

この同期データを用いたトラッキング制御について第５
図のタイミングチャートを参照して以下説明する。同期
データ分離回路５１で分離された同期データはタイミン
グパルス発生回路６１に供給され、同期データの再生タ
イミングを示すパルス（第５図（ｂ）に示す）を発生す
る。また４１はドラム４の回転位相検出器であり、回転
ドラム４の回転に同期した６　０Ｈｚの矩形波信号（６
０ＰＧ　、第５図（ａ）に示す）を発生する。更にこの
６０ＰＧはタイミングパルス発生回路６２により第１図
の説明で述べた規定の回転位相を示すタイミングパルス
（第５図（ｃ）に示す）が発生される。

６３．６４はフリップフロップ（ＦＦ）であり、夫々６
０ＰＧ（ａ）でセットされ、パルス（ｂ）、（ｃ）でリ
セットされる。フリップフロップ６３．６４の出力（第
５図（ｄ）。

（ｆ）に示す）はアントゲ−１＝　６５　、６６で夫々
パルス（ｃ）、（ｂ）をゲートする。即ちパルス（Ｃ）
よりパルス（ｂ）が先に発生する場合（第１図に示す如
き場合）にはアンドゲート６６よりパルス（ｂ）が得ら
れ、この逆にパルス（ｂ）よりパルス（Ｃ）が先に発生
する場合はアンドゲート６５よりパルス（Ｃ）が得られ
る。

ＦＦ６７．８８は夫々先行して発生するパルス（ｃ）、
（ｂ）（第５図（ｅ）　、　（ｇ）に示す）によりセッ
トされ、パスル（ｂ）、（ｃ）によりリセットされ、こ
のＦＦ６７．６８の出力（第５図（ｈ）、（ｉ）に示す
）がハイレベルの期間アンドゲート６９，７０はクロッ
ク（ＣＬＫ）をゲートする。アンドゲート６９゜７０で
ゲートされたクロックはカウンタ７１゜７２でカウント
され、更にラッチ回路７３゜７４でラッチされる。

従ってラッチ回路７３の出力データＤＡはパルス（ｂ）
のパルス（Ｃ）に対する遅れ時間、ラッチ回路７４の出
力デー２０日はパルス（ｂ）のパルス（Ｃ）に対する進
み時間を夫々示している。キャプスタンコントローラ５
５はＤＡに相当する距離に応じてキャプスタン４８の回
転速度を上げる様キャプスタン駆動回路５６にトラッキ
ング制御信号を供給し、０日に相当する距離に応じてキ
ャプスタン４８の回転速度を下げる様キャプスタン駆動
回路５６にトラッキング制御信号を供給する。

上述の如く構成することにより、特別な信号を記録する
ことなく、良好なトラッキング制御が行えるディジタル
ＶＴＲが得られるものである。従って記録する情報量を
減らすこともなく、かつデータのエラーレートが高くな
ることもない。

尚、上述の説明に於いてはディジタルＶＴＲを例にとっ
て説明したが、ディジタルオーディオレコーダ等信の機
器にも適用できるのは云うまでもない、また、各トラッ
クに記録されている同期データが複数存在する場合は、
それらの内層も早いタイミングで再生されるもの等、１
つの同期データのみを用いてトラッキング制御を行うこ
とも可能であり、また全ての同期データを用いてトラッ
キング制御を行うことも可能である。

〈発明の効果〉 以上、説明した様に本発明によれば、特別なトララング
制御用信号の記録されていない記録媒体を再生するディ
ジタル信号再生装とにあって、良好なトラッキング制御
を可能ならしめたものであり、高密度記録化に極めて有
効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための図、第２図は本
発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲに於ける磁気
記録再生部の構成を示す図、 第３図は第２図の構成による磁気テープ上の記録パター
ンを示す図。 第４図は本発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲの
全体の概略構成を示す図。 第５図は第４図番部の波形を示すタイミングチャートで
ある。 図中ＨＡ、ＨＢ、ＨＣ，ＨＤ、ＨＥ、ＨＦは夫々磁気ヘ
ッド、 ”ｒｏ　、”ｒｔ　、Ｔ２はトラック。 Ｓはデータ同期信号の記録位置、 Ｉは磁気テープ、 ４１は回転位相検出器、 ４８はキャプスタン、 ５１は同期データ分離回路。 ５５はキャプスタンコントローラ、 ６１．６２はタイミングパルス発生回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テープ状記録媒体上の斜めトラックに記録されているデ
   ィジタル信号を再生する装置であって、前記媒体上をト
   レースして信号を再生する回転ヘッドと、該回転ヘッド
   の回転位相を検出する手段と、前記回転ヘッドより再生
   されるディジタル信号中のデータ同期信号を抽出する手
   段と、前記データ同期信号が抽出されるタイミングと前
   記回転ヘッドの回転位相の関係に基いて前記回転ヘッド
   のトラッキング制御を行う手段とを具えるディジタル信
   号再生装置。