JPS6259953B2 - - Google Patents

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JPS6259953B2
JPS6259953B2 JP53076622A JP7662278A JPS6259953B2 JP S6259953 B2 JPS6259953 B2 JP S6259953B2 JP 53076622 A JP53076622 A JP 53076622A JP 7662278 A JP7662278 A JP 7662278A JP S6259953 B2 JPS6259953 B2 JP S6259953B2
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JP
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data
frame
frames
buffer
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Eichi Barei Jatsuku
Eichi Otauei Jeraado
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Discovision Associates
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Description

【発明の詳細な説明】 ビデオ記録デイスク及びデイスク・プレーヤは
周知であるが、この発明の記録デイスク並びにプ
レーヤに使う若干の考え並びに用語について簡単
に説明しておくのがよいと思われる。NTSC方式
では、1個のテレビジヨン画像をフレームと呼
び、525本の水平走査線で構成される。これらの
水平走査線は夫々262.5本を持つ2つの飛越し走
査線として逐次的に伝送される。フレームは毎秒
約30フレームの速度で伝送される。テレビジヨン
信号は画像の輝度並びにクロミナンス、同期及び
音声の各情報を伝える。ビデオ記録デイスクが、
レコード・プレーヤによつてテレビジヨン信号を
再生することが出来る様にするのに必要な情報を
担持するトラツクを有する。この情報は、レコー
ドを読取つた時に2進信号が得られる様な方法で
記録することが出来る。これらの2進値は1及び
0のデータ・ビツトと解釈することが出来る。或
いはそれらを何等かの特性で変調してアナログ記
録することが出来る。この明細書で説明するビデ
オ・デイスクは光学的に読取るが、この発明は磁
気記録の様な記録方式にも適用し得る更に範囲の
広いものである。
ビデオ・デイスクの開発に於ける1つの目標
は、長い演奏時間が得られる様な十分高い記録密
度を達成することである。記録密度を高める公知
の1つの方法は、各々のトラツク上に幾つかのフ
レームを配置し、レコードを比例的に一層遅い角
速度で演奏することである。記録密度を高める公
知の別の方法は、テレビジヨン信号を処理して、
記録しなければならない情報量を少なくすること
である。この処理では、テレビジヨン信号を2進
符号又は2進法に変換されたアナログ値として記
録することが望ましい。
この発明のビデオ記録デイスクでは、データ・
ビツトがトラツクに沿つて略一様な寸法に形成さ
れ、この為、外側のトラツクは内側のトラツクよ
りもビツト数が多い。記録デイスクは、1回転あ
たり1フレームに相当する一様な角速度で回転さ
せられる様になつている。トラツクが可変数のフ
レームを保持するが、その数はトラツクのビツト
容量に関係すると共に、この発明の或る実施例で
は、1つのトラツクあたり特定数のフレームを、
例えば4つずつの群に分けて配置するという利点
を持たせる様にもなつている。各フレームのデー
タが多数のデータ単位に分割され、同じトラツク
にある各フレームは飛び越し方式となるようにフ
レームのデータ単位がトラツクに沿つたセクタに
分かれて分布する様にする。この形式にすると、
記録デイスク並びに関連したデイスク・プレーヤ
にとつて重要な利点が得られる。
このデイスクは、各々のトラツクに同じビツト
数を記録する従来のデイスクに較べて、記録密度
が改善される。
このデイスクを用いる場合には、静止フレーム
を表示する為に、1つのフレームを連続的に再生
する装置が簡単になる。従来の記録デイスクが1
トラツクあたり1つより多くのフレームを持つて
いる場合、実際にはプレーヤが同じトラツク上の
他のフレームを読取つている間、選ばれたフレー
ムを再生する信号を供給する為に、完全な1フレ
ームのバツフア貯蔵装置を設けることが必要にな
ろう。この発明のデイスクを使うと、バツフア
は、フレームの内、デイスクの1つのセクタに沿
つて貯蔵されている部分を処理する寸法でありさ
えすればよい。
このデイスクを使うと、1フレーム内で圧縮さ
れたデータを持つか或いはフレーム毎にデータが
圧縮されている記録デイスクの演奏に必要な装置
が簡単になる。
第1図の装置はビデオ記録デイスク(レコー
ド)10から番組資料を読取り、テレビジヨン受
像機11で使うことが出来る信号を発生する。デ
イスク10がターンテーブルに装着され、このタ
ーンテーブルが1回転あたり1フレームに対応す
る一様な角速度で、モータ13によつて駆動され
る。読取りヘツド14が適当な手段15によつて
読取ヘツド位置ぎめ装置16に機械的に接続され
る。この位置ぎめ装置が読取ヘツドをデイスクに
対する選ばれた位置へ移動し、デイスクを演奏し
ている時、読取ヘツドを1つのトラツクから次の
トラツクへ前進させる。読取ヘツド14は、レコ
ードの選ばれた記録位置を光ビーム17で照明す
る光学装置を持つと共に、レコードから反射され
た(又はレコードを透過した)光を受取る光学装
置を有する。読取ヘツドがレコードに記録された
データの形に対応する電気信号を線20に発生
し、この信号が信号処理回路21に供給される。
信号処理回路が、レコードから読取られた2進値
を表わす出力を線23に発生する。これ迄説明し
て来た例では、線23に生ずる出力の1及び0ビ
ツトがレコード上のスポツト並びにスポツトの不
在に対応する。レコード上のスポツトが多重ビツ
トの数値を表わす様に長さが変調されていること
が好ましく、信号処理回路は出力を線23に発生
する変換器を含む。信号処理回路21はトラツキ
ング誤差を検出して、光ビーム17の位置の微細
調節を行なう手段を含んでいてもよい。線25に
は、後で述べる様なフラグやアドレスが生ずる。
線20は、多数の隣合つたトラツクからの信号を
並列的に伝えることが出来、信号処理回路のトラ
ツク検出手段がこの内の1つの信号を出力として
選択することが出来る。信号処理回路21は、読
取ヘツドからの直列データを多重ビツトのデー
タ・ブロツクに変換して出力とするシフト・レジ
スタを含んでいてもよい(或いは或る数のトラツ
クから成るブロツクを並列に読取ることが出来
る)。信号処理回路21又はこの回路の一部分を
読取ヘツド14と組合わせることが出来る。第1
図に示す回路は種々の形式を持つ普通のものであ
り、この発明は機能的に同様な回路を持つ広い範
囲の装置に使うことが出来る。これらの回路を、
レコードの選ばれたトラツクを読取る手段を構成
する機能群と考えるのが便利である。
バツフア26が線23のデイジタル入力をレコ
ードのデータ速度で受取り、多重ビツト線27に
選ばれた速度でデイジタル出力を供給する。デー
タ処理装置28は2つの別々の作用を有する。第
1に、データ処理装置は種々の制御作用をする。
データ処理装置はバツフアに貯蔵されたワード中
にある信号(後で説明する)又はその他の入力に
応答して、読取ヘツドを次のトラツクに移す様に
ヘツド位置ぎめ装置16のカウントを増減させる
信号を線30に発生する。なお、これと同じく、
この信号を信号処理回路に印加して、読取動作を
次のトラツクに電子的に切換えることが出来、ヘ
ツド位置ぎめ装置は、ヘツドの位置の大幅な変化
が必要な時、信号処理回路によつて制御すること
が出来る。別の制御作用として、データ処理装置
が線32にアドレス及び制御信号を発生してバツ
フア26を呼出し、バツフアと線23,27との
間におけるデータのやり取りを制御する。2番目
の作用として、好ましい処理装置はバツフアから
のデータに対して論理動作及び演算を行なつてか
ら、対応するデイジタル・データを出力線34に
送り出す。バツフアは処理装置の普通の主データ
貯蔵装置の一部分であつてよい。線29にはフレ
ーム静止指令が与えられる。
線34のデータはテレビジヨン受像機に印加さ
れる複合ビデオ信号及び音声信号をデイジタル化
したものであることが好ましく、回路35がこの
デイジタル信号を受取り、テレビジヨン受像機1
1によつて適切な変調搬送波信号をその出力線3
6に発生する。
次にデータ・レコードを説明してから、第1図
の装置の構成要素について更に詳しく説明する。
第2図を見れば、このレコードの記録密度が改
良されていることが判る。第2図では、ビデオ記
録デイスク10に40で表わすような多数の円を
示してあるが、これらの円は代表的な3つのトラ
ツク37,38,39の部分に沿つたデータ・ビ
ツト位置を示す。一番内側のトラツク37では、
ビツト位置40は、記録デイスクの記録能力、並び
にデータを検出して表示するプレーヤ装置の能力
の範囲内で、長さ並びに幅が最小である。一組の
半径方向の線a乃至eがトラツク間の記録位置の
関係を示す。ビツト位置40が線a及びeの間のト
ラツクの弓形の長さ部分を占める。ビツト位置41
及び42を持つているトラツク38は側のトラツク
37の半径の2倍の半径を持ち、これらの2つの
ビツト位置は、トラツク37で1つのビツト40が
占めているのと同じ比例的な弓形の長さをトラツ
ク38上で占める。レコードは一定の角速度で読
取るから、ビツト位置41、42に割当てられたトラ
ツクの長さは、普通ならば1つのビツト位置しか
持たない。
別の線b及びcとトラツク39に沿つたビツト
位置が、更に半径の大きい所で、トラツクの記録
密度を更に改善することが出来ることを示してい
る。普通は、4つのビツト位置43乃至46に割
当てられるトラツクの長さが、1つのビツト位置
に必要である。
第2図のビツト位置は外側トラツクでも内側ト
ラツクと同じ大きさであるから、外側トラツクの
ビツト位置は内側トラツクのビツトよりも比例的
に一層速く読取ヘツドを通過しなければならない
し、読取ヘツドが外側トラツクを読取つている
時、ヘツドは、内側トラツクを読取つている時よ
りも応答が一層速くなければならないし、一層少
ない光の合計量に応答しなければならない。
第3図は代表的なトラツク50,51を示す。
トラツク50の半径はトラツク51の半径の2倍
である。トラツク50が8つのセクタA乃至Hに
分割され、トラツク51が4つのセクタI乃至L
に分割される。トラツク50のセクタはトラツク
51のセクタと長さが大体等しい。第2図のデー
タ構成について前に説明した所から、セクタが大
体同じデータ単位を貯蔵し得ることが判る。1セ
クタのデータ記録容量がテレビジヨンの1フレー
ムに対応する場合を最初に説明するのが判り易
い。この場合、8個のフレームがトラツク50に
沿つて記録され、4個のフレームがトラツク51
に沿つて記録される。従つて、第1図の装置で、
ヘツド位置ぎめ装置16が線30の信号によつて
次のトラツク(図に示してない)へ前進する様に
制御される前に、トラツク50は8回読取られ
る。トラツク51は、次のトラツクに前進する前
に、4回読取られる。第3図で仮定した様に、1
つのセクタに1つのフレームを持つ様にトラツク
が構成されていると、連続的なビデオ出力を保つ
には1フレーム・バツフアが必要である。第4図
に示したこの発明のトラツクの構成は、1/8フレ
ーム・バツフアしか必要としない。(第5図に示
したデータ圧縮方式を使うと、バツフアの規模が
完全な1フレーム・バツフアの大体1/60に縮小す
る。) 第4図はトラツク50に記録された8個のフレ
ームを示す。その各々が8個のデータ単位に分割
され、これらのデータ単位がトラツク50に沿つ
てインターレース様式で記録される。第4図のレ
コードの外側に付した説明から判る様に、トラツ
ク50はフレーム(F1)のデータ単位1から始
まり、これはセクタAに沿つたトラツクの長さの
1/8しか占めない。フレーム1の8個のデータ単
位がトラツクに沿つて等間隔の場所に貯蔵され、
フレーム1の各々のデータ単位の後にフレーム2
の対応するデータ単位が続く。トラツク51は、
トラツク50の形式に対応する形式で4個のフレ
ームを記録する。最初の4個のセグメント、例え
ばセクタIの4個のセグメントが、4個のフレー
ムの最初の単位を順番に収容する。次にセクタI
の2番目の4個のセグメントが、4個のフレーム
の2番目の単位を収容する。セクタJの最初の半
分が3番目の単位を収容し、単位4乃至8がトラ
ツクに沿つてこのパターンで続く。従つて、任意
のトラツクが1個のフレームを保持する場合、デ
ータは従来の順序で貯蔵される。
これ迄レコードについて説明して来た様に、こ
のレコードは普通の番組資料に対する記録密度を
高めると共に、1個のフレームを反復的に再生す
ることにより、テレビジヨン受像機11で静止画
像又はゆつくりした動画を形成することが出来
る。更に、このレコードは1トラツクあたり可変
数のフレームを持つから、同じ方式のレコードが
相異なるデータ密度を持つことが出来、例えば工
場でプレスしたレコードより一層低い密度で、家
庭での記録をすることが出来る。このレコード
は、これから説明する様に、圧縮データを貯蔵す
るのに特に有利である。
第5図に示すデータ圧縮方式では、テレビジヨ
ン画像が夫々16本の水平走査線を持つセグメント
に分割される。1番目のフイールドから8本の走
査線がとられ、2番目のフイールドから対応する
8本の走査線がとられる。第5図は1個のフレー
ム(他のフレームとの飛越しなし)の形式をも示
している。データ・トラツクは音声信号から始ま
り、夫々8本の水平走査線を持つ60個のビデオ単
位V1乃至V60が続く。以上形式を説明した
が、これは、音声信号及びビデオ信号が分離され
ていることを別にすれば、テレビジヨン信号の普
通の順序と同一である。然し、8本の水平走査線
から成る各ゼグメントの中で、データが8×8の
画素配列として構成されている。データ圧縮方式
を簡単に説明するのが、後で飛越し記録形式につ
いて説明するのに役立つと思われる。
データ圧縮の場合、8×8の画素配列が、各々
適当な変換マトリクス(例えばウオルシユ・ハダ
マート・マトリクス)の作用を受ける。この結果
得られるマトリクスをGと呼ぶが、これは全般的
な画像特性を表わし且つ大きな数値を持つ項と、
細かい画像特性を表わし且つゼロ又は無視し得る
程小さい数値を持つ別の項とを有する。G項の一
部分(例えば1/6)だけを貯蔵すれば、レコード
から読取つたG項に対する逆変換操作によつて、
もとの8×8の画素配列を許容し得る程度に再生
するのに十分である。
第5図に示す様に、各々のデータ単位V1至V
60は輝度信号Y及び色信号I及びQを持つと共
に、見出しを持つている。この見出しが開始フラ
グ、データ単位がビデオであるか音声であるかの
識別子A/V及びアドレスを持つている。見出し
はパリテイ・ビツト等をも持つていてよい。フラ
グは、通信及び記録の分野で周知の様に、データ
単位の始めを識別する独特の信号である。好まし
いレコードでは、データが一定数のビツトを持つ
パツケージとして、ブロツクに分けられる。各々
のビツト・パツケージが、光学的に読取るのに適
した少なくとも単位の長さを持つ、光学的な読取
りが出来るスポツトとして記録される。この単位
の長さは0を表わし、特定の数値を表わすには、
余分の小さな長さ増分を持つ。こういうスポツト
がレコード・トラツクに沿つて、一定であるか或
いはやはり長さが変調されたスペースによつて隔
てられている。従つて、このデータを表示方式で
は、フラグは有効データを表わさない光学的に確
認し得る任意のスポツト又はスペースによつて形
成することが出来る。音声記録区域も、フラグ及
びアドレスを持つ同様な見出しを有する。
第4図のデータ単位を1フレームの1/8から1
フレームの約1/60(大体8本の水平走査線の画像
情報)に短縮すると、レコードから読取つたデー
タを貯蔵するのに、バツフア26は圧縮されたデ
ータ形式の8本の水平走査線に対する貯蔵容量が
ありさえすればよい。1フレーム内のデータ圧縮
は約6対1にして、バツフアの入力区域が圧縮さ
れていない2本の水平走査線未満に対応すること
が出来る。データのバツフア動作で普通行なわれ
る様に、この様なバツフア入力区域を2つ設け、
一方の入力バツフア区域に既にロードされたデー
タに対して処理装置が作用している間、空のバツ
フア区域に別のデータをロード出来る様にする。
信号処理回路21には、ギヤツプ又はその他の
フラグを確認して、レコードから来る次のデータ
がアドレスを含む見出しであることを処理装置に
知らせる普通の手段が設けられる。処理装置は普
通の方法を用いて、バツフアにロードすべき次の
アドレスを確認すると共に、このデータをバツフ
ア内の予定の貯蔵位置にゲートする。処理装置
は、次のトラツクの読取を開始するヘツド位置の
インクリメントに関する信号を線30に出す時刻
を、フレーム番号の順序から確認することも出来
る。例えば、処理装置は、デイスクからバツフア
に各々のデータ・セグメントがロードされる度
に、データ単位及びフレーム計数器の内容を増加
させ、カウントがそのトラツクの最高のフレーム
番号に等しくなつた後、計数器をリセツトし、読
取動作を次のトラツクに前進させることが出来
る。(1フレームあたりのデータ単位の数は同じ
であるのが普通であるが、或いはそれをトラツク
から読取ることが出来る。1トラツク上のフレー
ムの数は可変であつてトラツクから読取ることが
出来る。)従つて、第1図の処理装置28に対し
てフレーム静止指令が与えられると、処理装置は
レコードから反復的に同じフレームを呼出すか、
或いは普通の順序並びに/又はフレーム呼出し速
度を変える。線34の信号がデイスクからではな
く、バツフアから再び発生される場合、ずつと大
きなバツフアが必要である。
従つて、第5図の形式を持つレコードでは、装
置がフレーム1、データ単位V1のデータを読取
り、このデータをバツフア26内の予め割当てら
れた位置に貯蔵する。処理装置がこのデータを走
査して8本の水平走査線の伸張復元データを形成
し、それが8本の水平走査線全部を保有するバツ
フア出力区域に貯蔵される。(前段で入力区域に
ついて述べた様に、出力区域も交番的に使用され
る。)処理装置はパリテイについてデータを検査
することも出来る。レコードがフレーム1のデー
タ単位V2の位置を通過する時、このデータがバ
ツフアにロードされ、処理出来る状態になる。こ
の為、装置は8本の水平走査線に対する伸張復元
データを処理装置の出力線34のところに有する
と共に、次の8本の水平走査線に対する圧縮デー
タをバツフア貯蔵装置26の出力線27のところ
に有する。
データ単位V1の処理が済んで出力バツフアか
ら線34に印加されており、データ単位V2がバ
ツフアの一方の入力区域にロードされていて処理
中であり、データ単位V3がレコードから読取ら
れて他方の入力バツフア区域ロードされつつある
と仮定する。データ単位V2でパリテイの誤りが
みつかると、単位V2全体を取消し、データ単位
V1を繰返す。この繰返しにより画像内容の全体
的な連続性が保たれる。
普通、テレビ番組は、夫々多数のフレームを含
む一続きの場面で構成される。或る場面で、フレ
ームのデータが大部分反復的であつて、変化が割
合ゆつくりと起ることがある。フレーム全体を適
当な間隔で記録し、次に中間のフレーム中に起る
変化だけを記録することにより、テレビジヨン・
データを圧縮することが知られている。例えば、
各々の完全フレームの後に、変化だけを記録する
3つのフレームを続けることが出来る。この発明
のレコード及びプレーヤはこのデータ圧縮方式に
特に適している。第6図は隣合つた2つのトラツ
クに沿つた代表的なデータ・シーケンスを示して
いる。第6図のデータ・シーケンスは、外側トラ
ツクのフレーム1、データ単位V1から始まる。
このデータ単位がフレームの最初の8本の水平走
査線を持つている。データ単位V1は前段で述べ
た様に圧縮された形であることが好ましい。フレ
ーム1、単位V1の後に、フレーム2の単位V
1、フレーム3の単位V1及びフレーム4の単位
V1が次々に続く。このシーケンスは第4図と同
じであるが、フレーム2,3及び4に割当てられ
るデータ記録領域は非常に小さい。このシーケン
スは更にフレーム1の単位V2の完全なデータ単
位、フレーム2,3及び4の単位V2の圧縮デー
タと続く。内側トラツクがフレーム5乃至8に対
してこの形式を続ける。この代りに、フレーム5
の単位V1をフレーム4の単位V1に続けて外側
トラツクに入れることが出来る。
第6図に示す様に、フレーム全体は一定数のビ
ツト位置を持ち、一続きの相異なるフレーム単位
は一定数のビツト位置を持つが、異なるフレーム
単位に割当てられるビツト数を必要に応じて変え
て、フレーム毎のデータ変化を一層よく表わすこ
とも出来る。
フレーム1全体を表示する動作は、前に述べた
動作と同一である。フレーム2を表示するには、
装置は初めにフレーム1のデータ単位V1をバツ
フア貯蔵装置に再びロードし、次にフレーム2の
データ単位V1をロードする。次に処理装置がフ
レーム1のデータ単位V1及びフレーム2のデー
タ単位V2のデータを操作し、フレーム2の最初
の8本の水平走査線を発生する。バツフア入力区
域は第3図及び第4図の例の場合よりも大きくす
るのが適当であるが、このバツフアは、フレーム
2のデータを伸張して復元する為にフレーム1の
全部を保有するのに必要なバツフアよりもかなり
小さい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の記録デイスクを再生する好
ましい装置を示すブロツク図、第2図はこの発明
の記録デイスクに於けるビツト記録位置の配置を
示す略図で、記録密度が改善されることを示す
図、第3図は代表的なトラツクを持つ記録デイス
クの略図で、1トラツクあたりのフレーム数が可
変であることを示す図、第4図は第3図の記録デ
イスクで、1トラツクあたり幾つかのフレームの
データ単位をインターレースに配置した状態を示
す図、第5図は1フレーム内のトラツク・アドレ
ス及びデータの圧縮を示すレコード上のデータ形
式を示す略図、第6図はデータ・セグメントをイ
ンターレースに配置してフレーム毎にデータを圧
縮する様子を示す図である。 第2図において、10……ビデオ記録デイス
ク、37,38,39……トラツク、40乃至4
6……ビツト位置。第4図において、A乃至L…
…セクタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ほぼ円形の連続したトラツクを持つビデオ記
    録デイスクにおいて、前記連続したトラツクのそ
    れぞれはビデオモニタに与えられる順序を表わす
    複数のフレームを持ち、これら各フレームはそれ
    ぞれ複数のデータ単位に分割されていると共に各
    データ単位はビデオフレームの所定数の水平走査
    線を構成しており、上記各トラツクの各フレーム
    を構成する各データ単位をそれぞれの対応トラツ
    クに沿いほぼ等間隔に順次飛び越し配置したこと
    を特徴とするビデオ記録デイスク。 2 各データ単位は、輝度信号及び色信号の他に
    ヘツダを持ち、上記ヘツダは開始フラグと、デー
    タ単位の識別子及びアドレスを持つていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のビデオ記
    録デイスク。
JP7662278A 1977-07-08 1978-06-26 Video recording disk Granted JPS5418618A (en)

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