JPS6323269A - 映像信号のデイジタル磁気記録再生方法 - 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 本発明は映像信号のディジタル記録再生方法、特にＮＴ
ＳＣ信号、ＰＡＬ信号及びＳＥＣＡＭ信号を効率よく磁
気テープにディジタル記録再生する方法に関する。

従来の技術 映像信号の記録再生装置としては磁気テープを記録媒体
としたものや光ディスクを記録媒体としたものなど多く
の方式や装置が検討され実用化されている。

ところで、この様な映像信号記録再生装置に於いて、映
像信号をディジタル的に処理しディジタルデータを直接
記録再生する方法が近年盛んに研究開発されている。

以下、磁気テープにディジタル記録再生する装置、いわ
ゆるディジタルＶＴＲ（以降″ＤＶＴＲ″と記す。）に
ついて話を進める。

では、ＤＶＴＨの従来例について図面と共に説明する。

第３図はＤＶＴＲの従来例を示すブロック図Ｃある。同
図に於いて、６は記録アンプ、１０及び１１はスイッチ
、１２及び１３は再生アップ、８及び９は磁気ヘッド、
７は回転シリンダ、６は磁気テープである。記録すべき
映像信号はディジタル化された後所定のディジタル信号
処理を経て記録アンプ６に導びかれる。記録時にはスイ
ッチ１０及び１１は記録アンプ側に閉じており、磁気ヘ
ッド８及び９を介してデータ列が磁気テープ６上に記録
される。磁気ヘッド８及び９は回転シリンダ７に固定さ
れておシ、回転シリンダ７と共に回転することで磁気テ
ープθ上をスキャンしながら記録してゆく。

一方、再生時にはスイッチ１ｏ及び１１は再生アンプ側
１２及び１３に閉じており、磁気テープ６上に記録され
ているデータ列は磁気ヘッド８及び９を介して再生アン
プ１２及び１３に夫々導びかれる。再生アンプ１２及び
１３は磁気ヘッド８及び９を介して取り出した微弱な信
号を所定の振福に増幅する。再生アンプ１２及び１３の
出力は所定のディジタル信号処理を経てアナログ信号に
復元される。

この様にして記録した場合の磁気テープｅ上の記録パタ
ーンを第４図に示す。同図に於いて、６は磁気テープ、
６２〜６７はトランクである。第３図に於ける磁気テー
プ６は回転シリンダ７の周上をゆっくシ移動し、同時に
回転シリンダ７は高速で回転することでヘリカルスキャ
ンが成され、磁気テープ６上にはななめのトラック６２
〜６７が形成される。なお、磁気ヘッド８で作成される
トラックは５２．５４．５６・・・・・・、磁気ヘッド
９で作成されるトラックは５３．６６．５７・・・・・
・となる。

次に第３図と第４図との関係を第６図のタイミング図と
共に説明する。同図に於いて、２２〜３６はＮＴＳＣ信
号（以下゛５２５／６０方式”と記す）の場合、３７〜
４４及び６８〜６２はＰＡＬ信号又はＳ　ＥＣＡＭ信号
（以下”６２５／６０方式”と記す）の場合を示してい
る。２２はフレームパルス、２３はフィールドパルス、
２４は映像信号、２６〜２９は有効信号、３ｏは有効期
間、２６は垂直周期信号（実際には複合周期信号を示す
べきであるが図面及び説明を簡単化する為に垂直同期信
号のみを図示しである）、３１及び３４は磁気ヘッド８
及び９が磁気テープ６上をトレースするタイミング、３
２及び３３は磁気ヘッド８が磁気テープ６に接している
期間、３６及び３６は磁気ヘッド９が磁気テープ６に接
している期間を夫々示している。

回転シリンダ７はフィールドパルス２３（又ｉｄフレー
ムパルス２２）Ｋ位相同期して回転する。この例では１
フイ一ルド期間に回転シリンダが頂度１８００回転する
場合を示している。映像信号２４の内垂直同期信号２６
やブランキング期間を除いた有効期間３ｏの映像信号２
４がディジタル化及び所定のディジタル処理を施こされ
、磁気ヘッド８を介して期間３２で磁気テープ６上に記
録される。この結果、トラック６２が形成される。次の
有効信号２７も同様の処理の後磁気ヘッド９を介して期
間３５で磁気テープｅ上に記録され、トラック５３が形
成される。以下同様の操作がくり返されることてなる。

なお、再生は上述とは逆の処理を実施する訳であるがそ
の説明は省略する。

次に、６２５１５０方式の場合について説明する。

第６図に於いて、３７〜４４及び５８〜６２は６２５１
５０の場合を示しておシ、３７はフレームパルス、３８
はフィールドパルス、３９は映像信号、４１〜４３は有
効信号、４４は有効期間、５８及び６１は磁気ヘッド８
及び９のトレースタイミング、５９及び６０は磁気ヘッ
ド８が磁気テープ６に接している期間、６２は磁気ヘッ
ド９が磁気テープ６に接している期間、４０は垂直同期
信号である。３７〜４４及び５８〜６２は夫々２２〜３
６と対応しているので詳細な説明は省略する。

発明が解決しようとする問題点 ところで、メカ部分を共用して５２５／６０方式と６２
５１５０方式の両方に対応する場合の問題点を以下に説
明する。

映像信号を標本化する場合には、その標本化周波数を色
副搬送波周波数Ｃｆ　　）の整数倍に設定すＣ ることか多く１例えばＮＴＳＣ信号では１４．３ＭＨｚ
（４−ｆｓ、　・・・−３，５８ＭＨｚの４倍）、ＰＡ
Ｌ信号では１７．７ＭＨ２（４・ｆ３Ｃ・・・・・・４
．４３ＭＨ２の４倍）がよく採用される。又、１画素当
りのビット数としては８ピツトが常識である。従って、
磁気テープθ上に記録されるデータレートはｆ８Ｃと関
連する場合が多い。従って、ストレー）ＰＣＭにしろ帯
域圧縮を採用した場合にしろ、５２５／６０方式と６２
５１５０方式とのデータレートの比は色副搬送波の比と
なることが多い。

そこで、５２５／６０方式でのデータレートをＲ５゜６
２５１５０方式でのデータレートをＲ６，ＮＴＳＣ信号
の色副搬送波周波数をｆ８ｃ、　ＰＡＬ信号の色副搬送
波周波数をｆｓａｐとすると Ｒ６：Ｒ６＝ｆ８ｃｎ：ｆ５Ｃｐ＝３．６８＝４．４３
　・・・・・・・・（１）となる。一方１回転シリンダ
７はフレームタイミングに同期して回転しているので、
５２６／６０方式での相対速度及びフレーム周波数を夫
々Ｓ５及びｉ６，６２５１５０方式での相対速度及びフ
レーム周波数を８６及びｆ６とすると Ｓ５：Ｓ６”ｆ５”ｆ６”　１．。。、：２５・・・・
・・・・・（２）となる。従って、５２５／６０方式で
の磁気チーブ６上での１ビツト長をλ５，６２５／６０
方式での磁気テープ６上での１ビツト長をλ６とすると
、（１）式及び（２）式より となる。

ところで、ＤＶＴＨに於いてはデータレートが高いので
磁気テープの消費量をいかにして低減するかが１つの課
題となっており、高密度記録が不可欠となる。従って、
当然の事ながら短波長記録を強いられる。この様な短波
長記録では記録波長のわずかな差異が再生時のＣ／Ｎ特
性及び誤り率を大きく左右する。（３）式のごとく、５
２５／６０方弐と６２５１５０方式では記録波長に大き
な差があシ、これら両方式を共に効率よく録再すること
は出来ない。

そこで、本発明は上述の欠点をなく　Ｌ、５２６／６０
方式と６２５１５０方式の両方を共に効率よく記録再生
出来る方式を提案するものである。

問題点を解決するための手段 本発明では、データレートを色副搬送波周波数のａ倍に
設定し１回転シリンダの回転数に関しては５２５／６０
方式ではフレーム周波数のｂ倍（＝ｂ−ｆ、）に、６２
５１５０方式ではフレーム周波数の１．ｓｘｂ倍（＝１
．Ｓ・ｂ−ｆ６）に設定することで記録波長が５２５／
６０方式でも６２５１５０方式でもほぼ等しくするもの
である。

作　　用 以上のごとく設定することで、どの信号方式でも記録波
長は殆んど等しく出来、その結果ｓ２ｓ／ｅ○方式でも
６２５１５０でも効率よく記録再生することが出来る。

実施例 では次に本発明の実施例を以下に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図に於いて、１は入力端子、２はＡ／Ｄ変換器、３は記
録側処理器、４は変調器、６１−ｉ記録アンプ、１０及
び１１はスイッチ、８及び９は磁気ヘッド、７は回転シ
リンダ、６は磁気テープ。

１２及び１３は再生アンプ、１４及び１５は等比容、１
６はヘッドスイッチ、１７は検出器、１８は復調器、１
９は再生側処理器、２ｏはＤ／Ａ変換器、２１は出力端
子である。記録すべき映像信号は入力端子１を介してＡ
／Ｄ変換器２に印加されてディジタ□゛ル化される。Ａ
／Ｄ変換器２の出力は記録側処理器３に於いて種々のデ
ィジタル処理（時間軸変換、誤シ訂正符号化、帯域圧縮
など）を受けた後変調器４でディジタル変調される。変
調器４の出力は記録アンプ５に加えられる。記録時はス
イッチ１ｏ及び１１は記録側に閉じており、スイッチ１
ｏ及び１１と磁気ヘッド８及び９を介して磁気テープ６
上にデータが記録される。

一方、再生時にはスイッチ１０及び１１は再生側に閉じ
ておシ、磁気テープ６上に記録されている情報は磁気へ
ラド８及び９とスイッチ１ｏ及び１１を介して再生アン
プ１２及び１３に印加される。再生アンプ１２及び１３
の出力は夫々等比容１４及び１５に於いてテープヘッド
系での伝送歪が逆補正される。ヘッドスイッチ１６は等
化器１４及び１５の出力を所定のタイミングで切換えて
連続した再生信号を得、検出器１７に印加して変調器１
４の出力に復元する。検出器１７の出力は復調器１８で
ディジタル復号され、再生側処理器１９で所定のディジ
タル処理を受けＤ／Ａ変換器２゜へと導びかれる。Ｄ／
Ａ変換器２０で元のアナログ映像信号に復元し、出力端
子２１を介して出力される。

次に、第２図に示したタイミング図と共にさらに本発明
の詳細な説明する。第２図に於いて、２２〜３６は６２
５／６０方式の場合、３６〜５１は６２５１５０の場合
であり、２２〜３６は第５図の２２〜３６と同様である
。従って、２２〜３６についてはその詳細な説明は省略
し、以下３７〜５１についてｍ明ｆる。３７はフレーム
パルス、３８はフィールドパルス、３９は映像信号、４
Ｑは垂直同期信号、４４は有効期間、４１〜４３は有効
信号、４５及び４９は磁気ヘッド８及び９のトレースタ
イミング、４６〜４８は磁気ヘッド８が磁気テープ６に
接している期間、６ｏ及び５１は磁気ヘッド９が磁気テ
ープ６に接している期間である。本実施例では５２５／
６０方式の場合は、回転シリンダ７は１フイ一ルド期間
に頂度１８０゜回転すべく設定している。すなわち回転
シリンダ７の回転速度をに５とすると、 Ｋ６＝ｂ、ｆ５　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（４）（ただし　ｂ＝１） となる。一方、６２６／５０方式の場合は、回転シリン
ダ７は１フイ一ルド期間に頂度２７００回転すべく設定
しである。すなわち、回転シリンダ７の回転速度をに６
とすると、 Ｋ６＝１．５・ｂ−ｆ６　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（５）（ただし　ｂ＝１
） である。当然のことながら、５２５／６０方式での相対
速度Ｓ　と６２５／５０方式での相対速度Ｓ６はＳ　　
＝Ｃ−ｆ　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（６）Ｓ＝１．ｓ・Ｃ＠ｆ６　
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ヤ）ただしＣは定数（＝〔シリンダ直径〕×π）とな
る。有効期間４４内にある映像情報４１〜４３が記録さ
れるのであるが、有効信号４１に着目すると、その前部
の月の期間に和尚する情報が磁気ヘッド８を介して４６
に示すごとく回転シリンダ７が１０００回転する期間に
記録される。有効信号４１の残りｊイの期間に和尚する
情報と次の有効信号４２の前部号の期間に相当する情報
とが磁気ヘッド９を介して５０に示すごとく回転シリン
ダ７が次の１８０°だけ回転する期間に記録される。

さらＫ、有効信号４２の残Ｄｈの期間に相当する情報は
磁気ヘッド８を介して４７に示すごとく回転シリンダ７
が次の１８００　だけ回転する期間に発明の実施例をさ
らに説明する。

今、５２５／６０方式での標本化数波数ｆｓ６及び６２
６／５０方式での標本化周波数ｆｓｓを夫々の色副搬送
波の４倍とすると、 ｆｓ５＝４・ｆ　８ｏｎ＝１４　、３ＭＨｚ　　・・−
・・−・−−−−（、Ｂ）となる。又、記録側処理器３
に帯域圧縮技術を導入することで画素当り夫々　２　ｂ
ｉｔ／　ｐｅｌのビット割当てを実現したとすると、５
２５／６０方式でのデータレートＲ６及び６２５／５０
方式でのデータレートＲ６は Ｒ５＝２−　ｆ　５６＝２８　、　ｅ　Ｍｂｐｓ　　−
・−−−−−−・−・（１ｏ）Ｒ６＝２−ｆｓ６＝３５
．４Ｍｂｐｓ　　−・・−・−−−−−（１１）となる
。当然のことながら、この時も（１）式を満足している
。次に、回転シリンダ７の直径りを７６胴とすると、５
２５／６０方式での相対速度Ｓ６、及び６２５／５０方
式での相対速度Ｓ６は（６）式及び（７）式より３０円 Ｓ５＝　ｒｒ　・Ｄ−ｆ５＝πＸ７６ｗｎ　Ｘ　肩カ五
＝　７．０６ｍ１ｇ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（１２）Ｓ　６：１　、ｓ−π−Ｄ＠ｆ５＝
１，５ＸπＸ７６ｇＸ　２５）ｈ＝８．９５ｍ／　ｓ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１３）と
なる。又、変調器４としてＮＲＺ系を採用するものと仮
定すれば、５２５／６０方弐に対する磁気式に対する磁
気テープｅ上での１ピツト長λ６は（１０）弐〜（１３
Ｘより となシ、磁気テープ６上での最短記録波長は６２５／６
０方式の場合も共に約０．５μｍで、等しくなる。

次に、単位時間（１秒間）当シのトラック数について５
２５／６０方式及び６２５１５０方式の場合を夫々Ｔ５
及びＴ６とすると Ｔ５＝２・Ｋ５＝２×１．ｏｏ１＝５９．９４・・・・
・・（１６）Ｔ６＝２・に６＝２Ｘ１．５Ｘ２５＝７５
　　・・・・・・・・・（１７）となる。５２５／６０
方式と６２５１５０方式で記録時間を等しくする為には
夫々のトラックピッチ”Ｐａ及び”Ｐｓは（１６）式、
６７）式よりＴｐ５：”Ｐｓ＝”ｅ：Ｔ５＝１：０．８
・・・・・・・・・（１８）にする必要がある。（１８
）式の場合は６２５１５０方式でのトラック幅による再
生Ｃ／Ｎ（再生信号成分と雑音成分との比）ロスＬＴｗ
は５２５／６０方式である。さらに、磁気テープ６、磁
気ヘッド８及び９を介して録再するのに要する周波数帯
域幅による６２５１５０方式でのＣ／Ｎｏ　スＬＢＷは
５２６／６０方式に比べ となり、５２５７６０方式に対する６２５７５０方式の
Ｃ／ＮロスＬは Ｌ＝ＬＴｗ＋ＬＢｗ＝１．９ｄＢ　・・・・・・・・・
・・・（２１）になる。一方、同じ記録波長であっても
ｓ　２　ｓ１５０方式の方が相対速度が高いので、６２
５１５０方式での相対速によるＣハ利得Ｇｓは であ’）、（２１）式に示したＣ／Ｎロスを丁度補える
ことになる。その結果、５２５／６０方式と６２５１５
０方式とでほぼ同じ誤シ率となる。

なお、以上の説明では回転シリンダ７の回転数として５
２５７６０方式ではフレーム周波数に等しくし、６２５
７５０方式ではフレーム周波数の１．５倍に設定した場
合について記述した。これは（４）式及び（５）式の定
数すが１の場合であるが、当然のことなからｂとして１
以外の場合でも本発明は同様の効果を得ることは言うま
でもない。

又１回転シリンダ上には合計２個の磁気ヘッドが載って
いる場合を示したが、データレートやシリンダ径によっ
ては多チヤネル記録（同時に複数トラック上に記録し、
同時に複数トラックから再生する方式）もあり得るしテ
ープ拳き付は角度が１８ｏ０以外の場合やヘッドロケー
ションが回転シリンダ上で１８０°以外の場合もあり得
るが、本発明はどの様な場合にも適用出来る。

さらに、ＳＥＣＡＭ信号ではＰＡＬ信号と同じ様な色副
搬送波は無いが、水平同期信号を基にして４．４３ＭＨ
ｚの整数倍にほぼ等しい標本化パルスを作成することが
可能である。又、変調器４としてはＮＲＺ系に限られる
ものでない。

発明の効果 以上の説明からも明らかな通り、本発明を適用すること
により５２５７６０方式の映像信号及び６２５１５０方
式の映像信号が共に効率よく記録再生出来１両方式に対
してほぼ同程度の誤υ率かつほぼ同程度の録再時間が達
成出来ることＫなると共に、メカ部や電気回路部の多く
が共用可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプロンク図、第２図は
第１図の説明に供する為のタイミング図、第３図は従来
例を示すブロック図、第４図は第３図及び第１図に於け
るテープパターン図、第５図は第３図の説明に供する為
のタイミング図である。 ２・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、３・・・・・・記録側処
理器、４・・・・・・変調器、７・・・・・・回転シリ
ンダ、１８・・・・・・復調器、１９・・・・・・再生
側処理器、２０・・・・・・Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ５２５／６０方式での記録データレートをＲ＿５、６２
   ５／５０方式での記録データレートをＲ＿６、ＮＴＳＣ
   信号に於ける色副搬送波周波数をｆ＿ｓ＿ｃ＿ｎ、ＰＡ
   Ｌ信号に於ける色副搬送波周波数をｆ＿ｓ＿ｃ＿ｐ、５
   ２５／６０方式での回転シリンダの回転速度をＫ＿５、
   ６２５／５０方式での回転シリンダの回転速度をＫ＿６
   、５２５／６０方式でのフレーム周波数をｆ＿５、６２
   ５／５０方式でのフレーム周波数をｆ＿６、ａ及びｂを
   夫々手数として Ｒ＿５＝ａ・ｆ＿ｓ＿ｃ＿ｎ Ｒ＿６＝ａ・ｆ＿ｓ＿ｃ＿ｐ Ｋ＿５＝ｂ・ｆ＿５ Ｋ＿６＝１．５・ｂ・ｆ＿６ を満足する様に成したことを特徴とする映像信号のディ
   ジタル磁気記録再生方法。