JPS63306504A - デイジタル信号記録装置 - 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】 本発明はディジタル信号記録装置、特に同一の記録媒体
にディジタル信号の記録をするに際し、記録時間を変更
可能なディジタル信号記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来広帯域のアナログ信号、例えばビデオ信号を記録す
、る装置に於て、同一の記録媒体に対しての記録時間を
変更する手法としては、周知のビデオテープレコーダ（
ＶＴＲ）で行われている如くトラックピッチを変更する
方法が一般に用いられている。これは記録する信号のＳ
／Ｎ比のダイナミックレンジを落とすことと引換えに長
時間の記録を実現しようというものである。この種のＶ
ＴＲに於てはトラックピッチを任意に設定することは然
程困難ではなく、所望の記録時間を設定することは比較
的容易に行えた。従って様々な記録時間を設定すること
も、技術的には容易なことであった。

他方、近年ディジタル信号処理技術の進歩により、ビデ
オ信号の如き広帯域のアナログ信号なディジタル化し、
ディジタル変調して記録再生するディジタルビデオテー
プレコーダ（Ｄ−ＶＴＲ）も、開発されている。この様
なディジタルＶＴＲに於ては再生信号のＳ／Ｎ比が再生
情報の品質に依存しないが、再生信号のＳ／Ｎ比がある
値以下となると再生そのものが不可能となる。そのため
この種のディジタールＶＴＲに於てはトラックピッチを
変化させて記録時間を変更することは、どのトラックピ
ッチに於ても同一品質の画像を記録再生することになり
意味のないものになる。従ってディジタルＶＴＲに於て
は予め充分ディジタルデータが復元できる機宜められた
トラックピッチをもって信号の記録再生を行うことが望
ましく、このトラックピッチをこれ以上大きくすること
、小さくすることにより記録時間を変更することは考え
難い。

そこでこの種のディジタルＶＴＲに於ては記録するデー
タ量を削減することにより、長時間の記録を可能とする
ことが考えられている。

即ち、単位時間当りに形成するトラック数を変更するこ
とにより記録時間を変更することが考えられている。

この様な記録時間の変更の手法として、特開昭６１−７
７１０４号公報に開示されている手法について説明する
。第６図は従来のこの種のビデオ信号記録装置のヘッド
構成を示す図である０図示の如く回転シリンダ１０２に
対して磁気テープＴはテープガイドポスト１ｏ１ａ。

１０１ｂにより１８０°以上の角範囲に巻装されており
、該シリンダ１０２には４つの回転ヘッドＨａ＋、Ｈａ
＋、）ｌｂ＋、Ｈｂ＋が互いに９０°の位相差をもって
取付けられている。ここで各ヘッドは回転軸方向につい
て同一高さに取付けられ、ヘッドＨａ＋、Ｈｂ＋は第１
のアジマス角（以下プラスアジマス）を持つヘッド、ヘ
ッドＨａ−，ｔｉｂ−は第２のアジマス角（以下マイナ
スアジマス）を持つヘッドである。

標準記録モードに於てはテープＴ上をトレースしている
全てのヘッドに記録信号が供給され、ヘッドＨａｄ、ヘ
ッドＨａ＋、ヘッドＨｂ＋、ヘッドＨｂ−の順に順次ト
ラックを形成して記録を行う、第７図（Ａ）は第６図に
ヘッド配置を示した装置の標準記録モードに於る記録パ
ターンを示す０図中Ｔ　ａ　＋　ｅ　Ｔ　ａ　−＊Ｔｂ
＋、Ｔｂ−は夫々ヘッドＨａ　＋　、　Ｈａ　−＊Ｈｂ
＋、Ｈｂ−により形成されたトラックである。

一方、長時間記録モードに於ては、テープＴの搬送速度
を前記標準記録モードの局とし。

回転シリンダ１０２は標準記録モードと同一の方向に同
一速度で回転せしめる。このとき記録しようとするデー
タ量をｈに圧縮し、ヘッドＨａ＋による記録が終了した
後は、ヘッドＨｂ−による記録を行う、即ち、前記標準
記録モードと同様、シリンダ１０２が９０°回転する毎
にヘッドＨａ＋、ヘッドＨａ＋、ヘッドＨｂ＋、ヘッド
Ｈｂ−の順に磁気テープＴ上をトレースするが、ヘッド
Ｈａ＋により記録が行われた後のヘッドＨａ＋、ヘッド
Ｈｂ＋による記録は行わない、従って単位時間当りに記
録できるデータ量は局となるが、前述のデータ圧縮によ
り、同一時間長のビデオ信号を記録できる。

第７図（Ｂ）に第６図の装置の長時間モードに於る記録
パターンを示す、各トラックの付番は第７図（Ａ）の場
合と同様である０両モード間でトラックの傾きは若干異
なるが、図中ψａ、ψｂが充分小さければトラックピッ
チはほぼ同一となる。つまり第７図（Ａ）、（Ｂ）で示
す夫々６本、２本のトラックには同一時間長のビデオ信
号が記録されることになる。

尚、記録するデータ量を変更する手法としては、ビデオ
信号の各画素のビット数を変更する方法、サンプリング
周波数を変更する方法等が挙げられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらディジタルＶＴＲに於て、所謂アジマス記
録を行おうとすると、記録を行うヘッドはプラスアジマ
スのヘッドとマイナスアジマスのヘッドを交互に用いる
ことになる。そのため、テープ上をトレースするヘッド
が全て記録を行うモード（前述の実施例に於ては標準記
録モード）に対してデータの圧縮率は奇数分の１に限定
される。

これに対して現在ディジタル信号のデータ圧縮について
考慮するに、サブサンプリングや駒落し等局にデータを
圧縮する技術が数多く知られており、上述の如き複数の
記録時間を設定可能なＶＴＲに於ても、標準モードに対
して長時間モードのデータ圧縮率を自由に選択できる構
成とすることが望ましい。

本発明は上述の如き問題点に鑑みてなされ、記録時間を
設定する際、その比を自由に設定できるディジタル信号
記録装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的下に於て、本発明によれば入力されたディジ
タル情報の情報量を削減するデータ圧縮手段と、互いに
アジマス角が異なりかつ近接して回転する一対のヘッド
により前記入力されたディジタル情報と前記圧縮された
ディジタル情報とを択一的に記録可能な記録手段と、該
記録手段で記録する情報に応じて前記一対のヘッドによ
り記録を行う周期を切り換える切換手段とを具える構成
のディジタル信号記録装置が提示される。

［作用］ 上述の如き構成に於て、一対のヘッドによりアジマス角
の異なる一対のトラックを並列して形成することになる
ため、この一対のヘッドにより２つのトラックを形成す
る周期はアジマス角に依存しない、従ってその周期は回
転ヘッドの回転周期を一定とした場合に３いても整数比
で自由に設定できる。

［実施例］ 以下１本発明の実施例について例示説明する。

第１図は本発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲの
概略構成を示す図であり、入力端子ｌには２フイールド
で１フレームを構成するインターレース走査のアナログ
ビデオ信号が入力されているものとする。

入力されたビデオ信号はアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ
）変換器２により、その最高周波数の２倍以上のサンプ
リング信号によりサンプリングされ、８ビット程度のデ
ィジタル信号とされる。

３はブロック符号化回路であり、Ａ／Ｄ変換器２より出
力されたディジタルデータを例えば画面上で縦横に隣接
する（４ｘ４）個の画素（ブロック）毎にデータをグル
ープに分割し、各グループ内に於る画像の相関性を利用
して１画素当りの伝送ビット数を削減しようというもの
である０例えばＡ／Ｄ変換器２より出力されるデータが
１６の画素に対して各々８ビツトを割り当てたものであ
るとすると、ｌブロック分の伝送データは（８ｘ　１６
＝）１２８ビツトとなるが、各ブロック内の企画素中最
大値をとる画素のデータを８ビツト、同じく最小値をと
る画素のデータを８ビツトで伝送し、各画素について上
記最大値と最小値との間を８段階に線型量子化して得た
３ビツトのデータを各々伝送するものとすれば、伝送す
るデータは（８×２＋３ｘ１６＝）６４ビツトとなり、
画質を大きく劣化させることなく伝送するデータ量を繕
に削減できる。

また、４は駒落し回路であり、ブロック符号化回路３の
出力データについてｌフレームの画像データ中の第１フ
イールドのデータのみを出力し、第２フイールドのデー
タについては出力しない構成としたものである。従って
この駒落し回路４の出力データはＡ／Ｄ変換器２の出力
データに対して、そのデータ量は曇となっている。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は本実施例のディジタルＶＴＲの
ヘッド構成を示す図であり、第２図（Ａ）に示す如く回
転シリンダ５０の外周面には１８０°以上の角範囲に亘
って磁気テープＴが巻装されており、かつ該シリンダ５
０にはプラスアジマスのヘッドＨＡ＋、ＨＢ十及びマイ
ナスアジマスのヘッドＨＡ−，ＨＢ−が設けられている
。ヘッドＨＡ＋とＨＢ＋とは互いに１８０°の位相差を
もって回転し、ヘッドＨＡ−とへラドＨＢ−とも同様に
互いに１８０”の位相差をもって回転する。ここでヘッ
ドＨＡ＋とヘッドＨＡ−とは互いに００の位相差をもっ
て回転する。またヘッド）ＩＢ＋とヘッドＨＢ−につい
ても同様である。更にヘッドＨＡ＋、ＨＢ＋に対してヘ
ッドＨＡ−。

）ＩＢ−はその下端が回転軸方向について第２図（Ｂ）
に示す如＜”ｒｐ’の段差を有しているものとする。

本実施例のＶＴＲは３種類の記録モードを有するものと
し、前述のＡ／Ｄ変換器２より出力されるデータを全て
記録するモードを標準モード、ブロック符号化回路３よ
り出力されるデータを記録するモードを２倍モード、駒
落し回路４より出力されるデータを記録するモードを４
倍モードと以下称する。これらの記録モードは記録時に
ユーザにより操作部５がマニュアル操作されることによ
り指定され、これに応じてシステムコントローラ６はス
イッチ７をＡ。

Ｂ、Ｃのいずれかの端子に接続する。

ここで標準、２倍、４倍の各モードに於る各ヘッドの記
録動作について説明する。シリンダ５０はｌフレームの
ビデオ信号が端子ｌに入力される間に２回転する。即ち
、ＮＴＳＣ信号が入力される場合にはシリンダ５０の回
転数は３８００ｒ、ｐ、ｍとなる。標準モードに於ては
シリンダ５０が２回転する間に各ヘッドが夫々２回ずつ
テープ上をトレースするが、これら全てのトレースによ
り信号の記録を行う、この間テープＴはキャプスタン８
によって一定のトラックピッチＴｐて８つのトラックが
形成される様一定速度で走行される。但しθを充分小さ
く設定すればＴｐ＝”ｒｐ’である。２倍モードに於て
はシリンダ５０が２回転する間にヘッドＨＡ＋、ＨＡ−
の２回のトレースにより信号の記録を行い、ヘッドＨＢ
＋、ヘッド）ＩＢ−による記録は行わない、この時ヘッ
ドのトレース方向かテープＴの長手方向に対して充分小
さな傾きであるとすれば、キャプスタン８により標準モ
ード時の月の速度で走行される。４倍モードに於てはシ
リンダ５０が２回転する間にヘッド）ＩＡ＋、ＨＡ−の
２回のトレース中の１回によってのみ信号の記録が行わ
れ、テープＴの速度は標準モードの烏となる。

第３図（Ａ）、（Ｂ）、（ｃ）は標準。

２倍、４倍モードに於るテープＴ上の記録軌跡を示す図
であり、夫々１フレ一ム分のビデオ信号が記録される部
分を示す０図中ＴＡ＋。

ＴＡ−、ＴＢ十、ＴＢ−は夫々ヘッドＨＡ＋。

ＨＡ−、ＴＢ＋、ＴＢ−により記録されたトラックを示
す、ψ１．ψ２．ψ３は若干異なるが充分小さいものと
すれば、各モードに於るトラックピッチＴｐはほぼ同じ
である。

第１図のスイッチ７より出力されたデータはマルチプレ
クサ１０にて２系統に分割され、各系統のデータに対し
て誤り検出符号（ＥＣＣ）付加回路１１．１２によりＥ
ＣＣが付加され、バッファメモリ１３．１４に供給され
る。バッファメモリ１３．１４はシステムコントローラ
６により所定のデータ量を、シリンダ５０が坏回転する
期間毎に出力する。バッファメモリ１３．１４より読み
出されたデータはディジタル変調回路１５．１６にて周
知のマツピング符号化、等の変調が施され更にアンプ１
７゜１８、スイッチ１９．２０のＲ側端子を介して、ス
イッチ１９．２０より２系統の記録信号ｄｉ、ｄ２とし
て出力される。

第４図は上記の如き記録を実現するための各スイッチＳ
ＷＩ、ＳＷ２．ＳＷ３．ＳＷ４の制御信号Ｓ１．Ｓ２．
Ｓ３．Ｓ４、及びこれに伴なう記録信号ｄｉ、ｄ２の記
録ヘッドの切換を示すタイミングチャートであり、第４
図（ａ）は標準モード、第４図（ｂ）は２倍モード、第
４図（Ｃ）は４・倍モードに於るタイミングチャートで
ある。尚図中Ｓｌ〜Ｓ４がハイレベルの時ＳＷｌ〜ＳＷ
４はオンされるものとする。

また斜線部は記録信号が存在しないことを示す。

上述の如き構成によれば一対のヘッド ＨＡ＋、ＨＡ−とＨＢ＋、ＨＢ−により並列してトラッ
クを形成する構成としているため、３Ａ、’Ａのデータ
圧縮率による２倍、４倍の記録時間か設定できた。また
例えば標準モードに対して３倍、５倍等の記録時間を同
様に設定できるこの場合にはヘッドＨＡ＋、ＨＡ−とヘ
ッドＨＢ＋、ＨＢ−とを交互に用いることになる。

以下、本実施例のＶＴＲの再生系の構成について簡単に
説明する。スイッチＳＷＩ。

ＳＷ２．ＳＷ３．ＳＷ４は記録時と同様のタイミンクで
制御され、これによってスイッチ１９．２０のＰ側端子
より２系統の再生信号を得る。これら２系統の再生信号
はアンプ３１゜３２を介してディジタル復調回路３３．
３４に供給され、復調される。復調されたデータはバッ
ファメモリ３５．３６を介してＥＣＣ復号回路３７．３
８に供給され、誤り訂正が施される。誤り訂正が施され
たデータは合成回路３９にて元の１系統のデータ信号と
される。

標準モードで記録された信号の場合には、この合成回路
３９の出力データをスイッチ４ｏのＣ端子を介してその
ままディジタル−アナログ変換器４１に供給すれば、ア
ナログビデオ信号を復元できる。２倍モードで記録され
た信号の場合はブロック復号回路４３にてブロック符号
化されたデータを元のデータに戻して後、スイッチ４０
のＢ端子を介してＤ／Ａ変換器４１に供給される。また
４倍モードで記録された信号の場合はブロック復号回路
４３の出力データを更にフィールド間補間回路４４に供
給し、該回路４４にて駒落しを行ったフィールドのデー
タを復元した後スイッチ４０のＡ端子を介してＤ／Ａ変
換器４２に供給される。尚、このスイッチの切換につい
ては、操作部５の操作により行っても、記録信号中に記
録モードを示す情報を記録しておき、これを再生するこ
とによって行ってもよい。

前述の実施例に於てはヘッド構成は第２図（Ａ）、（Ｂ
）に示す如き構成としたが、他の構成とすることも可能
である。

第５図は他のヘッド構成例を示す図であって、ヘッドＨ
＋はプラスアジマスのヘッド、ヘッドＨ−はマイナスア
ジマスのヘッドであり、これらは互いに近接して設けら
れ、所望のトラックピッチに応じた所定の段差を回転軸
方向に有している。

このヘッド構成では、シリンダ５４はビデオ信号の１フ
イールドの期間に１回転、即ち第２図のヘッドの２倍の
速度で回転し、テープＴはシリンダ５４に対しテープガ
イド５５ａ。

５５ｂにより例えば３００’程度の角範囲に亘って巻装
される。ヘッドＨ＋、Ｈ−は標準モード時には各トレー
スで信号の記録を行い、データを１　／　ｎに圧縮する
１倍モードではｎトレースに一度即ちｎ回転に一度、信
号の記録を行う。但しこの場合、信号の記録が行えない
期間か存在するのて第１図に示す如きバッファメモリか
らの読み出し期間を第１図の場合に比して短くしてやら
ねばならない。例えばテープをＸｏの角範囲に巻装する
場合、読出し期間はｌフィールド期間の（ｘ　／　３６
０　）以下とする必要がある。

尚、前述の実施例に於て各画素のデータ数の削減にはブ
ロック符号化を用いるとして説明したが、予測差分符号
化等地の手法を用いることも持ち論である。また画素数
を削減する手法としては、単純に駒落しを行ったが、ｎ
フィールドを１周期とするサブサンプリング、可変密度
サンプリング等を用いることも可能である。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明の装置によれば、互いに異なる
アジマス角を有するヘッドを常に対として用いることに
より、アジマス記録によりこれらのヘッドで記録を行う
周期が自由に設定できる。そのため記録時間を任意に設
定できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲの
概略構成を示す図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図のＶＴＲに於るヘッド構
成を示す図、 第３図は第１図のＶＴＲによるテープ上の記録パターン
を示す図。 第４図は第１図のＶＴＲの各部の動作タイミングを示す
タイミングチャート、 第５図はヘッド構成の他の例を示す図、第６図は従来の
ディジタルＶＴＲのへ１）ド構成を示す図、 第７図（Ａ）、（Ｂ）は第６図のＶＴＲによる記録パタ
ーンを示す図である。 ３はブロック符号化回路、４は駒落し回路、５は操作部
、６はシステムコントローラ、７はスイッチ、１３．１
４はバッツァメモリ。 ＳＷＩ、ＳＷ２．ＳＷ３．ＳＷ４は夫々スイッチ、ＨＡ
＋、ＨＡ＋、ＨＢ＋、ＨＢ−は夫々磁気ヘッドである。 第２図（８） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力されたディジタル情報の情報量を削減 するデータ圧縮手段と、互いにアジマス角が異なりかつ
   近接して回転する一対のヘッドにより前記入力されたデ
   ィジタル情報と前記圧縮されたディジタル情報とを択一
   的に記録可能な記録手段と、該記録手段で記録する情報
   に応じて前記一対のヘッドにより記録を行う周期を切換
   える切換手段とを具えるディジタル信号記録装置。