JP2664988B2 - ディジタルビデオ信号記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタルビデオ信号の通常記録および
長時間記録を行うディジタルビデオ信号記録装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のアナログVTR、たとえば、VHS方式VTRにおける
記録モードとしては、第４図に示すように通常記録モー
ドと長時間記録モードとがある。第４図（ａ）の通常記
録モードでは58μｍのトラックピッチを有する斜めの１
トラックに１フィールドのアナログビデオ信号を記録す
る。長手方向コントロールトラックCTにはテープの送り
速度を制御する信号、NTSCビデオ信号の場合は約30Hzの
信号を記録する。第４図（ｂ）の長時間記録モードの場
合は、テープ送り速度を1/3にして、トラックピッチを1
9μｍとすることにより３倍の記録時間を得ている。

第５図は上記記録を行う回転ヘッド形信号記録装置を
示しており、25は回転ドラム、26は磁気テープ、27,28
は回転ドラム25に取り付けられた磁気ヘッドである。回
転ドラム25は約1800RPMで回転しており、180゜に巻付け
られた磁気テープ26に１フィールド（約60Hz）のアナロ
グビデオ信号を１トラックに順次記録する。ここで、ト
ラックパターン上の1,2,1,2…は磁気ヘッド27,28のいず
れかを表している。磁気ヘッド27,28は第４図（ａ），
（ｂ）のトラックパターンを実現するためにトラック幅
の異なる２つのヘッドを近接して取付けた、いわゆるコ
ンビネーションヘッドである。

従来のVTRでは、トラックピッチを変えて長時間記録
を行っているので、長時間モードではビデオ信号の品質
が劣化するが、高品質を要求されない場合あるいは長時
間記録が必要な場合に使われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ディジタルビデオ信号を記録する場合
には、面記録密度すなわちトラックピッチと線記録密度
が最適になる様に記録を行うため、長時間モード時にト
ラックピッチを小さくすると、磁気テープから必要な再
生出力が得られず、ディジタル信号の記録再生が不可能
になるという問題点があった。

また、ドラム回転数を1/3にして記録することも考え
られるが、ヘッドとテープの相対速度が変わるため、電
磁変換特性が変化し最適記録を行うのは難しいという問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、通常記録モードと長時間記録モードの記録
をトラック幅、ドラム回転数を変えないで、即ち電磁変
換特性を変化させないで記録できるディジタルビデオ信
号記録装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るディジタルビデオ信号記録装置は、Ｎ
倍の長時間記録モード時、テープ送り速度を通常モード
の1/Nとし、１フィールドのディジタルビデオ信号を1/N
のレートに圧縮し、通常記録モード時Ｍ本のトラックに
記録していたものを、ドラム回転数を変えずに、1/Mず
つ、１つのヘッドがテープ上を１回トレースする毎に、
１回のトレースに要する全期間をＮ分割してなる，該全
期間内におけるその位置がトレース毎に１つずつ遅れな
がらＮ回のトレースで一巡するような単位期間に、同時
にトレースされるＬ本のトラック単位でその各々に、順
次記録するようにして、M/N本のトラックに記録するよ
うにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、1/Nに圧縮した１フィールドの
ディジタルビデオ信号をM/N本のトラックに間欠記録す
ることにより、面記録密度を一定に保ちながら、トラッ
ク幅、ドラム回転数を変化させないようにしたので、電
磁変換特性をも一定に保ちながら記録を行うことができ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例によるディジタルビデオ
信号記録装置における記録トラックパターンを示す図で
ある。第１図（ａ）の通常記録モード時に対して第１図
（ｂ）に示す長時間記録モードでは、１トラックを1/N
（ここではＮ＝３）に分割し、送り速度も1/Nにするこ
とにより図に示すようなトラックパターンが得られる。

このようなトラックパターンを生成するディジタルビ
デオ信号記録装置について、第２図のブロック図を用い
て説明する。

第２図において１はアナログビデオ信号の入力端子、
２は帯域制限用のローパスフィルタ、３はアナログ・デ
ィジタル（A/D）変換回路、４は通常記録モード用のデ
ータ圧縮回路、５はA/D変換回路３とデータ圧縮回路４
の出力を選択するセレクタ、６は磁気テープ上で起こる
ドロップアウトなどによる誤りを訂正，補間するために
データのシャフリング，誤り訂正符号化を行う符号器,7
は磁気テープ上でディジタルデータの記録再生を可能に
する変調器、８は記録アンプ、９は回転ドラム、10,11
は回転ドラム９上に取付けられた回転ヘッド、12は磁気
テープ、13はキャプスタンサーボ用のコントロール信号
を記録する固定ヘッド、14はテープ走行を行うキャプス
タンモータ、15はキャプスタンサーボ回路、16は再生ア
ンプ、17は磁気テープからの再生信号をディジタルデー
タに変換する復調器、18は誤り訂正及びデータの並び替
えを行う復号器、19は圧縮データを元のビデオ信号に戻
すデータ伸長回路、20は復号器18とデータ伸長回路19の
出力を選択するセレクタ、21はディジタル・アナログ
（D/A）変換回路、22はローパスフィルタ、23はビデオ
信号の出力端子、24はコントロール回路である。

入力端子１からたとえば、NTSCコンポジットビデオ信
号が入力され、ローパスフィルタ２で4.2MHzの帯域に制
御されたビデオ信号が、A/D変換回路３でカラー副搬送
周波数F_SC（≒3.58MHz）の４倍の周波数で標本化され、
８ビットに量子化される。ディジタルビデオ信号のレー
トは４×F_SC×８≒125MBPS程度となる。垂直・水平ブラ
ンキングのデータを除いた有効データレートは約90MBPS
であり、データ圧縮回路14で1/3の30MBPSに圧縮され、
セレクタ５で非圧縮データと圧縮データのいずれかが選
択され、符号器６でデータのシャフリング、誤り訂正符
号の付加を行い、非圧縮データで約120MBPS、圧縮デー
タで40MBPS程度のレートとなる。磁気テープ上に記録す
る順序に並べられた信号は、変調器７で8/10変調などの
ディジタル変調が施されて、記録アンプ８を通り回転ド
ラム９へ送られる。回転ドラム９内のロータリートラン
ス（図示せず）を介して、回転ヘッド10,11から磁気テ
ープ12にディジタルビデオ信号が記録される。

非圧縮の場合の120MBPSのディジタルビデオ信号を1/2
インチ幅の磁気テープに記録する場合、すなわち通常記
録モード時はたとえば回転ドラムを90回転／秒（RPS）
にして磁気ヘッド10,11をそれぞれ２チャンネルヘッド
にすれば記録可能である。従って、第１図（ａ）の1,2
のトラックパターンは磁気ヘッド10,11によって記録さ
れたそれぞれ２トラックとなる（点線で示す）。この
時、１フィールドのビデオ信号はＭ＝６本のトラックに
記録され、コントロールトラックには固定ヘッド13か
ら、第１図（ａ）の（ア）のような90Hzの信号が記録さ
れる。

圧縮の場合の40MBPSの信号を記録する場合、すなわち
Ｎ＝３倍の長時間記録モード時は、回転数を90RPSとし
たまま、テープ送り速度をキャプスタンサーボ回路15が
キャプスタンモータ14をコントロールして1/3とし、更
にコントロール回路24から第１図（ｂ）の（エ），
（オ），（カ）のクロックを供給してこれらの信号の
“L"レベル時のみ記録を行うことにより、回転ドラム９
が１回転半する間に第１図（ｂ）のように斜めトラック
を形成することができる。すなわち１フィールドのビデ
オ信号は、略々M/N＝6/3＝２本のトラックに記録され
る。

このようなトラック形成を行うための信号フォーマッ
トとして、第３図のものが考えられる。第３図（ａ）は
１つのセグメントを表しており、プリアンブル，複数の
データブロック，ポストアンブルから構成されている。
１データブロックは第３図（ｂ）のようにヘッダーとデ
ータ及び誤り訂正符号から構成されディジタルビデオ信
号はこのデータ部分に当たる。更にヘッダーは第３図
（ｃ）のように同期信号，アドレス，識別符号（ID），
及びパリティからなり、非圧縮／圧縮の識別信号はIDの
部分に入れられる。

第３図（ａ）のセグメントを圧縮時のトラックパター
ンの第１図（ｂ）のひとつ分に設定すれば、３セグメン
トでひとつの斜めトラックを構成することができ、通常
記録モード（非圧縮）のトラックも容易に構成すること
ができる。

さて、再生時は、回転ドラム９を90RPSで回転させ、
コントロールトラックCTから固定ヘッド13で再生した信
号が90Hzになる様にキャプスタンサーボ回路15でキャプ
スタンモータ14を制御することにより、通常記録モー
ド、長時間記録モードいずれの場合も記録されている各
トラックを再生することが可能である。

回転磁気ヘッド10,11から再生された信号は、再生ア
ンプ16で増幅された後、復調器17で等化，クロック再
生，信号検出が行われ、ディジタル信号に戻した後、変
調器７と逆の変換則により、元のディジタルビデオ信号
に変換される。復号器18では、時間軸補正，誤り訂正，
逆シャフリング，補間処理を行い、圧縮データの場合
は、データ伸長回路19で伸長して元のビデオ信号に戻
す。セレクタ20では、通常記録モードの場合は復号器18
の出力を、長時間モードの場合はデータ伸長回路19から
の出力を選択し、D/A変換回路21でアナログビデオ信号
に変換し、ローパスフィルタ22で帯域外の信号を除き出
力端子23より出力される。

通常記録モード時と長時間記録モード時のドラム回転
数、トラック幅が同じであるので、再生信号の品質は同
じとなり、復調器17の等化，クロック再生，信号検出な
どの回路を切り替える必要は全くない。

なお、上記実施例では、ドラム回転数90RPSで,2チャ
ンネルヘッドを用いる場合について述べたが、任意のド
ラム回転数、ヘッド数の場合にも本発明は適用できる。

また、通常記録モードを非圧縮、長時間記録モードを
圧縮としたが、両方とも圧縮してその圧縮比を変えても
良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、Ｎ倍の長時間記録
モード時、テープ送り速度を1/Nとし、ドラム回転数、
トラック幅を変えないで１フィールドのディジタルビデ
オ信号を略々M/N本のトラックに間欠記録するようにし
たので、テープからの再生信号の品質が変化しない、信
頼性の高いディジタルビデオ信号記録装置が得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるディジタルビデオ信
号記録装置における通常記録モード時と長時間記録モー
ド時のトラックパターン図、第２図はこの発明の一実施
例によるディジタルビデオ信号記録再生装置のブロック
図、第３図はこの発明に用いる信号フォーマット図、第
４図は従来のビデオ信号記録装置によるトラックパター
ン図、第５図は従来例の磁気ヘッドの配置の説明に用い
る概略図である。 １は入力端子、４はデータ圧縮回路、９は回転ドラム、
10,11は回転磁気ヘッド、12は磁気テープ、13は固定ヘ
ッド、14はキャプスタンモータ、15はキャプスタンサー
ボ回路、24はコントロール回路である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１フィールドのビデオ信号をＭ（M:整数）
   本の相接するトラックからなる斜めトラックに、Ｌ（L:
   偶数）チャンネルを有する回転ヘッドを用いて記録する
   ディジタルビデオ信号記録装置であって、 Ｎ（N:実数）倍の長時間記録を行う場合に、テープ送り
   速度を1/Nとし、１フィールドの信号を、1/Mずつ、１つ
   のヘッドがテープ上を１回トレースする毎に、１回のト
   レースに要する全期間をＮ分割してなる，該全期間内に
   おけるその位置がトレース毎に１つずつ遅れながらＮ回
   のトレースで一巡するような単位期間に、同時にトレー
   スされるＬ本のトラック単位でその各々に、順次記録す
   るようにして、略々M/N本のトラックに記録するように
   したことを特徴とするディジタルビデオ信号記録装置。