JPH02260283A

JPH02260283A - 映像信号記録再生装置

Info

Publication number: JPH02260283A
Application number: JP1081717A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Maezawa; 吉賢前澤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-23
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828040B2

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、映像信号の記録・再生方式及び装置に関腰詳
しくは、現存機器を使用して、容易に、かつ、安価に高
精細な映像信号を記録再生できる映像信号の記録・再生
方式及びその装置に関するものである。

（従来の技術〕従来、例えばアナログ記録方式の家庭用ビデオテープレ
コーダにおいては、記録波長の短縮、すなわち、記録時
の変調周波数を高める方式、いわゆるハイバンド方式を
採用することにより、解像度を高めることが知られてい
る。また、記録の忠実度を高めるために、ディジタル記
録方式も採用されている。

しかし、高精細な映像信号を容易に、かつ、経済的に記
録する方式についてはまだ開発されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のハイバンド方式においては、実用的な記録波長に
は限度があるので、解像度を高めるうえでおのずと限界
が生じている。

一方、ディジタル方式の記録では、映像信号をそのまま
ディジタル信号に変換した場合、記録する情報量が膨大
になり、現存の機器では受容できない程度に記録密度が
高くなり、新たに大容量の機器を開発する必要が生じる
ので、経済的ではない。ディジタルデータは、圧縮して
記録することが可能であるが、この場合にはデータ圧縮
、伸長のための回路の回路規模がかなり大規模なものと
なり、なお経済性に不満が残される。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、
現存機器を使用して、容易に、かつ、安価に高精細な映
像信号を記録再生できる映像信号の記録・再生方式及び
装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するため、記録及び再生す
る映像信号を時系列的に分割して記録及び再生するもの
である。

すなわち、本発明に係る映像信号の記録・、再生方式は
、入力された映像信号をディジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換段階と、変換されたディジタルデータを時分割
して複数の時系列データに分割する時分割段階と、分離
された時系列データをそれぞれ変調してアナログデータ
に変換する変調段階と、複数に分離されたアナログデー
タをそれぞれ記録する記録段階と、記録されたアナログ
データをそれぞれ再生する再生段階と、再生された各ア
ナログデータを復調により再生時系列データに変換する
復調段階と、再生時系列データを時系列順に並べて合成
し、一連の再生映像信号に復元する復元段階とを含むも
のである。

また、本発明に係る映像信号の記録・再生装置は、入力
された映像信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変
換回路と、変換されたディジタルデータを時分割して複
数の時系列データに分割する時分割回路と、分離された
時系列データをそれぞれ変調してアナログデータに変換
する複数の変調回路と、各変調回路が出力するアナログ
データを記録媒体に記録するとともに記録媒体に記録さ
れたアナログデータを再生する記録再生装置と、再生さ
れた各アナログデータを復調により再生時系列データに
変換する複数の復調回路と、再生時系列データを時系列
順に並べて合成し、一連の再生映像信号に復元する合成
回路とを備えたものである。

〔作　用〕

上記の構成によれば、高精細化により膨大な量になった
映像信号を時系列的に分割することにより、記録及び再
生に使用する機器が処理する情報量を現存機器の受容限
度内に納めることができ、現存機器を使用して膨大な量
の映像信号を処理できるようになる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図ないし第７図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

映像信号の記録・再生装置は、第１図に示すように、映
像信号ｌを入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ
変換回路２と、変換されたディジタルデータを時分割し
て３つの時系列データ１０４・１０５・１０６に分割す
る時分割回路３と、分割された時系列データ１０４・１
０５・１０６をそれぞれ変調してアナログデータに変換
する３つの変調器４・５・６と、変換された各アナログ
データを記録媒体に記録する一方、記録媒体からそのア
ナログデータを再生する３つの記録再生装置７・８・９
と、再生された各アナログデータを復調により再生時系
列データ２０４・２０５・２０６に変換する３つの復調
器１０−１１・１２と、再生時系列データを元の列順に
並べて合成し、一連の再生映像信号１４に復元する合成
回路１３とを備えている。

上記Ａ／Ｄ変換回路２は、公知の構成のものが使用され
ている。

上記時分割回路３は、ディジタルデータを時系列的に３
つに分“割できるように構成してあればよいが、ここで
は、一種のインターリーブにより隣接するデータが分散
して記録再生されるようにするため、３つのタイムスロ
ットが設けられ、第２図に示すように、Ａ／Ｄ変換器２
の出力１０２の各量子化ビットｂｉｔ　０−ｂｉｔ　Ｔ
内の各ビクセル（表示画面上の１ドツトに対応するデー
タ）■・■・■・・・・が順に異なるタイムスロットに
振り分けられ、３つの変調器４・５・６に個別的に入力
される３つの時系列データ１０４・１０５・１０６に分
割するように構成される。

なお、第２図に示した実施例では、Ａ／Ｄ変換回路２の
量子化ビットｂｉｔ　０＝ｂｉｔ　７を８ビツトとしで
あるが、この量子化ビット数は必要に応じて増減するこ
とができる。また、表示画面は、量子化ビットｂｉｔ　
０＝ｂｉｔ　Ｔ数に対応するプレーンを持つように構成
しである。男に、各ビクセル■・■・■・・・・の数字
の順番は時系列の順番を示している。

変調器４・５・６は、それぞれ入力した時系列データ１
０４・１０５・１０６を変調してアナログデータに変換
するように構成され、使用する記録媒体の特性に応じた
公知のものが適宜使用される。ここでは、一般のビデオ
テープレコーダで記録再生ができるようにするため、第
３図（ａ）に示すように、複合映像信号にデータを多重
記録する方式に適合できるようになっている。第３図（
ａ）のデータは、同図（ｂ）に示す振幅情報を有する輝
度信号成分と、同図（ｄ）に示す振幅情報を有する同図
（Ｃ）の色信号成分とを多重化したものであり、記録密
度を高めるために、輝度信号の振幅情報、色信号の振幅
情報、及び位相情報を組み合わせたデＶりとして記録さ
れ、再生される。すなわち、輝度信号の振幅を１６段階
に分離可能であるとすれば、４ビツトの情報が輝度信号
の振幅の変化によって記録再生され、色信号の振幅情報
と位相情報とによって、第３図（ｅ）の信号空間ダイア
グラムに示すように３２通り、すなわち、５ドツト分の
情報が１回の変調で記録されるようになっている。

なお、第３図（ｅ）の信号空間ダイアグラムは、色信号
の振幅情報と位相情報とがどのような情報を現すかを示
したものであり、ここでは３２点が平面上に配置され、
１回の変調で３２通りの情報が記録されるようにしであ
るが、必要に応じて更に多くの情報を現す点を設けるこ
とが可能である。

復調器１０・１工・１２は、変調器４・５・６と逆の動
作をして、再生された各アナログデータを復調して各変
調器４・５・６に人力された時系列データ１０４・１０
５・１０６に対応する再生時系列データに変換するよう
になっている。

合成回路１３は、再生時系列データ２０４・２０５・２
０６を元の映像信号のデータの順に並べて合成し、一連
の再生映像信号１４に復元するようになっている。ここ
では、第４図ないし第７図に示すように、合成回路１３
は、各再生時系列データ２０４・２０５・２０６を格納
するバッファメモリからなるフレームメモリ２４４・２
４５・２４６と、補間回路２５０と、マルチプレクサ２
５１と、図示しないＤ／Ａ変換器とを備えている。

補間回路２５０は、各フレームメモリ２４４・２４５・
２４６の状態に対応してＨ−Ｌ切換えされる各制御人力
Ｃ４・Ｃ５・Ｃ６を入力し、マルチプレクサ２５１の各
入力端子に各再生時系列データ２０４・２０５・２０６
あるいはその補間データを出力するように構成されてい
る。上記制御入力Ｃ４は、フレームメモリ２４４にデー
タが格納されているときにはＨに切換えられ、フレーム
メモリ２４４が空の場合にはＬに切換えられる。

他の制御人力Ｃ５・Ｃ６は、それぞれフレームメモリ２
４５・２４６の状態に対応して、同様にＨ・Ｌ切換えさ
れる。補間回路２５０は、各フレームメモリ２４４・２
４５・２４６とそれに対応する制御人力Ｃ４・Ｃ５・Ｃ
６とを入力する３つのアンド回路２５４ａ・２５５ａ・
２５６ａと、これらアンド回路２５４ａ・２５５ａ・２
５６ａの出力を個別的に入力し、マルチプレクサ２５１
の各入力端ａ−ｂ−ｃに出力する３つのオア回路２５４
ｂ・２５５ｂ・２５６ｂと、時系列的に出力が先行する
オア回路２５４ｂ・２５５ｂ・２５６ｂの出力と制御人
力Ｃ４・Ｃ５・Ｃ６の反転出力とを入力し、時系列的に
同期するオア回路２５４ｂ・２５５ｂ・２５６ｂに出力
する３つのアンド回路２５４ｃ・２５５ｃ・２５６ｃと
を備えている。

上記マルチプレクサ２５１は、各入力端ａ−ｂ・Ｃ−ａ
・ｂ・Ｃの順に操作して３つのフレームメモリ２４４・
２４５・２４６の時系列的関係を復元するように構成さ
れている。

なお、第４図は、各フレームメモリ２４４・２４５・２
４６に完全に再生時系列データ２０４・２０５・２０６
が格納されている場合を示している。第５図は、第１の
フレームメモリ２４４のみに再生時系列データ２０４が
格納され、他のフレームメモリ２４５・２４６が空であ
る場合を示しテイル。第６図は、第１及び第２のフレー
ムメモリ２４４・２４５に再生時系列データ２０４・２
０５が格納され、第３のフレームメモリ２４６が空の場
合を示している。第７図は、第１及び第３のフレームメ
モリ２４４・２４６に再生時系列データ２０４・２０６
が格納され、第２のフレームメモリ２４５が空である場
合を示している。

上記した映像信号の記録・再生装置を用いて実施する映
像信号の記録・再生方式においては、Ａ／Ｄ変換回路２
によって、映像信号１がディジタルデータ１０２に変換
するＡ／Ｄ変換段階が実行される。そして、このディジ
タルデータ１０２の各量子化ピッ）ｂｉｔ　Ｏ〜ｂｉｔ
　７内の各ピクセル■・■・■・・・・が順に３つタイ
ムスロットに振り分けられ、各変調器４・５・６に個別
的に入力される３つの時系列データ１０４・１０５・１
０６に分割される時分割段階が実行される。

各時系列データ１０４・１０５・１０６を入力する各変
調器４・５・６では、各時系列データ１０４・１０５・
１０６が、複合映像信号に輝度信号成分と色信号成分と
を多重化させたアナログデータからなる複合映像信号に
変調される。そして、変調された各複合映像信号を記録
再生装置７・８・９により記録媒体に記録する記録段階
が実行され、また、記録再生装置７・８・９により当該
記録媒体から各複合映像信号を再生する再生段階が実行
される。次に、復調器１０・１１・１２において再生さ
れた各複合映像信号が、ディジタルデータからなる各再
生時系列データに復調する復調段階が実行される。そし
て、復調された各再生時系列データが合成回路１３にお
いて元の映像信号に対応する順序に並べ変える復元段階
が実行される。

以上のように構成された映像信号の記録・再生方式及び
装置によれば、上記時分割回路３によって実行される時
分割段階においては、データの分割により、以後のデー
タ処理回路に伝達される情報量が入力された映像信号の
１／３となるので、現存の機器の許容情報量以下に納め
ることができる。また、ディジタルデータ１０２の各量
子化ビットｂｉｔ　０＝ｂｉｔ　Ｔ内の各ピクセル■・
■・■・・・・が順に３つタイムスロットに振り分けら
れるので、一種のインターリーブにより隣接する各ピク
セル■・■・■・・・・が３つの時系列データ１０４・
１０５・１０６に分散され、データの破損が連続するこ
とを防止されてデータの再生時の補間を容易にできる利
点が得られる。

また、変調器４・５・６によって実行される変調段階で
は、輝度信号の振幅情報、色信号の振幅情報及び位相情
報を組み合わせて使用され、特に、色情報については信
号空間ダイアグラム上の３２点によって１回の変調で５
ビット分の情報を記録できるようにしであるので、現存
の機器の許容情報量内に高密度化に情報を記録すること
ができる。また、このような手法は、従来のモデム（変
調・復調装置）においても、いわゆるＡＰＳＫ方式とし
て採用されているが、従来のモデムでは、基準位相を確
保するため映像信号から色情報を分離する技術を応用で
きなかったのに対して、本発明の方式では、複合映像信
号のバースト領域を利用して確保できるので、映像信号
から色情報を分離する技術を応用できるようになる。

更に、変調器４・５・６から出力される各複合映像信号
は、タイムスロットで分割されたディジタルデータ１０
４・１０５・１０６をアナログ化した信号で構成されて
いるので、複合映像信号の映像部分に各時系列データを
変調して得たアナログ信号を重畳することにより、高精
細化が図られていない通常のビデオテープレコーダに入
力して磁気テープに記録することができる。また、その
磁気テープから再生した各複合映像信号を変調器１０・
１１・１２に入力し、合成回路１３でデータの順序をも
との時系列順に並べかえて再生映像信号１４を得ること
もできる。

上記合成回路１３は、マルチプレクサ２５１によって３
つタイムスロットに振り分けられた各ピクセル　■・■
・■・・・・がもとの順序に並べ変えて出力される。

本実施例では、第４図に示すように、合成回路１３の各
フレームメモリ２４４・２４５・２４６に完全に再生時
系列データ２０４・２０５・２゜６が格納されている場
合には、マルチプレクサ２５１の走査順に各ピクセル■
・■・■・・・・が完全に元の順序に並べ変えられた再
生映像信号１４が出力される。

また、例えば第５図に示すように、２つのタイムスロッ
トに属する各複合映像信号が合成回路１３への入力タイ
ミングの不一致によって欠落し、第２及び第３のフレー
ムメモリ２４５・２４６が空になった場合には、マルチ
プレクサ２５１が入力端ａを走査する時にフレームメモ
リ２４４のピクセル■のデータがアンド回路２５４ａに
入力されるとともに該アンド回路２５４ａに制御人力Ｃ
４（＝Ｈ）が入力されるので、ピクセル■のデータがア
ンド回路２５４ａ、オア回路２５４ｂ、および入力端ａ
を介してマルチプレクサ２５１から出力される。入力端
すを走査するとき°には、フレームメモリ２４４のピク
セル■のデータが、アンド回路２５４ａ、オア回路２５
４ｂを介してアンド回路２５５Ｃに人力されるとともに
、制御人力Ｃ５（−Ｌ）の反転出力（−Ｈ）がアンド回
路２５４ｃに人力され、オア回路２５５ｂからフレーム
メモリ２４４のピクセル■のデータがマルチプレクサ２
５１を経て出力され、欠落した第２のピクセル■に対応
するデータがピクセル■のデータによって補間されるこ
とになる。マルチプレクサ２５１が入力端Ｃを走査する
時には、フレームメモリ２４４のピクセル■のデータが
アンド回路２５４ａ、オア回路２５４ｂ、アンド回路２
５５ｃ及びオア回路２５５ｂを経てアンド回路２５６ｃ
に入力される一方、制御人力Ｃ６（＝Ｌ）の反転出力（
＝Ｈ）がアンド回路２５６Ｃに入力され、フレームメモ
リ２４４のピクセル■のデータが更にアンド回路２５６
Ｃ、オア回路２５６ｂ及びマルチプレクサ２５１を経て
出力され、ピクセル■に対応するデータがピクセル■の
データによって補間されることになる。

なお、オア回路２５６ｂの出力は、マルチプレクサ２５
１に出力されると同時にアンド回路２５４Ｃに入力され
るが、制御信号Ｃ４（＝Ｈ）の反転信号はＬとなるので
、アンド回路２５４ｃは出力しない。その結果、マルチ
プレクサ２５１の出力は■■■■■■■■・・・と補間
される。ここでは、第１のフレームメモリ２４４のピク
セル■が入力された時に欠落している他のフレームメモ
リ２４４のピクセル■・■が補間される場合を説明した
が、第１及び第３のフレームメモリ２４４・２４６のデ
ータが欠落している場合には同様にして第２のフレーム
メモリ２４５に記憶されたピクセル■によって欠落した
ピクセル■・■のデータが補間され、また、第１及び第
２のフレームメモリ２４４・２４５のデータが欠落して
いる場合には同様にして第３のフレームメモリ２４６に
記憶されたビクセル■によって欠落したビクセル■・■
のデータが補間されることになる。

このように、いずれか１つの再生時系列データ２０４・
２０５・２０６が入力された時に他の再生時系列データ
２０４・２０５・２０６のデータを自動的に補間するこ
とにより、記録された各複合映像信号あるいは再生され
復調された再生時系列データ２０４・２０５・２０６の
データ数が入力された映像信号のデータ数に満たなくて
も、入力された映像信号のデータ数同数のデータ数の再
生映像信号１４を得ることができる。

また、第６図あるいは第７図に示すように１つのタイム
スロットに属する複合映像信号が欠落した場合には、同
様にデータが欠落しているフレームメモリ２４４のビク
セル■・■・■・・・・に対応するデータは、時系列的
にそのタイムスロットに先行するタイムスロットのデー
タによって補間される。後行のタイムスロットのデータ
がある場合には、この後行のタイムスロットのデータが
出力されるとともに、このデータでこの後行のタイムス
ロットに更に後行し、データが欠落しているタイムスロ
ットの補間データが更新されることになる。

すなわち、マルチプレクサ２５１の出力は、第６図の場
合には■■■■■■■■・・・と補間され、第７図の場
合には■■■■■■■■・・・と補間される。このよう
に、再生時系列データ２０４・２０５・２０６が人力さ
れるごとに補間の状態を更新する場合には、より原画の
映像信号に近い再生映像信号１４を得ることができ、記
録時に入力された映像信号の信号数の入力を受けた時に
最終的に完全な再生を完了することができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る映像信号の記録・再生方式は、以上のよう
に、入力された映像信号をディジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換段階と、変換されたディジタルデータを時分
割して複数の時系列データに分割する時分割段階と、分
離された時系列データをそれぞれ変調してアナログデー
タに変換する変調段階と、複数に分離されたアナログデ
ータをそれぞれ記録する記録段階と、記録されたアナロ
グデータをそれぞれ再生する再生段階と、再生された各
アナログデータを復調により、再生時系列データに変換
する復調段階と、再生時系列データを元の映像信号のデ
ータの順に並べて合成し、一連の再生映像信号に復元す
る復元段階とを含む構成からなっている。

また、本発明に係る映像信号の記録・再生装置は、以上
のように、入力された映像信号をディジタルデータに変
換するＡ／Ｄ変換回路と、変換されたディジタルデータ
を時分割して複数の時系列データに分割する時分割回路
と、分離された時系列データをそれぞれ変調してアナロ
グデータに変換する複数の変調回路と、各変調回路が出
力するアナログデータを記録媒体に記録するとともに記
録媒体に記録されたアナログデータを再生する記録再生
装置と、再生された各アナログデータを復調により再生
時系列データに変換する複数の復調回路と、再生時系列
データを時系列順に並べて合成し、一連の再生映像信号
に復元する合成回路とを備えた構成である。

これにより、Ａ／Ｄ変換によりディジタル化された映像
信号を時分割して複数の時系列データに分割するので、
以後のデータ処理回路に伝達される情報量を現存の機器
の許容情報量以下に納めることができ、現存機器を使用
して使用して、容易に、かつ、安価に高精細な映像信号
を記録再生できる。

特に、本発明において、時分割段階で時分割回路によっ
てタイムスロットで分割したディジタルデータを、変調
段階で変調回路によってアナログ信号に変換記録するの
で、現存機器によって容易に記録し、再生することがで
きるとともに、データの破損に対して再生後に破損デー
タが連続するのを防止でき、データ破損により高精細化
が損なわれるのを防止できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すものであ
る。第１図は、映像信号の記録・再生方式およびその装置の
全体構成を示すブロック図である。第２図は、時分割回路の動作を説明する説明図である。第３図（ａ）は変調回路出力の構成を示す波形図、第３
図（ｂ）は輝度信号成分の波形図、第３図（Ｃ）は色信
号成分の波形図、第３図（ｄ）は色信号成分の振幅情報
の波形図、第３図（ｅ）は色信号の振幅情報と位相情報
が現す情報を示す信号空間ダイヤグラムである。第４図ないし第７図は、それぞれ、合成回路の＋浸酸及
び再生時系列データの合成回路への入力状態が異なる場
合の作用状態を説明する説明図である。１は映像信号、２はＡ／Ｄ変換回路、３は時分割回路、
４は変調器、５は変調器、６は変調器、７は記録再生装
置、８は記録再生装置、９は記録再生装置、１０は復調
器、１１は復調器、１２は復調器、１３は合成回路、１
４は再生映像信号、１０４は時系列データ、１０５は時
系列データ、１０６は時系列データ、２０４は再生時系
列データ、２０５は再生時系列データ、２０６は再生時
系列データ、２５０は補間回路である。築図（ｅ）（Ｒ−Ｙ）

Claims

【特許請求の範囲】１、入力された映像信号をディジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換段階と、変換されたディジタルデータを時分割して複数の時系列
データに分割する時分割段階と、分離された時系列データをそれぞれ変調してアナログデ
ータに変換する変調段階と、複数に分離されたアナログデータをそれぞれ記録する記
録段階と、記録されたアナログデータをそれぞれ再生する再生段階
と、再生された各アナログデータを復調により再生時系列デ
ータに変換する復調段階と、再生時系列データを元の映像信号のデータの順に並べて
合成し、一連の再生映像信号に復元する復元段階と、を含むことを特徴とする映像信号の記録・再生方式。２、入力された映像信号をディジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換回路と、変換されたディジタルデータを時分
割して複数の時系列データに分割する時分割回路と、分
離された時系列データをそれぞれ変調してアナログデー
タに変換する複数の変調回路と、各変調回路が出力する
アナログデータを記録媒体に記録するとともに記録媒体
に記録されたアナログデータを再生する記録再生装置と
、再生された各アナログデータを復調により再生時系列
データに変換する複数の復調回路と、再生時系列データ
を時系列順に並べて合成し、一連の再生映像信号に復元
する合成回路とを備えていることを特徴とする映像信号
の記録・再生装置。