JPH02294177A

JPH02294177A - デジタル信号記録再生装置

Info

Publication number: JPH02294177A
Application number: JP1115602A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Nishikawa; 義信西川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-05-09
Filing date: 1989-05-09
Publication date: 1990-12-05

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、ハイビジョン信号（高品位テレビ信号）の帯
域圧縮伝送方式であるＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号を、回転磁気
ヘッドにて磁気テープ上にディジタル記録する映像記録
再生装置に関するものである。

（口）従来の技術最近、次世代のテレビとして、ハイビジョンが実用化に
向けて開発が進められている。ハイビジ３ンは、Ｒ−Ｇ
−Ｈの各信号帯域幅が３０ＭＨｚと極めて広帯域である
。そこで、このハイビジョン信号を衛星放送１チャンネ
ルで一般家庭に放送するためにはベースバンド信号帯域
幅で約８　Ｍ｝ｌｚまで帯域圧縮を行なう必要がある。

これを実現するために、アナログ・サンプル値伝送方式
のＭｕＳ　Ｅ　（Ｍｕｌｔｉ　Ｓｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ
　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる帯
域圧縮方式がＮＨＫで開発された。

このＭＵＳＥ方式の明細については、Ｎ　Ｈ　Ｋ　ａ　
Ｗｒ研究（第３９巻、第２号、Ｐ．１８〜Ｐ．　５３．
昭和６２年２月発刊）、テレビション学会誌（Ｖｏｌ．
４２、Ｎｏ８、Ｐ．　５１−Ｐ．　５Ｂ、昭和６３年８
月発刊）等で報告されているので、詳細な説明について
は省略するが、本発明に係わるＭＵＳＥ信号の伝送信号
形式を図５に示し、これを用いて簡単に説明しておく。

先程述べたように、ＭＵＳＥ信号はアナログ・サンプル
値伝送であるので、受信側でサンプリング・クロックを
再生する必要がある。この再生されたサンプリングクロ
ック（１６．　２Ｍ｝Ｉｚ）を用いて、伝送されてきた
アナログ・サンプル値をサンプリング（これをリサンプ
リングと呼ぶ）する。図５に示すように、１６．　２Ｍ
Ｈｚのサンプリングクロックで、１ライン当り４８０の
標本点が有り、その内ＨＤに１１サンプル、Ｃに９４サ
ンプノレ、Ｙに３７４サンプル、ＣとＹの間に１サンプ
ルのガードバンドが割り当てられている。その他に、垂
直プランキング期間に、（１）フレームパルス信号、（
２）コントロール信号、（３）クランプレベル信号、（
４　）Ｖ　Ｉ　Ｔ信号、（５）音声独立データ信号が多
重されている。

図５に示す伝送形式で送られてきたＭＵＳＥアナログ信
号は、受信側でデコードされるが、このデコードの信号
処理について説明しておく。図６は、ＭＩＪＳＥデコー
ダのブロック図を示す。放送衛星から送られてきた信号
は、チューナーにより復調され、ＭＵＳＥアナログ信号
として、ＭＵＳＥ７″コーダの入力端子（２０１）に入
力される。この後，ローバスフィルタ（２０２）によっ
て、８．　１５ＭＨｚに帯域制限される。繰り返し述べ
ることになるが、ＭｔＪＳＥ方式では、受信側で１６．
　２ＭＨｚリサンプリング・クロックを再生するシ・要
があり、この再生されたクロックを元にして、伝送され
てきたアナログ・サンプル値をリサンプリングする。こ
の時，リサンブリングクロックの位相がずれると波形ひ
ずみを発生し、大きな画質劣化の原因となる。このため
、クロック再生においては、ＨＤ信号内に含まれる位相
情報を基準にして、現在のりサンプリング・クロックと
の位相誤差を検出しながら、正しい位相のりサンプリン
グ・クロックを生成するようＰＬＬ回路（２０３）で構
成される。

従って、位相誤差制御されたサンプリング・クロックを
用いることにより、送信時のディジタルＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ
信号を正しく復元することができる。

このように位相制御されたりサンプリング・クロックに
よりＡ／Ｄ変換（２０４）された後、分離回路（２０５
）によって、映像信号Ｙ（輝度信号）・Ｃ（色差信号Ｒ
−Ｙ．Ｂ−Ｙ）　，音声信号、　コントロール信号、同
期信号が分離される。音声信号については、音声処理回
路（２０６）によって、元のアナログ音声信号に復元さ
れ、出力端子（２０７）から出力される。映像信号Ｙ−
Ｃについては、デヱンファシス（２０８）、逆ガンマ補
正（２０９）が施されて、一旦フレームメモリー（２１
０）に記憶される。ＭＵＳＥ方式では、４フィールド分
の画素データで１７ィールドの画面を復元する。この画
面の復元時に、画素信号の内挿が行なわれるが、内挿は
画面の静止状態、動作状懇に応じて、処理の方法が異な
る。

即ち、動き系では同一フィールド内の画素を用いて内挿
が行なわれ、静止系については他のフィールドの画素を
用いて内挿が行なわれる（２１２）。また、静止状態の
ものが、カメラのバンニングなどにより、画面全体がゆ
っくり動いている時には、動き系としてではなく、静止
系と同様の内挿を行なう（２１２）。　即ち、他のフィ
ールドの画素を用いて内挿を行なうが、この画素をフレ
ームメモリーから読み出す時、後で述べるコントロール
信号内にある動きベクトル情報を用いて、動きベクトル
に相当する量のアドレスをずらして読み出し、内挿を行
なう。

一方、分離回路（２０５）より分離されたコントロール
信号は、コントロール信号処理回路（２１　１　）で処
理される。このコントロール信号ハ、ｌフィールド内の
画像情報、即ちＹ及びＣのサブサンプル位相、水平及び
垂直方向の動きベクトル量等の情報であり、次のフィー
ルドの情報として１フィールドごとに伝送される。この
コントロール信号を用いて、Ｙ．Ｃのサンプル位相の決
定、静止状態・勧状襲に応じた画素の内挿を行なう（２
１２）。

この後、ＴＣＩデコーダ回路（２１３）、逆マトリック
ス回路（２１４）、ガンマ補正回路（２１５）、Ｄ／Ａ
変換回路（２１６）、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（２１７）を通って
、ハイビジョン信号（Ｒ　−　Ｇ　−　Ｂ）が出力され
る（２１８）。

このようなＭＵＳＥ信号を記録するＶＴＲとしては、特
開昭６　３−７　６　５　８　５（ＨＯ４Ｎ　５／９１
）に示されるものがある。この例について、第７図を用
いて説明する。このＶＴＲは、ｌフィールドのＭＵＳＥ
信号を１トラックでＦＭｙＲ調して記録するものである
。第７図において、（３０１）、（３０２）、（３０３
）、（３０４）・・・は磁気テープ上に記録されたトラ
ックパターンであり、各トラック間にはガードバンドが
設けられており、ヘッドはノンアジマスである。（３１
１）、（３１２）、（３１３）、（３１４）・・・は、
伝送時に各々フィールド（３００）、（３０１）、（３
０２）−・・内の垂直同期期間内に送られてくるコント
ロール信号の記録領域を示している。それ故、例えば（
３１１）に記録されるコントロール信号は、フィールド
（３０１）を制御するものである。１フィールド分の映
像信号を記録するトラック上には、複数フィールド分の
コントロール信号が記録される。実施例では、記録する
映像信号に対して、その１フィールド前のコントロール
信号と、更にもう１フィールド前のコントロール信号が
記録される。この２フィールド分のコントロール信号は
、入力ＭＵＳＥ信号の音声信号挿入位置に挿入される。

但し、このようにすると音声信号が失なわれることにな
るので、Ｍ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号から音声信号が分離され、
これに所定の処理を施すことにより、音声信号が失なわ
れないようになっている。従って、２フィールド分のコ
ントロール信号は、第７図に示すように、各トラックの
エッジ側（テープ入口側）のみに記録され′る。このＶ
ＴＲの倍速再生時において、ヘッドの軌跡は第７図の破
線のようになる。

この時、ヘッドから再生される信号は、ノンアジマス記
録であるので、トラック（３０１）の前半部分の映像信
号、トラック（３０２）の後半部分の映像信号、トラッ
ク（　３０３　）の前半部分の映像信号、トラック（３
０４）の後半部分の映像信号が再生される。コントロー
ル信号は、トラック（３０２）及び（３０４）に記録さ
れているものについては再生されないが、トラック（３
０１）、（３０３）では再生されるので、全７ィールド
のコントロール信号を再生することができる。この結果
、２倍遠再生においては、再生されたコントロール信号
に基づいて最適な画面を再生することができるものであ
る。

ところで、ＭＵＳＥ信号をリサンプリング後のディジタ
ル信号で記録するＭ　Ｕ　Ｓ　ＥディジタルＶＴＲを考
えた場合、記録帯域が増大するので、１フィールド当り
複数のトラックを用いて記録することになる。

ディジタルＶＴＲの場合（１）記録データ量が増大し、１フィールド当りの記録
トラック数が複数本必要とする。

（２）再生信号からは、′ｌ″　　″０”を識別できる
Ｓ／Ｎが確保されればよい。

（３）録画時間は、アナログＶＴＲ程度は必要。

といった条件から、アジマス記録、トラック幅の狭小化
が必要となってくる。アジマス記録するＭＵＳＥディジ
タルＶＴＲにおいて、２倍遠・３倍速・４倍速・６倍速
再主において、ヘッドで再生できるトラック上の記録ｗ
Ａ域を、それぞれ第８図（ａ　）（ｂ　）（ｃ　）（ｄ
　）で、斜線で示している。図から明らかなように、高
速再生になる程、各トラックのエッジ側領域の信号の再
生が、飛び飛び状態となる。従って、従来例のように、
コントロール信号を１本のトラックのエッジ側にのみ複
数７ィールド分記録しておく場合、高速再生になればな
る程、より多くのフィールド分のコントロール信号を記
録しておかなければならず、回路処理上複雑となる。ま
た、１７｛−ルド当り複数本の記録トラックを必要とす
るＭＵＳＥディジタルＶＴＲの場合、１本のトラック上
に、しかもエッジ側（テープ入口側）に記録すると、コ
ントロール信号を必ず再生できるようにトラック位置制
御をしなければならず、この制御が複雑である。

（ハ）発明が解決しようとする課題以上述べた様に、従来の方式を、Ｍ　Ｕ　Ｓ　Ｅディジ
タルＶＴＲに適用すると、高速再生の速度を遠くすれば
する程、より多くの７ィールドのコントロール信号を１
つのトラック上に記録しなければならず、また記録した
フィールドのコントロール信号によって、高速再生の速
度が制限されることになる。また、複数のトラックで１
フィールド分のＭ　ＵＳ　Ｅ信号を記録するＭ　ＬＩ　
Ｓ　ＥディジタルＶＴＲで、コントロール信号を１本の
トラックにの記録すると、コントロール信号を再生する
ために、トラック位置制御が複雑になるという問題が発
生する。

（二）課題を解決するための手段本発明は、上記Ｍ　Ｕ　Ｓ　ＥディジタルＶＴＲの高速
再生に対応するため、コントロール信号を記録する際、
１フィールドを博成する複数の全トラック上に、しかも
各トラックのスキャン方向にコントロール信号を連続す
るフレームで記録し、かつスキャン方向に繰り返し記録
すると共に、コントロール信号が記録されているフレー
ムであるかどうかを識別する信号を同時に記録するもの
である。

（ホ）作用本発明によると、ＭＵＳＥ信号のコントロール信号を，
ｌフィールドを構成する全トラックに、かつ各トラック
のスキャン方向に広く分敵して記録することにより、任
意の速度による高速再生時において、映像信号と同時に
コントロール信号を、全フィールドにわたって確実に再
生することがてきる。これによって、サブサンプル位相
、動きベクトル量を正しく再生できるので高品質な再生
画面を復元することができる。

（へ）実施例第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図を基に、動作原理について説明する。

放送衛星から送られてきた信号は、チューナにより復調
されたＭＵＳＥアナログ信号として、ＭＵＳＥディジタ
ルＶＴＲの入力端子（１０１）に入力される。入力され
たＭＵＳＥアナログ信号は、ローパスフィルタ（１０２
）によって８．　１５ＭＨｚに帯域制限される。帯域制
限されたＭＵＳＥアナログ信号は、前に述べたようにＨ
Ｄ信号を基にＰＬＬ制御（１０３）された１６．　２Ｍ
Ｈｚのりサンプリングクロックによってサンプリングさ
れ、Ａ／Ｄ変換器（１０４）によってディジタル信号に
変換される。′この後、分離回路（１０５）によって、
映像信号（Ｙ，Ｃ）、コントロール信号、音声信号、Ｈ
Ｄ信号等に分離される。音声信号は、音声デコーダ回路
（１０６）によって、伝送時の３値信号から２値信号に
戻されてメモリー（１０７　｝に記憶される。また、コ
ントロール信号はコントロール信号処理回路（１０８）
で２値識別されて順次メモリー（１０７）に記憶される
。映像信号Ｙ−Ｃについても、順次メモリー（１０７）
に記憶される。メモリー（１０７）に記憶された音声及
び映像データは、順次パリティ生成回路（１０９）に読
み出される。ここでは、第２図に示す訂正ブロックを構
成するように、垂直パリティと水．平パリティが生成さ
れ、生成されたパリテイはメモリー（１０７）に記憶さ
れる。第２図は、水平方向にｎ。ワードのＩＤ（一部を
コントロール信号の記録に使用）、ｎ，ワードの音声、
ｎ，ワードの映像（Ｙ，Ｃ）　、ｎ＊ワードの水平パリ
テイで晴成され、垂直方向にはｍ，ワードの音声または
映像（Ｙ，　Ｃ）．ｍｌワードの垂直パリテイで、１つ
の訂正ブロックが哨成されている。この訂正ブロックが
、Ｐブロックで１つのトラックを構成している。更に、
このようなトラックがＮ本で１フィールド分の映像デー
タ・音声データ・コントロールデータ等を記録する。

パリティ生成後、メモリー（１０７）からは、各チャン
ネルに対して、ｌＩ２図で示した訂正ブロックを行方向
（横方向）にデータが順次読み出される。同様の操作が
各チャンネルごとに行なわれ、Ｓチャンネルに分配され
る。各チャンネルに分配されたデータは、フレーム合成
回路（１１０）に入力される。ここでは、第３図に示さ
れるように、１つのフレームが構成される。フレームは
、２１ワードの同期信号を先頭に、ｌ，ワードのアドレ
ス信号、その後に各々ｎ０、助、ｎｆｘｎｓワードのＩ
Ｄデータ、音声データ、映像データ、バリティが付加さ
れる。フレームによっては、ＩＤデータ、音声データ、
映像データ部が垂直バリティになるものもある。即ち、
第２図に示した訂正ブロックの水平方向一行分に、同期
信号とアドレス信号が付加されて、順次送り出されるこ
とになる。この時、同期信号は、同期信号発生回路（１
１１）がら、またアドレス信号は、アドレス信号発生回
路（１１２）から各々出力されて，フレーム合成回路（
１１０）で合成される。

一方、ＭＵＳＥ信号のコントロール信号は、第９図に示
すように、１フィールド当り３２ビットあるので、これ
を８ビットごとに１ワード構成とすると、４ワードとな
る。このコントロール信号を、第３図に示すように、Ｉ
Ｄデータ領域に例えば１ワードづつ配置し、記録トラッ
ク上で４フレーム連続して記録すると１フィールド分の
コントロール信号を記録できる。この時、コントロール
信号が各フレームに含まれているかどうかを識別する信
号として、ＩＤ領域に別途配置する方法もよいが、ここ
ではアドレス信号を利用する。アドレス信号は、スキャ
ン方向に２進形式で“Ｏ”から順次“１″づつ増加して
与えていくものとする。この時、アドレス信号の下３桁
で“Ｏ″から“３”までにＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ信号のコント
ロール信号をＩＤ領域に配置し、“４”から“７″まで
には配置しないで記録する。このようにすると、連続し
た４フレームで１フィールド分のコントロール信号を記
録でき、８フレームごとに必ず１フィールド分のコント
ロール信号を記録することができ、スキャン方向に１フ
ィールド分のコントロール信号を広く分散しておくこと
ができる。更に、コントロール信号を記録しない空エリ
アに、その池の信号を記録することに利用できるメリッ
トがある。今説明した以外に、ｌフレーム内のＩＤ領域
に２ワード分や４ワード分のコントロール信号を記録す
る方法、また８フレーム周期で繰り返す以外にも、２フ
レーム、４フレーム、１６フレーム等任意の周期で繰り
返し記録してもよい。

尚、コントロール信号は、第５図におけるライン５５９
からライン５６３に位置するコントロール信号がライン
５６５からのフィールドの信号と共に記録され、ライン
ｌ１２１からライン１１２５に位置するコントロール信
号は、次のフレームのライン３からのフィールドの信号
と共に記録される。元来、伝送されるＭＵＳＥ信号のコ
ントロール信号は次のフィールドに対応するものなので
、上記の如く記録されることにより、同じトラックには
映像信号とこれに対応するコントロール信号が記録され
る。

次に、回転ヘッ・ドで記録するディジタルＶＴＲでは、
前に説明した理由から、ヘッドの切換わり即ち記録トラ
ックの両エッジ側には、ブリアンプル部とポストアンプ
ル部が設けられている。このプリアンプル・ポストアン
プル信号は、通常ディジタル記録される信号周波数の最
高記録周波数あるいはその整数分の１になる一定の周波
数の信号で記録されるが、これらの信号はプリアンプル
・ポストアンプル信号発生回路（１１３）で生成され、
先程の信号と合成回路（１１４）で合成される。合成さ
れた信号は、ディジタル変調（１１５）され、記録アン
プ（１１６）で増幅される。切換回路（１１７）で所定
のヘッドに接続されて、回転トランス（１１８）を介し
て、回転磁気ヘッド（１１９）で磁気テープ（１２０）
に記録される。この時、磁気テープ上に記録されるトラ
ックの信号７才−マットは、第４図に示すものとなる。

磁気テープ入口側に、Ｓ，フレーム長のプリアンプル信
号が、その後にＳ，フレーム長の音声・映像・パリティ
信号が、更にその後にＳ，フレーム長のポストアンプル
信号が記録される。

再生時においては、磁気テープ（１２０）に記録された
信号は、それぞれのチャンネルで磁気ヘッド（１１９）
によって読み出され、回転トランス（１１８）、切換回
路（１１７）を通して、再生アンプ（１２１）に入力さ
れ増幅される。増幅後、波形等化回路（１２２）で磁気
録再系で失なわれた特性が補償され、この再生信号を基
にしてクロックを再生（１２４）　Ｌ、このクロックを
用いて、波形等化後の信号から復調回路（１２３）で、
元のディジタル信号に復調される。

復調された信号から、同期検出回路（１２５）で同期信
号の検出が行なわれる。この同期検出信号を基準にして
、同期分離・Ｓ／Ｐ変換回路（１２６）でデータを分離
しＳ／Ｐ（シリアルからパラレルへ）変換後、ワード単
位でメモリー（１２７）に記憶される。

この時、コントロール信号、音声・映像信号共にメモリ
ー（１２７）に記憶される。メモリー（１２７）に記憶
されたデータは、順次誤り訂正回路（１２８）に読み出
され、訂正処理が行なわれる。訂正できないデータは、
Ｍ　Ｕ　Ｓ　Ｅデコーダ側で補関される。訂正処理後、
コントロール信号については、多重に記録されているの
で、一旦メモリー（１２７）がらコントロール信号処理
回路（１２９）に読み出され、多数決決定等の処理によ
り１フィールド分のコントロール信号を決定し、再びメ
モリー（１２７）に記憶する。この後、各データはＭＵ
ＳＥデコーダインタフエース回路（１３０）に送られ、
ＭＵＳＥデコーダ側の入出力仕様に合わせて、出力端子
（１３１）がら出力される。この出力された信号は、Ｍ
ＵＳＥデコーダで信号処理され、ハイビジョン信号に戻
されて、ディスプレーに表示されることになる。

通常再生時においては、今説明したとおりである。高遠
再生時においては、第８図に示したよう（二、再生ヘッ
ドは複数のトラックを横切って記録データを読み出すこ
とになる。この時、再生ヘッドは同アジマスで記録され
たトラックの信号を再生することができる。この再生で
きる領域は、高速になればなる程狭くなるが、前に例で
示したように、コントロール信号は高々連続する４フレ
ームに１フィールド分記録されており、またこれが繰り
返しスキャン方向に記録されている。ｌスキャン中には
、通常数百オーダでフレームが記録されているので、任
意の高速再生で、映像信号と各フィールドのコントロー
ル信号を必ず再生することができる。又、再生された信
号に対応したコントロール信号が得られるので、持味再
生（逆転再生を含む）において有利である。

（ト）発明の効果以上、本発明によると、ＭｔＪＳＥ信号をディジタル信
号に変換してディジタル記録するＶＴＲにおいて、任意
の高遠度再生時において、各フィールドのコントロール
信号を必ず再生することができる。従って、各フィール
ドの映像信号のサブサンプル位相、動きベクトル量を正
しく把握することができるので、最適な再生画面を復元
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図。第２図
は、訂正ブロックを示す説明図、第３図は、ＭＵＳＥデ
ィジタルＶＴＲのフレーム構成を示す説明図、第４図は
、本発明のＭＬＩＳＥディジタルＶＴＲの磁気テープ上
のトラックフォーマットを示す説明図、第５図はＭＵＳ
Ｅ信号の伝送形式を示す説明図、第６図は、ＭＵＳＥデ
コーダの一例を示すブロック図、第９図はコントロール
信号の内容を説明する説明図、第７図は、従来例のＭＵ
ＳＥＶＴＲのコントロール信号の記録方法を説明する説
明図、第８図は、ＶＴＲの高速再生時のトラッキング軌
跡を説明する説明図である。（１０５）・・・分離回路、（１０７）・・・メモリー
、（１０８）・・・コントロール信号処理回路、（１１
０）・・・フレーム合成回路、（１１１）・・・同期信
号発生回路、（１１２）・・・アドレス発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】

ハイビジョン信号（高品位テレビ信号）を帯域圧縮して
生成されるＭＵＳＥ信号を磁気記録媒体に記録する際、
上記ＭＵＳＥ信号に同期した標準クロックを生成し、こ
の標準化クロック及びＡ／Ｄ変換器を用いてＭＵＳＥデ
ィジタル信号を生成し、かかるＭＵＳＥディジタル信号
に誤り検出・訂正ワードを付加し、これらのディジタル
信号を所定長ごとに同期信号及びその他の信号を付加し
たフレーム構成とし、かかるフレーム構成後のディジタ
ル信号を回転磁気ヘッドにて、磁気テープ上に２種類の
アジマス角で交互に磁気テープ上に記録し、かつ再生す
る装置であって、上記ＭＵＳＥディジタル信号の内、映
像信号に関するサンプル位相、動きベクトル量等の情報
を示すコントロール信号を、磁気テープ上のトラックで
連続するにフレーム（Ｋは、１≦Ｋ≦３２なる整数）で
１フィールド分を記録し、かつこれをＪフレーム（Ｊは
、Ｊ≧Ｋなる整数）周期でスキャン方向に繰り返し記録
する操作を各トラックで行ない、これと同時にかかるコ
ントロール信号がフレーム内に含まれているかどうかを
識別するための信号が記録されていることを特徴とする
ＭＵＳＥ信号ディジタル記録再生装置。