JPH03244288A - ディジタル音声記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は回転ヘッド記録方式によるディジタル音声の記
録再生装置に関する。

従来の技術 近年、ＬＳＩ技術の進歩に伴って音声及び映像のディジ
タル処理化が急速に進み、ディジタル信号で記録再生で
きる音声及び映像機器の開発−が盛んに行われている。

その中でも、回転ヘッド記録方式のディジタルＶＴＲは
、放送局等で使用される業務用から家庭用まで、種々の
用途を日掛して開発が行われている。業務用のＶＴＲに
ついては性能面での向上もさることながら、機能面では
少なくとも、従来のアナログ記録のＶＴＲで可能であっ
た機能は、完全に実現されることが要求されている。

その中で特殊再生機能の実現が一つのポイントとなり、
従来のアナログリニア記録では容易に行える編集点を検
索するための高速、低速でのキューイング機能が、回転
ヘッド方式のディジタル記録の場合、技術的な困難を伴
い複雑な処理が必要となる。すなわち、ジョグ・シャト
ルモードでダイアルの回転操作に応じた再生速度での、
可変速度再生をできるだけ高品質な再生音で実現し、編
集点Ｃ詳細な設定等に活用しようとするものである。通
常、低速再生の速度としては、テープ速度を例えば±１
倍速から±１／３２　（あるいは１／３０．１／２５）
倍速等の低速度まで１／３２（あるいは１／３０．１／
２５）のステップで減じながら行い、一方高速再生の方
は±２倍、４倍、・・・３２倍、・・・１等２の倍数の
速度が一般的に用いられる。

また、再生画面を良好に保ったまま特殊再生が可能なよ
うに、ピエゾ素子等の電圧歪素子の担体上に搭載された
ヘッドを可動ならしめるオートトラッキング（ＡＴ）ヘ
ッドが搭載され、＋３倍倍速−１倍速程度の範囲内であ
れば、記録トラックを正確にトレースし再生することが
できる。ジョグ・シャトルモードで、このＡＴヘッドを
用いて再生される音声信号は、１倍速以上の高速再生時
には１フイ一ルド単位での飛び越し走査となり、音声信
号のフォーマット構成期間が１フイールドとした場合、
例えば８倍速の場合は３フイールドに１回だけ１フイ一
ルド期間の信号が得られ、あとの２フイ一ルド分の信号
は欠落し検出されない。

これを通常速度における信号処理と同様に処理すると、
得られる再生音としては３フイ一ルド期間から１フイ一
ルド分の音を抜き出したサンプリングされた音となる。

これは従来のアナログリニア記録による高速再生におけ
る周波数ピッチの上がった再生音とは異なるが、記録内
容は欠落しているがピッチが変化していないため、記録
内容の確認を行う意味ではかえって解り易く実用上は問
題ない。

一方、低速再生の場合はＡＴヘッドにより再生速度に応
じて同一記録トラックを繰り返しトレースするため、得
られる再生信号としては、例えば１７４倍速の場合、各
フィールドを４回ずつ繰り返した形の再生信号となり、
通常速度の再生処理と同様の処理をした場合、再生音と
しては違和感を与える。

したがって、音声の特殊再生の場合、低速再生において
は、何らかの処理が必要となり、１／Ｎ倍の低速再生で
は、Ｎ回繰り返し再生された１フイ一ルド期間の再生信
号から１回だけこれをとり出し、Ｎ倍に時間軸を伸ばし
て、従来のアナログ”ＩＪ　ニア記録と同様の周波数ピ
ッチの下がった再生音を得る操作を行う。

一方、ディジタル音声をＶＴＲに記録する場合、その標
本化周波数と映像信号の関係が問題になる。

例えば標準の標本化周波数として一般的に用いられてい
る４８ｋＨ２とＮＴＳＣテレビジョン方式のフィールド
周波数６０／１．０ＯＩＨｚとの間は整数比とはならな
い。したがって、４８ｋＨｚの周波数で標本化し、１フ
イールドを単位として映像信号と共に記録する記録再生
装置の場合、各フィールドに含まれる音声サンプルの数
は一定とならず、例えば４００４サンプル１５フィール
ドを周期として各フィールドに順に、８０１，８０１゜
８０１．８０１．８００個のサンプルを割り振る操作が
必要となり、このフィールドシーケンスをリーブ（うる
う）フィールド・シーケンスと呼んでいる。実際の記録
再生装置においては、記録時に上記のサンプル数に対応
した８００個サンプルのフィールドだけを識別するため
のフラグを、時間軸圧縮したディジタル符号化音声信号
と共にデータエリアとは別のエリアに記録し、再生時に
はこのフラグの検出結果に基づいて音声信号が切れ目な
く連続するように元の４８ｋＨｚサンプリング音声の時
間軸に伸張する。

一方、ＰＡＬ方式の場合はフィールド周波数は５０Ｈｚ
となるため、各フィールドは９６０サンプルと一定のサ
ンプル数となり、上述した問題は生じない。

上述したＮＴＳＣ方式の例のように、信号処理の単位期
間のサンプル数が一定でないフォーマットを用いて先程
から述べている低速度再生を行う場合、以下に述べる問
題点が発生する。

ジョグ・シャトルモードでダイアルの操作を行うのは人
間であり、その動きは極めて不規則なものであり、恣意
的である。したがって、正方向。

逆方向の方向変化や急激な速度変化は予測できるもので
はない。またその変化が急激であれば有るほど、ダイア
ルの動きから得られる制御指令とテープ走行制御のサー
ボ検出信号と実際に得られる再生信号のと間には追従性
の面でギャップが出てくる。最終的には実際得られる再
生信号に即した信号処理制御が必要となる。

再生時、一般に１フイ一ルド単位等のメモリから元の音
声時系列にしたがって時間軸を伸張しながら読み出し操
作が必ず必要となるが、前述したＮＴＳＣ方式の場合、
サンプル数に応じた読み出しアドレスの制御が必要であ
る。すなわち、第１フイールドから第４フイールドまで
は４８ｋＨｚサンプル８０１個の、第５フイールドにお
いてはサンプル８００個に対応した読み出しアドレスの
供給が必要となる。このフィールドメモリの書き込みは
再生信号に基づいて行われ、読み出しは水晶発振器から
分周したサンプリングクロックの系列で連続的に切れ目
なく行われる。したがって、書き込みと読み出しの時間
関係は、テープ走行サーボ制御が正常に行われている限
り、両者は時間的に一定の位相を保ったまま、テープ走
行のジッタがあってもタイミングのオーバーラツプによ
り、メモリのオーバーフローあるいはアンダーフローが
発生しないよう設定される。通常の速度で再生される場
合は、前述したり−プフィールドは５回に１回到来する
が、メモリの読み出しタイミングは該当フィールドのみ
、それに対応して１サンプル分少ない分だけ動き、５フ
イ一ルド周期で見た場合は、書き込みと読み出しの位相
関係はそのまま保たれ正常な読み出しが行われる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、低速再生モードでは前述したように、同
一フィールドが繰り返し再生され、かつその繰り返し回
数は任意となる。また正方向と逆方向の間をゆっくりと
行き来する場合には、その間に静止状態も介在する。言
い換えれば、リープフィールドの到来する間隔は全く任
意であり、またリーブフィールドのみが連続して再生さ
れたり、あるいは逆の場合もある。したがって、リーブ
フィールド識別フラグを頼りに再生フィールドメモリの
読み出し制御を行うと、書き込みタイミングに対してず
れが発生する可能性がある。とりわけ通常速度の再生と
低速度の再生を連続的に行った場合、タイミングの誤差
は累積され、リード／ライトのタイミングの時間差が限
界を越えオーバーラツプすると、それ以降再生不能状態
となる恐れがある。

本発明の課題は上記の問題を解決し、リープフィールド
構成のフォーマットを用いた音声の低速度再生において
、良好な再生音を提供する。

課題を解決するための手段 ディジタル符号化された音声信号を映像信号と共に記録
再生するＶＴＲ装置であって、前記音声信号を前記映像
信号に準拠した一定期間毎に複数のブロックに分割し、
前記音声信号のディージタル符号化を行う標本化信号周
期が前記映像信号の一定期間とは整数比とならず複数の
映像信号単位周期で整数比となる場合、前記各映像信号
の一定期間に含まれる音声信号サンプル数を周期的に変
化する値とし、前記サンプル数に対応した識別情報及び
前記映像信号の一定期間毎に順に付加される番号情報を
前記各ブロック毎に記録信号中に挿入する情報生成手段
と、再生時には前記番号情報から映像信号の一定期間の
更新情報を出力する比較検出手段と、前記サンプル数情
報を前記更新情報出力でゲートするゲート手段と、前記
ゲート手段の出力により再生側メモリの読み出しアドレ
スカウンタをイニシャライズするイニシャライズ手段と
から成る。

作用 前記の構成により、本発明では再生信号中から得られる
映像信号の一定期間の番号情報の検出結果を用いて新た
な映像信号の一定期間のデータの到来を検出し、これを
映像信号の一定期間の更新情報として用い、更新情報が
検出されている場合はサンプル数情報を基に再生側メモ
リの読み出しアドレスカウンタのイニシャライズを行い
、更新情報が検出されない低速度再生あるいは静止状態
においては、読み出しアドレスカウンタは所定の内部周
期で動作し、再生音声信号のサンプル数のタイミング制
御を行う。

実施例 第１図は本発明の一実施例によるディジタル音声記録再
生装置の構成図である。

同図において、１はアナログ音声信号の入力端子、２は
複数の音声チャンネルのＡＤコンバータ、３は複数チャ
ンネルの入力信号を時分割化するマルチプレクサで以降
ＭＵＸと略す、４は２ページ構成の記録側フィールドメ
モリ、５はフィールドメモリ４のアドレス多重化を行う
ＭＵＸｌ　Ｂはディジタル化音声信号をフィールドメモ
リ４に書き込むためのライトアドレスカウンタ、７は音
声信号に対応した誤り訂正符号（ＦＣＣ）を生成するた
めにフィールドメモリ４に読み出し及び書き込みアドレ
スを供給するＦＣＣアドレスカウンタ、８はフィールド
メモリ４からの読み出しアドレスを供給するリードアド
レスカウンタ、９は音声信号の誤り検出及び誤り訂正を
行う誤り訂正符号（ＥＣＣ）の生成を行うＦＣＣ生成回
路、１０はブロック番号、セグメント番号、　フィール
ド番号、　リープフィールドフラグ及び映像／音声識別
フラグ等の識別情報（ＩＤコード）を生成するＩＤ発生
回路、１１は音声データにＩＤコードを付加するための
ＭＵＸｌ　１２は記録媒体に適した符号形式に変換する
ための変調回路、１３は記録ヘッドをドライブするため
の記録信号形式に変換するための記録回路、１４は記録
信号出力端子である。

再生側において、１５は再生信号入力端子、１６は再生
信号の増幅９等化、パルス化を行う再生回路、１７は変
調回路１２で施された変調に対し、復調を行う復調回路
、１８は記録側で付加されたＩＤコードの検出を行うＩ
Ｄデコーダ、１９はＩＤコード中のフィールド番号情報
を前後のフィールドで比較して、フィールド更新フラグ
を生成する更新フラグ生成回路、２０はアントゲ−）　
（ＡＮＤ）、２１は２〜３ページ構成の再生側フィール
ドメモリ、２２はフィールドメモリ２１のアドレス多重
化を行うＭＵＸ、２３はフィールドメモリ２１に再生信
号の書き込みアドレスを供給するライトアドレスカウン
タ、２４は誤り訂正操作を行うためにフィールドメモリ
２１に読み出し及び書き込みアドレスを供給するるＦＣ
Ｃアドレスカウンタ、２５はフィールドメモリ２１から
音声時系列にしたがって音声信号を読み出すためのり−
ドアドレスカウンタ、２６は再生信号中の誤り部分の訂
正を行う誤り訂正回路、２７は誤り訂正で訂正不能が発
生した場合の前後の音声サンプルによる平均値補間によ
り補正操作を行う補正回路、２８は低速度再生時に再生
音声信号を数フイールド区間蓄える特殊再生メモリ、２
９は低速度再生時に再生速度に応じて、特殊再生メモリ
２８にアドレス供給等を行うジ日グメモリコントローラ
、３０はＤＳＰ等で構成され再生速度に応じて補間サン
プル数及び遮断周波数を変化できる補間フィルタ、３１
は通常速度と低速度再生で再生信号の選択を行うＭＵＸ
ｌ　３２は複数チャンネルのＤＡコンバータ、３３は音
声信号出力端子である。

第２図は本発明の一実施例に用いるブロック信号フォー
マット及びＩＤコードの構成図である。

ここで用いられる信号構成としては、映像信号の１フイ
一ルド単位で音声を複数のブロックに分割し、映像信号
とは区分された領域に時間軸圧縮して、かつヘッドドラ
ムを高速回転させ複数のセグメントに分割記録する場合
を示す。

同図において、３４はブロック同期符号（ＳＹＮＣ）、
３５はブロック毎に付加される識別情報であるＩＤコー
ド（ＩＤＯ）、３６も同様にＩＤコード（ＩＤＩ）、３
７はディジタル符号化された音声データ（ＤＡＴＡ）、
３Ｂはブロック単位にＤＡＴＡ３７に対して生成された
誤り訂正符号（ＦＣＣ）である。

更に、同図にＩＤフード３５及び３６の詳細構成例を示
す。ＩＤＯ及びＩＤＩは８ビット単位で１フイールド内
のブロック番号を示すプロックアドレス（ｂ８〜ｂＯ：
　　９ビツト）、　１フイールドを複数のセグメントに
分割記録する際のセグメント番号（８２〜Ｓｏ：　　３
ビツト）、各フィールドに順番に付加されるフィールド
番号（ｆｌ〜ｆＯ：２ビツト）、１フイールド内のサン
プル数が他のフィールドと異なる場合そのフィールドを
識別するために付加されるリープフィールドフラグ（Ｌ
Ｆ：　１ビツト）、映像信号部分と音声信号部分の識別
のためのＶ／Ａフラグ（Ｖ／ＡＦ：　　１ビツト）から
構成される。

次に動作説明に移ると、第１図に示す入力端子１から入
力された複数のチャンネルのアナログ音声信号はＡＤコ
ンバータ２により、ディジタル符号に変換され、ＭＵＸ
３で複数チャンネルの多重化がなされた後、記録側フィ
ールドメモリ４に１フイールドを単位として、音声信号
時系列にしたがって一旦書き込まれる。その際の書き込
みアドレスはライトアドレスカウンタ６からＭＵＸ５を
経由して供給される。フィールドメモリ４は通常２ペー
ジ構成をとり、音声信号が一方のメモリに、連続的に書
き込まれている間に、他方のメモリには誤り訂正符号（
ＦＣＣ）の生成のための読み出し及び書き込みアドレス
の供給がＦＣＣアドレスカウンタ７からＭＵＸ５を経由
して行われる。誤り訂正符号の生成は、書き込みの時系
列とは異なる順序でフィールドメモリ４より読み出され
た音声信号がＦＣＣ生成回路９に入力され、生成された
ＦＣＣは再びフィールドメモリ４に書き込まれる。誤り
訂正符号の生成が完了した後、映像信号とのタイミング
をとって、書き込みの時系列ともアウターコード生成の
順序とも異なる予め定められた順序で時間軸圧縮された
音声データ及びＥＣＣがフィールドメモリ４からリード
アドレスカウンタ８から供給されるアドレスにしたがっ
て間欠的に読み出される。ここで間欠的と述へたのは、
第２図に示すフォーマットに示すように、５ＹＮＣ及び
ＩＤＯ，ＩＤ１が後はど挿入できるよう休止期間を設け
て読み出しが行われるためである。

一方、ＩＤ発生回路１０では第２図に示すＩＤＯ及びＩ
ＤＩコードの生成が行われる。すなわち、リードアドレ
スカウンタ８の出力に基づきブロックアドレス（ｂ８〜
ｂ　Ｏ）、　　セグメント番号（８２〜ＳＯ）及び、フ
ィールド番号（ｆｌ〜ｆＯ）がライトアドレスカウンタ
６の出力に基づきり−プフィールドフラグ（ＬＦ）が生
成される。ここで本発明に重要な役割を果たすフィール
ド番号及びリープフィールドフラグについて更に説明を
行うと、フィールド番号はこの場合２ビツトのため、０
、　１．　２．　３のアドレスがＮＴＳＣ方式及びＰＡ
Ｌ方式とも共通に割り当てられ、同一フィールド内は同
じ番号を持つ。リープフィールドフラグはＮＴＳＣ方式
の場合のみであり、従来例の項で述べたように８００サ
ンプルのフィールドのみフラグがたてられる。またこの
リープフィールドのシーケンスとフィールド番号のシー
ケンスは独立であり関連性はない。

生成されたＩＤコードはＭＵＸｌ　１で音声データ及び
ＥＣＣと多重化され、更に図面では省略されているがブ
ロック同期符号（ＳＹＮＣ）の付加が行われる。変調回
路１３では記録媒体に適した符号形態にするべくディジ
タル変調操作がなされ、記録回路１３で記録電流波形へ
の変換が行われた後、記録信号出力端子１４よりヘッド
ドライブ信号を出力する。

次に再生動作の説明に移ると、再生信号入力端子１５よ
り入力された再生信号は再生ヘッドアンプ、波形等化処
理、波形整形処理等の機能を包括する再生回路１６を経
て、復調回路１７でクロック再生、ブロック同期信号の
検出と共に元のＮＲ２の符号列への変換が行われる。復
調された再生信号は一旦１フィールド毎に、再生側フィ
ールドメモリ２１に書き込まれる。再生側フィールドメ
モリ２１は２ページあるいは３ページ構成の１フイ一ル
ド期間の容量のメモリからなり、再生信号の書き込み順
序は記録側フィールドメモリ４の読み出し順序に対応し
ている。この書き込み時のブロック毎のアドレスは、再
生信号中のＩＤコードのブロックアドレス、セグメント
番号及びフィールド番号をＩＤデコーダ１８にてデコー
ドして、生成し、ブロック内のアドレスはライトアドレ
スカウンタ２３からＭＵＸ２２を経由して供給される。

１フイ一ルド単位の再生信号の書き込みが終了すると、
記録時にＦＣＣコードを生成したアドレスと同一のアド
レスがＦＣＣアドレスカウンタ２４からＭＵＸ２２を経
由して供給され、フィールドメモリ２１から読み出され
た信号は誤り訂正回路２６で再生信号中に含まれる誤り
の検出及び誤りの訂正が実行される。ＦＣＣコードによ
る誤り訂正を行い、被訂正信号をフィールドメモリ２１
に再度書き込み、訂正動作が終了すると、元の音声の時
系列にしたがって連続的にフィールドメモリ２１から音
声信号が読み出される。このとき、リードアドレスカウ
ンタ２５からは連続的に読み出しアドレスがＭＵＸ２２
を経由してフィールドメモリ２１に供給される。また訂
正不能の誤りが発生した場合のみ、補正回路２７が作動
し、時間軸上の前後のサンプルから平均値演算による補
間操作が行われる。その後はＭＵＸ３１を経由して、Ｄ
Ａコンバータ３２によるアナログ信号への変換、端子３
３からのアナログ音声信号の出力が行われ以上は通常速
度における再生動作を述べたが、次に、本発明のポイン
トとなる低速度再生時の動作を中心に更に詳しく述べる
。

低速度再生時には従来例の項で述べたＡＴヘッドの働き
により、同一フィールドの再生信号が繰り返し得られる
。そこでＩＤデコーダ１８で得られた各ブロック毎に挿
入されている再生フィールド番号を更新フラグ検出回路
１９に入力し、信頼性を上げるため多数回の一致検出を
併せて行いながら、前後のフィールド番号を比較する。

比較結果からその値が更新されたときだけ更新フラグ検
出回路は更新フラグを出力する。

一方、ＩＤデコーダ１８で検出されたり−プフィールド
フラグも多数回の一致検出を行って、信頼性を高めた後
、アンドゲート２０に入力される。

アンドゲート２０ではリーブフィールドフラグが更新フ
ラグにゲートされリードアドレスカウンタ２５のロード
端子に印加される。すなわち、通常再生速度及び低速度
再生時であっても再生信号フィールドが更新されたとき
のみ、アンドゲート２０はリーブフィールドフラグを通
し、低速度再生時の繰り返し再生及び静止状態の再生時
はこれを通過させない。したがって、アンドゲート２０
出力のリーブフィールドフラグはどのような再生モード
であっても、平均的には５フイールドにほぼ１回の出力
が得られる。またリードアドレスカウンタ２５ではロー
ド端子にリーブフィールドフラグが印加されたときには
、１フイ一ルド期間の読み出しサンプル数を８００とし
、それ以外の場合は８０１と見なし、かつ外部からり−
プフィールドフラグによるロード信号が到来しない場合
でも５フイ一ルド周期でサンプル数制御を行えるようロ
ード端子に内部フィードバックループを設けである。こ
の構成により、リーブフィールドフラグの到来が不規則
になったり、連続して到来、あるいは全く来なくなった
場合においても、フィールドメモリ２１の書き込みアド
レスと読み出しアドレスとの時間的位相に大幅な変動は
なく、通常速度と低速度再生の間を行き来した場合にお
いても、支障は発生しない。

低速度再生時にフィールドメモリ２１から読み出された
音声信号は補正回路２７を経由して特殊再生メモリ２８
にフィールド単位で書き込まれる。

但し、書き込まれる信号は更新フラグ検出回路１９の出
力である更新フラグが立ったフィールド期間の信号のみ
である。１／Ｎ倍の低速度で再生を行うとＮ回同−フィ
ールドの信号が再生されるため、その先頭フィールドの
信号のみを特殊再生メモリ２８に書き込み、読み出し時
はジログメモリコントローラ２９よりＮ倍の周期のクロ
ックヲヘースにした読み出しアドレスで読み出しの時間
軸を伸張する。更にＮ倍に伸張した際に残りのＮ−１個
のサンプルの補填は、ＤＳＰを用いた補間フィルタ３０
によるフィルタリング処理により補間し再生信号品質を
向上させる。最後に、低速再生時はＭＵＸ３１は補間フ
ィルタ３０出力を選択し、ＤＡコンバータ３２を経て端
子３３から出力される。

また、ＰＡＬ方式等のり−プフィールド構成を用いない
場合においても、第２図のフォーマットでリープフィー
ルドフラグを零として記録し、再生時にはフィールド番
号情報から更新フラグを作成し、特殊再生メモリ２８の
制御等は同様に実現でき、ＮＴＳＣ方式との両立性も保
てる。

発明の効果 以上述べた構成により、本発明では通常速度再生、低速
度再生等の特殊再生モード双方を自由に切り替え操作し
ても、再生メモリのオーバーフロー及びアンダーフロー
を発生させることなく品質の高い再生音声信号を得るこ
とがき、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

ンタ、　　２８・・・特殊再生メモリ、　　２９・・・
ジョグメモリコントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタル符号化された音声信号を映像信号と共に記録
   再生するＶＴＲ装置であって、前記音声信号を前記映像
   信号に準拠した一定期間毎に複数のブロックに分割し、
   前記音声信号のディジタル符号化を行う標本化信号周期
   が前記映像信号の一定期間とは整数比とならず複数の映
   像信号単位周期で整数比となる場合、前記各映像信号の
   一定期間に含まれる音声信号サンプル数を周期的に変化
   する値とし、前記サンプル数に対応した識別情報及び前
   記映像信号の一定期間毎に順に付加される番号情報を前
   記各ブロック毎に記録信号中に挿入する情報生成手段と
   、再生時には前記番号情報から映像信号の一定期間の更
   新情報を出力する比較検出手段と、前記サンプル数情報
   を前記更新情報出力でゲートするゲート手段と、前記ゲ
   ート手段の出力により再生側メモリの読み出しアドレス
   カウンタをイニシャライズするイニシャライズ手段を有
   し、可変速再生時の再生側メモリ読み出し制御を行うこ
   とを特徴としたディジタル音声記録再生装置。