JPS61145701A - 磁気記録再生方法 - 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 本発明はアナログ信号とデジタル信号を磁気テープなど
の磁性層に多重記録し、分離再生を可能とする高密度の
磁気記録再生方法に関するものである。

従来の技術 従来の磁気記録再生装置、例えば回転ヘッド式ビデオチ
ープレコータ責以下、ＶＴＲと称す）においては映像信
号を形成する輝度信号と色信号をビデオトラックに記録
し、音声信号は別のオーディオトラックに記録するよう
に構成し、映像信号記録のだめの２個の回転ヘッドのア
ジマス角を異ならせたいわゆるアジマス記録により磁気
テープのほぼ全面に情報が記録されており、テープ表面
上には利用できる隙間はほとんどない。そのため短波長
記録および狭トラツク化による記録密度の向上に目が向
けられているのが産業界の現状である。

最近、ＶＴＲの音声信号記録の性能向上を目的としてＶ
ＴＲのビデオトラックに周波数変調した音声信号を映像
信号とともに記録する方式が実用化されている（例えば
、ｌ’−ＶＨ３）・イア１イＶＴＲＪ、−ツ町修三他、
ＮａＨｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　
。

ｖｏｌ　３０　、４１　　Ｆｅｂ　、　　１９８４　）
６その記録方式における周波数アロケージ信ンを第２図
に、そして磁気テープの深さ方向への記録状態図を第３
図に示す。

第２図において、２２は周波数変調された同期信号を含
む輝度信号、２３は低域変換された搬送色信号である。

２４は音声信号を周波数変調（ＦＭ）した信号であり、
低域変換搬送色信号２３とＦＭ輝度信号２２との間の帯
域に音声専用ヘッドによって映像信号ヘッドとは異なる
アジマス角で記録される。

第３図から明らかなように、ＦＭされた音声信号は映像
信号よりも先に大きな記録電流でもって磁性層の深層２
６ｂに記録され、映像信号はそのあとから磁性層の表層
２５ａに記録される。なお、２５Ｃは磁性層の無記録層
であり、２６はベースフィルムである。

このような従来例の場合、音声信号はＦＭ記録されるた
めＳ／Ｎが大きくとれ品質がよい上にテープ走行速度を
遅くしても音質が劣化しない特徴があるため、長時間Ｖ
ＴＲの記録方式として一つの有力な手段であると言える
。しかも従来使用していなかった磁気テープ磁性層の深
層を利用している点も注目に値する。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のＶＴＲにはいくつかの問題点がある。

その第１にはＦＭ音声信号を深層に記録するため記録ヘ
ッドには大電流を供給する必要があること、またスペー
ス損失のため記録できる周波数帯域は比較的低い方に制
限される点である。

たり（ＦＭより広帯域を必要とするため）、音声信号を
大電流で低域側に記録しであるため映像信号を再生する
際に深層に記録されている音声信号の妨害が無視できな
かったり、音声信号記録のための大電流供給回路が大規
模になり、またその大電流が他のビデオ回路に悪影響を
及ぼす。第２には、アフターレコーディングの不可能な
点である。

従来、ＶＴＲでは映像と音声が別々のトラックに記録さ
れているので、映像を再生しながら音声を後から記録す
る。いわゆるアフターレコーディングができる。しかし
第３図から明らかなように音声信号が深層に記録されて
いるため、それを消去したり再記録したシすると映像信
号も消えてしまうのでアフターレコーディングは不可能
である。

本発明の目的は、従来のＶＴＲが持つ問題点を解決しよ
うとするものであって、映像信号などが記録されている
アナログ侶号トラック上の浅層部に音声信号を符号化し
たＰＣＭ信号など広帯域のデジタル信号を映像信号の垂
直同期信号や水平同期信号と同期をとって記録すること
により、品質の良い映像信号とデジタル信号を同時に再
生することができるＶＴＲの高密度記録を可能にすると
ともに、浅層部に記録したデジタル信号のみの消去、再
記録をも可能とする磁気記録再生方法を提供せんとする
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明の磁気記録再生方法は、映像信号を記録したトラ
ック上に、映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なる
ヘッドにより、デジタル信号をｉ調し映像信号の垂直同
期信号や水平同期信号と同期をとり重ね記録し、互いに
アジマス角の異なるヘッドにより映像信号およびデジタ
ル信号の再生を可能にする。

作　　　用　　　。

上述の記録再生方法により映像信号とともに、ＰＣＭ音
声信号など高品質の信号再生を可能とし、またデジタル
信号の消去・再記録も可能であるため高密度記録の一方
法として多くの応用が可能である。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第４図は本発明の基本原理を説明するだめの磁
性層深さ方向の記録状態図である。

映像信号の記録を従来通り回転ヘッドにより磁気テープ
に記録すると、その記録層の深さは記録波長の０．２５
〜０．３倍であり、現在の民生用ＶＴＲではｏ、３〜ｏ
、８μｍの深さにまで記録されていることになシ、一般
の磁気テープの磁性層２７の厚さが２〜４μｍであるこ
とからすると、第４図に示すように無記録層２７ａが存
在する。第２図および第３図で説明した従来例は、この
無記録層の一部を利用するものであるが、木質的に長波
長（低周波帯域）の信号しか記録できなかった。広帯域
の信号を記録するにはテープ磁性層の浅層部が適してお
り、事実、映像信号の記録はごく表面部にのみ行なわれ
ている。

本発明はデジタル信号の記録再生にはアナログ信号の記
録再生はどＳ／Ｎを必要としないことに着目し、映像信
号が記録された記録層２７ｂの浅層部分に広帯域のデジ
タル信号を記録し、デジタル信号を記録し、デジタル信
号記録層２７ａとする。デジタル信号の再生には、Ｓ／
Ｎが１ｓｄＢあれば１０〜５程度の符号誤り率となり実
用的な値に近づく、余裕をもって２ｏ〜５ｏｄＢのＳ／
Ｎが確保できれば十分である。したがって浅層に記録す
る変調を受けたデジタル信号はＳ／Ｎが上記の値を満足
する程度の深さに記録すればよい。

映像信号を最適記録電流（再生出力が最大となる記録電
流値）で記録するとすれば、デジタル信号の記録電流は
そのＨ以下でよい。当然ながら記録した映像信号のあと
から変調したデジタル信号を浅層記録するわけであるか
ら映像信号の再生出力は低下するが、その程度はデジタ
ル信号の記録電流が小さいため僅かであり、上記記録電
流値を例にとると約２　ｄＢ以内にとどまる。しかもテ
ープの表面性による雑音が浅層に記録されたデジタル信
号のため映像信号の再生に直接関与しにくくなり変調性
雑音が軽減されるため実質的な映像信号のＳ／Ｎ低下は
更に小さくなる。このように先に記録した映像信号のＳ
／Ｎ劣化を小さく抑え、実用的な符号誤り率をもつデジ
タル信号を、映像信号の上に変調して重ね記録すること
が可能である。

ところで映像信号とデジタル信号の占有帯域が離れてい
る場合には再生信号からフィルタにより所望の信号を得
ることが可能であるが、両信号が近接している場合や重
なっている場合を考慮すれば映像信号を記録再生する回
転ヘッドのアジマス角とデジタル信号を記録再生する回
転ヘッドのアジマス角とを異ならせる必要がある。一般
に記録ヘラ・ドのギャップ方向に対して再生ヘッドのギ
ャップ方向がθだけ傾いていると、次のような損失した
がって映像信号用回転ヘッドの再生出力は、デジタル信
号記録層２７ａに記録されている信号を拾わず映像信号
のみを再生し、デジタル信号用回転ヘッドの再生出力は
映像信号記録層２７ｂの信号を拾わずデジタル信号のみ
を再生するようアジマス角を設定することができる。た
とえば映像用およびデジタル用ヘッドのアジマス角を３
０’異ならせることにより実用的なトラック幅で１．５
〜２廐以上の帯域にわたって両信号の帯域を共有させる
ことが可能である。

第５図は本発明による一実施例の周波数アロケーション
図である。この例は記録可能帯域が従来ＶＴＲのままで
ＰＣＭ音声信号記録を実現しようとするものである。こ
の場合、映像信号と周波数変調されたＰＣＭ音声信号は
アジミス損失によって分離されることになるがアジマス
角が小さいとクロストークを生じ妨害成分となる。しか
しながら妨害成分の大きいデビエーシーン部分は互いに
周波数変調のキャリアー問波数近傍であり、周波数変調
の三角ノイズの性質から映像信号、ＰＣＭ音声信号とも
ほとんどＳ／Ｎ劣化なく再生することが可能である。こ
の場合、記録可能帯域を広げることな（ＰＣＭ音声信号
を記録することができるわけであり、狭帯域の民生用Ｖ
ＴＲにも十分適用可能である。またＰＣＭ音声信号は周
波数変調して記録されるため磁気記録における周波数変
調の数々の特徴が生かされる。実施例では基底帯域のデ
ジタル信号を振幅変調や周波数変調して輝度信号が記録
されたトラックの上の浅層部に重ね記録しているが、デ
ジタル信号の変調方式は、他のどのようなものであって
も適用できる。

第６図は本発明の磁気記録再生方法を実現するための回
転ヘッド群の構成例を示す図である。磁気テープ３ｏが
矢印方向Ａに走行し、回転シリンダ３５が矢印Ｂ方向に
３０Ｈｚで回転するいわゆる回転２ヘツドヘリ力ル式Ｖ
ＴＲである。この場合、映像信号ヘッド３３はデジタル
信号ヘッド３１より先にテープに対接し、映像信号ヘッ
ド３４はデジタル信号ヘッド３２より先にテープに対接
する。

そして、たとえば映像信号ヘッド３３および３４のアジ
マス角は±６°　に設定しておき、デジタルヘッド３１
および３２のアジマス角は±３０°とする。この構成に
より、磁気テープ上のトラックには先に映像信号が記録
され、そのあと浅層部に別のアジマスヘッドによりデジ
タル信号が変調を受けて記録される。各ヘッドの記録電
流は、映像信号ヘッド３３．３４は最適記録電流に設定
し、デジタル信号の記録ヘッド３１，３２には上記最適
記録電流よりも小さい記録電流に設定する。

第７図（ａ）に垂直および水平同期信号と輝度゛信号と
色信号より構成される映像信号の一部を示す。

また垂直および水平同期信号を含むデジタル信号の一例
を同図（ｂ）および（Ｃ）に示す。本例においてはデジ
タル信号の一集団のくり返し長さ、すなわち一単位ブロ
ック長は、映像信号の一水平区間長に等しく、またデジ
タル信号が含む水平同期信号や垂直同期信号は映像信号
の構成要素である同期信号と同様のものであるとする。

よって映像信号とデジタル信号の基本構成単位長は同じ
である。映像信号とデジタル信号の同期をとる主目的は
それぞれの同期信号のエネルギーの大きいクロス）　−
りが他方の信号に及ぼす悪影響を少なくすることにある
ので、同期をかけるタイミングは第７図（ａ）および（
ｂｌに示すように映像信号の同期信号がデジタル信号の
存在しない時間に設定されればよい。

そうすればエネルギーの大きな一方の同期信号のクロス
トークは他方の同期信号に悪影響を与えるが、同期信号
はもともと大きなエネルギーを持っているので、この他
方のクロストークの悪影響による同期信号の劣化は微小
であシ十分実用に耐えるし、それぞれの同期信号がクロ
ストークする時刻は、同期信号以外は存在しないブラン
キング期間なので、ブランキング期間以外に存在する信
号に悪影響を及ぼし信号を劣化させることはほとんどな
、いという特徴を持つ。もし、映像信号とデジタル信号
に同期がかかっていなかったシ同期がかかっていても適
切なタイミングでなく映像信号とデジタル信号の時間関
係が第７図（、）および（Ｃ）のようであれば、映像信
号に含まれる同期信号のクロストークはデジタル信号の
データ部分の信号を劣化させ、またデジタル信号に含ま
れる同期信号は映像信号の輝度信号および色信号を劣化
させる。

すなわち、映像信号と音声信号の間に適切な同期がかか
っていないと双方の信号は劣化してしまう。

本発明はこの信号の劣化という問題点を解決することが
できる。

第１図は本発明の一実施例、すなわち、デジタル信号が
同期信号を含んでいる場合の要部ブロック構成図である
。同図において端子５には第７図（ａ）で示す映像信号
が与えられ、記録側映像処理回路′ｅを経て記録増幅器
７で増幅され、回転ヘッド３゜４全通して磁気テープに
記録される。ここで、記録側映像処理回路６は輝度信号
を周波数変調し、搬送色信号を低域又換し、第５図に示
す輝度信号２２および搬送色信号２３０周波数帯域に変
換する。次に端子９に与えられた第７図（ｂ）に示す同
期信号を含んだ音声信号は、同期回路８によって映像信
号に含まれている垂直同期信号あるいは水平同期信号と
同期をとって符号変調器１０でＰＣＭサレローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）１１で必要帯域のみに制限され、変調１
２を通って第６図２９で示す信号に変換され、更に記録
増幅器１３で増幅され、回転ヘッド１，２を通して磁気
テープに記録される。磁気テープに記録された映像信号
と周波数変調されたデジタル化音声信号をアジマス角を
異ならせたそれぞれの専用ヘッドで再生する。

に入力され元の映像信号に復調され端子１６に出力され
る。音声信号は回転ヘッド１および２で再生され、増幅
器１７で増幅したあと復調器１８で基底帯域のＰＣＭ音
声信号に復調される。ＦＭ復調されたデジタル信号はさ
らに復号器１９によりアナログ信号、つまり音声信号に
復号され、ＬＰＦ２ｏを経て端子２１に出力される。

本実施例の場合、デジタル化された音声信号は、磁性層
のごく表面部に記録されているため、弱い記録電流で新
たな信号に書き換えることが容易であるし、また、消去
も容易に行なうことができる。

消去または再記録の電流を適当に設定すれば映像信号へ
与える影響はほとんどない。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は映像信号を記録したトラ
ック上に映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なるヘ
ッドにより＾調されたデジタル信号を映像信号と同期を
とって浅層記録し、互いにアジマス角の異なるヘッドに
より映像信号およびデジタル信号を別々に再生すること
ができるものであり、映像信号の品質劣化をほとんど生
じることなく別のデジタル信号が記録できる極めて高密
度の記録方法である。即ち、デジタル信号が同期信号を
含む場合においても含まない場合においても大きなエネ
ルギーを持った同期信号のクロストークが同期信号の存
在する時刻とは別の時刻に存在する信号に悪影響を及ぼ
すことはほとんどなく、デジタル信号および映像信号と
も良好な再生ができる。

映像信号と同期をとり磁気テープ浅層部に記録されたデ
ジタル信号は、映像信号との帯域共有が可能であり、鳳
めて広帯域のものが実現し得るし、浅層にあるため消去
および書き換えが容易であるという優れた特長を持つ。

しだがってこのデジタル信号を音声のＰＣＭ記録に利用
することは容易であり、その場合、音声信号のＳ／Ｎ、
周波数特性、歪み率、ワウ、フラッタなどの性能が著し
く向上するとともに、従来のＦＭ音声記録では不可能で
あったアフターレコーディングも可能となり、極めて優
れた音質のＶＴＲが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した装置のブロック図、第２図お
よび第３図はそれぞれ従来例を説明するだめの周波数ア
ロケーション図と磁気テープ深さ方向の記録状態図、第
４図は本発明の基本原理を説明する磁性層深さ方向の記
録状態図、第５図は一実一施例の周波数アロケージコン
を示す図、第６図は本発明の実施例で用いる磁気ヘッド
群の構成図、第７図は映像信号とデジタル信号の同期に
ついて説明するための図である。 ２２・・・・・・ＦＭ輝度信号、２３・・・・・・低域
変換搬送色信号、２７・・・・・・磁性層、２７ａ・・
・・・・デジタル信号記録層、２７ｂ・・・・・・映像
信号記録層、２９・・・・・・周波数変調されたデジタ
ル信号、３０・・・・・・磁気テープ、３１．３２・・
・・・・デジタル信号ヘッド、３３゜３４・・・・・・
映像信号ヘッド、３．５・・・・・・回転シリンダ、３
６・・・・・・映像信号の水平同期信号、３７・・・・
・・デジタル信号の水平同期信号、３８・・・・・・映
像信号の輝色信号および色信号、３９・・・・・・デジ
タル信号のデータ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　軟　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図 第５図 腐凍数（ＭＨｚ］ 第６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）同期信号を含んだ信号により構成される第１の信
   号を記録したトラック上に、第１の信号の記録ヘッドと
   は別の記録ヘッドにより第１の信号と同期をとった第２
   の信号を重ね記録し、再生することを特徴とする磁気記
   録再生方法。
2. （２）第２の信号は第１の信号と同期をとった自己の同
   期信号を含んだ信号により構成され、再生時には再生さ
   れた第２の信号の同期信号を基準にして第２の信号を復
   元することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録再生方法。
3. （３）第１の信号と第２の信号はお互いにアジマス角の
   異なるヘッドにより記録および再生されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生方法。
4. （４）第１の信号は第２の信号よりも先に記録されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再
   生方法。
5. （５）第１の信号は映像信号であり、第２の信号はデジ
   タル信号であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記録再生方法。
6. （６）第２の信号は音声信号をデジタル化し、更に映像
   信号を構成する輝度信号の形態をした信号であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生方
   法。