JPS6259482A - 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テ
ープレコーダ（以下、ＶＴｌ’ｌ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、映像信号記録のための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いてる　（例え
ば、ｒ　ＶＨＳハイファイＶＴＲＪ　、−ツ町修三他、
ナショナル　テクニカル　レポート、３０巻、１番、２
月１９８４）。その記録方式における周波数アロケーシ
ョンを第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が周波数変調された同期信号を含
む輝度信号、２３が低域変換された搬送色信号である。

２４が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
５ｂ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。その結果、音声信号のＦＭ記録よ
りさらに高品質な符号変調（ＰＣＭ　）記録への展開が
不可能であったり（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
記録したり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
アナログ信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その相対的な
記録レベルを映像信号の垂直同期信号および水平同期信
号の期間などのブランキング期間に太き（することによ
り、浅層部に記録されたデジタル信号の信号対雑音比を
向上させ再生デジタル信号の位相同期ループ（ＰＬＬと
略す）の同期とクロック再生をより効果的に容易ならし
めデジタル信号全体の符号誤り率を減少させ、ＶＴＲの
高密度記録を効率的に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、デジタル信号を変調し映像信号のブラン
キング期間以外の信号部分への悪影響を抑制するように
記録レベルの相対値を時間的に制御して重ね記録し、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図は本発明の詳細な説明するための磁性層
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０．３〜０．８μｍの深さにまで記
録されていることになり、一般の磁気テープの磁性層２
７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２７ｃ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、デジタル信号記録層２７ａとする。

デジタル信号の再生には、Ｓ／Ｎが１５ｄＢ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２０〜３０ｄＢ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。

記録層の深さはたとえば記録電流の大きさと周波数によ
って制御することができる。

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
その約１／２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２ｄＢ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。

磁気テープ浅層部に記録されたデジタル信号は、映像信
号への悪影響ができるだけ少ないように低レベルで記録
されているのでＳ／Ｈの余裕が十分でなく時々符号誤り
が発生する。ＶＴＲには再生時に時間軸ジッターがあり
デジタル信号の復号回路のクロックを駆動する位相同期
ループ（ＰＬＬと略す）の再生デジタル信号との同期を
はずす方向に悪影響を及ぼす。ＰＬＬの同期がはずれる
と再生時の符号誤りは急激に増大し、誤り訂正能力の限
界を越えるとデジタル信号の復元は正常にできなくなる
。

テレビ信号の垂直同期期間および水平同期期間などブラ
ンキング期間は通常のテレビジョン受信機には画として
現われない。

そこで、映像信号の同期信号が同期信号本来の役目を果
たすことができる限度内で、映像信号のブランキング期
間だけ浅層記録するデジタル信号の記録レベルを相対的
に上げてやれば、映像信号の画の信号の部分には何ら悪
影響を与えず、映像信号のブランキング期間だけ再生デ
ジタル信号のＳ／Ｎを大きく確保することができるので
誤り率も小さくなる。この期間のデジタル信号がＰＬＬ
を駆動する同期信号であるならば、再生デジタル信号の
ＰＬＬ同期ははずれにくくなり、符号誤り率のＶＴＲの
ジッターによる増大はほとんどなくなりデジタル信号の
良好な再生が可能となる。このようにデジタル信号の記
録レベルを映像信号のブランキング期間内には、他の期
間よりも相対的に大きくすることによってＶＴＲの再生
時間軸シフターの符号誤りへの悪影響を避けることがで
きる。

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
に記録ヘッ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、次のような損失りが生
じることが知らせられている。

−−−−−−−−〜−−−−−−−−−−−−−−（１
）だだし、　Ｗニドラック幅 λ：記録波長 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Ｎ２１ａ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３０”異ならせることにより実用的なトラック幅で１
．５〜２　ＭＨｚ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
アジマ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ョン部分は互いに
周波数変調のキャリアー周波数近傍であり、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３１が
矢印方向Ａに走行し、回転シリンダ３６が矢印Ｂ方向に
３０Ｈ２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３４はデジタル
信号へフド３２より先にテープに対接し、映像信号ヘッ
ド３５はデジタル信号ヘッド３３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３４および３５
のアジマス角は±６°に設定しておき、デジタルヘッド
３２および３３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３４．３５は最適記録電流に
設定し、デジタル信号の記録ヘッド３２．３３には上記
最適記録電流よりも小さくて再生復号可能な記録電流に
設定する。

第１図は本発明を適用した装置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６を経て記録増幅器７
で増幅され、回転ヘッド３．４を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、搬送色信号を低域変換し、第５図に示す
輝度信号２３および搬送色信号２４の周波数帯域に変換
する。

次に端子９に与えられた第７図すに示すデジタル化され
た音声信号は、符号変調器１０でＰＣＭされ口−バスフ
ィルタ　（ＬＰＰ）１１で必要帯域のみに制限され、変
調器１２を通って第５図３０で示す信号に変換され、更
に記録増幅器１３に達する。記録増幅器では、同期信号
抽出回路８から得られる情報を用いて第７図（Ｃ１に示
すように記録レベルを制御するように増幅し、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。映像信号は、回転ヘッド３およ
び４で再生され、増幅器１４で増幅したあと再生側映像
信号処理回路１５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１
７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、復号
器１９で音声信号に復号されＬＰＦ２０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（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。

以上の実施例ではＰＣＭ音声信号を周波数変調する例に
ついて示したが、他の変調方式を利用する場合について
も、上述した効果が生じるという特徴がある。

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
ンク上に映像信号の記録ヘッドとアジマス角が異なるヘ
ッドにより変調されたデジタル信号を映像信号記録層の
浅層部に記録し、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。本発明を実施すれば、デジタル信号
をたとえば周波数変調する場合、映像信号のブランキン
グ期間内にのみデジタル信号の記録レベルが大きいので
再生デジタル信号処理回路のＰＬＬ同期がＶＴＲの再生
時間軸ジッターによりはずれてもすぐ次の記録レベルの
大きいデジタル信号によりＰＬＬ同期が回復するので符
号誤り率が小さくなり再生デジタル信号のＳ／Ｎ比を向
上させることが可能となる。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、極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。した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、フラツグなどの性能
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図は本発明による磁気記録再生方法を用いた装置の
要部ブロック図、第２図および第３図はそれぞれ従来例
を説明するた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図は本発明を
適用した装置の周波数アロケーションを示す図、第６図
はその磁気ヘッド群の構成図、第７図は映像信号とデジ
タル信号の記録形態について説明する図である。 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、３０・・・周波数変
調されたデジタル信号、３１・・・磁気テープ、３２．
３３・・・デジタル信号ヘッド、３４．３５・・・映像
信号ヘッド、３６・・・回転シリンダ、３７・・・映像
信号の水平同期信号、３８・・・デジタル信号、４０・
・・デジタル信号記録レベル。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 ）Ｆ４　　沫　炊　〔朋Ｌ〕 第３図 第４図 第５図 ）ＩＦＩ　　次数、　（ＭＨす 偶６図 Ｊｚ 第７図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の信号を記録したトラック上に、前記第１の
   信号の記録ヘッドとは別の記録ヘッドにより前記第１の
   信号の特定期間において記録レベルが相対的に変化する
   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１の信号は同期信号を含んだ信号により構成さ
   れ、第２の信号は前記第１の信号と同期をとった信号に
   より構成され、かつ前記第１の信号が同期信号である期
   間内においては、前記第１の信号が同期信号でない期間
   におけるよりも記録レベルが相対的に大きいことを特徴
   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、更に周波
   数変調され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。
7. （７）第２の信号は音声信号をデジタル化し、更に位相
   変調され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。