JP3209631B2 - ヘリカル走査型の記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリカル走査型の記録
再生装置に関し、特に伝送レ−トが概略等しく時間軸圧
縮率の異なる複数種類のディジタル情報を記録し、この
ディジタル情報を所望の伝送レ−トに時間軸伸長して再
生することが可能なヘリカル走査型の記録再生装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】映像および音声情報の符号化（ディジタ
ル化）技術およびその圧縮技術の進歩や、マイクロプロ
セッサやディジタルシグナルプロセッサなどに代表され
るディジタル信号処理ＬＳＩの進歩に伴い、ＡＶシステ
ムと通信システムおよびコンピュ−タシステムの融合が
可能になりつつあり、マルチメディアと呼ばれるシステ
ムが注目されてきた。

【０００３】このマルチメディアの１分野に、例えば、
ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）がある。このＣＡＴＶは現
在アナログ伝送だが将来的にはディジタル伝送へと移行
していき、さらにその場合、供給される情報（テレビ信
号）は、現行のアナログＮＴＳＣ信号のような画一的な
情報だけでなく、映像および音声の品質（情報圧縮率）
とデ−タ−の伝送レ−トを、視聴者の要求に応じてある
程度自由に設定できるようになり、さらに伝送情報自身
もテレビ信号だけでなく広くその他のディジタル情報の
伝送も可能になるものと思われる。

【０００４】なお、ＣＡＴＶに関する技術情報は、例え
ばテレビジョン学会誌，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．８ １９
９３の「小特集：ケ−ブルテレビの技術動向」Ｐ１０４
８〜Ｐ１０８７に記載されている。

【０００５】また、現在映像（動画像）情報のディジタ
ル信号処理による圧縮方法として動き補償とＤＣＴ（離
散コサイン変換）を用いたＭＰＥＧ（Moving Picture I
mageCoding Expert Group）方式等が開発され、大幅な
圧縮が可能になりつつある。一般に映像情報等において
圧縮率と品質は相反するが、これらは用途・目的に応じ
て使いわけられ、例えば、現行テレビ（ＮＴＳＣ）信号
の場合に、圧縮後の品質をＶＴＲ録画レベル相当の品質
にする場合は１．５Ｍｂｐｓ程度で、テレビ受信レベル
の品質の場合は４〜５Ｍｂｐｓで、そしてハイビジョン
信号の受信レベルの品質の場合は２０Ｍｂｐｓ程度で伝
送可能との報告がある。

【０００６】以下、１．５Ｍｂｐｓ伝送程度のＮＴＳＣ
信号を高圧縮ＮＴＳＣ信号と呼び、４〜５Ｍｂｐｓ伝送
程度のＮＴＳＣ信号を低圧縮ＮＴＳＣ信号と呼び、２０
Ｍｂｐｓ伝送程度のハイビジョン信号を圧縮ハイビジョ
ン信号と呼ぶ。なお映像情報の圧縮技術に関しては、例
えば、テレビジョン学会誌，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．６１
９９３の「小特集：ディジタル記録技術とその応用，１
−２：ディジタル映像技術の動向とディジタル記録技
術」Ｐ８０１〜Ｐ８０６や同誌，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．
１０ １９９３の「ディジタル映像伝送技術の動向」Ｐ
１２６９〜Ｐ１２７６等に記載されている。

【０００７】上記のような伝送レートの異なる情報を、
例えばＣＡＴＶ等の同一の伝送路を用いて伝送する場合
は、圧縮ハイビジョン信号１チャンネルに対して低圧縮
ＮＴＳＣ信号４〜５チャンネル、高圧縮ＮＴＳＣ信号１
３チャンネルが伝送可能になる。

【０００８】一方これらのディジタル情報を記録再生す
るＶＴＲは、現時点で製品化されていないが、例えば日
経エレクトロニクス，１９９３．７．１９（ｎｏ．５８
６）Ｐ６６に記載されているように、記録再生における
伝送レートは磁気ヘッドとテープの相対速度の増加によ
り、民生品レベルでもシングルヘッド構成で２５Ｍｂｐ
ｓ程度、マルチヘッド（２チャンネル）構成で５０Ｍｂ
ｐｓ程度の記録再生伝送レートのディジタルＶＴＲが提
案されている。

【０００９】したがって、この２５Ｍｂｐｓ程度の記録
再生伝送レートを有するディジタルＶＴＲを用いれば、
冗長デ−タ等を含めて上記の各圧縮されたディジタルテ
レビ信号における最大の伝送レ−トである圧縮ハイビジ
ョン信号（１チャンネル分）をはじめ、低圧縮ＮＴＳＣ
信号は４〜５チャンネル分、そして高圧縮ＮＴＳＣ信号
であれば１３チャンネル分の記録が可能になる。なお、
上記の品質とデ−タ−伝送レ−トは１具体例を示したも
のである。

【００１０】また、映像情報あるいは音声情報をディジ
タル信号として扱う場合、そのディジタル情報は、映
像、音声、コンピュ−タで扱われるプログラムおよびデ
−タその他のあらゆるディジタル情報と区別無く伝送あ
るいは記録することができる。すなわち、ディジタル情
報の伝送および記録に関しては、その対象となる情報の
種類を問わずに処理できることになり、将来的にはＣＡ
ＴＶ等の伝送路を用いてテレビ信号だけでなくコンピュ
−タで扱われるプログラムやそのデ−タ等のあらゆるデ
ィジタル情報を供給することが可能になる。

【００１１】しかしながら上記の技術では、最高の伝送
レ−トである圧縮ハイビジョン信号の伝送あるいは記録
に関しては問題無いが、同時に複数チャンネル分が伝送
される低圧縮ＮＴＳＣ信号あるいは高圧縮ＮＴＳＣ信号
を記録する場合は、視聴者（ＶＴＲユ−ザ−）がすべて
のチャンネルを同時に記録したい場合を除いては、伝送
路とＶＴＲ（記録媒体）の有効かつ効率の良い使用がで
きなくなる。

【００１２】すなわち、低圧縮ＮＴＳＣ信号あるいは高
圧縮ＮＴＳＣ信号の所望の１チャンネル分だけを記録し
たい場合は、所望でない不必要のチャンネル情報も一緒
に伝送および記録されることになり、伝送路とＶＴＲ
（記録媒体）の利用効率は８〜２０％程度（上記の伝送
レ−トの場合において）になってしまう。これは、仮に
必要とするチャンネルのみを伝送および記録するように
しても、伝送路とＶＴＲ（記録媒体）側の充分な能力は
変わらず、これを活かせないという意味で、やはり利用
効率は８〜２０％程度となる。さらに、伝送レ−トの低
いコンピュ−タ機器で扱われるプログラムやそのデ−タ
等の伝送および記録に際しては、益々の効率低下を招く
ことになる。

【００１３】そこでこれらの問題を解決するために、デ
ィジタル信号の特徴を活かし、情報の種類にかかわらず
時間軸圧縮等の手段により、デ−タ−伝送レ−トを同一
にして伝送することが考えられる。これは、伝送レ−ト
の低い情報は時間軸圧縮により伝送レ−トを高くし、そ
の分伝送時間を短縮するものである。例えば、上記の低
圧縮ＮＴＳＣ信号（４〜５Ｍｂｐｓ）の伝送に際しては
４〜５倍の時間軸圧縮を行い、伝送レ−トを２０Ｍｂｐ
ｓに変換し、例えば１時間の番組を１／４〜１／５の１
５分〜１２分間で伝送および記録するものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た時間軸圧縮による同一伝送レ−ト変換による情報伝送
では、視聴者（情報受信者）サイドにおいて上記の時間
軸圧縮と逆の時間軸伸長処理が必要となる。この時間軸
伸長処理を、バッファメモリ（一時的にデ−タを蓄えて
おくメモリ）等を用いて行う場合は、膨大なメモリ容量
を必要とする。例えば、伝送レ−トが４Ｍｂｐｓの６０
分番組を１／５時間軸圧縮し２０Ｍｂｐｓの伝送レ−ト
で１２分間かけて伝送した場合、最低でも４Ｍｂｐｓの
伝送レ−トで４８分間に相当するデ−タ量（１１．５２
Ｇｂｉｔ）のバッファメモリが必要となり、大規模かつ
高価なシステムとなる。

【００１５】さらに番組の長時間化に応じてバッファメ
モリを増加する必要が生じる。また、上記時間軸圧縮に
よる同一伝送レ−トの情報を、視聴者サイドでＶＴＲに
記録することは、上記のディジタルＶＴＲを用いれば容
易に実現できるが、再生時の時間軸伸長では上記同様の
膨大なバッファメモリを必要とする。

【００１６】そこで本発明の目的は、時間軸圧縮率の異
なる情報の記録再生に際して、膨大なバッファメモリを
必要とせず、時間軸を元の状態に伸長して再生すること
が可能なヘリカル走査型の記録再生装置を提供すること
にある。

【００１７】

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、ヘリカル走査型の記録再生装置にお
いて、記録時に伝送路を介して供給されるディジタル情
報信号の時間軸圧縮率を知ってそれに対応した識別信号
を発生する識別信号発生手段と、上記識別信号発生手段
により発生された識別信号を上記ディジタル情報信号と
共に記録媒体に多重記録する記録手段と、再生時に記録
媒体から上記時間軸圧縮率に対応した識別信号を上記デ
ィジタル情報信号と共に再生する再生手段と、を備える
ほか

【００１９】再生信号から上記識別信号を検出する識別
信号検出手段と、上記識別信号検出手段により検出され
た識別信号に応じて再生時の記録媒体走行速度を切り換
える記録媒体走行速度切り換え手段と、再生された上記
ディジタル情報信号を一時的に記憶するメモリ手段と、
メモリ手段に記憶された再生ディジタル情報信号を所定
の伝送レ−トで読み出すメモリ制御手段とを備えること
とした。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【作用】まず、時間軸圧縮率の識別信号発生手段と識別
信号の記録再生手段および識別信号検出手段は、再生デ
ィジタル情報の時間軸伸長率を決定し、再生時にディジ
タル情報信号を元の時間軸に戻すための情報を得る。記
録媒体（テープ）走行速度切り換え手段は、識別信号に
応じて再生時のテ−プ速度を時間軸圧縮率に等しいテ−
プ速度に減速切り換えを行い、例えば時間軸圧縮率が１
／４であれば、再生時のテ−プ速度を記録時の１／４に
減速し、単位時間当たりの再生ディジタル情報を１／４
に減少する。メモリ手段とメモリ制御手段は、再生ディ
ジタル情報の時間軸伸長を行い時間軸圧縮されているデ
ィジタル情報信号を元の時間軸に伸長変換し連続信号と
して出力する。

【００２３】

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。まず、本発明のヘリカル走査型記録再生装置
の詳細な説明の前に、本装置の使用環境について図２お
よび図３により簡単に説明しておく。

【００２５】図２は、本発明の対象とするヘリカル走査
型記録再生装置の使用環境を示した説明図である。図２
において、破線部３１がディジタル情報信号を供給する
送信局を示し、３２がディジタル情報信号の伝送路、そ
して破線部３３が本ヘリカル走査型記録再生装置を有す
る視聴者（ユ−ザ−）装置を示している。

【００２６】送信局３１は、例えば、ディジタルＶＴＲ
３４やディスク装置３５、あるいは大容量メモリを用い
た半導体記録再生装置３６等を用いて、ディジタル情報
信号の時間軸圧縮を行い、情報の種類にかかわらず伝送
レ−トを同じにして、変調回路３７に供給する。なお、
上記ディジタル情報信号には、伝送過程における符号誤
り（エラ−）発生による悪影響を防ぐためエラ−検出・
訂正符号や、同期信号および情報の種類や時間軸圧縮率
情報等の識別信号などの冗長デ−タが付加されて変調回
路３７に供給される。

【００２７】変調回路３７は、ディジタル情報信号を次
段の伝送路３２の特性に適した効率の良い信号形態、例
えば多値ＱＡＭ等に変換し出力する。伝送路３２を介し
て供給されるディジタル情報信号は、本ヘリカル走査型
記録再生装置３８にて元の時間軸に伸長され、伝送情報
が映像および音声信号の場合はさらにアナログ信号に変
換されてテレビモニタ−３９に出力され視聴可能とな
る。

【００２８】一方伝送情報信号がコンピュ−タ機器等に
用いられるプログラムやデ−タの場合は、外部から供給
されるコントロ−ル信号により外部機器に適した伝送レ
−トで再生され、コンピュ−タ機器４０に供給される。
なお、伝送されるディジタル情報信号が映像信号である
のか音声信号であるのか、あるいはプログラムおよびデ
−タ等の信号であるのかは、それを示す識別信号を多重
し、これを検出し識別することで容易に判別可能であ
る。

【００２９】図３は、本実施例における複数種類のテレ
ビ信号の伝送レ−トと時間軸圧縮率の関係を示す説明図
である。本実施例では、テレビ信号の種類として以下の
３種類を例に説明する。

【００３０】図３において、（１）が圧縮されたハイビ
ジョン信号であり伝送レ−トは１８Ｍｂｐｓである。
（２）が低圧縮ＮＴＳＣ信号であり伝送レ−トは４．５
Ｍｂｐｓである。（３）が４分の１に時間軸圧縮された
低圧縮ＮＴＳＣ信号であり伝送レ−トは１８Ｍｂｐｓで
ある。（４）が高圧縮ＮＴＳＣ信号であり伝送レ−トは
１．５Ｍｂｐｓである。（５）が１２分の１に時間軸圧
縮された高圧縮ＮＴＳＣ信号であり伝送レ−トは１８Ｍ
ｂｐｓである。本実施例では伝送路の伝送可能レ−トを
冗長データ分を除き１８Ｍｂｐｓ程度で考えているの
で、伝送レ−トが１８Ｍｂｐｓになるように時間軸圧縮
率を決めている。

【００３１】図１は、本発明を適用したヘリカル走査型
記録再生装置（本発明の一実施例）の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、１は磁気テ−プ、２はドラ
ム（ドラムモ−タ−を含む）、３Ａ，３Ｂはそれぞれ磁
気ヘッド、４はキャプスタン、５はキャプスタンモ−
タ、６〜１２は入力あるいは出力端子、１３はチャンネ
ルセレクタ−（チュ−ナ−）、１４は復調回路、１５は
ＰＣＭデコ−ダ、１６はディジタルシグナルプロセッサ
（以下ＤＳＰと記す。）、である。

【００３２】そのほか、１７は変調回路、１８は記録ア
ンプ、１９はシステムコントロ−ラ、２０はドラムサ−
ボ回路、２１はキャプスタンサ−ボ回路、２２は再生ア
ンプ、２３は復調回路、２４はトラッキング回路、２５
はＤＳＰ、２６はＰＣＭデコ−ダ、２７はメモリ制御回
路、２８はメモリ、２９はデコ−ダ（情報伸長回路）、
３０はＤＡコンバ−タである。以下、記録時および再生
時の動作を信号の流れに沿って説明する。

【００３３】図１において、入力端子６を介して供給さ
れた入力情報信号は、チャンネルセレクタ１３に供給さ
れる。チャンネルセレクタ１３は、システムコントロ−
ラ１９から供給されるチャンネル指定信号ＣＨに従い所
望のチャンネルの情報信号を選択し、復調回路１４に供
給する。なお、チャンネル指定信号ＣＨは、入力端子７
を介して供給されるユ−ザ−指令信号にて設定される。

【００３４】復調回路１４は、先の伝送路３２に適した
信号形態に変調されている入力情報信号を復調し、ディ
ジタル信号に変換しＰＣＭデコ−ダ１５に供給する。Ｐ
ＣＭデコ−ダ１５は、入力されたディジタル情報信号の
エラ−検出および訂正を行い次段のＤＳＰ１６にディジ
タル情報信号を供給すると共に、識別信号を検出しシス
テムコントロ−ラ１９に供給する。さらに、同期信号を
分離しドラムサ−ボ回路２０に供給する。

【００３５】識別信号を供給されたシステムコントロ−
ラ１９は、識別信号の中から例えば時間軸圧縮率の情報
や記録情報信号の種類を示す情報等の再生時に必要とな
るデ−タを選抜しＤＳＰ１６に供給すると共に、出力端
子８を介して図示していないが表示系に供給し、ユ−ザ
−に識別信号の情報を表示する。

【００３６】ＤＳＰ１６は、ＰＣＭデコ−ダ１５から供
給されたディジタル情報信号とシステムコントロ−ラ１
９から供給される再生時に必要な識別信号とを磁気記録
再生に適した信号形態に変換する。すなわち、磁気記録
再生における符号誤りに対応するために、デ−タのブロ
ック化とアドレスデ−タの付加、インタ−リ−ブおよび
リ−ドソロモン符号等の強力なエラ−検出・訂正符号の
付加が施される。ＤＳＰ１６にて上記の信号処理が行わ
れた記録情報信号は、変調回路１７に供給される。

【００３７】変調回路１７は、記録情報信号を磁気記録
に適した例えば８−１０変換あるいは８−１２変換等の
ディジタル信号に変調し記録アンプ１８に供給する。記
録アンプ１８は、記録ディジタル信号を磁気記録に適し
たレベルに増幅し、磁気ヘッド３Ａおよび３Ｂを介して
磁気テ−プ上に記録する。

【００３８】本実施例では、１８０度対向２ヘッドヘリ
カル走査の場合を例にしており、ドラムの回転周波数は
２５Ｍｂｐｓ程度の記録伝送レ−トを確保するためにテ
レビ信号におけるフレ−ム周波数の３倍（約５４００ｒ
ｐｍ）に設定している。したがって、テレビ信号のフィ
−ルド周期に形成されるトラック数は３トラックにな
る。上記により記録されるディジタル信号が複数種類の
テレビ信号の場合のトラックパタ−ンの模式図を図４に
示す。

【００３９】図４において、（１）は圧縮ハイビジョン
信号の場合を、（２）は低圧縮ＮＴＳＣ信号の場合を、
（３）は高圧縮ＮＴＳＣ信号の場合を、それぞれ表して
いる。各場合とも３トラックずつ記録されているので１
フィ−ルド周期期間の記録に相当する。

【００４０】図４においてトラック上に付与されている
１〜１２の数字は、記録されているフィ−ルドのナンバ
−を表している。（１）の圧縮ハイビジョン信号の場合
は、時間軸圧縮を行っていないので１フィ−ルド期間
（３トラック）に１フィ−ルドの情報が記録される。
（２）の低圧縮ＮＴＳＣ信号の場合は、時間軸圧縮率が
１／４なので同期間に４フィ−ルドの情報が記録され、
そして（３）の高圧縮ＮＴＳＣ信号の場合は、時間軸圧
縮率が１／１２なので同期間に１２フィ−ルドの情報が
記録される。

【００４１】なお、図４では、模式的に表したものであ
り１フィ−ルド当りのトラックエリアが等分に分けられ
ているが、入力情報信号が可変長符号等の信号であり、
フィ−ルド毎の情報量が異なる場合は、当然各フィ−ル
ド情報の記録エリアは異なることになる。

【００４２】ではここで、記録時のドラムおよびキャプ
スタンのサ−ボについて説明する。ドラムおよびキャプ
スタンの制御は、システムコントロ−ラ１９から供給さ
れるドラムおよびキャプスタンの指令信号ＤＣ，ＣＣに
応じてドラムサ−ボ回路２０およびキャプスタンサ−ボ
回路２１にて行われる。

【００４３】図５は、ドラムサ−ボ回路２０およびキャ
プスタンサ−ボ回路２１の内部構成を表すブロック図で
ある。図５において、破線部２０がドラムサ−ボ回路で
あり、破線部２１がキャプスタンサ−ボ回路である。そ
して４１〜４７は入力端子、４８，４９は出力端子、５
０，５９は速度検出回路、５１，６０は速度目標設定回
路、５２，５５，６１は減算回路、５３は位相検出回
路、５４は位相目標設定回路、５６，６４は加算＆特性
補償回路、５７，６５はＤＡコンバ−タ、５８，６６は
モ−タ−ドライバ−アンプ（以下、ＭＤＡと記す。）、
６２は積分回路、そして６３はスイッチである。

【００４４】まず、ドラムサ−ボについて説明する。図
５において、入力端子４２を介して供給されるＤＦＧ
（Ｄｒａｍ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｅ
ｒ）信号は速度検出回路５０に供給される。ＤＦＧ信号
の発生機構は図示していないがドラム２の回転周波数に
比例して発生される周波数信号である。速度検出回路５
０はＤＦＧ信号の周期を計測することによりドラム２の
回転速度を検出し、その速度検出情報を減算回路５２に
供給する。

【００４５】システムコントロ−ラ１９から入力端子４
１を介して供給されるドラム指令信号ＤＣは速度目標設
定回路５１および位相目標設定回路５４に供給される。
速度目標設定回路５１は、ドラム指令信号ＤＣに従いド
ラム２の回転速度目標をフレ−ム周波数の３倍の速度目
標を発生し、その速度目標情報を減算回路５２に供給す
る。減算回路５２は、上記の速度検出情報と速度目標情
報との減算を行い、その差分である速度エラ−情報を加
算＆特性補償回路５６に供給する。

【００４６】一方、入力端子４３を介して供給されるＤ
ＰＧ（Ｄｒａｍ Ｐｈａｓｅ Ｇｅｎｅｒａｔｅｒ）信
号は位相検出回路５３に供給される。ＤＰＧ信号は、図
示していないがドラム２の回転に同期し、磁気ヘッド３
Ａあるいは３Ｂの回転位相と所定の位相関係となる位相
信号である。位相検出回路５３は、ＤＰＧ信号の位相を
検出することによりドラム２の回転位相を検出し、その
位相検出情報を減算回路５５に供給する。

【００４７】位相目標設定回路５４は、記録時はＰＣＭ
デコ−ダ１５から入力端子４４を介して供給される入力
情報信号の同期信号から位相目標情報を発生し、その位
相目標情報を減算回路５５に供給する。減算回路５５
は、上記の位相検出情報と位相目標情報との減算を行
い、その差分である位相エラ−情報を加算＆特性補償回
路５６に供給する。加算＆特性補償回路５６は、上記速
度エラ−情報と位相エラ−情報とを加算すると共に、所
望のサ−ボ特性になるように位相遅れ補償等の特性補償
フィルタ処理を行いＤＡコンバ−タ５７に供給する。

【００４８】ＤＡコンバ−タ５７は、加算＆特性補償回
路５６から供給されたドラム制御信号をアナログ信号に
変換しＭＤＡ５８に供給する。ＭＤＡ５８はドラム制御
信号の電力増幅を行いドラム駆動信号として出力端子４
８を介してドラム２に供給し、ドラム２を所定の速度で
所定の位相で回転させる。なお、上記の位相目標情報を
入力情報信号の同期信号を用いて発生しているが、これ
は入力情報信号の伝送レ−トに応じてドラム２を回転制
御することにより、入力情報信号を過不足無く記録でき
るようにしているものである。

【００４９】次にキャプスタンサ−ボについて説明す
る。図５において、入力端子４６を介して供給されるＣ
ＦＧ（Ｃａｐｓｕｔａｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎ
ｅｒａｔｅｒ）信号は速度検出回路５９に供給される。
ＣＦＧ信号の発生機構は図示していないがＤＦＧ信号と
同様にキャプスタン４の回転周波数に比例して発生され
る周波数信号である。

【００５０】速度検出回路５９はＣＦＧ信号の周期を計
測することによりキャプスタン４の回転速度を検出し、
その速度検出情報を減算回路６１に供給する。システム
コントロ−ラ１９から入力端子４５を介して供給される
キャプスタン指令信号ＣＣは速度目標設定回路６０に供
給される。速度目標設定回路６０は、キャプスタン指令
信号ＣＣに従いキャプスタン４の回転速度目標を発生
し、その速度目標情報を減算回路６１に供給する。

【００５１】減算回路６１は、上記の速度検出情報と速
度目標情報との減算を行い、その差分である速度エラ−
情報を加算＆特性補償回路６４および積分回路６２に供
給する。積分回路６２は、減算回路６１から供給される
速度エラ−情報を順次累積することで速度エラ−の積分
情報を発生し、この速度エラ−積分情報をスイッチ６３
に供給する。

【００５２】スイッチ６３は、記録時はＡ入力端子側に
閉じており積分回路６２の出力である速度エラ−積分情
報を加算＆特性補償回路６４に供給する。加算＆特性補
償回路６４は、上記速度エラ−情報と速度エラ−積分情
報とを加算すると共に、所望のサ−ボ特性になるように
位相遅れ補償等の特性補償フィルタ処理を行いＤＡコン
バ−タ６５に供給する。

【００５３】ＤＡコンバ−タ６５は、加算＆特性補償回
路６４から供給されたキャプスタン制御信号をアナログ
信号に変換しＭＤＡ６６に供給する。ＭＤＡ６６はキャ
プスタン制御信号の電力増幅を行いキャプスタン駆動信
号として出力端子４９を介してキャプスタンモ−タ５に
供給し、キャプスタン２を所定の速度で回転し、磁気テ
−プ１を所定の速度で走行させる。なお、上記の積分回
路６２は定常速度偏差がゼロになるように速度系（比例
制御系）に加えて積分制御系を設けたものである。

【００５４】上記の記録時の動作において、再生時のト
ラッキング制御に必要な信号としてパイロット信号が記
録アンプ１８にて加算され記録情報信号と周波数多重し
て記録される。上記パイロット信号によるトラッキング
制御については、例えば８ミリビデオ等で用いられてお
り周知であるのでここでの詳細な説明は割愛する。な
お、上記のパイロット信号は記録信号がディジタル信号
であるので、その変調過程でパイロット信号成分を周波
数多重するＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｌｕ
ｅ）方式により変調回路１７で発生しても良い。

【００５５】以上が記録時における本装置の動作であ
る。では次に本発明の重要部分である再生時の動作につ
いて説明する。再生時には、記録されている情報に応じ
てテ−プ走行速度を切り換える必要があり、これは記録
されている情報信号に多重されている識別信号を検出
し、この識別信号に応じて再生テ−プ速度を決定する。
したがって、再生時にはテ−プ走行に先立ちまずその時
点でドラムに巻き付けられている部分に記録されている
情報を、いわゆるスチル状態等で再生し識別信号を検出
する。ではまず、識別信号の検出について説明する。

【００５６】図１において、磁気ヘッド３Ａあるいは３
Ｂにて磁気テ−プ１から再生された再生信号は、再生ア
ンプ２２において充分に増幅された後、復調回路２３お
よびトラッキング制御回路２４に供給される。復調回路
２３は、供給された再生情報信号を波形等化の後、クロ
ック成分を抽出しこのクロックを用いて再生データーの
ストローブを行いロジック信号に変換する。そして記録
時と逆の復調処理を行いＤＳＰ２５に復調された再生デ
ィジタル信号を供給する。

【００５７】ＤＳＰ２５は、再生ディジタル信号のエラ
ー検出・訂正を行うと共にアドレス情報を基にデインタ
ーリーブを行い元のデータ順列に戻し、ＰＣＭデコーダ
２６に供給する。ＰＣＭデコーダ２６は、再生ディジタ
ル信号から識別信号を検出し、識別信号情報をシステム
コントローラ１９に供給する一方、再生ディジタル信号
をメモリ２８に供給する。システムコントローラ１９
は、上記識別信号情報から再生ディジタル情報信号の種
類を識別する。そして、再生情報信号がテレビ信号の場
合は、その時間軸圧縮率に応じて再生テープ速度と再生
情報信号の時間軸伸長率を決定する。

【００５８】まず、再生情報信号が圧縮ハイビジョン信
号の場合について説明する。圧縮ハイビジョン信号は、
時間軸圧縮が行われていないので再生テープ速度を記録
時と等しい速度に設定するように、システムコントロー
ラ１９はキャプスタン指令信号ＣＣを発生する。

【００５９】これにより図５に示したキャプスタンサー
ボ回路２１では、速度目標設定回路６０で記録時と等し
い速度目標情報を発生し減算回路６１に供給する。記録
時と再生時とでテープ走行速度を等しくする場合は、速
度制御の他にトラッキング制御が必要である。このトラ
ッキング制御は、図５におけるスイッチ６３をＢ入力端
子側に閉じることにより、図１に示したトラッキング制
御回路２４から供給されるトラッキングエラー情報を速
度エラー情報に加算し、キャプスタンモーター５へ負帰
還することにより行われる。

【００６０】トラッキング制御回路２４は、再生アンプ
２２の出力である再生信号から、磁気ヘッドが走査すべ
きトラックの両隣接トラックからのパイロット信号を抽
出し、その２つのパイロット信号のレベルを比較するこ
とによりトラッキングエラー情報を発生する。上記の速
度エラー情報とトラッキングエラー情報は、加算＆特性
補償回路６４で加算され記録時と同様に位相遅れ補償等
の特性補償フィルタ処理が行われＤＡコンバ−タ６５、
ＭＤＡ６６を介してキャプスタンモータ５に供給され
る。これにより、磁気テープ１は、記録時に等しい一定
の速度でオントラッキング状態で走行される。

【００６１】なお、ドラム２の制御は、再生時は入力情
報信号の同期信号が供給されないので、図５に示した位
相目標設定回路５４では、図示していないが水晶発信器
等で発生された安定なクロックを用いて、テレビ信号に
おけるフレーム周波数の３倍の周波数の位相基準信号を
発生し、この位相基準信号により位相目標信号を発生
し、減算回路５５に供給している。上記のように圧縮ハ
イビジョン信号を再生する場合は、テープ走行速度およ
びドラム回転速度は記録時と同様に設定される。

【００６２】一方、システムコントローラ１９は、メモ
リ制御回路２７に時間軸伸長率設定信号ＭＣを供給す
る。メモリ制御回路２７は、時間軸伸長率設定信号ＭＣ
に従い圧縮ハイビジョン信号を再生する場合は、時間軸
伸長を行わないようにメモリ２８に書き込まれる再生デ
ィジタル情報と、メモリ２８から読み出される再生ディ
ジタル情報の伝送レートを等しくするようにメモリ２８
を制御する。メモリ２８から読み出された再生ディジタ
ル情報はデコーダ２９に供給される。

【００６３】デコーダ２９は、システムコントローラ１
９から供給される圧縮情報の識別信号に従って圧縮ハイ
ビジョン信号を元のハイビジョン信号形態にデコード
し、その再生ディジタルハイビジョン信号をＤＡコンバ
ータ３０に供給する。ＤＡコンバータ３０は、再生ディ
ジタルハイビジョン信号およびこれに付随した音声信号
をアナログ信号に変換し映像信号および音声信号をそれ
ぞれ出力端子１０，１１を介して出力する。

【００６４】次に、再生情報信号が低圧縮ＮＴＳＣ信号
の場合について説明する。低圧縮ＮＴＳＣ信号は、時間
軸圧縮率が１／４であるので再生テープ速度を記録時の
１／４の速度に設定するように、システムコントローラ
１９はキャプスタン指令信号ＣＣを発生する。

【００６５】これによりキャプスタンサーボ回路２１で
は、速度目標設定回路６０で記録時に対し１／４の速度
目標情報を発生し減算回路６１に供給する。記録時と再
生時とでテープ走行速度が異なる場合は、記録トラック
パターンと再生時の磁気ヘッド走査軌跡の傾斜が異なる
ため再生時の磁気ヘッドは記録トラックを横切ることに
なる。そこで本実施例では、再生情報信号が時間軸圧縮
されている場合、すなわち再生時のテープ走行速度が記
録時と異なる場合はパイロット信号によるトラッキング
制御を行わず記録時と同様に速度エラーの積分信号を用
いたテープ速度制御を行うようにしている。

【００６６】したがって、低圧縮ＮＴＳＣ信号の再生に
おいては図５に示したスイッチ６３はＡ入力端子側に閉
じるようにしている。ではここで、再生時のテープ走行
速度が記録時と異なる場合のトラッキング状態について
説明する。

【００６７】図６は、再生時のテープ走行速度が記録時
の１／４の場合の記録トラックパターンに対する再生時
の磁気ヘッド走査軌跡の一例を、トラックパターン座標
法により示した説明図である。

【００６８】図６において、ａ，ｂ，ｃ，…，ｉを付け
たエリア（一つの枡目）が各１トラックである。上から
下まで４段あるが、この１段がテープの長手方向であ
る。再生時のテープ走行速度が記録時と等しい場合は、
図６において下から上へａ，ｂ，ｃ，ｄと記録トラック
パターン上を磁気ヘッドが走査するが、再生時のテープ
走行速度が記録時の１／４の場合は、図６において斜め
に示しているようにＰ１点からＰ２点、さらにＰ３，Ｐ
４と磁気ヘッドが走査することになる。

【００６９】したがって、アジマス記録の場合は、図の
縦線あるいは横線を施した部分の再生信号が得られるこ
とになり、同図左に示した再生エンベロープ信号を得る
ことになる。即ち、Ｐ１点からＰ２点に進むとき、トラ
ックｄのデータをとることを考えているが、１段目でト
ラックｄのデータをとった後、２段目では逆アジマスな
のでトラックｄのデータはとれず、トラックｅの一部と
ｃの一部がとれるが、これは所望のもの（トラックｄの
データ）ではないので捨てる。同様に３段目でトラック
ｄのデータがとれ、４段目では逆アジマスなのでトラッ
クｄのデータはとれず、トラックｅの一部がとれるが捨
てる。この結果、図６の左に示した再生エンベロープ信
号が得られる。

【００７０】ここで、Ｐ１点からＰ２点の走査でｄトラ
ックの信号を検出し、Ｐ２点からＰ３点の走査でｅトラ
ックの信号を検出し、以下ｆトラックの信号を検出する
ことを考えれば、４トラックの走査に要する時間で１ト
ラック分の情報を検出する事ができ、結果的に１トラッ
ク相当の情報を単位として時間軸を４倍に伸長する事に
なる。

【００７１】ただし、上記の場合では再生時の磁気ヘッ
ドは記録トラックを斜めに走査する事になり、部分的に
再生エンベロープ信号レベルの低下を招く。この再生エ
ンベロープ信号レベルの低下の割合は、磁気ヘッドの幅
が記録トラックの幅と等しい場合は、記録時のテープ走
行速度に対する再生時の速度の割合に等しくなる。した
がって、再生時のテープ走行速度が１／４である低圧縮
ＮＴＳＣ信号の再生の場合は、再生エンベロープ信号レ
ベルの低下率は１／４、すなわち２５％の低下となる。

【００７２】この再生エンベロープ信号のレベル低下率
は、再生時のテープ走行速度に依存するが、トラッキン
グの状態（図６において磁気ヘッド走査軌跡が平行移動
した状態）には依存しない。図７に再生時のテープ走行
速度が記録時の１／４の場合におけるトラッキング状態
に対する再生エンベロープ信号のレベルの関係を示す。

【００７３】図７において、（１）の基準状態は図６に
おける磁気ヘッドがＰ１点からＰ２点を走査した場合の
再生エンベロープ信号レベルを表し（つまり図６の左に
示した再生エンベロープ信号、即ち第１段のエンベロー
プ信号と第３段のエンベロープ信号の、両者を重ねて表
示している）、（２）は磁気ヘッド軌跡が上記（１）の
状態に対し後行トラック側に平行移動した場合を表し、
（３）は磁気ヘッド軌跡が上記（１）の状態に対し先行
トラック側に平行移動した場合を表している。

【００７４】いずれの状態でも再生エンベロープ信号レ
ベルの最大低下率は２５％であり、トラッキングの状態
に依存しないことが分かる。なお、上記の再生エンベロ
ープ信号レベルの低下率は、例えばダブルアジマス型複
合ヘッドで再生する場合は半分にすることができ、また
トラック幅に対して磁気ヘッドの幅を広くすると、広く
した割合の半分に相当する低下率を小さくすることがで
きる。

【００７５】具体的には、磁気ヘッドの幅をトラック幅
に比べて２０％広くすれば、低下率をその半分の１０％
改善することができ低下率を１５％にできる。なお、再
生情報信号が低圧縮ＮＴＳＣ信号の場合についても、ド
ラム２の制御は、再生時は入力情報信号の同期信号が供
給されないので、圧縮ハイビジョン信号を再生する場合
と同様にフレーム周波数の３倍の周波数の位相基準信号
を発生し、この位相基準信号により位相目標信号を発生
し、ドラム回転速度は記録時と同様に設定される。

【００７６】図１で、システムコントローラ１９は、メ
モリ制御回路２７に時間軸伸長率設定信号ＭＣを供給す
る。メモリ制御回路２７は、時間軸伸長率設定信号ＭＣ
に従い低圧縮ＮＴＳＣ信号を再生する場合は、４倍の時
間軸伸長を行うようにメモリ２８を制御する。これは先
の図６および図７の説明でも分かるように、再生時のテ
ープ走行速度を１／４にしているため１トラック分の再
生情報を検出するのに３トラックあるいは５トラックの
走査期間を要し、２トラック分の再生情報を検出するの
に８トラックの走査期間を要する。したがって、メモリ
２８は、２トラック分の再生情報を記憶する容量を有し
ており、２トラック分の再生情報を８トラック走査期間
をかけて読みだすことにより、４倍の時間軸伸長を行
う。

【００７７】メモリ２８から読み出された再生ディジタ
ル情報はデコーダ２９に供給される。デコーダ２９は、
システムコントローラ１９から供給される圧縮情報の識
別信号に従って低圧縮ＮＴＳＣン信号を元のＮＴＳＣ信
号の形態にデコードし、その再生ディジタルＮＴＳＣ信
号をＤＡコンバータ３０に供給する。ＤＡコンバータ３
０は、再生ディジタルＮＴＳＣ信号およびこれに付随し
た音声信号をアナログ信号に変換し映像信号および音声
信号をそれぞれ出力端子１０，１１を介して出力する。

【００７８】次に、再生情報信号が高圧縮ＮＴＳＣ信号
の場合について説明する。高圧縮ＮＴＳＣ信号の再生時
の動作は、基本的には上記低圧縮ＮＴＳＣ信号の再生動
作と同じである。異なる点は、時間軸圧縮率が１／４か
ら１／１２になっていることである。このため、高圧縮
ＮＴＳＣ信号の再生時は、再生テープ走行速度を記録時
の１／１２の速度に設定すると共に、時間軸伸長を行う
メモリ２８の制御を、１トラック分の再生情報を１２ト
ラック走査期間をかけて読み出すようにしている。

【００７９】以上がテレビ信号が記録されている場合の
動作である。以下、記録ディジタル情報がコンピュータ
等の外部ディジタル機器で使われるプログラムやデータ
の場合、すなわち本装置をデーターレコーダとして使わ
れる場合について参考までに説明する。

【００８０】本装置を例えば図２のようにデーターレコ
ーダとして使用する場合、再生信号の伝送レートは外部
に接続されるコンピュータ等の外部ディジタル機器４０
の要求に応じて切り換える必要がある。そこで本参考例
では、図１に示したシステムコントローラ１９に外部デ
ィジタル機器から供給される伝送レート設定信号の入力
端子９を設けている。

【００８１】外部ディジタル機器から供給される伝送レ
ート設定信号により伝送レートが決定されると、システ
ムコントローラ１９は記録時のディジタル情報の記録伝
送レートと再生時の伝送レートから、再生時の時間軸伸
長率を算出し、その時間軸伸長率に応じて再生時のテー
プ走行速度を決定し、キャプスタン指令信号ＣＣをキャ
プスタンサーボ回路に供給する。またメモリ２８におけ
る伝送レートを切り換えるべくメモリ制御回路２７にメ
モリ制御設定信号ＭＣを供給し、再生ディジタル信号を
外部ディジタル機器の要求する伝送レートに変換して出
力端子１２を介して出力する。

【００８２】以上説明したように本実施例に依れば、同
一伝送路を経由して供給される伝送レートが略等しく、
時間軸圧縮率の異なる複数種類のテレビ信号を、記録時
には同一伝送レートで記録し、再生時は記録情報の時間
軸圧縮率に応じたテープ走行速度で再生することによ
り、大規模なバッファメモリを必要とせず時間軸を元の
状態に伸長して再生することが可能になる。

【００８３】また、記録情報がテレビ信号だけでなく、
コンピュ−タ等のディジタル機器で用いられるプログラ
ムおよびそこで扱われるデ−タ等のディジタル情報の場
合は、外部に接続されるディジタル機器が要求するデ−
タ−伝送レ−トになるようにテープ走行速度を切り換え
時間軸伸長を行って再生デ−タを出力することができる
ことも参考までに述べた。

【００８４】なお、本実施例ではテレビ信号の種類とし
て３種類を挙げ伝送路の伝送可能レ−トを１８Ｍｂｐｓ
に設定しているが、この種類および伝送レ−トと時間軸
圧縮率の関係は、当然のことながら上記に限定されるも
のではない。

【００８５】本実施例では、トラッキング制御にパイロ
ット信号を用いる方式を採用しているが、トラッキング
制御を例えばＶＨＳ方式のビデオで用いられているよう
なテープ長手方向に記録されるコントロール信号を用い
るＣＴＬ方式であってもなんら問題は無い。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に依れば、同
一伝送路を経由して供給される伝送レートが略等しく、
時間軸圧縮率の異なる複数種類のテレビ信号の記録再生
において、再生時に記録情報の時間軸圧縮率に応じたテ
ープ走行速度で再生することにより、大規模なバッファ
メモリを必要とせず時間軸を元の状態に伸長して再生す
ることが可能になるという利点がある。

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのヘリカル走査型の記
録再生装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明にかかるヘリカル走査型の記録再生装置
の使用環境を示す説明図である。

【図３】記録再生されるテレビ信号の伝送レートと時間
軸圧縮率の一例を示す説明図である。

【図４】時間軸圧縮率の異なる複数のテレビ信号をヘリ
カル記録した場合のトラックパターンの一例を示す説明
図である。

【図５】ドラムおよびキャプスタンのサーボ回路の構成
を示すブロック図である。

【図６】記録トラックパターンと再生テープ走行速度を
記録時の１／４にした場合の磁気ヘッド走査軌跡をトラ
ックパターン座標法により示すパターン図である。

【図７】再生テープ速度を記録時の１／４にした場合の
再生エンベロープ信号のレベルを示す特性図である。

【符号の説明】 １３…チャンネルセレクタ、１４，２３…復調回路、１
５，２６…ＰＣＭデコーダ、１６，２５…ディジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳ，）、１７，３７…変調回路、
１９…システムコントローラ、２０…ドラムサーボ回
路、２１…キャプスタンサーボ回路、２４…トラッキン
グ制御回路、２７…メモリ制御回路、２８…メモリ、２
９…情報伸長デコーダ、３０，５７，６５…ＤＡコンバ
ータ、５０，５９…速度検出回路、５１，６０…速度目
標設定回路、５２，５５，６１…減算回路、５３…位相
検出回路、５４…位相目標設定回路、５６，６４…加算
＆特性補償回路、５８，６６…モータードライバーアン
プ

フロントページの続き (72)発明者 安部 弘哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所映像メディア研究所 内 (72)発明者 三辺 晃史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所映像メディア研究所 内 (72)発明者 鮎澤 巌 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所映像メディア研究所 内 (56)参考文献 特開 平６−349014（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/09

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路を介して供給される時間軸圧縮率
   が異なり伝送レートが略等しい複数種類のディジタル情
   報信号を記録再生するヘリカル走査型の記録再生装置に
   おいて、 伝送路を介して供給される上記ディジタル情報信号の時
   間軸圧縮率を知り、それに対応した識別信号を発生する
   識別信号発生手段と、 伝送路を介して供給される上記ディジタル情報信号に、
   上記識別信号発生手段により発生された識別信号を多重
   して、記録媒体に記録する記録手段と、 記録されているディジタル情報信号の時間軸圧縮率に対
   応した識別信号が、該ディジタル情報信号と共に多重さ
   れて記録されている記録媒体から上記識別信号を上記デ
   ィジタル情報信号と共に再生する再生手段と、 上記再生手段による再生信号の中から上記識別信号を検
   出する識別信号検出手段と、 上記識別信号検出手段により検出された識別信号の表わ
   す時間軸圧縮率に応じて、再生時の記録媒体走行速度を
   切り換える記録媒体走行速度切り換え手段と、を備えた
   ことを特徴とするヘリカル走査型の記録再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のヘリカル走査型の記録
   再生装置において、上記識別信号発生手段は、上記伝送
   路を介して供給されるディジタル情報信号に多重されて
   供給される時間軸圧縮率情報を用いてそれに対応した識
   別信号を発生することを特徴とするヘリカル走査型の記
   録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のヘリカル走査型の記録
   再生装置において、上記記録媒体走行速度切り換え手段
   は、上記識別信号検出手段により検出された識別信号の
   表わす時間軸圧縮率が１／Ｎであるとき（但しＮは正の
   実数）、再生時の記録媒体走行速度を記録時の記録媒体
   走行速度に対し、１／Ｎの速度に切り換えることを特徴
   とするヘリカル走査型の記録再生装置。