JP3575436B2 - 信号記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディジタル画像信号の信号記録方法に係り、特に現行のアナログＶＴＲと互換性を有する画像信号記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、家庭用の画像信号記録再生機器としては、１／２インチ幅の酸化物テープを用いたアナログ方式のＶＴＲが実用化されている。
【０００３】
一方、次世代のＴＶ放送としてディジタル放送の実用化が進めらている。例えば、米国において、現行のＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などの画像信号（以後、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ；ＳＤ画像信号と呼ぶ）に比べ、より解像度の高い広帯域画像信号（以後、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ；ＨＤ画像信号と呼ぶ）を高能率ディジタル圧縮符号化し、現行ＴＶ放送と同じ６ＭＨｚの帯域幅で放送するＡＴＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）方式が知られている。また、ＳＤ画像信号に関しても、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式を用いて高能率ディジタル圧縮符号化し、衛星や同軸ケーブルを通して放送するシステムが知られている。
【０００４】
尚、これらのディジタル放送システムに関しては、テレビジョン学会誌、第４７巻、第４号（１９９３年）、第４８６頁〜第５０３頁に詳しく述べられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近い将来、これらのディジタルＴＶ放送が実用化され、アナログＴＶ放送と混在した形態で実施されるものと考えられるが、従来のアナログＶＴＲでは、これらのディジタル画像信号をディジタル信号のまま記録再生することはできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、現行のアナログＶＴＲと互換性を有しながら、さらにディジタルＴＶ放送などのディジタル圧縮符号化された画像及び音声信号をディジタル信号のまま記録する信号記録方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による信号記録方法は、アナログ画像信号と音声信号、またはディジタル情報信号の一方を選択して磁気テープに記録する信号記録方法であって、アナログ画像信号と音声信号を記録する場合は、アナログ音声信号を第１のアジマス角度にて磁気テープの磁性層深層部分に記録した後、アナログ映像信号を第１のアジマス角度より小さい第２のアジマス角度にて磁気テープの磁性層表層部分に記録し、ディジタル情報信号を記録する場合は、ディジタル情報信号を入力時の伝送レートによらずほぼ一定の記録レートで、第１のアジマス角度にて磁気テープに記録し、ディジタル情報信号の記録トラックピッチがアナログ画像信号の記録トラックピッチの略１／２となるように記録する。
【０００９】
【作用】
ディジタル画像信号は、ディジタル記録信号処理手段により、誤り訂正符号などを付加してブロック化され、さらに記録符号化（変調）されて、第２の磁気ヘッド群、或いは第２及び第３の磁気ヘッド群により磁気テープの斜め方向に形成されるヘリカルトラックに記録される。このとき、ディジタル記録信号処理手段における時間軸処理により、入力されたディジタル画像信号の伝送レートによらず、ほぼ一定の記録レートで記録される。サーボ回路は、回転ドラムの回転速度を記録レートと同様ほぼ一定の速度で回転させ、磁気テープの走行速度は入力されたディジタル画像信号の伝送レートに応じて切り換え制御する。記録した信号がディジタル画像信号であることを示す識別信号は磁気テープ長手方向の所謂リニアトラックに記録される。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は本発明による画像信号記録再生装置の一実施例を示すブロック図である。ここで、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，４は磁気ヘッド、５は回転ドラム、６は磁気テープ、１１，２１，３１は入力端子、１２はアナログ画像記録信号処理回路、２２はアナログ音声記録信号処理回路、３２はディジタル記録信号処理回路、１３，１５，１７，２３，２５，２７，４５は切換スイッチ、１４，２４，４４は記録アンプ、１６，２６，４６は再生アンプ、１８はアナログ画像再生信号処理回路、２８はアナログ音声再生信号処理回路、３８はディジタル再生信号処理回路、１９，２９，３９は出力端子、４１は記録系サーボ回路、４２は識別信号発生回路、４８は識別信号検出回路、４９は再生系サーボ回路、５１はアナログ／ディジタル選択回路、５３はアナログ／ディジタル判別回路である。
【００１３】
先ず、アナログ画像信号記録時の動作について説明する。記録時には切換スイッチ１５，２５，４５はそれぞれ［Ｒ］側に接続される。
【００１４】
同図において、入力端子１１より入力されたアナログ画像信号は、アナログ画像記録信号処理回路１２において、その輝度信号がＦＭ変調され、搬送色信号が低域周波数変換され、それらが加算されたアナログ画像記録信号ＳＲ１に変換される。一方、入力端子２１より入力されたアナログ音声信号は、アナログ音声記録信号処理回路２２において、左／右或いは正／副２チャンネルの音声信号がそれぞれＦＭ変調され、それらが加算されたアナログ音声記録信号ＳＲ２に変換される。図２（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれこのアナログ画像記録信号ＳＲ１とアナログ音声記録信号ＳＲ２の帯域の一例を示したものである。
【００１５】
ここで、アナログ／ディジタル選択回路５１により記録すべき信号としてアナログ画像信号が選択されると、その出力制御信号ＣＲ１により、切換スイッチ１３，２３はそれぞれ［Ａ］側に接続され、アナログ画像記録信号ＳＲ１及びアナログ音声記録信号ＳＲ２はそれぞれ記録アンプ１４，２４を介して磁気ヘッド１ａ，１ｂ及び２ａ，２ｂに供給される。記録系サーボ回路４１は、回転ドラム５の回転速度Ｒを第１の回転速度Ｒ１に、磁気テープ６の走行速度Ｖを第１の走行速度Ｖ１に制御する。
【００１６】
図３はこのときの記録パターンの一例を示したものである。磁気テープ６には、先ず、磁気ヘッド２ａ，２ｂによりアナログ音声記録信号ＳＲ２が記録され、トラック幅Ｔｗ２のアナログ音声トラック６２ａ，６２ｂが形成される。次に、そのアナログ音声トラック６２ａ，６２ｂの上に磁気ヘッド１ｂ，１ａによりアナログ画像記録信号ＳＲ１が重ね記録され、トラック幅Ｔｗ１のアナログ映像トラック６１ｂ，６１ａが形成される。Ｔｐ１はトラックピッチである。例えば、回転ドラム５のドラム径を６２ｍｍ、その回転速度Ｒ１をアナログ画像信号のフレーム周波数と同じ３０ｒｐｓ、磁気テープ６の走行速度Ｖ１を３３．３５ｍｍ／ｓとすると、トラックピッチＴｐ１は５８μｍとなる。これは、所謂５２５ライン／６０フィールドのアナログ画像信号記録時の標準（ＳＰ）モードと呼ばれ、テープ走行速度Ｖ１をＳＰモードの１／２、１／３として長時間化した場合をそれぞれＬＰモード、ＥＰモード（米国ではＳＬＰモード）と呼ばれている。このときのトラックピッチＴｐ１はそれぞれ２９μｍ、１９．３μｍである。一方、６２５ライン／５０フィールドのアナログ画像信号の場合は、ドラム回転速度Ｒ１をそのフレーム周波数と同じ２５ｒｐｓ、テープ走行速度Ｖ１をそれぞれ２３．３９ｍｍ／ｓ及びその１／２、トラックピッチＴｐ１を４９μｍ、２４．５μｍとしたＳＰモード及びＬＰモードが知られている。ドラム径は同じ６２ｍｍである。
【００１７】
次に、ディジタル画像信号記録時の動作について説明する。
【００１８】
図１において、入力端子３１にはＭＰＥＧ方式などにより高能率圧縮符号化されたディジタル画像及び音声信号が入力され、ディジタル記録信号処理回路３２において、インターリーブ、誤り訂正符号や同期信号の付加、ブロック化などのフォーマッティング処理が施され、さらに記録符号化（変調）され、ディジタル記録信号ＳＲ３に変換される。
【００１９】
ここで、磁気テープ６にアナログ記録と同じ酸化物テープを用いるとすると、ディジタル記録信号ＳＲ３の記録レートは、保持力を高めた高性能テープ（所謂Ｓ−ＶＨＳテープ）では、２０Ｍｂｐｓ程度まで高めることが可能である。このとき、入力信号の伝送レートは、ディジタル記録信号処理回路３２でのフォーマッティング処理による冗長度を考慮しても、約１５Ｍｂｐｓ程度まで確保できる。一方、ＭＰＥＧ−２方式で高能率圧縮符号化されたＳＤ画像信号及び音声信号の伝送レートは最大でも約１０Ｍｂｐｓ程度であり、従って、このディジタルＳＤＴＶ信号をアナログ記録と同じ酸化物テープに記録することが可能となる。このように、本発明は、高能率画像圧縮技術の進展によりディジタル画像信号がアナログ画像信号に近い帯域幅で記録できるようになってきたことに鑑みてなされたものである。
【００２０】
ところで、上記の例で見ると、最大入力レート約１５ｂｐｓに対して実際の入力レートは約１０Ｍｂｐｓと、約５ｂｐｓの余裕がある。この場合、この余ったデータ分は特殊再生用の信号を記録してもよい。
【００２１】
アナログ／ディジタル選択回路５１により記録すべき信号としてディジタル画像信号が選択されると、その出力制御信号ＣＲ１により、切換スイッチ２３は［Ｄ］側に接続され、ディジタル記録信号ＳＲ３は記録アンプ２４を介して磁気ヘッド２ａ，２ｂに供給される。このとき、制御信号ＣＲ１により、切換スイッチ１３も［Ｄ］側に接続され、磁気ヘッド１ａ，１ｂにはなにも供給されない。記録系サーボ回路４１は、アナログ／ディジタル選択回路５１からの制御信号ＣＲ１を受け、回転ドラム５の回転速度Ｒを第２の回転速度Ｒ２に、磁気テープ６の走行速度Ｖを第２の走行速度Ｖ２に制御する。このときのドラム回転速度Ｒ２は記録するディジタル画像信号のフレーム周波数に係わらず、例えば、３０ｒｐｓ以上の一定速度である。
【００２２】
ディジタル記録信号ＳＲ３の記録レートは、入力されたディジタル画像及び音声信号の伝送レートに関係なく、磁気テープ６の記録密度から決まるほぼ一定の記録レートで記録される。そして、この記録レートから最大入力レートが決まり、これ以下の入力レートの場合は、ダミーデータを付加するか、或いは、上述したように、特殊再生用のデータを付加して記録レートをほぼ一定にして記録する。例えば、磁気テープ６が高性能酸化物テープの場合、上述したように、記録レートは約２０Ｍｂｐｓ、最大入力レートが約１５Ｍｂｐｓとなり、７．５Ｍｂｐｓ〜１５Ｍｂｐｓのディジタル画像及び音声信号を記録することができる。７．５Ｍｂｐｓ以下の信号については、後述するようにテープ速度を下げて長時間記録が可能となる。
【００２３】
ところで、このようなディジタル信号を記録する場合に問題となるのは磁気ヘッド２ａ，２ｂのギャップ長さや材質である。従来のアナログ記録専用の装置においては、図２（Ｂ）に示したように音声信号の記録周波数が低く、かつ磁性層の深層部まで記録する必要から、音声用磁気ヘッド２ａ，２ｂのギャップ長さは１μｍ以上と座増用磁気ヘッド１ａ，１ｂに比べてかなり広く、その材質もフェライトが一般的であった。しかしこのような広いギャップの磁気ヘッドでは上述したような高レートのディジタル信号を記録再生することは不可能である。そこで、本発明では、このギャップ長さをディジタル信号の記録波長の１／２以下、具体的には０．３μｍ以下とした。さらに、このような狭ギャップにおいてもアナログ音声の深層記録が可能なように、ヘッドの材質として従来のフェライトに代りメタルを用いた。これにより、アナログ音声信号の深層記録とディジタル信号の短波長記録が共通の磁気ヘッドで実現できる。
【００２４】
図４はこのディジタル信号の記録パターンの一例を示したものである。磁気テープ６には、磁気ヘッド２ａ，２ｂによりディジタル記録信号ＳＲ３が記録され、トラックピッチＴｐ２のディジタル信号トラック６３ａ，６３ｂが形成される。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１はこのトラックピッチＴｐ２とドラム回転速度Ｒ２、テープ走行速度Ｖ２、ヘッド幅Ｔｗ２などとの関係の一例を示したものである。いずれもドラム径はアナログ画像信号記録時と同じく６２ｍｍである。
【００２７】
例１はトラックピッチＴｐ２を先に述べた５２５ライン／６０フィールドのアナログ画像記録時のＬＰモードと同じ２９μｍとした例であり、例えば、ドラム回転速度Ｒ２及びテープ走行速度Ｖ２もアナログ画像記録時と同じとすると、録画時間も、同様、ＳＰモード（このときの録画時間を２時間とする）の２倍の４時間となる。ヘッド幅Ｔｗ２は、オーバーライト記録も可能なガードバンドレス記録のために、トラックピッチＴｐ２より少なくとも１０％以上広い３２μｍ程度に設定される。このようにトラックピッチＴｐ２、ドラム回転速度Ｒ２及びテープ走行速度Ｖ２をアナログ画像記録時と同じとすると、記録系サーボ回路４１はアナログ画像記録時と共用でき、回路規模の低減が図れる。
【００２８】
例２はトラックピッチＴｐ２をアナログ画像記録時のＥＰモードと同じ１９μｍとした例であり、この場合も、ドラム回転速度Ｒ２及びテープ走行速度Ｖ２をアナログ画像記録時と同じとすると、録画時間も同様にＳＰモードの３倍の６時間となり、かつ記録系サーボ回路４１はアナログ画像記録時と共用できる。さらに、オーバーライト記録が可能なガードバンドレス記録を実現するヘッド幅Ｔｗ２に関しても、従来のアナログ記録専用の装置において設定されるヘッド幅（例えば、２８μｍ）をそのまま変更せずに適用できる。
【００２９】
例３及び例４は、従来のアナログ記録専用時と同じ２８μｍのヘッド幅Ｔｗ２で、ガードバンドレス記録を実現し、かつ可能な限りトラックピッチＴｐ２を１９μｍより広くして再生信号Ｓ／Ｎの増大を図った例である。例３はテープ走行速度Ｖ２を約１６．９ｍｍ／ｓとしてトラックピッチＴｐ２を２４μｍとした例であり、録画時間は約４．８時間とテープ走行速度Ｖ２を遅くした分例１より長でき、再生信号Ｓ／ＮはトラックピッチＴｐ２を広くした分例２より増大できる。例４はドラム回転速度Ｒ２を３７．５ｒｐｓと速くしてトラックピッチＴｐ２を約２３μｍとした例であり、録画時間は例１と同じ４時間である。この例４では、ドラム回転速度Ｒ２を速くした分記録波長が長くなり、例３に対しては、録画時間は短いが再生信号Ｓ／Ｎはさらに増大できる。
【００３０】
このように、本発明によれば、従来のアナログ画像と同等以上の画質のディジタル画像を２倍以上の録画時間で記録できる。尚、上記表１では４つの例を示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、要は、ディジタル記録時のトラックピッチＴｐ２を２９μｍ以下として録画時間をアナログ記録ＳＰモードの２倍以上確保するとともに、アナログ音声記録と兼用する磁気ヘッド２ａ，２ｂのヘッド幅Ｔｗ２をそのトラックピッチＴｐ２より少なくとも１０％以上広くして、ガードバンドレス記録及びオーバーライト記録を可能としたことである。
【００３１】
識別信号発生回路４２は、アナログ／ディジタル選択回路５１からの制御信号ＣＲ１を受け、再生側において記録された信号の種類を判別するための識別信号を発生する。そしてこの識別信号は、記録アンプ４４を介して磁気ヘッド４に供給され、磁気テープ６の長手方向の所謂リニアトラックに記録される。
【００３２】
このリニアトラックとしては、オーディオトラックやコントロールトラックを用いてもよい。オーディオトラックを利用する場合、アナログ画像信号記録時は従来通りアナログ音声信号を記録し、ディジタル画像信号記録時には上記識別信号を記録する。コントロールトラックを利用する場合は、アナログ画像信号記録時は従来通りコントロール信号を記録し、ディジタル画像信号記録時には、例えば、コントロール信号を上記識別信号でパルス幅変調して記録する。これらにより、記録アンプ４４や磁気ヘッド４を新たに追加する必要は無くなり、装置の簡略化や低コスト化が図れる。
【００３３】
次に再生時の動作を説明する。このとき切換スィッチ１５，２５，４５はそれぞれ［Ｐ］側に接続される。識別信号検出回路４８は、磁気ヘッド４で再生し、再生アンプ４６で増幅した出力信号を受け、磁気テープ６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディジタル画像信号か、などを示す識別信号を検出する。そして、その検出した識別信号をアナログ／ディジタル判別回路５３に出力する。
【００３４】
アナログ／ディジタル判別回路５３は、識別信号検出回路４８からの識別信号を受け、磁気テープ６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディジタル画像信号かを判別する。そして、その出力制御信号ＣＰ１により、切換スイッチ１７，２７を制御し、再生された信号の処理系を切り換える。再生系サーボ回路４９は、同様に、その制御信号ＣＰ１を受け、回転ドラム５の回転速度Ｒを第１の回転速度Ｒ１か、或いは第２の回転速度Ｒ２に制御し、磁気テープ６の走行速度Ｖを第１の走行速度Ｖ１か、或いは第２の走行速度Ｖ２に制御する。
【００３５】
先ず、アナログ画像信号再生時の動作について説明する。
【００３６】
上述したように、アナログ／ディジタル判別回路５３により磁気テープ６に記録された信号がアナログ画像信号と判別された場合、磁気ヘッド１ａ，１ｂにより再生され、再生アンプ１６で増幅された信号ＳＰ１は、切換スイッチ１７を介してアナログ画像再生信号処理回路１８に入力され、アナログ画像記録信号処理回路１２の逆の処理が行われ、元のベースバンドのアナログ画像信号が出力端子１９より出力される。一方、磁気ヘッド２ａ，２ｂにより再生され、再生アンプ２６で増幅された信号ＳＰ２は、切り換えスイッチ２７を介してアナログ音声再生信号処理回路２８に供給され、元のアナログ音声信号に変換され、出力端子２９から出力される。
【００３７】
次に、ディジタル画像信号再生時の動作について説明する。
【００３８】
アナログ／ディジタル判別回路５３により、磁気テープ６に記録された信号がディジタル画像信号と判別された場合、その出力制御信号ＣＰ１により切換スィッチ１７，２７は［Ｄ］側に接続され、磁気ヘッド２ａ，２ｂにより再生され、再生アンプ２６で増幅された信号ＳＰ３は切換スイッチ２７を介してディジタル再生信号処理回路３８に入力される。ディジタル再生信号処理回路３８では、ディジタル記録信号処理回路３２の逆の復調及びデフォーマッティング処理を行い、元のディジタル画像及び音声信号を復元し、その信号は出力端子３９より出力される。
【００３９】
このように、本実施例によれば、現行のアナログ画像信号と、高能率圧縮符号化されたディジタル画像信号などのディジタル情報信号を共通の記録媒体で、かつ、単一のヘッド構成で選択記録し自動判別再生することができる。
【００４０】
図５は本発明による画像信号記録再生装置の他の実施例を示すブロック図である。ここで、１ｃ，１ｄ，２ｃは磁気ヘッド、５２はディジタル記録モード選択回路、５４はディジタル記録モード判別回路であり、その他、図１と同一符号は同一物である。本実施例の特徴は、アナログ記録およびディジタル記録ともに長時間記録モードを備えた点にある。
【００４１】
アナログ画像信号の長時間記録モードの動作については、従来のアナログ記録専用の装置と同様である。即ち、アナログ／ディジタル選択回路５１により記録すべき信号としてアナログ画像信号が選択され、アナログ記録モード選択回路（図示せず）により長期間モードが選択されると、記録系サーボ回路４１は、回転ドラム５の回転速度Ｒを標準（ＳＰ）モードのときと同じ第１の回転速度Ｒ１に、磁気テープ６の走行速度ＶをＳＰモードのときの第１の走行速度Ｖ１の１／２（ＬＰモード）、または１／３（ＥＰモード）に制御し、トラックピッチＴｐ１がＳＰモードの１／２または１／３のトラックが形成される。そして、図２（Ａ）と同様のアナログ画像記録信号ＳＲ１は長時間記録用の磁気ヘッド１ｃ，１ｄ供給され、そのトラックの表層部に記録される。図２（Ｂ）と同様のアナログ音声記録信号ＳＲ２は磁気ヘッド２ａ，２ｂによりそのトラックの深層部に記録される。
【００４２】
次に、ディジタル画像信号記録時の動作について説明する。
【００４３】
ディジタル記録モード選択回路５２は、入力されたディジタル画像及び音声信号の伝送レートに応じて、複数のモードの中から一つを選択し、その出力制御信号ＣＲ２を出力する。ここで、標準伝送レート（例えば、先に述べた７．５〜１５Ｍｂｐｓ）のディジタル画像及び音声信号を記録する標準モードの場合、その動作は図１の実施例で述べたとおりである。
【００４４】
一方、標準伝送レートに対して１／Ｎの伝送レートのディジタル画像及び音声信号を記録する長時間モードの場合、記録系サーボ回路４１は、ディジタル記録モード選択回路５２からの出力制御信号ＣＲ２を受け、回転ドラム５の回転速度Ｒを標準モードのときと同じ第２の回転速度Ｒ２に、磁気テープ６の走行速度Ｖは標準モードのときの第２の走行速度Ｖ２の１／Ｎの走行速度（Ｖ２／Ｎ）に制御する。一方、ディジタル記録信号処理回路３２からは、回転ドラム５の回転に同期して１／Ｎに時間軸圧縮された記録信号ＳＲ３が出力される。
【００４５】
図６は回転ドラム５への磁気ヘッド２ａ，２ｂ，２ｃの取付け高さの一例を示し、例えば、磁気ヘッド２ｂと同じアジマス角を持つ磁気ヘッド２ｃが磁気ヘッド２ａに近接して取り付けられている。磁気ヘッド２ａと２ｃの取付け高さＨａは、そのギャップ間距離ψに応じた値に設定される。
【００４６】
図７は回転ドラム５の回転とディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングの一例を示す波形図である。ここで、（Ａ）は回転ドラム５の、（Ｂ）及び（Ｃ）は標準モード及び長時間モードそれぞれにおけるディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングであり、（Ａ）において低レベルの期間は磁気ヘッド２ａまたは２ｃにより記録され、高レベルの期間は磁気ヘッド２ｂにより記録される期間を示している。このように、標準モードの場合には連続した記録信号ＳＲ３が記録され、長時間モードの場合には回転ドラム５の回転に同期して１／Ｎに時間軸圧縮された記録信号ＳＲ３が記録される。このとき、磁気テープ６の走行速度Ｖは標準モードに対して１／Ｎに制御されるため、記録パターンは図４と同様となり、標準モードの場合とほとんど同じトラックピッチＴｐ２のトラック６３ａ，６３ｂが形成される。
【００４７】
このように、標準伝送レートのディジタル画像及び音声信号を基準として、伝送レートの低いディジタル画像及び音声信号を記録する場合は、その伝送レート比Ｎに応じて時間軸圧縮比を変化させることにより、伝送レートにかかわらず記録レートは一定となり、回転ドラム５の回転速度Ｒも一定であるため、記録密度も一定となる。従って、記録密度が一定でＮ倍の長時間化が実現できる。尚、図７（Ｃ）では時間軸圧縮比Ｎの一例として２としたが、このＮは整数であればなんでもよい。即ち、Ｎが偶数の場合は、図示したように、磁気ヘッド２ａ，２ｃを用い、奇数の場合は、磁気ヘッド２ａ，２ｂを用いて時間軸圧縮した信号を記録すればよい。これにより、Ｎ＝１の標準モードの場合も含めて磁気テープ６に記録されるトラックフォーマットを共通化することができる。
【００４８】
図８は回転ドラム５への磁気ヘッド２ａ，２ｂ，２ｃの取付け高さの他の例を示し、ここでは、磁気ヘッド２ｃは、磁気ヘッド２ａ，２ｂと異なるアジマス角α１を有し、取付け高さＨｂで磁気ヘッド２ａに近接して取り付けられている。磁気ヘッド２ｃのアジマス角α１は、近接して取り付けられている磁気ヘッド２ａのアジマス角＋３０度に対して、０度か或いは逆極性（−）の適当な値、例えば−６度に設定される。図６の実施例と同様に−３０度としてもよいのであるが、後述するＨＤモードへの拡張性を考慮する問題があり、このＨＤモードへの拡張性に対しては０度が最も好ましい。磁気ヘッド２ａと２ｃの取付け高さＨｂは、図示したように、トラックピッチＴｐ２からギャップ間距離ψに応じた高さＨａを差し引いた値に設定される。
【００４９】
図９は回転ドラム５の回転とディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングの他の例を示す波形図であり、図８のヘッド配置に対応している。図７と同様、（Ａ）は回転ドラム５の、（Ｂ）及び（Ｃ），（Ｄ）は標準モード及び長時間モードそれぞれにおけるディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングであり、（Ａ）において低レベルの期間は磁気ヘッド２ａまたは２ｃにより記録され、高レベルの期間は磁気ヘッド２ｂにより記録される期間を示している。このように、標準モードの場合には連続した記録信号ＳＲ３が記録され、長時間モードの場合には回転ドラム５の回転に同期して１／Ｎに時間軸圧縮された記録信号ＳＲ３が記録される。この場合の記録パターンも図４と同様となる。
【００５０】
次に再生時の動作を説明する。
【００５１】
識別信号検出回路４８は、磁気ヘッド４で再生し、再生アンプ４６で増幅した信号を受け、磁気テープ６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディジタル画像信号か、などを示す識別信号を検出する。そして、その検出した識別信号をアナログ／ディジタル判別回路５３及びディジタル記録モード判別回路５４に出力する。
【００５２】
アナログ／ディジタル判別回路５３は、識別信号検出回路４８からの識別信号を受け、磁気テープ６に記録された信号がアナログ画像信号か、或いはディジタル画像信号かを判別する。そして、その出力制御信号ＣＰ１により、切換スイッチ１７，２７を制御し、再生された信号の処理系を切り換える。
【００５３】
アナログ画像信号再生時の動作は、従来のアナログ記録専用の装置と同様である。即ち、アナログ／ディジタル判別回路５３により磁気テープ６に記録された信号がアナログ画像信号と判別され、アナログ記録モード判別回路（図示せず）により長時間モードが判別されると、再生系サーボ回路４９は、回転ドラム５の回転速度Ｒ及び磁気テープ６の走行速度Ｖを記録時と同じ速度に制御する。そして、磁気ヘッド１ｃ，１ｄにより表層部に記録されたアナログ画像信号が再生され、深層部に記録されたアナログ音声信号は磁気ヘッド２ａ，２ｂにより再生される。
【００５４】
次に、ディジタル画像信号再生時の動作について説明する。
【００５５】
アナログ／ディジタル判別回路５３により、磁気テープ６に記録された信号がディジタル画像信号と判別され、ディジタル記録モード判別器５４により長時間モードが判別されると、その出力制御信号ＣＰ１及びＣＰ２を受け、再生系サーボ回路４９は回転ドラム５の回転速度Ｒ及び磁気テープ６の走行速度Ｖを記録時と同じ速度に制御する。即ち、回転ドラム５の回転速度Ｒを標準モードと同じ第２の回転速度Ｒ２に制御され、磁気テープ６の走行速度Ｖは記録モードに合わせて標準モードの第２の走行速度Ｖ２の１／Ｎに制御される。そして、記録されたディジタル信号は、記録時と同じ磁気ヘッド２ａ，２ｂまたは磁気ヘッド２ａ，２ｃにより再生される。
【００５６】
このように、本実施例によれば、唯１個の磁気ヘッドを追加するだけで、伝送レートの比に応じた複数の長時間モードの記録再生が実現できる。
【００５７】
図１０及び図１１は本発明による画像信号記録再生装置のさらに他の実施例におけるヘッド構成及びヘッド取付け高さを示す図である。ここで、３ａ，３ｂは磁気ヘッドであり、これらは磁気ヘッド２ａ，２ｂに対して６０度後れた位置で、そのギャップ間距離に応じた高さＨｃで取り付けられている。その他、図５及び図６と同一符号は回路構成も含めて同一物を示している。本実施例の特徴は、長時間記録モードだけでなく、標準伝送レートに対して２倍の伝送レート（例えば、１５Ｍｂｐｓ〜３０Ｍｂｐｓ）を持つディジタル画像及び音声信号の記録モード（以下、ＨＤモードと呼ぶ）を備えた点にある。標準モード及び長時間モードの場合の動作は図５の実施例で述べたとおりである。以下、ＨＤモードの動作について説明する。
【００５８】
ディジタル記録モード選択回路５２によりＨＤモードが選択されると、記録系サーボ回路４１は、その出力制御信号ＣＲ２を受け、回転ドラム５の回転速度Ｒを標準モードのときと同じ第２の回転速度Ｒ２に、磁気テープ６の走行速度Ｖは標準モードのときの第２の走行速度Ｖ２の２倍の走行速度に制御する。一方、ディジタル記録信号処理回路３２からは、２系統の記録信号ＳＲ３が出力される。
【００５９】
図１２はこのときの回転ドラム５の回転とディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングの一例を示す波形図である。ここで、（Ａ）は回転ドラム５の、（Ｂ）及び（Ｃ）はＨＤモードにおけるディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングであり、参考までに標準モード及び長時間モードにおけるディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングを（Ｄ），（Ｅ）に示す。このように、ＨＤモードの場合には取付け角度差だけ位相のずれた２系統の記録信号ＳＲ３が出力され、（Ｂ）の記録信号は磁気ヘッド２ｃ，２ｂにより、（Ｃ）の記録信号は磁気ヘッド３ａ，３ｂにより記録される。
【００６０】
図１３はこのときの記録パターンを示す図である。上述したように、磁気テープ６の走行速度Ｖは標準モードに対して２倍に制御されるため、それぞれの磁気ヘッドで記録されるトラック６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅのトラックピッチは標準モードの場合と同じトラックピッチＴｐ２となる。
【００６１】
このように、本実施例では、標準モードや長時間モードだけでなく、標準伝送レートの２倍の情報量を持つディジタル画像及び音声信号、例えば、高能率符号化されたＨＤＴＶ信号に対しても、記録密度も一定、共通のトラックフォーマットによる記録再生が実現できる。
【００６２】
図１４及び図１５は本発明による画像信号記録再生装置のさらに他の実施例におけるヘッド構成及びヘッド取付け高さを示す図である。ここで、図１０及び図１１と異なる点は、磁気ヘッド３ａ，３ｂが磁気ヘッド２ａ，２ｂに対して９０度後れた位置に取り付けられている点であり、これにより磁気ヘッド３ａ，３ｂは磁気ヘッド２ａ，２ｂと同一高さとなるため取付けが簡単になる効果がある。
【００６３】
図１６及び図１７は本発明による画像信号記録再生装置のさらに他の実施例におけるヘッド構成及びヘッド取付け高さを示す図である。ここで、２ｄはアジマス角α２の磁気ヘッドであり、磁気ヘッド２ｂに近接して取り付けられている。磁気ヘッド２ｂと２ｄの取付け高さは、図８で示した磁気ヘッド２ａと２ｃの取付け高さＨｂと同一であり、トラックピッチＴｐ２からギャップ間距離ψに応じた高さＨａを差し引いた値に設定されている。
【００６４】
これは図８のヘッド構成をＨＤモード対応に拡張した例であり、このときの回転ドラム５の回転とディジタル記録信号ＳＲ３のタイミングを図１８に、記録パターンを図１９に示す。このように、２系統の記録信号ＳＲ３がほぼ同一のタイミングで出力され、（Ｂ）の記録信号は磁気ヘッド２ａ，２ｂにより、（Ｃ）の記録信号は磁気ヘッド２ｃ，２ｄにより記録される。
【００６５】
ここで、磁気ヘッド２ｃ，２ｄのアジマス角α１，α２を考えると、図１９の記録パターンに示したように、各トラック６５ａ，６５ｃ，６５ｂ，６５ｄのアジマス角は＋３０度，α１，−３０度，α２の順番で繰り返される。α１を−３０度に選定すると隣接するトラック６５ｃと６５ｂが同アジマスとなり、ガードバンドレス記録ができない。図８に実施例のところでα１を−３０度に設定するには問題があると述べたのはこの理由からである。α１を−６度、α２を＋６度と選定すると、隣接するトラック間のアジマス差は３６度と２４度になる。この場合、アジマス差はアンバランスになるが、一応、ガードバンドレス記録は可能であり、±６度アジマスを用いることからアナログ画像記録用ヘッドとの共用化も考えられる。しかし、隣接するトラック間のアジマス差をバランスよくかつ最大にできるα１，α２は、いうまでもなく、ともに０度とすることである。図８に実施例のところでα１を０度に設定するのが最も好ましいと述べた所以はここにある。
【００６６】
このように、本実施例では、磁気ヘッドを２個追加するだけで長時間モードからＨＤモードまで全てのモードに対応できる効果がある。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現行のアナログＶＴＲとの互換性を確保しながら、ディジタル圧縮符号化された画像信号を共通の記録媒体に記録し再生できる。しかも、ヘッド構成は変更せずに従来の構成で実現できるため、ディジタル録画機能付加のためのコストアップを最小限に押さえることができる。さらに、唯一つのヘッドを追加するだけで長時間記録が可能となり、２乃至３個のヘッドの追加で長時間記録から２倍レートの高速記録まで全てのモードの記録再生が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像信号記録再生装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】アナログ画像信号とアナログ音声信号の記録周波数スペクトルの一例を示す図。
【図３】アナログ画像及び音声信号記録時の磁気テープ上でのトラックパターンを示す図。
【図４】ディジタル画像及び音声信号記録時の磁気テープ上でのトラックパターンを示す図。
【図５】本発明による画像信号記録再生装置の他の実施例を示すブロック図。
【図６】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの一例を示す図。
【図７】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミングの一例を示す図。
【図８】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さの他の例を示す図。
【図９】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミングの他の例を示す図。
【図１０】本発明による画像信号記録再生装置のさらに他の実施例を示すヘッド構成図。
【図１１】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さのさらに他の例を示す図。
【図１２】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミングのさらに他の例を示す図。
【図１３】ディジタル信号記録時のトラックパターンの他の例を示す図。
【図１４】本発明による画像信号記録再生装置のさらに他の実施例を示すヘッド構成図。
【図１５】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さのさらに他の例を示す図。
【図１６】本発明による画像信号記録再生装置のさらに他の実施例を示すヘッド構成図。
【図１７】ディジタル記録用磁気ヘッドの取付け高さのさらに他の例を示す図。
【図１８】ドラム回転とディジタル記録信号のタイミングのさらに他の例を示す図。
【図１９】ディジタル信号記録時のトラックパターンのさらに他の例を示す図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，３ａ，３ｂ，４…磁気ヘッド、
５…回転ドラム、
６…磁気テープ、
１２…アナログ画像記録信号処理回路、
１８…アナログ画像再生信号処理回路、
２２…アナログ音声記録信号処理回路、
２８…アナログ音声再生信号処理回路、
３２…ディジタル記録信号処理回路、
３８…ディジタル再生信号処理回路、
１３，１５，１７，２３，２５，２７，４５…切換スイッチ、
４１…記録系サーボ回路、
４２…識別信号発生回路、
４８…識別信号検出回路、
４９…再生系サーボ回路、
５１…アナログ／ディジタル選択回路、
５２…ディジタル記録モード選択回路、
５３…アナログ／ディジタル判別回路。
５４…ディジタル記録モード判別回路、

Claims (4)

1. アナログ画像信号と音声信号、またはディジタル情報信号の一方を選択して磁気テープに記録する信号記録方法において、
   上記アナログ画像信号と音声信号を記録する場合は、上記アナログ音声信号を第１のアジマス角度にて上記磁気テープの磁性層深層部分に記録した後、上記アナログ映像信号を上記第１のアジマス角度より小さい第２のアジマス角度にて上記磁気テープの磁性層表層部分に記録し、
   上記ディジタル情報信号を記録する場合は、上記ディジタル情報信号を入力時の伝送レートによらずほぼ一定の記録レートで、上記第１のアジマス角度にて上記磁気テープに記録し、
   上記ディジタル情報信号の記録トラックピッチが上記アナログ画像信号の記録トラックピッチの略１／２となるように記録することを特徴とする信号記録方法。
2. アナログ画像信号と音声信号、またはディジタル情報信号の一方を選択して磁気テープに記録する信号記録方法において、
   上記アナログ画像信号と音声信号を記録する場合は、上記アナログ音声信号を第１のアジマス角度にて上記磁気テープの磁性層深層部分に記録した後、上記アナログ映像信号を上記第１のアジマス角度より小さい第２のアジマス角度にて上記磁気テープの磁性層表層部分に記録し、
   上記ディジタル情報信号を記録する場合は、上記ディジタル情報信号を入力時の伝送レートによらずほぼ一定の記録レートで、上記第１のアジマス角度にて上記磁気テープに記録し、
   上記アナログ画像信号は、上記磁気テープの走行速度に応じて異なるトラックピッチで記録し、上記ディジタル情報信号は、上記磁気テープの走行速度に係わらず一定のトラックピッチで記録することを特徴とする信号記録方法。
3. 請求項１または２記載の信号記録方法において、
   前記第１のアジマス角度は±３０°、前記第２のアジマス角度は±６°に設定したことを特徴とする信号記録方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の信号記録方法において、
   前記アナログ画像信号の記録トラックピッチを略５８μｍとし、前記ディジタル情報信号の記録トラックピッチを略２９μｍとすることを特徴とする信号記録方法。

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