JP3167600B2 - デジタル記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高能率符号化によ
って圧縮されたデジタル映像信号、デジタル音声信号及
びデジタルデータ等のデジタル信号を既存のデジタルビ
デオカセットレコーダに記録再生する際に用いるデジタ
ル記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術の進歩によ
り、放送局及び業務用のビデオカセットレコーダの分野
では、現行テレビジョン方式をデジタル信号で記録再生
するＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ５方式（いずれもＳＭＰＴＥ
規格）がすでに規格化、商品化されている。また、昨
年、ＨＤデジタルＶＣＲカンフアレンスにおいて、コン
シユーマ用（一般消費者向け）のデジタルビデオカセッ
トレコーダ（以降、ＳＤ−ＶＣＲと呼ぶ）が規格化さ
れ、各社により商品化に向かって開発が行われている。

【０００３】また、次世代のテレビジョン方式として数
種類の高精細テレビジョン信号方式が開発され、実用化
を目指し、開発されている。その場合には、現行テレビ
ジョン方式に比べ情報量が多い高精細テレビジョン信号
をデジタル信号で記録再生する際には、専用のデジタル
ビデオカセットレコーダ（以降、Ｄ−ＶＣＲと呼ぶ）が
必要となる。

【０００４】そこで、高精細テレビジョン信号を高能率
符号化による情報量の圧縮技術により圧縮して、現行テ
レビジョン方式用の既存のＤ−ＶＣＲに記録再生する方
式が提案されている。例えば、特開平６−４６３６９号
公報に記載の映像信号処理装置では、既存のＤ１、Ｄ
２、Ｄ３フォーマットのＤ−ＶＣＲに、高精細テレビジ
ョン信号を高能率符号化を用いたデータ圧縮（離散コサ
イン変換と差分パルス変調）して、既存のＤ−ＶＣＲに
整合させ、記録再生を可能にしている。

【０００５】この公報記載の従来例の説明を、図８を用
いて説明する。まず、図８の９００は、高精細テレビジ
ョン信号の輝度信号（Ｙ信号）を入力するＹ入力端子、
９０１は、高精細テレビジョン信号の１つの色差信号
（Ｐｒ信号）を入力するＰｒ入力端子、９０２は、高精
細テレビジョン信号のもう１つの色差信号（Ｐｂ信号）
を入力するＰｂ入力端子である。また、９０３は、Ｙ信
号のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器、９０４は、
Ｐｒ信号のＡ／Ｄ変換器、９０５は、Ｐｂ信号のＡ／Ｄ
変換器であって、それぞれ、アナログ信号のＹ、Ｐｒ、
Ｐｂ信号をデジタル信号に変換する。また、９０６は、
データ圧縮を行う画像圧縮回路、９０７は、データをラ
ンダムに並び替える並び替え回路、９０８は、Ｄ２フォ
ーマットのＤ２ＶＴＲである。

【０００６】９０９は、記録時に並び替えたデータをも
とに戻す逆並び替え回路、９１０は、記録時に画像圧縮
した信号をもとに戻す画像復号回路、９１１は、デジタ
ル信号のＹ信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ（デジ
タル／アナログ）変換器、９１２は、デジタル信号のの
Ｐｒ信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、９１
３は、デジタル信号のＰｂ信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器、９１４は、高精細テレビジョン信号の
Ｙ信号の出力端子、９１５は、高精細テレビジョン信号
のＰｒ信号の出力端子、９１６は、高精細テレビジョン
信号のＰｂ信号の出力端子である。

【０００７】上記の装備を備えることにより、高精細テ
レビジョン信号を高能率符号化により、情報量を現行テ
レビジョン信号と同等にして、既存のＤ−ＶＣＲに記録
再生を可能にしている。

【０００８】また、特開平５−２７６４８０号公報の磁
気記録再生装置や特開平６−２９２１２９号公報の画像
記録装置では、高能率符号化したビットストリームのな
かからフレーム内あるいはフィールド内のみで符号化し
た画像データを抽出し、この抽出したデータを特殊再生
時にヘッドがリトレースするトラック位置に挿入してお
くことにより、高能率符号化したビットストリームを入
力した場合でも、特殊再生時に、再生画像が得られるこ
とを可能にしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一方、例えば、既存の
Ｄ−ＶＣＲに、高能率符号化の国際基準の１つであるＭ
ＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）のトランスポ
ートストリームをインターフェースとして記録再生し、
特殊再生機能を実現する場合でも特殊再生画質の向上が
必要である。

【００１０】現在、米国の次世代テレビジョン方式であ
るＡＴＶ（Advanced Television）方式のＤ−ＶＣＲ
も、次世代家庭用デジタルビデオカセットレコーダの世
界標準規格の統一を目指したＨＤデジタルＶＣＲカンフ
ァレンスの中のＡＴＶワーキンググループで、各社から
規格提案及び審議がなされている。

【００１１】ＡＴＶワーキンググループのなかでは、高
精細テレビジョン信号を高能率符号化したビットストリ
ーム（ＭＰＥＧ２）をインターフェースとして、ＳＤ−
ＶＣＲに記録再生する方式が検討されている。

【００１２】しかしながら、ＳＤ−ＶＣＲを用いて高能
率符号化されたビットストリームを記録再生し、特殊再
生機能も付加しようとすると、ＳＤ−ＶＣＲの限られた
記録領域の中で、まず、通常再生の記録領域を確保し、
さらに、高能率符号化を用いたビットストリームの場合
は、時間軸方向の相関が強いことを利用して画像圧縮率
を向上させているため、誤りが発生した場合に誤りが伝
播することが考えられるので、既存のＤ−ＶＣＲの誤り
訂正符号に加え、さらに誤り訂正符号を強化する必要が
ある。

【００１３】このように、Ｄ−ＶＣＲの限られた記録領
域に、上記の通常再生の記録領域と強化した誤り訂正符
号を割り当てた残りの領域を特殊再生領域とするため、
十分な記録領域が確保できない。

【００１４】このような条件の中で特殊再生する場合に
は、入力したビットストリームからフィールドあるいは
フレーム内で符号化した画像データを抽出し、この中の
ＤＣＴのＤＣ係数のみで画面を構成させデータ量を削減
することが考えられるが、この場合解像度の低下やＤＣ
Ｔによるブロック歪が発生し、特殊再生画質が非常に低
下する。

【００１５】本発明は、前記の不都合を解消するため、
現行のテレビジョン信号または、それよりも情報量が多
い高精細テレビジョン信号を、高能率符号化によりデー
タ圧縮した信号を、既存のＤ−ＶＣＲに記録する際に、
特に、通常再生領域と特殊再生領域を別々に設け、各々
を効率よくトラック上に配置することにより、上記の通
常再生および特殊再生の機能を満足させ得るデジタル記
録再生装置を提供することを課題とする。さらに、特殊
再生用に割り当てる記録領域を制御することにより、高
画質化を図り、良好な特殊再生映像信号が得られるデジ
タル記録再生装置を提供することを課題としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、記
録媒体上の複数のトラックには、１トラック中に通常再
生用の信号を記録する第１の領域と、特殊再生用の信号
を記録する第２の領域とを設けたトラックを含むデジタ
ル記録再生装置において、異なるビットレートのＭＰＥ
Ｇ２トランスポートストリームが入力され、該異なるビ
ットレートに対応したサンプリングを行い、該サンプリ
ングされたＭＰＥＧ２トランスポートストリームと該サ
ンプリングされたＭＰＥＧ２トランスポートストリーム
から抜き出した一部の信号とをフォーマット変換し、該
フォーマット変換されたＭＰＥＧ２トランスポートスト
リームを前記通常再生信号とし、該フォーマット変換さ
れたＭＰＥＧ２トランスポートストリームから抜き出し
た一部の信号を前記特殊再生用信号とするビットストリ
ーム入力手段と、該ビットストリーム入力手段で作成さ
れた前記通常再生用の信号と特殊再生用の信号とをそれ
ぞれ前記記録媒体の第１の領域及び第２の領域に記録す
る記録手段と、前記記録媒体から再生された前記通常再
生用の信号または特殊再生用の信号を前記ＭＰＥＧ２ト
ランスポートストリームに変換して出力するビットスト
リーム出力手段と、を備えることを特徴とするデジタル
記録再生装置である。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載のデジタ
ル記録再生装置において、前記ビットストリーム入力手
段には、前記入力した可変ビットレートのＭＰＥＧ２ト
ランスポートストリームのビットレートを切り替えるビ
ットストリーム入力切り替え手段と、該ＭＰＥＧ２トラ
ンスポートストリームから同期信号を検出する同期捕捉
手段と、該ＭＰＥＧ２トランスポートストリームから特
殊再生用の信号を生成し、前記入力インターフェース手
段に入力するサーチデータ生成手段と、ヘッダ及び各種
フラグを生成し、前記ＭＰＥＧ２トランスポートストリ
ームに付加する付加データ生成手段と、を備えることを
特徴とするデジタル記録再生装置である。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２記載のデジタ
ル記録再生装置において、前記サーチデータ生成手段に
は、ロースピード用信号を生成するロースピードサーチ
データ生成手段と、ハイスピード用信号を生成するハイ
スピードサーチデータ生成手段と、前記ロースピード用
信号と前記ハイスピード用信号との符号量の割り当てを
決定する優先度選択手段と、前記ロースピード用信号と
前記ハイスピード用信号とを多重化する多重化手段と、
を備えることを特徴とするデジタル記録再生装置。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１記載のデジタ
ル記録再生装置において、前記ビットストリーム出力手
段には、前記記録媒体から再生された信号に誤り訂正不
能のデータが含まれている場合に、これを修正する誤り
修正手段と、前記記録媒体から再生された信号からヘッ
ダ及び各種フラグを復号する付加データ処理手段と、前
記記録媒体から再生された信号から前記ＭＰＥＧ２トラ
ンスポートストリームに変換する出力インターフェース
手段と、前記記録媒体から再生された信号から特殊再生
用の信号を復号するサーチデータ処理手段と、前記出力
インターフェース手段からの信号と前記サーチデータ処
理手段からの信号とを切り替える切り替え手段と、を備
えることを特徴とするデジタル記録再生装置である。

【００２０】以上の構成を有するため、本発明において
は、現行テレビジョン信号や高精細テレビジョン信号
（以降、ＨＤＴＶ信号と呼ぶ）を高能率符号化でデータ
圧縮したビットストリーム（例えば、ＭＰＥＧでは、ト
ランスポートストリーム）をインターフェースとして、
既存のデジタル記録再生装置例えば既存のＤ−ＶＣＲ
（デジタルビデオカセットレコーダ）に記録する際に、
記録媒体（例えば磁気テープ）の通常再生記録領域には
入力されたビットストリームを記録レートの変換という
簡易な信号処理をするだけで、基本的にはそのまま記録
する。

【００２１】そして、記録領域には一般に誤り訂正符号
を強化した記録領域を設けて、特殊再生記録領域として
は、トータルの記録領域から通常再生領域と誤り訂正強
化符号の分を引いた差分の領域を割り当てる。この特殊
再生領域には、まず、入力ビットストリームを復号化処
理し、低ビットレート信号を新たに生成し、この新たに
生成したビットストリームを、例えば各種ヘッダ情報と
共に、特殊再生記録領域に別に記録しておくことによ
り、特殊再生時にも再生画像を得ることができる。した
がって、通常再生と特殊再生との機能を満足することが
できる。

【００２２】さらに、特殊再生記録領域に、少なくとも
２種類のサーチスピードを実現するために、少なくとも
２種類の低ビットレート信号を、特殊再生時のデータの
読みだし位置に割り当てる。例えば磁気記録テープでは
それぞれのサーチスピードでトラックがリトレースする
位置に配置する。

【００２３】本発明においては、それぞれのサーチスピ
ードの記録領域に割り当てる領域を制御し、ロースピー
ドサーチデータ記録領域とハイスピードサーチデータ記
録領域の一方または双方の記録領域を制御可能にするこ
とができるので、それぞれのサーチスピードにおいて、
双方で最適な特殊再生画質を得ることが可能になる。

【００２４】また、本発明において、前記の特殊再生記
録領域に割り当てるロースピードサーチ領域とハイスピ
ードサーチ領域領域のうちのどちらか一方を特殊再生画
質を向上させるために、ユーザの希望等により所望に増
やすように制御して、一方のサーチスピードでの画質を
向上させることが可能になる。

【００２５】さらに、本発明によれば、ビットストリー
ム入力切替え回路により、異なるビットレートの入力信
号にも対応して、記録再生及び特殊再生を可能にする。
また、特殊再生時の画質を向上させることが可能にな
る。

【００２６】また、本発明によればロースピードサーチ
データ生成回路と、ハイスピードサーチデータ生成回路
等を備え、少なくとも２種類のサーチスピードが選択で
きることを可能にし、特殊再生画像が得られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。最初に、この発明の第一の実施形態
を説明する。第一の実施形態は、その全体構成が図１に
示されており、さらに、具体的な構成が図２〜図４に示
してあるが、まず、図１を参照して第一の実施形態の概
略を説明し、続いて、順次図を用いて説明する。

【００２８】また、本実施形態では、ＭＰＥＧ２トラン
スポートストリームをインターフェースとしているが、
本発明はこれに限定されず、他の高能率符号化を行った
ビットストリーム（ＪＰＥＧやＭＰＥＧ等）をインター
フェースとしてもよい。

【００２９】図１において、まず、Ｄ−ＶＣＲの記録系
について説明する。図１に示す、Ｄ−ＶＣＲの記録系で
は、１００は、現行のテレビジョン信号を入力する映像
入力端子であり、１０１は、アナログ映像入力信号をデ
ジタル映像信号に変換するアナログ・デジタル（ＡＤ）
変換器（以降、ＡＤＣと呼ぶ）であり、１０２は、入力
映像信号の空間的及び時間的な相関が強いことを利用し
て冗長の高い部分のデータを圧縮する画像符号化器であ
り、１０３は、データ圧縮した信号のビット数を削減す
るための可変長符号化器であり、１０４は、記録再生系
で発生する符号誤りを訂正するための誤り訂正符号化器
であり、１０５は、記録信号をＤＣ（直流）フリーに近
づける、または、ＤＣフリーにするデジタル変調器であ
り、１０６は、記録信号を波形等化する記録アンプであ
って、１０７の磁気テープに記録する記録系を構成す
る。

【００３０】また、１１６は、ＭＰＥＧ２トランスポー
トストリームを入力するＭＰＥＧ２トランスポートスト
リーム入力端子で、１１７は、入力したＭＰＥＧ２トラ
ンスポートストリームを既存のＤ−ＶＣＲのフォーマッ
トに変換するビットストリーム入力処理回路である。こ
れら回路１１６、１１７は、本発明の記録系で新たに付
加した回路であり、後で説明する。

【００３１】次に、Ｄ−ＶＣＲの再生系について説明す
る。１０８は、テープ１０７から読み出した再生信号を
増幅する再生アンプであり、１０９は、再生信号波形を
等化するイコライザであり、１１０は、記録時にデジタ
ル変調した信号を元に戻すデジタル復調器であり、１１
１は、記録再生系で発生した符号誤りを訂正する誤り訂
正復号化器であり、１１２は、記録時に可変長符号化し
た符号を元に戻す可変長復号化器であり、１１３は、記
録時に圧縮したデータを元に戻す画像復号化器であり、
１１４は、デジタル映像信号をアナログ映像信号にする
デジタル・アナログ（ＤＡ）変換器（以降、ＤＡＣと呼
ぶ）であり、１１５は、現行テレビジョン信号を出力す
る映像出力端子である。

【００３２】また、１１８は、Ｄ−ＶＣＲのフォーマッ
トをＭＰＥＧ２トランスポートストリームに変換するビ
ットストリーム出力処理回路であり、１１９は、ＭＰＥ
Ｇ２トランスポートストリームを出力するＭＰＥＧ２ト
ランスポートストリーム出力端子である。これら回路１
１８、１１９は本発明で新たに付加した回路であり、後
で説明する。

【００３３】次に、図２を用いて、本発明の実施形態に
おける前記付加した回路について、詳細に説明する。図
１で説明した回路については、同一の番号を付けてある
のでビットストリーム入力処理回路１１７と、ビットス
トリーム出力処理回路１１８の内容についてのみ説明す
ることとする。

【００３４】まず、記録系のビットストリーム入力処理
回路１１７の構成について説明する。図２において、２
００は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームから同期
信号部分を検出する同期捕捉回路であり、２０１は、入
力したビットストリームをＤ−ＶＣＲの記録レートに変
換する入力インターフェース回路であり、２０２は、Ｄ
−ＶＣＲで特殊再生機能を実現するためにサーチ用の低
ビットレートのビットストリームを生成するサーチデー
タ生成回路であり、２０３は、入力ビットストリームの
ヘッダや特殊再生時の制御に使用する各種フラグを生成
する付加データ生成回路であり、２０４は、同期捕捉回
路２００からの同期信号を入力し、テープ、ヘッド系を
制御したり、操作パネルからの信号を制御するサーボ、
シスコン系であり、前記の付加データ生成回路２０３の
出力を既存のＤ−ＶＣＲの誤り訂正符号化器１０４に入
力し、さらにデジタル変調器１０５で既存のＤ−ＶＣＲ
と同じ処理を行い、テープ上に記録する。

【００３５】上記構成のビットストリーム入力処理回路
１１７で、入力したＭＰＥＧ２トランスポートストリー
ムを既存のＤ−ＶＣＲのフォーマットに変換する処理を
行っている。

【００３６】次に、ビットストリーム出力処理回路１１
８の構成について説明する。再生時には、イコライザ１
０９より、波形等化後の再生映像信号を受け取り、デジ
タル復調器１１０、誤り訂正復号化器１１１で既存のＤ
−ＶＣＲと同じ所定の処理を行い、ビットストリーム出
力処理回路１１８に入力する。

【００３７】ビットストリーム出力処理回路１１８にお
いて、まず、２０５は、誤り訂正復号化器１１１で訂正
できなかったデータを、例えば、画像の相関性が高いこ
と等を利用して誤り修正を行う誤り修正回路で、前記の
誤り訂正復号化器の性能が高い場合や符号誤りが小さい
場合などには、特に、付加しなくてもよい。

【００３８】２０６は、記録時に入力ビットストリーム
のヘッダや特殊再生時の制御に使用する各種フラグを生
成し、付加した付加データを復号処理する付加データ処
理回路、２０７は、既存のＤ−ＶＣＲのフォーマットか
らＭＰＥＧ２トランスポートストリームに変換する出力
インターフェース回路、２０８は、特殊再生モード時
に、記録時に生成したサーチデータを復号処理するサー
チデータ処理回路、２０９は、通常再生モードと特殊再
生モードを切り替える切り替え回路であり、以上の構成
で再生系のビットストリーム出力処理回路１１８を構成
している。

【００３９】以上のビットストリーム処理回路１１８の
処理の出力として、ＭＰＥＧ２トランスポートストリー
ム出力端子１１９から、出力ビットストリームを得てい
る。なお、図２で、２１０は、異なるビットストリーム
の入力に対して処理を可能にする、ビットストリーム入
力切替え回路であり、その詳細な構成・作用は後記第２
の実施形態で説明する。

【００４０】次に、図３と図４を用いて、サーチデータ
生成回路２０２とサーチデータ処理回路２０８の構成を
説明する。まず、図３を用いてサーチデータ生成回路２
０２について説明する（請求項１、請求項２に相当）。

【００４１】図３の３００は、前記同期捕捉回路２００
にて、トランスポートストリームの同期信号を捕捉した
ビットストリームからロースピードサーチデータ用の信
号を生成するロースピードサーチデータ生成回路であ
る。

【００４２】このロースピードサーチデータ生成回路３
００では、通常のＭＰＥＧデコーダの処理を一部流用し
て、例えば、まず、ＭＰＥＧの各種レイヤーのヘッダを
追加したメモリに蓄積しておき、これに、例えば、フィ
ールドあるいはフレーム内で符号化したＩピクチャのみ
のエンコードデータをさらにメモリに蓄積しておくこと
で容易に実現できる。

【００４３】また、記録容量に余裕があるときには、Ｐ
ピクチャを加えてもよい。また、記録容量に余裕がない
ときには、例えばＤＣＴブロックのＤＣ係数のみのデー
タにエンドオブブロックコードを付加した場合は、解像
度の低下やブロック歪を生じるため、視覚的に、画質劣
化が分かりやすい画面中央部に多少のＡＣ係数とエンド
オブブロックコードを付加したビットストリームを生成
する方式が望ましい。

【００４４】また、３０１は、ハイスピードサーチデー
タ生成回路で、ロースピードサーチデータ生成回路と同
じく、同期捕捉回路２００にて、トランスポートストリ
ームの同期信号を捕捉したビットストリームからハイス
ピードサーチデータ用の信号を生成する。

【００４５】このハイスピードサーチデータ生成回路３
０１では、前記ロースピードサーチデータ生成回路３０
０と同じように、通常のＭＰＥＧデコーダの処理を一部
流用して、例えば、まず、ＭＰＥＧの各種レイヤーのヘ
ッダを追加したメモリに蓄積しておき、これに、例え
ば、フィールドあるいはフレーム内で符号化したＩピク
チャのみのエンコードデータをさらにメモリに蓄積して
おくことで容易に実現できる。

【００４６】また、記録容量に余裕があるときには、Ｐ
ピクチャを加えてもよい。また、記録容量に余裕がない
ときには、例えば、ＤＣＴブロックのＤＣ係数のみのデ
ータにエンドオブブロックコードを付加した場合は、解
像度の低下やブロック歪を生じるため、視覚的に、画質
劣化が分かりやすい画面中央部に多少のＡＣ係数とエン
ドオブブロックコードを付加したビットストリームを生
成する方式が望ましい。上記のように、ロースピードサ
ーチデータ用の生成回路とハイスピードサーチデータ用
の生成回路に分けてあるのは、ロースピードとハイスピ
ードで生成できるピクチャ数が異なるためで、一般的に
は、ハイスピード用のサーチデータは、多くのトラック
に渡って１枚の画像を記録する必要があるので、記録で
きるピクチャー数が少なくなる傾向にあるため２つの処
理回路を設けてあるが、回路構成によっては、一つの処
理回路で共用した構成としてもよい。

【００４７】３０３は、ロースピードとハイスピードで
符号量をどのように割り当てるかを決定する優先度選択
回路であって、サーボ、シスコン系２０４からの制御に
より、例えば、２つのサーチデータ領域を等しく割り当
てるか、または、どちらか一方のサーチデータ記録領域
を増やすかを選択できるものである（請求項２に相
当）。

【００４８】３０２は、ロースピードサーチデータ生成
回路３００とハイスピードサーチデータ生成回路３０１
の出力をテープパターン上に割り当て通常再生用のビッ
トストリームと多重化する多重化器であり、この出力を
インターフェース回路２０１に出力する。以上の構成を
サーチデータ生成回路２０２は有している。

【００４９】次に、図４により、サーチデータ処理回路
２０８の構成について説明する。図において、４００
は、特殊再生モード時に、付加データ処理回路２０６か
らのビットストリームを入力し、さらに、サーボ、シス
コン系２０４からの制御信号により、サーチ速度を検出
し、ロースピードサーチデータまたはハイスピードサー
チデータのどちらかの復号回路４０１または４０２に入
力するかを切り替えるサーチスピード識別回路である。

【００５０】４０１は、ロースピードサーチデータ用の
復号回路で、ロースピード時にロースピードサーチデー
タ領域に記録したデータから元の低ビットストリームに
復元するロースピードサーチデータ復号回路である。

【００５１】４０２は、ハイスピードサーチデータ用の
復号回路で、ハイスピード時にハイスピードサーチデー
タ領域に記録したデータから元の低ビットストリームに
復元するハイスピードサーチデータ復号回路である。

【００５２】なお、ロースピードサーチデータ復号回路
４０１とハイスピードサーチデータ復号回路４０２は、
共用して１つの構成としてもよい。

【００５３】４０３は、ロースピードサーチデータ復号
回路４０１とハイスピードサーチデータ復号回路４０２
の出力をサーボ、シスコン系２０４からの制御信号によ
り、サーチ速度によって切り替えるセレクタ回路であ
る。なお、ロースピードサーチデータ復号回路４０１と
ハイスピードサーチデータ復号回路４０２を共用した構
成にする場合は、セレクタ回路４０３は、不要となる。

【００５４】このセレクタ回路４０３の出力を切替え回
路２０９へ出力し、特殊再生モードのビットストリーム
を得ている。

【００５５】次に、図５を用いて、ＳＤ−ＶＣＲの映像
セクターにおけるデータシンクブロックの構成について
説明する。

【００５６】ＳＤ−ＶＣＲでは、図５に示すように、映
像信号に対し、シンクブロックが割り当てられ、映像デ
ータ領域は、シンクブロックナンバーが２１〜１５５ま
でで、映像補助データ領域は、シンクブロックナンバー
が１９、２０、１５６に規定されている。

【００５７】さらに、１シンクブロック当たり、シンク
エリア、ＩＤコード、ＥＣＣ１（誤り訂正内符号）が割
り当てられ、シンクブロックナンバー１５７〜１６７ま
では、ＥＣＣ２（誤り訂正外符号）が割り当てられる。

【００５８】また、１シンクブロックあたりの内容は、
２バイトのシンクエリアと３バイトのＩＤコードと７７
バイトの映像補助データ領域か映像データ領域と８バイ
トのＥＣＣ１の合計９０バイトである。

【００５９】本発明の実施形態では、高能率符号化を用
いた画像圧縮したビットストリームを記録信号としてい
るため、さらに、誤り訂正符号を映像データ領域のシン
クブロックナンバー２１〜３０までの１０シンクブロッ
クに追加し、ＥＣＣ３として割り当てているが、これ
は、オプションとして使用してもよいし、しなくてもよ
い。

【００６０】次に、図６を用いて、ＭＰＥＧのトランス
ポートストリームをＳＤ−ＶＣＲのシンクブロックに変
換する手法について述べる。

【００６１】まず、基本的には、トランスポートストリ
ーム２パケットをＳＤ−ＶＣＲの５つのシンクブロック
に変換し、５つのシンクブロックで完結する構成として
いる。

【００６２】詳細は、図６に示した通りで、各シンクブ
ロックに共通な同期信号を１バイト新たに設け、これに
は、通常再生用のデータか特殊再生用のデータかの識別
や、５シンクブロックの０〜４の繰り返す値を記録して
おき、再生時に、これを検出することにより、シンクブ
ロック番号が識別できるように用いたり、また、各トラ
ンスポートストリーム毎に付加するヘッダを新たに３バ
イトづつ設け、トランスポートストリームのタイムスタ
ンプやその他のトランスポートストリームのヘッダを記
録しておくようにする。

【００６３】ＭＰＥＧのトランスポートストリームは、
１パケット１８８バイトを１つの単位と規定されている
が、記録する各トランスポートストリームは、トランス
ポートストリームのシンクバイトである１バイトを除い
た１８７バイトを２パケット記録することとする。

【００６４】つまり、映像セクタでは、１シンクブロッ
ク当たり、７７バイトの記録領域があり、これが５シン
クブロックある構成なので、 ７７バイト × ５シンクブロック ＝ ３８５バイト の記録領域があることになる。このうち、５バイトは、
各シンクブロックに共通の同期信号となるので、 ３８５バイト − ５バイト ＝ ３８０バイト が、残りの記録領域となる。

【００６５】さらに、各トランスポートストリームに対
して、３バイトのヘッダを付加するので、 ３８０バイト−（３バイト×２）＝３７４バイト

【００６６】これに、シンクバイトを除いた１８７バイ
トのトランスポートストリームを２つ記録するので、 ３７４バイト−（１８７バイト×２）＝０バイト となり、以上の様な構成にビットストリームを変換する
ことにより、トランスポートストリーム２パケットをＳ
Ｄ−ＶＣＲの５つのシンクブロックに記録することが可
能になる。

【００６７】次に、図７を用いて、通常再生領域と特殊
再生領域について説明する。ＳＤ−ＶＣＲでは、ＮＴＳ
Ｃ信号（水平走査線数：５２５本、フィールド周波数：
６０Ｈｚ）を記録する５２５／６０システムとＰＡＬ信
号（水平走査線数：６２５本、フィールド周波数：５０
Ｈｚ）を記録する６２５／５０システムの２つのフォー
マットをサポートしている。

【００６８】このうち、本実施形態では、米国の次世代
テレビジョン方式であるＡＴＶ信号を記録する場合につ
いて説明する。

【００６９】ＡＴＶ用のＤ−ＶＣＲ（以降、ＡＴＶ−Ｖ
ＣＲと呼ぶ）では、このうち、５２５／６０システムの
テープフォーマットを用いることにする。ＳＤ−ＶＣＲ
では、キャプスタンサーボでＡＴＦ方式を採用してお
り、これのＡＴＦ方式は、ｆ０、ｆ１、ｆ０、ｆ２、の
パイロット周波数がトラック毎に繰り返され、この信号
を用いて再生時にキャプスタンサーボの位相系が制御さ
れるものである。

【００７０】ＡＴＶ−ＶＣＲでは、このＡＴＦ信号の周
期を利用して、通常再生領域と特殊再生領域の位置を図
７のように決める提案が、ＨＤデジタルＶＣＲカンファ
レンスのＡＴＶ−ＷＧでなされている。

【００７１】このため、本実施形態でも、この提案され
ているテープフォーマットに準じて、図７を用いて、通
常再生領域と、特殊再生領域の割り当てを説明する。ま
ず、ｆ０トラックには、ハイスピードサーチデータを、
シンクブロックナンバーの４０〜４４、６２〜６６、８
４〜８８、１０６〜１１０、１２８〜１３２、１５０〜
１５４の６つの領域のうち、最大５つの領域に記録する
こととする。

【００７２】またｆ１トラックには、ロースピードサー
チデータをシンクブロックナンバーの３７〜６６までの
範囲のうち、ｎ×５（ｎ＝０〜６）の隣接する領域に記
録することとする。

【００７３】上記のような、位置にサーチデータ領域を
各々設けることにより、ロースピードでは、早送りの４
倍速と巻き戻しの２倍速が実現でき、またハイスピード
では早送りの１８倍速と巻き戻しの１６倍速が実現で
き、さらに±１．５〜８．５倍速までの１倍速きざみの
サーチスピードが実現できる。例えば、前記のように、
ＡＴＶ方式のビットストリームを記録再生する信号とす
ると、このビットレートは、約１９．３９Ｍｂｐｓに規
定されている。

【００７４】これを、ＳＤ−ＶＣＲに記録するので通常
再生領域について、例えば１トラック当たりの記録領域
を１０７．５シンクブロック（以降、ＳＢと呼ぶ）とす
ると、１秒あたりＳＤ−ＶＣＲでは、３００トラックが
形成されるので、 １０７．５（ＳＢ）×３００（トラック／秒）＝３２２
５０（ＳＢ） そして、２パケットのトランスポートストリーム（以
降、ＴＳと呼ぶ）を５ＳＢに割り当てるので、 ３２２５０（ＳＢ）÷５＝６４５０

【００７５】従って、通常再生用の記録容量は、 ６４５０×２（ＴＳ）×１８８（バイト）×８（ビッ
ト）＝１９．４０１６Ｍｂｐｓ よって、ＡＴＶのビットストリーム約１９．３９Ｍｂｐ
ｓを１トラック平均１０７．５ＳＢで記録再生が可能に
なる。なお、領域が余った場合には、ダミーデータを挿
入すればよい。

【００７６】以上説明してきた内容をふまえて、特殊再
生領域の最適化を図る。以降の計算は、４トラック当た
りの記録領域について規定する。まず、ＳＤ−ＶＣＲの
１トラック当たりの映像データ記録容量は、１３５ＳＢ
であるが、このうち１０ＳＢは、オプションでＥＣＣ３
として使用するので、残りは、 １３５（ＳＢ）−１０（ＳＢ）＝１２５（ＳＢ） となり、これが４トラックあるので、 １２５（ＳＢ）×４（トラック）＝５００（ＳＢ）

【００７７】このうち、通常再生領域として、１トラッ
クあたり、１０７．５（ＳＢ）を使用するので、残りを
特殊再生領域として割り当てるとすると、 ５００（ＳＢ）−{１０７．５（ＳＢ）×４（トラッ
ク）}＝７０（ＳＢ） 従って、４トラック当たり７０ＳＢの特殊再生領域を使
用できるが、ハイスピードデータは、繰り返して記録す
るので、有効データは、半分になる。

【００７８】ロースピードサーチデータ領域とハイスピ
ードサーチデータ領域との割り当て例Ａ〜Ｃを次の表１
に示す。

【００７９】

【表１】

【００８０】このうち、例Ｂの場合がロースピード、ハ
イスピード共に、どちらにも偏る事なく、特殊再生領域
を割り当てた場合である。また、例Ａの場合は、ロース
ピードの時を高画質にする場合の割り当て例で、例Ｃの
場合は、ハイスピードの時を高画質にする場合の割り当
て例である。前記例Ｃの場合は、ロースピードの時の画
質は劣化するが、その分、ハイスピードの時の画質が向
上するので、仮に、ロースピードが４倍速の時のサーチ
スピードをハイスピードの３．５あるいは４．５倍速で
補うと、有効な選択となる。

【００８１】前記表１に示したのは、特殊再生記録領域
が４トラックあたり、７０ＳＢの場合であるが、この範
囲であれば、表１に示した値でなくともよい。

【００８２】次に、第二の実施形態で異なるビットスト
リームを入力する場合について説明する。この場合は、
基本的な構成は、上記した第１の実施形態の構成と同じ
であるので、異なる部分についてのみ説明する。

【００８３】異なる部分は、図２に示したブロック図の
中に、２１０のビットストリーム入力切り替え回路を備
えたことである。このビットストリーム入力切り換え回
路２１０は、入力されたビットストリームのビットレー
トを切り替えるための回路で、ある程度のビットレート
の異なった入力に対して記録再生及び特殊再生を可能に
するもので、これは対応するビットストリームのサンプ
リング信号（以降、クロック信号と呼ぶ）を出力すれば
可能である。

【００８４】このクロック信号は、サポートする入力ビ
ットストリームの、各々のビットレートの最小公倍数を
もつ電圧制御水晶発振器を有し、これを分周することに
より、各々のビットレートに対応した、クロック信号を
出力すればよい。例えば、前記では、ＡＴＶ方式のトラ
ンスポートストリーム１９．３９Ｍｐｂｓの場合につい
て説明したが、入力が１９．６２７２Ｍｐｂｓまでのビ
ットストリーム入力を許容する場合について説明する。

【００８５】基本構成は前記の第１の実施形態と同じで
あるので、異なる部分の通常再生領域と特殊再生領域の
構成について説明する。入力が１９．６２７２Ｍｐｂｓ
の信号を、ＳＤ−ＶＣＲに記録するので通常再生領域
を、例えば１トラック当たりの記録領域を１０８．７５
シンクブロックとすると、１秒あたりＳＤ−ＶＣＲで
は、３００トラックが形成されるので、 １０８．７５（ＳＢ）×３００（トラック／秒）＝３２
６２５（ＳＢ）

【００８６】そして、２パケットのトランスポートスト
リーム（以降、ＴＳと呼ぶ）を５ＳＢに割り当てるの
で、 ３２６２５（ＳＢ）÷５＝６５２５ 従って、通常再生用の記録容量は、 ６５２５＊２（ＴＳ）×１８８（バイト）×８（ビッ
ト）＝１９．６２７２Ｍｐｂｓ よって、ビットレート１９．６２７２Ｍｐｂｓを１トラ
ック平均１０８．７５ＳＢで記録再生が可能になる。

【００８７】なお、これ以下のビットレートを入力する
場合には、余った領域にダミーデータを挿入しておけば
よい。

【００８８】以上説明してきた内容をふまえて、特殊再
生領域の最適化を図る。以降の計算は前記と同じく、４
トラック当たりの記録領域について規定する。まず、１
トラック当たりの記録容量は、前記と同じく１３５ＳＢ
であるが、このうち１０ＳＢは、ＥＣＣ３として使用す
るので、残りは、 １３５（Ｓ７）−１０（ＳＢ）＝１２５（ＳＢ） となり、これが４トラックあるので、 １２５（ＳＢ）×４（トラック）＝５００（ＳＢ）

【００８９】このうち、通常再生領域として、１トラッ
クあたり、１０８．７５（ＳＢ）を使用するので、残り
を特使再生領域として割り当てるとすると、 ５００（ＳＢ）−{１０８．７５（ＳＢ）×４トラッ
ク）}＝６５（ＳＢ） 従って、４トラック当たり６５ＳＢの特殊再生領域を前
記と同じく使用できるが、ハイスピードデータは、繰り
返して記録するので、有効データは半分になる。

【００９０】ロースピードサーチデータ領域とハイスピ
ードサーチデータ領域との割り当て例Ａ〜Ｃを次の表２
に示す。

【００９１】

【表２】

【００９２】このうち、例Ｂの場合がロースピード、ハ
イスピード共に、どちらにも偏る事なく、特殊再生領域
を構成した場合である。また、例Ａの場合は、ロースピ
ードの時を高画質にする場合の割り当てで、例Ｃの場合
は、ハイスピードの時を高画質にする場合の構成であ
る。

【００９３】前記の例Ｃの場合は、ロースピードの時の
画質は劣化するが、その分、ハイスピードの時の画質が
向上するので、仮に、ロースピードの４倍速の時のサー
チスピードをハイスピードの３．５あるいは４．５倍速
で補うとすると、有効な選択となる。

【００９４】前記表２に示したのは、特殊再生記録領域
が４トラックあたり、６５ＳＢの場合であるが、この範
囲であれば、表に示した値でなくともよい。

【００９５】第２の実施形態では、先の第１の実施形態
に比べて、４トラック当たり５ＳＢ増やした場合につい
て説明したが、４トラックあたり５ＳＢの関係さえ保て
れば、この第２の実施形態の範囲でなくともシンクブロ
ック増減は自由に選択することができる。

【００９６】

【発明の効果】本発明のデジタル記録再生装置において
は、既存のＤ−ＶＣＲを用いて、ＭＰＥＧ２トランスポ
ートストリームを僅かな回路を付加することにより、記
録再生を可能にでき、専用のＤ−ＶＣＲを新たに開発し
なくても容易な信号処理を付加するだけで実現でき、さ
らに、例えばＭＰＥＧ２トランスポートストリームから
低ビットレートのビットストリームを生成し、これを再
生時ヘッドがリトレースする位置に配置することによ
り、特殊再生時にも再生画像を得ることができる。ま
た、少なくともロースピード用とハイスピード用の２種
類のサーチデータを生成することによって、少なくとも
２種類のサーチ速度を選択することが可能となる。

【００９７】本発明のデジタル記録再生装置において
は、ロースピードサーチデータ領域とハイスピードサー
チデータ領域をそれぞれ最適に配分することにより、双
方とも最適な特殊再生画質を得ることができる。また、
ロースピードまたはハイスピードのいずれか一方のサー
チデータ領域を増やすことにより、いずれか一方の特殊
再生画質が良好となるので、特殊再生画質を選択するこ
とが可能となる。

【００９８】本発明のデジタル記録再生装置において
は、異なるビットストリームに対しても、記録再生が可
能となる。

【００９９】本発明のデジタル記録再生装置において
は、異なるビットストリームに対しても、記録再生が可
能になると共に、特殊再生機能も可能になる。

【０１００】本発明のデジタル記録再生装置において
は、ロースピード、ハイスピードの両モード共に、最適
な特殊再生画質が得られるようになる。また、ロースピ
ード、ハイスピードモードのどちらか一方が、より最適
な特殊再生画質が得られるようになる。

【０１０１】以上、述べてきたように、本発明によれ
ば、既存のＤ−ＶＣＲを用いてＭＰＥＧ２トランスポー
トストリームを記録再生することができ、さらに、入力
されたビットストリームから低ビットレートのビットス
トリームを生成し、これを特殊再生時にヘッドがリトレ
ースする位置に配置することにより、特殊再生時にも再
生画像を得ることが可能になり、さらに、この２つの特
殊再生領域を優先度選択回路により、各々最適化を図る
ことにより、各々の特殊再生画質を最適にするか、また
は、どちらか一方の特殊再生画質を向上させるかを選択
することができる。

【０１０２】また、ビットストリーム入力切り替え回路
を備えることにより、異なるビットストリームに対して
も記録再生又は、特殊再生が可能となり、その実用的効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタル記録再生装置の第１実施
形態を示すブロック図である。

【図２】ビットストリーム入出力処理回路のブロック図
である。

【図３】サーチデータ生成回路のブロック図である。

【図４】サーチデータ処理回路のブロック図である。

【図５】ＳＤ−ＶＣＲの映像セクターのデータシンクブ
ロックの構成説明図である。

【図６】２トランスポートストリームを５シンクブロッ
クに変換する構成説明図である。

【図７】通常再生領域と特殊再生領域の関係構成図であ
る。

【図８】従来のデジタル記録再生装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１１６ ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム入力端子 １１７ ビットストリーム入力処理回路 １１８ ビットストリーム出力処理回路 １１９ ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム出力端子 ２００ 同期捕捉回路 ２０１ 入力インターフェース回路 ２０２ サーチデータ生成回路 ２０３ 付加データ生成回路 ２０４ サーボ、シスコン系 ２０６ 付加データ処理回路 ２０７ 出力インターフェース回路 ２０８ サーチデータ処理回路 ２１０ ビットストリーム入力切り替え回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−67075（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−288774（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−50674（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/783 H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上の複数のトラックには、１ト
   ラック中に通常再生用の信号を記録する第１の領域と、
   特殊再生用の信号を記録する第２の領域とを設けたトラ
   ックを含むデジタル記録再生装置において、 異なるビットレートのＭＰＥＧ２トランスポートストリ
   ームが入力され、該異なるビットレートに対応したサン
   プリングを行い、該サンプリングされたＭＰＥＧ２トラ
   ンスポートストリームと該サンプリングされたＭＰＥＧ
   ２トランスポートストリームから抜き出した一部の信号
   とをフォーマット変換し、該フォーマット変換されたＭ
   ＰＥＧ２トランスポートストリームを前記通常再生信号
   とし、該フォーマット変換されたＭＰＥＧ２トランスポ
   ートストリームから抜き出した一部の信号を前記特殊再
   生用信号とするビットストリーム入力手段と、 該ビットストリーム入力手段で作成された前記通常再生
   用の信号と特殊再生用の信号とをそれぞれ前記記録媒体
   の第１の領域及び第２の領域に記録する記録手段と、 前記記録媒体から再生された前記通常再生用の信号また
   は特殊再生用の信号を前記ＭＰＥＧ２トランスポートス
   トリームに変換して出力するビットストリーム出力手段
   と、 を備えることを特徴とするデジタル記録再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデジタル記録再生装置に
   おいて、 前記ビットストリーム入力手段には、 前記入力した可変ビットレートのＭＰＥＧ２トランスポ
   ートストリームのビットレートを切り替えるビットスト
   リーム入力切り替え手段と、 該ＭＰＥＧ２トランスポートストリームから同期信号を
   検出する同期捕捉手段と、 該ＭＰＥＧ２トランスポートストリームから特殊再生用
   の信号を生成し、前記入力インターフェース手段に入力
   するサーチデータ生成手段と、 ヘッダ及び各種フラグを生成し、前記ＭＰＥＧ２トラン
   スポートストリームに付加する付加データ生成手段と、 を備えることを特徴とするデジタル記録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のデジタル記録再生装置に
   おいて、 前記サーチデータ生成手段には、 ロースピード用信号を生成するロースピードサーチデー
   タ生成手段と、 ハイスピード用信号を生成するハイスピードサーチデー
   タ生成手段と、 前記ロースピード用信号と前記ハイスピード用信号との
   符号量の割り当てを決定する優先度選択手段と、 前記ロースピード用信号と前記ハイスピード用信号とを
   多重化する多重化手段と、 を備えることを特徴とするデジタル記録再生装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のデジタル記録再生装置に
   おいて、 前記ビットストリーム出力手段には、 前記記録媒体から再生された信号に誤り訂正不能のデー
   タが含まれている場合に、これを修正する誤り修正手段
   と、 前記記録媒体から再生された信号からヘッダ及び各種フ
   ラグを復号する付加データ処理手段と、 前記記録媒体から再生された信号から前記ＭＰＥＧ２ト
   ランスポートストリームに変換する出力インターフェー
   ス手段と、 前記記録媒体から再生された信号から特殊再生用の信号
   を復号するサーチデータ処理手段と、 前記出力インターフェース手段からの信号と前記サーチ
   データ処理手段からの信号とを切り替える切り替え手段
   と、 を備えることを特徴とするデジタル記録再生装置。