JP3172635B2 - ディジタル記録再生装置 - Google Patents

ディジタル記録再生装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高能率符号化により、
記録信号の帯域を圧縮することで、比較的長時間な記録
と数種の速度のサーチ再生を可能にしたディジタル記録
再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】次世代の家庭用ＶＣＲとして注目されて
いる家庭用ディジタルＶＣＲは、その規格仕様について
国際的な合意をえるためにHD・DIGITAL VCR CONFERENCE
が設置されて、平成６年４月に現行テレビ（以下では、
ＳＤＴＶと略す）とＨＤＴＶの記録方式についての国際
的合意が得られた。合意された仕様によれば、同じ機構
系を用いてＳＤＴＶとＨＤＴＶの両方のテレビ信号を記
録できる特徴をもっている。この方式はフレーム内高能
率符号化を主体に考えられており、離散コサイン変換
（以下ではＤＣＴと略す）と可変長符号化が中心となっ
ている。また、フレーム内符号化を採用した理由とし
て、編集作業を用意にするために高速のサーチ再生を必
要とするので、少なくとも１０倍以下のサーチ再生につ
いて、動きの不自然さもなく高画質で再生する必要があ
ったためとされている。
【０００３】図２２に合意された前記の家庭用ＤＶＣＲ
（ＳＤ・ＶＣＲの仕様を、以下ではＳＤ−ＶＣＲと略
す）の簡単なブロック図を示す。入力された映像信号は
Ａ／Ｄ変換により、輝度信号Ｙと二つの色差信号ＣN，
ＣWを各々ディジタルに変換した後に８×８のブロック
に形成し、次に行うＤＣＴを主体とする高能率符号化が
効率よく行えるように周波数成分を分散させる事と、再
生時のドロップアウトにより生じるバースト状のエラー
を分散させる目的で、ブロックシャフリング１０１でブ
ロック毎にシャフリングを行う。高能率符号化１０２で
はＤＣＴにより直交変換して周波数成分を表す係数に変
換し、前記係数を適応的に量子化した後、さらにゼロ連
続の冗長性を除去する可変長符号化が行われる。高能率
符号化によって十分に冗長性を除去することでビットレ
ートを大幅に減少させている。高能率符号化された圧縮
信号は誤り訂正符号化１０３により再生時に生じる符号
誤りを訂正するのに必要なパリティーを付加する。Ｓｙ
ｎｃ・ＩＤ付加１０４ではＰＣＭ同期としてのＳｙｎｃ
を前記Ｓｙｎｃを含むＳｙｎｃブロックに付加すると共
に、そのブロックの内容を識別するためのＩＤコードを
付加する。変調１０５は記録信号を効率よく記録するた
めの変調器で、ＤＶＣＲ仕様によればＤＣ成分を軽減す
る目的で２４−２５変調方式が採用されている。前記変
調の出力は、記録増幅器とビデオヘッドを通して磁気記
録媒体上に記録される。再生時には、前記ビデオヘッド
と再生増幅器を通して復調１０７に再生信号を供給し、
ディジタル信号を復元する。以下、記録時とは丁度逆の
処理、即ち、Ｓｙｎｃ・ＩＤ検出１０８でＰＣＭ同期を
検出すると共にＩＤコードの内容を復号・解読する。誤
り訂正復号１０９では符号誤りを検出すると同時に誤っ
た符号を完全に訂正処理する。復号・修整１１０では高
能率符号化により圧縮されたテレビ信号を、可変長復
号、逆量子化を経て、逆ＤＣＴを行って元のテレビ信号
にほぼ一致したテレビ信号を復元する。又、訂正不能な
符号誤りが存在する場合には、前後の信号により内挿処
理を行う。この復元出力では、まだ完全なテレビ信号に
復元されておらず、次のブロックデシャフリング１１１
でブロック毎にデシャフリングされて元のテレビ信号が
復元される。
【０００４】図２３に前記ＤＶＣＲのＳｙｎｃブロック
の構成と記録フォーマットを示す。Ｓｙｎｃブロックは
９０バイトで構成され、Ｓｙｎｃ２バイト、ＩＤ３バイ
ト及びビデオデータ７７バイトを含んでおり、更にリー
ドソロモン訂正符号の８バイトのパリティが内符号とし
て付加されている。映像のデータが占有できる領域は１
３５Ｓｙｎｃ・Ｂｌｏｃｋ（１Ｓｙｎｃ・Ｂｌｏｃｋは
７７バイト、以下ではＳＢと略す）になっている。
【０００５】図２４に、ＳＤ−ＶＣＲで可能な２種類の
ヘッド配置を示す。前記のＤＶＣＲのテープ走行系と信
号処理系及び記録再生系を用いて、ＭＰＥＧ（Moving P
icture Image Coding Expart Groupe）として標準化さ
れている高能率符号化を採用して画像圧縮した信号を記
録する場合については検討中であり、現時点では確定さ
れた方式がない。図２５にＡＴＶの暫定規格として提示
されている符号化の構成を示す。同図で、記号Ｉはフレ
ーム内の符号化処理を、Ｐはフレーム間符号化処理で前
方フレームとの予測符号化処理を、そしてＢは前方と後
方の両方向のフレームとの予測符号化処理を表してい
る。このようにフレーム間予測符号化を用いたテレビ信
号を既に合意されたＳＤ仕様に基づいてそのまま記録し
た場合、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、サーチ再
生した場合、不連続な信号として再生され、かつ、幾つ
かのトラックにまたがってしか再生し得ない。従って、
内容のよく判明しない不完全な画像しか再生できない。
【０００６】ＡＴＶのようにＭＰＥＧ信号処理方式を採
用している場合、フレーム内処理されたＩフレームが１
２フレームの周期で繰り返すことに着目して、特殊再生
用に特別に設けた記録領域にのみ特殊再生に用いる特別
な信号を記録する手法は既に公知（テレビ学技報ＶＯ
Ｌ．１７．ＮＯ．５９）になっているが、ＡＴＶのＩフ
レームの再現には、後で述べるようにかなり多くのデー
タ量を必要とする。
【０００７】Ｉフレームの画質をかなり落として、ＮＴ
ＳＣ並かそれ以下の画質にするとして、例えば、８×８
のＤＣＴブロックに１個存在するＤＣ成分の係数のみを
利用するとしても、有効サンプル数が１９２０、有効走
査線数が１０８０とすると、ブロック数が３２４００個
となり、１ＤＣＴブロックの６４個の係数のうち少なく
とも１個のＤＣ成分のみを８ビットに変換するとして
も、記録すべきデータ量は３２４００バイトとなる。さ
らに、他のＡＣ成分の係数に半分の４ビットを割り当て
るとすると、ＤＣ以外の残りの係数はブロック１個につ
き６３個の係数が存在するので、この場合には１０２０
６００バイトのデータが更に必要となる。即ち、ＡＣ係
数を活用しようとすると約３２倍以上のデータ量の増加
となる。他方、実際に有効利用できるサーチ再生用のデ
ータ量は記録システムと被記録信号により異なる。ＡＴ
Ｖを例に取ると、伝送パケットの伝送レートが１９．３
ＭＨｚの場合に、ヘッドの回転数を１５０ｒｐｓに設定
すると、前記伝送パケットを総て記録するには１トラッ
ク当たり１０５ＳＢのデータ記録領域を必要とする。従
って、サーチ再生に許容できるデータ記録領域は３０Ｓ
Ｂとなり、ＡＴＶ信号のＩフレームの繰り返し周期１２
フレームについての許容データ記録領域は３６００ＳＢ
で、ＩフレームのＤＣ成分のみを記録する場合は４２１
ＳＢ、これは約１／８の許容データ記録領域であるが、
しかしながら、ＡＣ成分として１ＤＣＴブロックで８個
の係数を考慮すると、前記記録領域として３３６６ＳＢ
確保しなければならない。
【０００８】他方、図２１に示すように、前記の２種類
のヘッド配置（図２４参照）に共用なデータ記録領域を
考慮するならば、３倍速のサーチ再生に確保すべきデー
タ記録領域は、３０トラックに１５個すなわち１２フレ
ーム期間に６０個であり、１個の前記データ記録領域に
は６０ＳＢとなる。更に前記サーチ再生に有効に利用で
きるのは４０個で、２４００ＳＢ、１８４８００バイト
に相当する。この場合、１ＤＣＴブロックで許容できる
ＡＣ成分の個数は４．７個となる。この結果は３倍速サ
ーチ再生のみ実現する場合であり、実際は更に例えば、
５倍速、１５倍速等が要求されるので、更に、各サーチ
速度に許容される有効データ量はかなり減少する。詳細
は後で述べるが、３倍のサーチ速度について、許容記録
領域として１７４０ＳＢ確保できるとしても、有効記録
領域は１１６０ＳＢとなり、８９３２０バイトに相当す
る。
【０００９】特に高速度（例えば１５倍速度）のサーチ
速度を実現するには、図１９に示すように、３０トラッ
ク内で有効に利用できるのは１０個の記録領域に対し、
９６個の記録領域を確保する必要が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の記録装
置では、次に列挙する課題を有する。 （１）将来の放送として、地上放送、衛星放送及びＣＡ
ＴＶにより、高画質のＡＴＶと共に現行ＴＶ（ＮＴＳ
Ｃ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ）も同時に放送される計画が進
行している。しかしながら、高ビットレートの信号と低
いビットレートの信号を同時に記録できる装置は存在し
ないので、同時に前記の両信号を記録するには２台の装
置を必要とする。
【００１１】（２）本発明のように、低いビットレート
の信号を同時に記録して、通常再生と特殊再生に活用す
る手段を従来の装置は備えていないので、サーチ再生で
きる画像が現行のＳＤＴＶ以下の画質であっても、高解
像でワイドでかつ高価なディスプレイを使用して特殊再
生画を表示する必要がある。
【００１２】（３）ＭＰＥＧ及びＡＴＶの記録について
既に提案されている特殊再生方式では、Ｉフレームのみ
の記録を考えているので、動画像の動きが滑らかに再現
できない。
【００１３】（４）イントラフレームとインターフレー
ムを分離して記録する方式が報告されているが、一般に
イントラフレームのデータ量がインターフレームに比し
１０倍近くになるので、特殊再生の記録領域を確保する
のは非常に困難になる。又別の案としてインターフレー
ムを特殊再生用としてイントラフレームに変換する提案
もされているが、更に特殊再生用として必要なデータが
増加する。
【００１４】（５）被記録信号のフレーム期間が記録領
域の整数倍に関係しない場合には、通常再生と特殊再生
の記録位置を合わせるのが困難となるので、サーチ再生
によって内容を確認するのが困難になるのみならず、信
号処理回路が複雑になる。
【００１５】（６）単純に特殊再生の記録領域を設定し
たのでは、前向きと後ろ向きのサーチ再生を確保する場
合には記録すべきデータ量が膨大になる。
【００１６】（７）ダブルヘッドとシングルヘッドの両
方のヘッド配置に対して、互換性を確保するには、更に
多くの記録領域を確保する必要がある。
【００１７】（８）高速度のサーチ再生については、ヘ
ッドのリトレースの繰り返し周期がかなり長くなるの
で、サーチ再生速度の変更に早く追随できない。この追
随を早くするには、重複してデータを記録することが必
要となるので、更に多くのデータを記録しておく必要が
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上述した種々な問題点に
鑑みて、本発明ではイントラフレームとインターフレー
ムの両方の符号化を採用した高能率符号化方式を用いて
記録する場合でも、高品質なサーチ再生画像を再現でき
るディジタル記録再生装置を提供することを目的とし
た。かかる目的を達成するため本願発明は以下のような
手段を講じた。 即ち、本願発明に係るディジタル記録再
生装置は、入力されたビットストリームから通常再生用
の高解像度データと特殊再生用の低解像度データとを構
成し、該構成された両データをそれぞれ記録するディジ
タル記録再生装置において、前記ビットストリームのデ
ータレートを変換し、前記通常再生用の高解像度データ
を構成するレートコンバータと、前記ビットストリーム
からパケットのシンタックスを解析するパケット処理手
段及びパケットヘッダ処理手段と、該パケットヘッダ処
理手段で解析されたパケットのシンタックスに基づいて
少なくとも３種類のＤＣＴ係数を選択し、前記ビットス
トリームから該ＤＣＴ係数毎の前記特殊再生用の低解像
度データを構成するＤＣＴ係数選択手段と、該ＤＣＴ係
数選択手段で構成されたＤＣＴ係数毎の特殊再生用の低
解像度データを記憶するバッファと、前記レートコンバ
ータで構成された通常再生用の高解像度データと前記バ
ッファに記憶された特殊再生用の低解像度データとを両
データを記録する記録媒体上のそれぞれ異なる記録領域
の略同一の位置に多重化するマルチプレクサと、該マル
チプレクサを制御するトラックマッピング信号発生手段
とを備えるようにした。 また、高解像度データを入力す
る高データレート入力ビットストリーム入力手段と、低
解像度データを入力する低データレート入力ビットスト
リーム入力手段とを個別に備えるようにした。 更に、前
記ビットストリームのデータ量をＧＯＰ単位で検出する
ＧＯＰ内データ量検出手段と、予め各種データを記録し
たメモリと、前記ＧＯＰ内データ量検出手段で検出され
た前記ビットストリームのデータ量及び前記メモリに記
録したデータに基づいて前記各バッファに記憶される特
殊再生用の低解像度データのデ ータ量を制御するサーチ
データ量制御信号発生手段とを備えるようにした。 加え
て、前記ビットストリームに含まれる信号のうち、少な
くともパケットヘッダを含む重要な信号を前記特殊再生
用の低解像度データの記録領域の一部に記録する手段を
備えるようにした。 加えて、前記特殊再生用の低解像度
データのデータ量を適応的に変える可変手段と、該可変
手段により前記特殊再生用の低解像度データのデータ量
を適応的に変えることで、少なくとも１個のＧＯＰから
構成されたシーケンスを単位としたデータをある一定の
固定数のトラックに記録する記録手段を備えるようにし
た。
【００１９】即ち、この方法のディジタル記録再生装置
において、同一番組内容の高いビットレートの信号と低
いビットレートの信号を同時に記録可能にする手段、及
び、特殊再生に対し低いビットレートの信号をサーチ速
度に応じてイントラフレームとインターフレームを含め
て階層的に活用する手段、前記のように形成された３種
のディジタル信号が高いビットレートの被記録信号のフ
レーム周期に関連づけてほぼ同じ位置に記録する手段を
具備しており、更に、編集を容易にするため、サーチ再
生用の記録領域の整数倍が、高いビットレートの信号の
フレーム周期に合致させる様に、かつ、設定しようとす
る数種のサーチ速度に対し、それらの最小公倍数又はそ
の整数倍に前記記録領域を設定する手段を具備してい
る。
【００２０】また、低いビットレートの信号をサーチ再
生するために確保すべき記録領域をテープのほぼ中心に
集め、各々のサーチ速度で有効に利用するデータを低い
サーチ速度から順番に階層的に割り当てると共に、低い
サーチ速度に関しては、フレーム間の符号化処理を用い
る前方予測のＰフレームも記録する領域を確保してお
り、これにより、動きの滑らかな画像を再生可能にして
いる。最も低速なサーチ再生に対し確保した有効に活用
できるデータをすべて通常の再生にも活用することを可
能にする手段により、できる限り、サーチ再生のみに利
用するデータの量を減少させることで、前記の各種の互
換性機能に対しても十分にその機能を生かし得るように
している。
【００２１】
【作用】本発明により、例えば１９．３ＭｂｐｓのＡＴ
Ｖ信号に対し、同一番組内容の５Ｍｂｐｓ以下の低いビ
ットレートの信号を形成し、更に、前記の低いビットレ
ートの信号を共用してサーチ再生のデータとしてほとん
どのデータ（前方予測のＰ及び双方向予測のＢフレーム
も含める）を用いることにより、将来のＡＴＶ放送等の
同時放送に対し、同時放送された信号を同時に記録出来
ると共に、動きの滑らかなサーチ再生画像を再現出来
る。更に、前記サーチ再生画像を、例えば記録再生装置
に付加した簡単で低コストの現行方式の小型軽量のディ
スプレイに表示出来る。また、マルチメディアの端末装
置としてのディスプレイにも方式変換する事なく表示が
可能となる。更に、簡単なダブルスキャーンの方式変換
を付加することで、必要ならば、サーチ再生画像をワイ
ドで高画質のＡＴＶ用ディスプレイに表示することも可
能になる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を説明する。ま
ず、図１２、図１４に本発明の対象とするＶＣＲの例の
記録側、図１３、図１５に再生側のブロック図を示す。
ＳＤ−ＶＣＲを例に用いて説明するが、対象はＳＤ−Ｖ
ＣＲに限らない。つまり、誤り訂正符号（ＥＣＣ）、デ
ィジタル変復調方式、カセット方式、メカ方式、サーボ
方式には無関係である。
【００２３】図１２、図１３は入力の高ビットレート信
号をＡＴＶのビットストリーム信号とし、特殊再生のた
めのデータを入力のＡＴＶビットストリームから作成す
る場合である。図１４、図１５は高データレートのビッ
トストリームと低データレートのビットストリームを入
力信号とし、特殊再生のデータは低データレートのビッ
トストリームから作成する場合である。
【００２４】低ビットレートの信号を入力する場合は、
サーチデータと低ビットレートの信号の通常再生のデー
タを共用できるが、高ビットレート信号であるＡＴＶの
ビットストリームからサーチデータを作成する場合は、
サーチデータはサーチ専用のデータとなる。
【００２５】基本動作をＡＴＶのビットストリームの信
号を入力する場合の例を用いて説明する。
【００２６】図１２の入力のパケットインターフェース
部分２２１は通常のＡＴＶのデコーダと同じである。入
力されたＡＴＶのビットストリーム２１１からディジタ
ル同期を検出し、パケットヘッダから必要なタイミング
信号を作成する。パケットヘッダはここでは各レイヤの
ヘッダ全てを指す。ＡＴＶのトランスポートレイヤには
リンクヘッダ、アダプテーションヘッダがある。ＭＰＥ
ＧでのトランスポートのためのレイヤにはＰＥＳヘッダ
があり、及びその下層の各レイヤのヘッダがある。その
リンクヘッダ、アダプテーションヘッダ、ＰＥＳヘッダ
等に従って、デスクランブル、ＰＩＤの処理等必要な処
理を行う。
【００２７】その後、まず、レートコンバータ２２２で
データレートを変換する。そして、通常再生とサーチの
場合の２種類のデータストリームに変換される。
【００２８】通常再生のデータは、ビットストリームの
パケット２個（１８８バイト×２＝３７６バイト）に対
し、ＳＤ−ＶＴＲのシンクブロック（以下ＳＢと略す）
５個（有効７７バイト×５＝３８５バイト）を割り当て
て記録する。再生はそのデータを全てピックアップし元
のビットストリームを再構成して出力する。
【００２９】サーチ再生のためのデータについての記録
時の処理は、まず、通常のデコーダと同じように、パケ
ット及びパケットヘッダ処理回路２２５でパケットのシ
ンタックスを解析し、パケットの有効データを可変長符
号の復号を行い（可変長符号復号２２６）、ＤＣＴ選択
回路２２７でＤＣＴの係数を取り出す。これらのＤＣＴ
係数をサーチ速度に合わせデータを構成する。この例で
は３倍速、５倍速、１５倍速の３種類のデータとする。
（各倍速のためのデータバッファ２２８、２２９、２３
０）後からもう少し詳細に説明する。
【００３０】上記の通常再生のデータと、サーチ再生時
のための３種類のデータを後から述べるようなテープパ
ターンになるようにマルチプレクスする。（マルチプレ
クサ２２３）その処理のための制御信号はトラックマッ
ピング信号発生回路２２４で、入力されたパケットのパ
ケットヘッダとＳＢの番号とトラックの位置から作成す
る。
【００３１】その後の記録時の処理は、通常のＳＤ−Ｖ
ＣＲと同じで、誤り訂正信号を付加し、２４−２５変調
をし記録アンプによってテープに記録する。（ＳＤ−Ｖ
ＣＲ・ＥＣＣ・ディジタル変復調・記録系２３１） 通常再生時、サーチ再生時共、まず通常のＳＤ−ＶＣＲ
と同じように、再生アンプ、イコライザを通した後、デ
ィジタル復調を行い、誤り訂正を行い（ＳＤ−ＶＣＲ・
再生系・ディジタル復調・ＥＣＣ３２１）、その後ＳＢ
のデータの判別をＳＢ処理回路３２２で行う。
【００３２】通常再生時は、バッファ３２３でタイミン
グを合わせた後、元のパケットと同じになるようにデー
タを構成し（デマルチプレクサ３２４）、また、レート
変換とパケットヘッダ等の付加をパケット再構成回路３
２５で行い、パケットインターフェース３２６を通し出
力する。
【００３３】サーチ再生時は、同じようにデータの判別
をＳＢ処理回路３２２で行った後、パケットヘッダ、有
効データ、無効となるデータ（スタッフィングバイト）
によってデータを構成し（特殊再生データのパケット処
理回路３２７）最終的なデータが１８８バイトのパケッ
トになるようにする。
【００３４】通常再生のデータと特殊再生のデータとの
切り替えや、特殊再生のデータの出力タイミングの制御
はデマルチプレクサ３２４で行い、その制御信号はパケ
ットヘッダ処理及びタイミング信号作成回路３２８にて
作成する。
【００３５】次に、テープパターンの１例として１トラ
ックのデータの構成を図１７に示す。
【００３６】図１７はトラック方向にＳＢ単位でデータ
の構成が示してある。５倍速、３倍速のデータは図１６
（ａ）のようにトラックのほぼ中央に配置する。この手
段により、５倍速と３倍速のデータの共有を可能にす
る。１５倍速については、図１６（ｂ）のように５カ所
に分割配置する。
【００３７】前向きと後ろ向きのサーチ再生と２種類の
ヘッド配置について考慮している。２種類のヘッド配置
の１つはダブルアジマスヘッドのように同じ基板上に２
つのヘッドを配置した場合（ダブルチップ・ヘッドを使
った場合）、もう１つは１８０°対向した位置に配置し
た場合である。（シングルチップ・ヘッドを使った場
合） 図１８に１５倍速の記録領域を含めて確保すべき領域を
示す。図１９、図２０はそれぞれ、１５倍速、５倍速、
３倍速のヘッドトレースと上記サーチ再生のためのデー
タの位置の関係をそれぞれについて示している。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】前向き、後ろ向きサーチ再生およびヘッド
配置の種類、サーチ再生の開始可能な場所を増やすこと
等を考慮すると、データを重複して記録する必要がある
が、図１８に示すように、各サーチ速度の最小公倍数の
２倍、即ち、３０トラックを記録領域の配置パターンの
周期になるようにしているので、１５倍速について、ロ
ック時間の短縮のため、５トラックの間隔で記録領域を
確保したとしても、ちょうど５倍速の記録領域と一致す
るので、効率の良い記録領域の共有が可能になる。次に
サーチのためのデータ構成を示す。ＡＴＶビットストリ
ームからサーチのためのデータを作成する場合はＧＯＰ
（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）を１２フレーム
とし、そのなかの１枚のＩピクチャーのみをサーチデー
タとすると次ぎのようになる。（クロマの構成は４：
１：１とする。１２フレーム分の１２０トラックがＩピ
クチャー１枚に対応することになる。）１画面中のＤＣ
Ｔブロック数：１９２０×１０８０／６４＝３２４００
（１３）ＹとクロマのＤＣ成分に１バイト、ＡＣ成分の
内最も低い周波数成分の２つの係数に合わせて１バイト
そして次の低い周波数の３つの係数に０．５バイト割り
当てるとし、３０トラック当たりに均等に分配するとし
て、３０トラック内の３倍速のためのサーチデータのＳ
Ｂ数を示すと、 ３２４００×１．５／４×２．５／７７＝３９５ＳＢ（１４） （＜４００ＳＢ（７）、差５（１５）） となる。
【００４２】また、ＹとクロマのＤＣ成分に１バイト、
ＡＣ成分の低い周波数の２つの係数に０．５バイト割り
当てると５倍速のためのサーチデータのＳＢ数は、 ３２４００×１．５／４×１．５／７７＝２３７ＳＢ（１６） （＜２４０ＳＢ（６）、差３（１７）） となる。
【００４３】ＹとクロマのＤＣ成分に０．６バイトを平
均的に割り当てるとすると、 ３２４００×１．５／４×０．１５／７７＝２４ＳＢ（１８） （＝２４ＳＢ（５）、差０（１９）） となる。
【００４４】上記（１５）、（１７）、（１９）の差の
ＳＢはパケットヘッダ等重要部分の保護等に使用するこ
とができる。ＡＴＶにはパケットヘッダの他にプログラ
ムマップテーブル、プログラムアソシエーションテーブ
ル等で構成されるプログラムスペシフィックインフォメ
ーション等の重要な情報があるので、これらの重要な情
報とパケットヘッダの中からその重要度を考慮して、こ
の保護のために使用できるデータ量に応じて保護する部
分をあらかじめ選んでおく。
【００４５】次に、まず第２の実施例の概略について説
明を行う。上記第１の実施例では次のような問題点があ
る。通常再生のためのデータについて編集することを考
えると、例えば入力信号がＭＰＥＧ方式でデータ圧縮さ
れた信号ならば、ＧＯＰ単位かまたは数個のＧＯＰから
成るシーケンス単位で行うことになるはずである。ＧＯ
Ｐが変わる点がトラックの途中にくると、編集時にその
点から次の信号を記録することはメカの精度や制御の点
から難しい。特に民生用のＶＣＲとしては高価になりす
ぎる。また、編集の際にある番組の信号を記録、挿入す
る場合に、モニタ上で同じ表示時間であってもデータ量
が変わる可能性があるので、挿入する信号が挿入される
べき領域のデータ量より少なくないと、挿入の記録が実
現できない。ＡＴＶやＭＰＥＧのエンコーダでは平均の
データレートは決められているが、１つ１つのＧＯＰの
データ量ははっきりと決められていないからである。ま
た、それらのデータ量の差があり過ぎると、表示しない
画像の表示時間にあたる空白の期間が長くなり、デーコ
ーダのバッファでアンダーフローが起こったり、モニタ
上で画像が連続にならなくなったりする。それらをさけ
るためには不要な画像を表示しなければならない。
【００４６】また、パケットヘッダ等の重要な部分の保
護を行うために使用できる記録領域はあらかじめ設定し
ておかなければならい。したがって、保護しなければな
らないデータ量が多い場合を考慮して保護するデータを
厳選してておかなければならず、逆に保護しなければな
らないデータがないような場合は確保しておいた記録領
域が無駄になる。
【００４７】これに対して、第２の実施例では編集可能
なフレーム数に対するデータを１つの単位として、その
データをトラック単位で割り当てて、編集に必要な制御
等を簡単な方法で実現する目的で、特殊再生特にサーチ
再生の記録時のデータ量を調節する手段によって、記録
する段階の全体のデータ量を、整数本のトラックのデー
タ量に一致するように制御するものである。つまり、編
集点は常にトラックの最初にあることになるので、トラ
ックの途中からつなぎ記録等の編集を行う場合のように
サーボ信号の連続性や、ＰＬＬの動作を考慮した信号の
連続性を考慮しないでよい。また、メカの互換性の精度
不足によって残して置くべき信号のデータを誤って消去
するような場合を考慮した対策をする必要もない。
【００４８】また、上記の特殊再生の記録時のデータ量
を調節する手段によって、入力信号に含まれるパケット
ヘッダ等重要な部分の保護のために使用する記録領域を
適応的に設定する事ができる。入力のビットストリーム
をＶＣＲに記録するためのＳＢに振り分けた後、そのＳ
Ｂをそのまま予備として記録し、誤り訂正できない場合
はその予備として記録したＳＢそのままを置き換える。
または、パケットヘッダ等の重要部分をそのままＳＢに
割り振り、誤り訂正できない場合はそのパケットヘッダ
等の重要部分のみを置き換える。
【００４９】これにより、第２の実施例では、例えば、
１９．３ＭｂｐｓのＡＴＶ信号に対し、サーチデータを
作成し、通常再生用のデータとそのサーチデータの２種
類のデータをテープ上の同じような位置に記録する時、
入力したビットストリームのＧＯＰのデータ量に対し適
切なサーチデータ量を設定し、それら記録段階の全デー
タを整数本のトラックに記録する。この方法によってつ
なぎ記録等を行う編集の際に、元のデータが記録されて
いるテープ上の場所と新たに記録するデータの信号の連
続を考慮した記録時の複雑で困難な制御をする事がな
く、また、制御を行わずに元の信号のデータと新たに記
録した信号データのテープ上に大きな間隔を設けるとい
うような無駄を作くる事なくテープを有効に使用して信
号を記録することができる。また、つなぎ記録等の編集
を行ったテープの互換性を考慮する際、メカの精度を高
くし、信号の制御を複雑にする必要がないので、量産等
に適している。
【００５０】ある番組の信号を挿入して記録する場合、
従来は挿入する信号のデータ量が少しでも多いと挿入は
不可能であった。しかし、本発明のサーチデータ量を調
節し記録する段階の全データ量を制御する方法によっ
て、挿入するデータ量が多くても記録できたり、また少
ない場合でも連続再生できるようにできる。したがっ
て、従来はできなかった画像を表示する時の時間を参考
にしての、挿入の記録ができるかどうかの判断はもちろ
ん、実際の挿入記録を行うことができる。さらに、従来
は実際に信号を受信した時点でしか挿入する信号のデー
タ量がわからないので受信時点でしか挿入できるかどう
かを決めることはできなかった。つまり、挿入予定のエ
リアよりも被挿入記録のデータ量が多い場合にはその挿
入予定エリアを越えるデータを切り捨てる必要がある。
しかし、本発明の方法を用いれば、例えば番組表から挿
入する番組又はその一部の所要時間がわかれば、つなぎ
記録等の編集ができる。
【００５１】更に、本発明の第２の実施例の詳細に説明
する。上記第１の実施例の項で説明したディジタルＶＣ
Ｒと比較し、第２の実施例について説明する。図１、図
３に本発明の記録側の実施例を、図２、図４に本発明の
再生側の実施例を示す。従来のＶＣＲの例（図１２、図
１３、図１４、図１５）と異なるのは、記録側のＧＯＰ
内データ量検出回路４０１、サーチデータ量制御信号発
生回路４０２、再生側の専用ヘッダ検出ＳＢ選択信号発
生回路４０４、データ処理条件設定ＲＯＭ４０５であ
る。
【００５２】本発明は、その対象がＳＤ−ＶＣＲに限ぎ
らず、誤り訂正符号（ＥＣＣ）、ディジタル変復調方
式、カセット方式、メカ方式、サーボ方式にも無関係で
ある。データレートを合わせ、パケットフォーマットを
変換できれば、どのようなディジタル入力でもよく、ま
たどのようなディジタルＶＣＲでもよい。実施例はＳＤ
−ＶＣＲを例にとって説明する。
【００５３】高ビットレート信号としてＡＴＶのビット
ストリームを入力し、特殊再生のデータをＡＴＶのビッ
トストリームから作成する場合（記録側：図１、再生
側：図２）と、又、高データレートのビットストリーム
と低データレートのビットストリームを入力信号とし、
特殊再生のデータは低データレートのビットストリーム
から作成する場合（記録側：図３、再生側：図４）で
も、本実施例を適用できる。
【００５４】図１と図３、図２と図４では本実施例に関
する部分について基本動作は同じなので、図１、図２の
場合について説明する。
【００５５】最初に記録側（図１）について説明する。
入力されたＡＴＶのビットストリームはインターフェー
スを通った後、ＧＯＰ内データ量検出回路４０１でＧＯ
Ｐ単位でデータ量をカウントし、サーチデータ量制御信
号発生回路４０２ではバッファのオーバーフロー／アン
ダーフローの状態を考慮して、それに見合うサーチデー
タ量をあらかじめ設定しておき，そのサーチデータ量を
出力する。前記サーチデータ量に応じて、ＤＣＴ係数選
択回路２２７で前もって設定した種類（この例では３種
類）のサーチ速度のデータをそれぞれ適切な数だけ選択
する。
【００５６】トラックマピング信号発生回路２２４は、
マルチプレクサ２２３により、各種のデータ、通常再生
用データ、±１５倍速用データ、±５倍速用データ、±
３倍速用データ及びパケットヘッダバックアップ用デー
タを多重する際に、これら各種のデータが所定のトラッ
ク位置に記録できるように、マルチプレクサをコントロ
ールするための信号を発生するもので、その切り替えタ
イミングの情報はデータ量制御信号発生回路４０２によ
って形成される。
【００５７】前記データ量制御信号発生回路４０２はデ
ータ処理条件設定ＲＯＭ４０５に前もって設定された前
記各種データ量に基づいてデータ量制御信号を発生させ
る。
【００５８】更に、前記データ量制御信号発生回路４０
２に於いて、前記データ処理条件設定ＲＯＭ４０５に前
もって設定された各種サーチ速度に許容されるサーチデ
ータ量に基づいて、各種倍速用データバッファをコント
ロールする制御信号を発生させる機能を持っている。ト
ラックマッピング発生回路２２４で前記サーチデータ量
にあったテープ上の位置をあらかじめ設定しておき、前
記サーチデータ量に合ったテープパターンにトラックマ
ッピング信号発生回路２２４の出力でマルチプレクサ２
２３を制御してＳＢを適切に割り振る。
【００５９】再生時は図２に示すように、通常再生時、
サーチ再生時とも新たに設ける１バイトの専用ヘッダに
よって専用ヘッダ検出ＳＢ選択信号発生回路４０４にお
いてＳＢを識別し、ＳＢ処理回路３２２で、通常再生の
データのシンクブロック（以下ＳＢと略す）はバッファ
へ、サーチ再生のデータのＳＢは特殊再生データのパケ
ット処理回路３２７とパケットヘッダ処理及びタイミン
グ信号作成回路３２８へ切り替えて適切な処理をする。
専用ヘッダの構成は図６に示すが、詳細については後述
する。その後、サーチ再生時にピックアップされたデー
タをＡＴＶのデコーダがデコードできるパケット構成に
して出力する。
【００６０】次に図５に示すように世界的に合意された
ＳＤ−ＶＣＲを使った例で，本実施例のＡＴＶのパケッ
トをＳＢへ振り分ける仕方を説明する。ＡＴＶのビット
ストリームのパケット２個（１８８バイト×２＝３７６
バイト）に対し、ＳＤ−ＶＴＲのＳＢ５個（有効７７バ
イト×５＝３８５バイト）を割り当てて記録する。余っ
た９バイトは、図５に示すように前記専用ヘッダとして
１ＳＢに１バイトを使用する。５個のＳＢについて残っ
た４バイトはスタッフィングバイトとして使用しないデ
ータとわかるパターンを挿入するか、または、別の用途
のデータとして使用することもできる。図５ａでは残り
の４バイトのうち２バイトをＳＢに挿入した場合を示し
ている。この挿入の仕方は前記専用ヘッダに書き込んで
おき、再生時に正規のビットストリームに復元できるよ
うにする。図５（ｂ）は特殊再生のためのデータのＳＤ
−ＶＣＲのＳＢの例である。入力のビットストリームと
ＳＤ−ＶＣＲのＳＢの対応の仕方は上記のような方法に
限らない。
【００６１】本発明の入力のビットストリームのＧＯＰ
を単位としてそのデータを或る一定の固定数のトラック
に記録する場合について説明する。ＳＤ−ＶＣＲにＮＴ
ＳＣ信号（フレーム周波数５９．９４Ｈｚ）を記録する
場合で、ドラムを１５０ｒｐｓ（９０００ｒｐｍ）で回
転させると、１フレーム当たり１０トラックになるの
で、ＧＯＰのフレーム数と１０トラック／フレームを乗
じたものが、上記のある一定のトラック数になる。例え
ば、ＧＯＰが１２フレームならば（以下ＧＯＰは１２フ
レームを例にとり説明する。）対応するトラック数は１
２０本となるので、サーチデータを含めた全データがそ
の１２０本のトラック中に収まるように設定する。これ
らの条件はデータ処理条件設定ＲＯＭ４０５に設定して
置く。この様子を図７に示す。図７において、両方向矢
印はＧＯＰのデータの領域を示す。
【００６２】本発明の入力のビットストリームのＧＯＰ
を単位としてそのデータを任意の整数本のトラックに記
録する場合について説明する。入力データ量の増加分が
１トラックのＳＢの数からそのトラックのサーチデータ
のためのＳＢの数を引いた数の１／２以下の場合、サー
チデータのために確保するＳＢをそのＳＢ数だけ減らす
事で、トラック数を増やさないようにできる。また、デ
ータ量の増加分が１トラックのＳＢの数からそのトラッ
クのサーチデータのためのＳＢの数を引いた数の１／２
より多い場合、サーチデータのためのＳＢを増やして１
トラックだけ増やすようにする。
【００６３】入力のデータ量が減った場合も同様であ
る。その量がどれだけ増減してもＧＯＰのフレーム数に
対応する記録トラック数を、サーチデータの量を加減し
て整数本に保つ。その結果、トラック内のデータには無
効データはないので、テープの記録領域の使用効率が良
くなる。
【００６４】データの配置については、３倍速のサーチ
データの記録領域の増減により、全データ量を制御して
行う。図８にこの一例を示す。１５倍速の有効再生デー
タ量は少なくなるので，データ量を変化させると画質に
大きく影響する。したがって、変動させるデータが多い
場合でも，本例ではせいぜい３倍速と５倍速のデータ量
で調節するようにする。
【００６５】上記のような方法で計算したサーチデータ
量に、実際に作成したサーチデータ量を合わせるように
制御するのであるが、正確に合わせる必要はない。実際
に作成したサーチデータ量が、計算値より少ない場合は
問題はなく、その差が数１０ビット程度なら実際上支障
はない。
【００６６】編集の時の記録はＧＯＰかまたは数個のＧ
ＯＰから構成されたシーケンス単位で行うのは明らかで
あり、その時ＧＯＰかまたはシーケンス単位のデータを
整数本のトラックに記録する事により、メカの精度に余
裕ができ制御が容易になる。
【００６７】つまり、トラック途中から編集のための記
録を行う場合、テープ上の記録位置から記録を開始する
ためには、ヘッドの取り付けの絶対位置の精度を高め、
ＰＧパルスの絶対位置を正確にし、尚且つ信号を読み出
してその書き込みタイミングを制御しなければならな
い。また、互換性を保つためにはさらに正確さを高めな
ければならない。又、どのように精度を高めたとしても
完全には連続記録できない。
【００６８】さらに、その編集点で信号の位相が変動す
るため、ＰＬＬの動作を考えると、プリアンブル等を設
ける方がよい。したがって、編集を行いたい点と新たな
記録開始点の間の無駄な部分はなくならない。この様子
を図９（ｂ）に示す。同図において、ギャップとプリア
ムブルはつなぎ記録のためだけに設けなければならない
無駄な部分となっている。
【００６９】一方、ＧＯＰの終わりがトラックの途中に
ある場合、編集のための記録を強制的に次のトラックか
ら始めると前述のような問題はなくなるが、ＧＯＰの終
わりを含むＳＢがトラックの終わりにくる場合を除いて
無駄な部分が増加する。
【００７０】ＧＯＰ単位の通常再生データに対しトラッ
ク数を固定にすると通常再生のデータ量の変動分だけサ
ーチデータ量も変動させる必要がある。したがって、例
えば、従来の技術の項での例のように通常再生のデータ
量が３０トラックに対して３１７５ＳＢとすれば、３０
トラック中のサーチデータが最大６４ＳＢ（入力データ
の約２％トラック０．４７本分）変動することもあり得
るので、サーチ時の画質が大きく変化する可能性があ
る。
【００７１】トラック数を変動させ整数本に保つように
する場合、ＧＯＰの最後のサーチデータのＳＢの数を一
例として４０ＳＢとすると、１トラックのビデオのため
の有効データのＳＢの数は１３５なので、 （１３５−４０）／２＝４７．５ＳＢ を閾値とし、例えば、通常再生のデータが整数本のトラ
ック分のデータ量より４７ＳＢ増えた場合はサーチデー
タ量を４７ＳＢ減らしてトラック数を増やさないように
し、また、４８ＳＢ増えた場合は、トラックを１本増や
しサーチデータ量も４７ＳＢ（１３５−４０−４８）増
やす。したがってサーチデータ量の変化は最大で４７Ｓ
Ｂに抑えられているので、サーチ時の画質はあまり変化
せず視覚的にも画質の変化は目立たない。
【００７２】このような制御の結果として、トラックの
整数倍のデータ量より（４８＋ｎ）ＳＢ（ｎ＝０、１、
…、４７）増え、サーチデータを（４７−ｎ）ＳＢ数だ
け増やすことが連続して起こると、サーチデータをその
ＳＢ数分増やした期間だけＶＣＲの入力側のバッファか
ら読み出されない通常再生のデータが蓄積されて行く。
つまり、トラックを１本増やした分だけ記録する入力の
データが増えなければならないのに、このトラックの残
りの部分にはサーチデータが記録され、次のＧＯＰのデ
ータは次のトラックから記録される事になる。したがっ
て、読み出されないデータがバッファ内に増えていっ
て、ＶＣＲの入力のバッファがオーバーフローする可能
性が生じる。したがって、ＶＣＲの入力側のバッファの
オーバーフローの状態を監視するように工夫する事で、
オーバーフローが起こりそうになった場合に、上記のよ
うな増加分が４８ＳＢ以上であっても、強制的にサーチ
データを減らして記録するトラック数を少なくしデータ
を早く読み出すように制御する。
【００７３】また、整数本のトラックのデータ量よりＳ
Ｂ数が増える場合（１ＳＢから４７ＳＢの増加に対し）
が続くと、ＶＣＲの入力のバッファがアンダーフローす
る可能性があるので上記とは逆に強制的に１トラック増
やすような制御をする。
【００７４】データ量が減少した時も同様に制御する。
つまり、ｍＳＢ（ｍ＝１、２、…、４７）減少し記録す
るトラック数を減らさずにサーチデータをそのＳＢ数だ
け増やすことが連続して起こった場合に、オーバーフロ
ー防止のための制御をし、又、（４８＋ｍ）ＳＢ数だけ
減少し、記録するトラックを１本減らしてサーチデータ
を（４７−ｍ）ＳＢ数分減らすことが連続して起こった
場合にアンダーフロー防止のための制御をする。
【００７５】また、ｍＳＢ増える場合と（４８＋ｍ）Ｓ
Ｂ減る場合が交互に連続して起こる場合もアンダーフロ
ー防止の制御をし、（４８＋ｍ）ＳＢ増える場合とｍＳ
Ｂ減る場合が交互に連続して起こる場合もオーバーフロ
ー防止のための制御をする。
【００７６】実際の入力のデータレートは十分長い時間
では一定のデータレートに制御されているので多数のＧ
ＯＰに渡って連続して起きることはないが、シーンチェ
ンジ等の場合のように局所的には上記のようなことが起
り得る。
【００７７】このような時、前と同じ値を例にとってサ
ーチデータ量の変動の最大値は、 １３５−４０＝９５ＳＢ となる。
【００７８】入力のデータについてはＧＯＰの単位のデ
ータ量も平均するとある値に収束するので、ＶＣＲの入
力のバッファ容量が十分にあれば、上記のような不都合
は生じない。しかし、コストの面からバッファの容量は
少ない方がよいので、上記のような制御回路のコストと
比較して安価な方法を用いるのがよい。
【００７９】サーチデータ量は４０ＳＢとしたが、かな
らずしもこの値でなくてよく、また、トラック毎に異な
っていてもよい。つまり、トラックによってサーチデー
タが異なる場合でもその数はデータ処理条件設定ＲＯＭ
４０５に設定して置くことができ、上記のような処理に
も容易に対応できる。
【００８０】以上の記録時の動作について基本的な動作
を具体的な例を用いて詳しく説明する。（この例の動作
に限らない。） まづ、入力のビットストリームのＧＯＰ単位のデータ量
と、そのデータ量に対応するトラック数の増減を決める
閾値と、記録トラック数、サーチデータ量をデータ処理
条件設定ＲＯＭ４０５に設定しておく。入力されたビッ
トストリームについてＧＯＰ単位でデータ量を測定す
る。ＶＣＲのバッファの状態を示すフラッグによりオバ
ーフロー、アンダーフローの起こらないことを確認し、
閾値から決定された被記録トラック数とサーチデータ量
をデータ処理条件設定ＲＯＭ４０５から読む。入力のビ
ットストリームから見合う量だけサーチデータを作成す
る。各種倍速用データバッファ２２８、２２９及び２３
０は各々のサーチ倍速再生に用いるデータを形成するも
のであるが、前記のサーチデータを形成するのに用いる
データ、すなわち、可変長符号複号２２６によって複号
されたＤＣＴ係数のＤＣ成分の係数値及びＡＣ成分（８
×８を１ＤＣＴブロックとする場合は、多くの”０”値
を含むが６３個存在する）の内から、各々のサーチ速度
に対しＤＣ成分とＡＣ成分の必要数をＤＣＴ係数選択回
路２２７で選択する。この選択の際に、各種サーチ速度
に対するＤＣ成分とＡＣ成分の選択値はデータ処理条件
設定ＲＯＭ４０５の設定値に基づいて設定する。その後
テープ上にマッピングする。通常再生のデータとサーチ
データのテープ上の位置を合わせる。必要があれば入力
のデータは遅延させる。
【００８１】次に、振幅が通常再生の時の１／２以上の
レベルの時データが有効になると仮定した時のデータ量
の変更の様子を図１８の例に基づいて各サーチ速度毎に
説明する。図１０にその様子を示す。図１０（ａ）はサ
ーチデータが５ＳＢつづ増えた場合を示し、図１０
（ｂ）はサーチデータが５ＳＢつづ減った場合を示す。
これは図２０の５倍速対応のテープパターンを例にした
もので、各サーチデータ領域（例では９個の記録領域）
で±５ＳＢづつ変更した場合を示している。
【００８２】１２０トラック（ＧＯＰを１２フレームと
する）では ９×５×１２０／３０＝１８０ ＳＢ となり、この分のデータ量を変更したことになる。もち
ろん、場合によって増減させるＳＢの数は変化するし、
トラックによって変化するＳＢの数が違うことも有り得
る。このように大きなデータ量の変動は特にシーンチェ
ンジの時に起こりやすい。
【００８３】上記のＶＣＲの例では、３倍速のサーチ時
は３倍速のサーチデータ領域をすべて通るので、上記の
ように各サーチデータ領域に振り分けて変動させても、
数トラックに集中させて変動させても効果は同じであ
る。
【００８４】この例の１５倍速の場合（図１９）は、サ
ーボロックを考慮して５トラック置きに１５倍速のサー
チデータを配置しているので、あるトラックから１５倍
速サーチを始めると、５トラックづづ数えて次とその次
のトラックの１５倍速用のサーチデータは読まない。例
えば、そのようなことが３倍速のデータでも行われた場
合には、上記のようなサーチデータ量の調節を１トラッ
クで行うと、サーチを始めるトラックによってサーチ時
の画質が異なることになる。
【００８５】また、ダブルチップヘッドの配置（または
シングルチップヘッドの配置）に対応した前向き（また
は後ろ向き）方向の特定のサーチ再生のためのデータを
減少させないように考慮して、変動させるサーチデータ
量を少なくとも複数のトラックに均等に割り振る方がよ
い。
【００８６】変動するデータ量が数ＳＢ程度と少なく、
データ量によってサーチ画質への影響が少ない場合は、
どこのトラックに集中させて変動させてもよい。
【００８７】再生時にはサーチ用のデータと通常再生の
データをＳＢレベルで分類しなければならないので、そ
のための専用ヘッダが必要であり、本例ではＳＢの有効
データ量の７７バイトのうち１バイトを専用ヘッダに割
り当てることにする。つまり、使用できるのは７６バイ
トとする。
【００８８】このための専用ヘッダの構成例を図６に示
す。通常再生、３倍速サーチデータ、５倍速サーチデー
タ、１５倍速サーチデータ、ユーザー定義データのＳＢ
の区別を前記専用ヘッダ内の３ビットで表わし、ＳＢ内
の予備データ量を３ビットで表す。更に、ＧＯＰのスタ
ートとエンドのＳＢを示すために１ビットづつ使用す
る。このような専用ヘッダの構成には限ず、専用ヘッダ
の構成は入力ビットストリームとＳＢの対応のさせ方が
違う場合はそれに合わせて構成する。
【００８９】従来の技術の項の例の（１）〜（１９）の
データ量を用いて本発明の説明をする。ＧＯＰのフレー
ム数を１２フレームとすると、ＳＤ−ＶＣＲの画像の１
２フレームの表示の時間にＳＤ−ＶＣＲは１２０本のト
ラックにデータを書き込む。
【００９０】まず、本発明のＧＯＰのデータを１２０本
の固定数のトラックに書き込む場合について説明する。
例えば、入力信号のＧＯＰのデータ量が１００ＳＢ減少
したとすると、３倍速のみに使うサーチデータ量を１０
０ＳＢ分減らす。つまり、本例では３倍速のために確保
されている２９２ＳＢから１９２ＳＢに減らす。サーチ
データのトラックパターンは、この例の場合３０トラッ
ク周期なので３０トラック単位で考えると、１００ＳＢ
を４で割った値の２５ＳＢづつを３０トラック内で減ら
せばよい。したがって、例えば、３倍速のみに使うデー
タの最初の１０本のトラックで２ＳＢづつ減らし、その
次の５本のトラックで１ＳＢづつ減らせばよい。
【００９１】この時、ダブルチップヘッド対応の場合と
シングルチップヘッド対応の場合の両方向のサーチデー
タに対して変動分を割り振ることによって、読み出して
使用することのできるデータは図２１より１つのヘッド
配置のサーチ時に対して、 ４００−（１００×１０／１５）＝３３３ ＳＢ（２
０） となる。（答えが小数点以下を含む場合は切り下げ
る。） この場合はＳＢの数を４つに分割するという処理が必要
なので、割り切れない場合を考慮すると制御する回路が
増加する。その対策として、その処理を省略しＧＯＰに
対応した１２０本のトラックで考えると、３倍速のみに
使うサーチデータ領域が存在する６０トラックの各トラ
ックに割り振り、最初の２０トラックのサーチデータに
ついては１ＳＢづつ減らし、その後の４０トラックのサ
ーチデータで２ＳＢづつ減らせばよい。
【００９２】割り振り方はこれらの方法に限らず、例え
ば、１２０本のトラックで考えてサーチデータを含むト
ラックの最初の５０トラックで２ＳＢづつ減らしてもよ
い。また、最後の３トラック程度で１００ＳＢ減らして
もよい。図８にこれらの様子を示す。
【００９３】上記のようなデータの変動量であれば３倍
速のサーチデータ量を減らすだけでよく、５倍速のサー
チデータを増減させる必要はない。しかし、変動量がさ
らに増える場合は５倍速のサーチデータについても増減
させる事で対応する。
【００９４】次に、ＧＯＰのデータを記録するトラック
の数を固定数にせず、整数本単位で変動させる場合につ
いて説明する。上述の例と同じようにＧＯＰのデータが
１００ＳＢ増加したとする。１２１本目のトラックのサ
ーチデータのＳＢ数は４０ＳＢとすると６０ＳＢ不足す
る事となり、前述の閾値の４７．５ＳＢより多いのでト
ラックを増加させる。例えば１トラック増加させたとす
ると残りは、 １００−（１３５−４０）＝５ＳＢ となる。今度は４７．５ＳＢより少ないが、もう１トラ
ック増やさずに、不足の５ＳＢについては１２１本目の
トラックのサーチデータを４０ＳＢから３５ＳＢに減じ
て対応する。
【００９５】この場合のＧＯＰのデータは、最終的にサ
ーチデータも含めて１２１本という整数本のトラックに
記録できたことになる。また、もし、増加したＳＢ数が
１４２ＳＢであったならば、調節するサーチデータのＳ
Ｂは、 １４２−９５＝４７ＳＢ となり、この場合は、１トラックだけ増加させる。
【００９６】図２１より考えると、３倍速のサーチデー
タは１０９本目（Ｎｏ．１８トラックに対応）、１１０
本目（Ｎｏ．１９トラックに対応）、１１２本目（Ｎ
ｏ．２１トラックに対応）、１１５本目（Ｎｏ．２４に
対応）、１１６本目（Ｎｏ．２５トラックに対応）、１
１８本目（Ｎｏ．２７トラックに対応）にあるので、そ
の６本のトラックの内１０９本目のトラックのサーチデ
ータは７ＳＢ減らし、残りの５トラックで８ＳＢづつ減
らす。この場合は、３倍速のサーチデータのみで、シン
グルチップヘッド、ダブルチップヘッドのデータ配置と
もほぼ均等にデータを減らしている。減らすＳＢ数の割
り振り方はこの例に限らない。
【００９７】次にパケットヘッダ等重要部分の保護につ
いて説明する。パケットヘッダ等重要部分の保護を行う
ためと該パケットヘッダの高速検索を可能にするため、
サーチ再生に使用するデータ量を上記と同様に適応的に
数ＳＢ減らして確保するか、又は予備として確保されて
いるＳＢ（例えば、ＳＤ仕様のＶｉｄｅｏ Ａｕｘ．Ａ
ｒｅａ）を利用して該パケットヘッダを含むＳＢについ
て重複記録を行う。
【００９８】保護を行う方法の１つは、パケットヘッダ
等重要部分のみをビットストリームから取り出して数Ｓ
Ｂに割り振り、そのＳＢをそのパケットヘッダ等重要部
分のバックアップとして記録する方法である。
【００９９】もう１つの方法は、保護のために用意した
数ＳＢにＡＴＶのパケットヘッダ等重要部分を含む数Ｓ
Ｂを重複してそのまま割り振ってバックアップ記録し、
元のＡＴＶのパケットヘッダを含むＳＢで誤りが訂正で
きない場合は前記バックアップ記録して置いたＳＢを、
ＳＢ毎にそのまま入れ替える方法である。
【０１００】つまり、ＡＴＶの１８８バイトのパケット
を５個のＳＢに分割した場合に、例えばそのうちの２個
のＳＢにＡＴＶのパケットヘッダが含まれていればその
２個のＳＢをそのままバックアップ記録すればよい。再
生時にそのＳＢの誤りを訂正できないときはバックアッ
プのために記録しておいたＳＢとそのまま置き換える事
で対応できる。
【０１０１】画像データのみからなるＳＢに若干の誤り
が含まれている場合，当然画質は若干劣化するが、その
ままＡＴＶのビットストリームに復元してＡＴＶデコー
ダに入力しても、パケットヘッダに誤りがなければ、シ
ステムとしての動作に異常を起こすことはない。ただ
し、画像データ自体は異常な値になるので、ＡＴＶのパ
ケットヘッダのなかのエラーについてのフラッグを”エ
ラー発生”の表示にして出力する必要がある。
【０１０２】保護を行うパケットヘッダとしては、被記
録信号がＡＴＶの場合、アダプテーションヘッダ、ＰＥ
Ｓヘッダ等を対象にし、その他重要部分としてプログラ
ムスペシフィックインフォメーション等を対象にする。
バックアップする必要のあるＳＢが多い場合、このよう
なパケットヘッダ等のバックアップ記録を考慮してサー
チデータ量を少なく設定しておく。
【０１０３】リンクヘッダについては各パック毎に付い
てくるのでＳＢ毎のバックアップの場合、バックアップ
するＳＢの数が多くなり過ぎでしまい記録できない。し
たがっでリンクヘッダについてはＳＢ毎のバックアップ
記録はせず、もし誤りが訂正できない時は、そのＡＴＶ
のパックを破棄するか、リンクヘッダ内のエラーフラッ
グを立てて出力するか、隣のＡＴＶパックのリンクヘッ
ダからＰＩＤやコンティニュイティーフラッグやスクラ
ンブルコントロールを推測し固定パターンのシンクとＡ
ＴＶで使用していないフラッグを付加して出力するかの
３通りの方法が考えられる。システムが誤動作しなけれ
ばどの方法を用いてもよい。
【０１０４】このような置き換えのため、前述の５ＳＢ
についての残り４バイトを利用することができる。記録
時に、この予備のデータ領域１〜４バイトをバックアッ
プするべきＡＴＶのパケットヘッダを含むＳＢに割り当
てて、その領域を使用して番号を付ける。もとのＳＢと
バックアップのＳＢのその番号が同じになるようにして
おく。つまり、再生時に、そのＳＢで誤りが訂正できな
かった場合は、その番号が一致するバックアップのため
に記録されたＳＢで置き換える。
【０１０５】後者の方法は、重要部分のみを取り出して
バックアップする方法に比べて、画像データもバックア
ップする場合がありテープの利用という面からは効率が
悪くなるが、ＡＴＶのビットストリームのパケットヘッ
ダの長さに応じてバイト単位の制御や処理を行わないの
で回路が簡単になる。
【０１０６】また、この例に用いたＶＣＲ以外で、ダブ
ルチップヘッドを用いて記録後すぐに再生ができるよう
ないわゆる同時再生可能なＶＣＲでは、パケットヘッダ
を含むＳＢをダブルチップヘッドの前に配置（ドラムの
回転方向に対して前方）されたヘッドで記録した後，ダ
ブルチップヘッドの後のヘッドですぐ再生してドロップ
アウトが起こっていれば、その後直ちに信号中にそのド
ロップアウトを発生したＳＢの正しい内容のＳＢを再挿
入してもう一度記録する方法も可能である。
【０１０７】このためには、同時再生によりドロップア
ウトが起こったかどうか判明するまでの期間、バックア
ップするＳＢをメモリしておく必要がある。この方法は
記録時に原因のあるドロップアウトについての対策に効
果的である。
【０１０８】次にサーチデータの構成について説明す
る。上記のように通常再生のデータが１００ＳＢ分増加
したとし、記録するサーチデータを１００ＳＢ減少させ
ることを考える。この時、読み出すことのできる３倍速
のサーチデータを，本例では３３３ＳＢ（前述の（２
０））としているので、第１の実施例では３倍速のサー
チデータを作成するとき５つのＡＣ係数に対し２．５バ
イトを割り当てていたのを１．２ビット割り当てに減じ
る事で、ＹとクロマのＤＣ成分とＡＣ成分に合計２．１
ビット割り当てるとすると（１４）３９５ＳＢが３３２
ＳＢとなり、上記のように（２０）３３３ＳＢ以内に収
められる。この時（１４）差５ＳＢが１ＳＢになる。こ
のＳＢはパケットヘッダのバックアップに使用すること
ができる。
【０１０９】上記のようなサーチデータ作成手段に限ら
ず、ビット割り当て量を変化させたり、係数を適量に選
んだり、ブロックを適切に選択することによって、サー
チデータ量を適応的に変化させることは容易にできる。
【０１１０】次に、編集に際して番組を挿入する場合に
ついて説明する。この場合は、挿入する番組の表示時間
と挿入されるテープ上のデータのデコード後の表示時間
が同じ程度ならば、両者のデータ量も平均的にほぼ同じ
と考えられるので，上記のような編集に好都合な挿入記
録が基本的に可能である。データ量に多少の違いがあっ
たとしても本考案の特徴であるサーチデータ量の調節に
よって限られたトラックの中に都合良く記録することが
できる。この様子を図１１に示す。図１１において、両
方向矢印はＧＯＰのデータ領域を示す。
【０１１１】第１の実施例で説明したように、ＳＤ−Ｖ
ＣＲに記録できるデータレートは２４．９４Ｍｂｐｓな
ので、ＡＴＶのビットストリームのデータレート１９．
３０Ｍｂｐｓの約１．３倍のデータを記録できる。つま
り、サーチデータを全て挿入番組のために使用すれば、
通常のＡＴＶのビットストリームを記録する時のデータ
量の平均して約１．３倍のデータを記録することができ
る。ただし、この時はサーチ画像が見られなくなる。ま
た、図２、図４のような低ビットレートの信号を記録す
る場合は、低ビットレートの信号として出力する必要が
あるので、そのデータ領域を全くなくすことはできない
が、ある程度の範囲で調節することは可能である。
【０１１２】また挿入するデータ量が少ない場合でもバ
ッファの制御と早送りの制御を組み合わせて行うことに
よって連続再生もある程度可能である。例えば３０分の
所に２９分５９秒の番組を挿入した場合、普通の再生な
らば１秒間の不要な画像を見なければならないが、１秒
間に対応するトラックを早送りすることにし、その時間
の画像の表示は，バッファ内のデータによる画像を表示
するように制御するわけである。バッファの容量を多く
すれば対応できる上記の空白の時間を増やすことができ
るが、そのバッファの増加分だけコストが高くなる。し
たがって、上記の空白の時間を１分として対応しようと
するとバッファの容量は、データレートを１９．３Ｍｂ
ｐｓとすると、上記の１秒間の対応時に必要な１９．３
Ｍｂｉｔｓの６０倍の１．２Ｇｂｉｔｓ必要となりコス
トが高くなる。このような限界はあるが、データ量の違
いが少ないならば違和感なく連続して挿入前後の番組を
みることができる。
【０１１３】この場合、挿入番組の前にあらかじめコン
トロールの手順の設定を上記のユーザー領域を使って記
録しておく必要がある。その内容としては、例えば何ト
ラック早送りして何秒後に再生を開始しバッファにデー
タを送るか等の情報である。
【０１１４】第１の実施例では、記録されている番組と
別のソースの番組を連続して記録するには２台のＶＣＲ
がないとできなかったが、前述の利点を効果的に使用し
て、限定付きではあるが１台のＶＣＲで見かけ上連続し
て記録されているようにできる。
【０１１５】今まで説明してきたことについては、ＡＴ
Ｖのビットストリームから通常再生と特殊再生のデータ
を作成する場合であるが、それに限らず、ＭＰＥＧ２に
対応した画像データでも同様な記録再生が可能である。
【０１１６】
【発明の効果】本発明は近い将来に実現するワイドで高
画質な将来のテレビとして最近話題になっているＡＴ
Ｖ，ＨＤＴＶ等の広い帯域を持つテレビ信号を記録する
ためのもので、帯域圧縮した１７〜６０Ｍｂｐｓのビッ
トレートの信号の記録と同時に、それと同一の番組内容
をもつ低いビットレートの信号（有効サンプル数の半
減、有効ライン数の半減を含む、１．５〜５Ｍｂｐｓ）
を形成し、該低ビットレートの信号を特殊再生の信号と
しても利用する同時放送対応のディジタルＶＴＲを提供
する。
【０１１７】本発明により、サーチデータ量を適応的に
変える手段によって、可変長符号を用いた高能率符号化
方式を採用したディジタルＶＴＲでは困難とされていた
ＧＯＰに整数本のトラックを割り当てて編集をしやすく
するということを可能にすることができる。したがっ
て、トラックの途中から記録するということがなく、メ
カの精度やテープパターンを規格に適合させ互換を保つ
ための制御の精度にも余裕ができ、量産に適している。
【０１１８】また、上記のサーチデータ量を適応的に変
える手段によって確保した記録領域にパケットヘッダ等
重要部分をバックアップ記録し、その元の重要部分の誤
りを訂正できない場合バックアップしたデータで置き換
えることができるので、システムレベルの誤動作が起こ
りにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第２の実施例のＡＴＶビットストリー
ム入力の場合の記録側のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例のＡＴＶビットストリー
ム入力の場合の再生側のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例の高データレート，低デ
ータレートの信号を入力した場合の記録側のブロック図
である。
【図４】本発明の第２の実施例の高データレート，低デ
ータレートの信号を入力した場合の再生側のブロック図
である。
【図５】本発明の第２の実施例のＡＴＶパケットのデー
タと対応させた時のＳＢの構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例の専用ヘッダの構成を示
す図である。
【図７】本発明の第２の実施例のテープ上のＧＯＰのデ
ータの記録領域の様子を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例のテープ上のＧＯＰのデ
ータの記録領域中のサーチデータ量の調節の様子を示す
図である。
【図９】本発明の第２の実施例のつなぎ記録の編集点の
様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例のサーチデータ量が変
化した場合の、サーチ再生時のヘッドトレースとそのた
めのデータの位置関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施例の編集等の時に番組の
挿入記録を行った場合のデープ上のデータの記録領域の
様子を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施例のＡＴＶビットストリ
ーム入力の場合の記録側のブロック図である。
【図１３】本発明の第１の実施例のＡＴＶビットストリ
ーム入力の場合の再生側のブロック図である。
【図１４】本発明の第１の実施例の高データレート，低
データレートの信号を入力した場合の記録側のブロック
図である。
【図１５】本発明の第１の実施例の高データレート，低
データレートの信号を入力した場合の再生側のブロック
図である。
【図１６】本発明の第１の実施例のトラック上の通常再
生と特殊再生のパケット構成を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施例のトラック方向のＳＢ
の構成を示した図である。
【図１８】本発明の第１の実施例のサーチ再生用のデー
タの位置をテープ上に示した図である。
【図１９】本発明の第１の実施例の１５倍速サーチ再生
時のヘッドトレースとそのためのデータの位置関係を示
す図である。
【図２０】本発明の第１の実施例の５倍速サーチ再生時
のヘッドトレースとそのためのデータの位置関係を示す
図である。
【図２１】本発明の第１の実施例の３倍速サーチ再生時
のヘッドトレースとそのためのデータの位置関係を示す
図である。
【図２２】従来技術のＳＤ−ＶＣＲの回路ブロック図で
ある。
【図２３】従来技術のＳＤ−ＶＣＲＳＢの構成を示す図
である。
【図２４】従来技術のＳＤ−ＶＣＲが考慮している２種
類のヘッド配置を示す図である。
【図２５】従来技術のＡＴＶの伝送パケットのフレーム
構成を示す図である。
【図２６】（ａ）は従来技術のシングルチップヘッド使
用時（１８０度対向配置）の９倍速サーチ再生例を示す
図であり、（ｂ）は従来技術のダブルチップヘッド使用
時の９倍速サーチ再生例を示す図である。
【符号の説明】
１０１ ブロックシャフリング １０２ 高能率符号化 １０３ 誤り訂正符号化 １０４ Ｓｙｎｃ．ＩＤ付加 １０５ 変調 １０６ 記録媒体 １０７ 復調 １０８ Ｓｙｎｃ．ＩＤ検出 １０９ 誤り訂正復号 １１０ 復号・修整 １１１ ブロックデシャフリング ２１１ 入力ビットストリーム ２２１ パケットインターフェース ２２３ マルチプレクサ ２３１ ＳＤ−ＶＣＲのＥＣＣ、ディジタル変調、記録
系 ３２１ ＳＤ−ＶＣＲの再生系、ディジタル復調、ＥＣ
Ｃ ３２４ デマルチプレクサ ３２７ 特殊再生データのパケット処理回路 ３２５ パケット再構成回路 ２３２ 低データレート信号用インターフェース ３３１ 低データレート信号用パケット再構成回路 ４０１ ＧＯＰ内データ量検出回路 ４０２ サーチデータ量制御信号発生回路 ４０３ パケットヘッダを含むバックアップの必要のあ
るデータ ４０４ ヘッダ検出ＳＢ選択信号発生回路 ４０５ データ処理条件設定ＲＯＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/782 H04N 5/91 - 5/956

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力されたビットストリームから通常再
    生用の高解像度データと特殊再生用の低解像度データと
    を構成し、該構成された両データをそれぞれ記録するデ
    ィジタル記録再生装置において、 前記ビットストリームのデータレートを変換し、前記通
    常再生用の高解像度データを構成するレートコンバータ
    と、 前記ビットストリームからパケットのシンタックスを解
    析するパケット処理手段及びパケットヘッダ処理手段
    と、 該パケットヘッダ処理手段で解析されたパケットのシン
    タックスに基づいて少なくとも３種類のＤＣＴ係数を選
    択し、前記ビットストリームから該ＤＣＴ係数毎の前記
    特殊再生用の低解像度データを構成するＤＣＴ係数選択
    手段と、 該ＤＣＴ係数選択手段で構成されたＤＣＴ係数毎の特殊
    再生用の低解像度データを記憶するバッファと、 前記レートコンバータで構成された通常再生用の高解像
    度データと前記バッファに記憶された特殊再生用の低解
    像度データとを両データを記録する記録媒体上のそれぞ
    れ異なる記録領域の略同一の位置に多重化するマルチプ
    レクサと、 該マルチプレクサを制御するトラックマッピング信号発
    生手段と、 を備えることを特徴とするディジタル記録再生装置。
  2. 【請求項２】 請求項1記載のディジタル記録再生装置
    において、 高解像度データを入力する高データレート入力ビットス
    トリーム入力手段と、 低解像度データを入力する低データレート入力ビットス
    トリーム入力手段と、 を個別に備えることを特徴とするディジタル記録再生装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のディジ
    タル記録再生装置において、 前記ビットストリームのデータ量をＧＯＰ単位で検出す
    るＧＯＰ内データ量検出手段と、 予め各種データを記録したメモリと、 前記ＧＯＰ内データ量検出手段で検出された前記ビット
    ストリームのデータ量及び前記メモリに記録したデータ
    に基づいて前記各バッファに記憶される特殊再 生用の低
    解像度データのデータ量を制御するサーチデータ量制御
    信号発生手段と、 を備えることを特徴とするディジタル記録再生装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の
    ディジタル記録再生装置において、 前記ビットストリームに含まれる信号のうち、少なくと
    もパケットヘッダを含む重要な信号を前記特殊再生用の
    低解像度データの記録領域の一部に記録する手段、を備
    えることを特徴とするディジタル記録再生装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の
    ディジタル記録再生装置において、 前記特殊再生用の低解像度データのデータ量を適応的に
    変える可変手段と、 該可変手段により前記特殊再生用の低解像度データのデ
    ータ量を適応的に変えることで、少なくとも１個のＧＯ
    Ｐから構成されたシーケンスを単位としたデータをある
    一定の固定数のトラックに記録する記録手段、を備える
    ことを特徴とするディジタル記録再生装置。
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