JP3334354B2 - ディジタルビデオ信号の変速再生方法及び再生装置 - Google Patents

ディジタルビデオ信号の変速再生方法及び再生装置

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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、例えば所謂ＭＰＥＧ方
式により、ビデオ信号を符号化して得られるデータを直
接記録すると共に、変速再生の際に画質が優れた再生画
像を得ることができるディジタルビデオ信号の変速再生
方法及び再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ信号をディジタル信号に変換した
後、所謂離散余弦変換（以下、ＤＣＴ：Discrete Cosin
e Transform 変換という。）すると共に、所謂ハフマン
符号化等の可変長符号化してデータ圧縮したディジタル
ビデオ信号を傾斜アジマス記録方式、すなわち回転ヘッ
ドにより磁気テープに記録するディジタルビデオテープ
レコーダ（以下、単にディジタルＶＴＲという。）の開
発が進められている。このようなディジタルＶＴＲで
は、ＮＴＳＣ方式等の現行テレビジョン方式のビデオ信
号を記録するモード（以下、ＳＤモードという。）と、
所謂高精細度テレビジョン方式のビデオ信号（以下、Ｈ
ＤＴＶ：High Definition Television信号という。）を
記録するモード（以下、ＨＤモードという。）が設定で
きるようになっている。
【０００３】そして、ＳＤモードでは、ビデオ信号が約
２５Ｍｂｐｓのディジタルビデオ信号に圧縮されて記録
され、ＨＤモードではＨＤＴＶ信号が約５０Ｍｂｐｓの
ディジタルビデオ信号に圧縮されて記録される。
【０００４】ところで、この従来のディジタルＶＴＲに
おいて、入力されるディジタルビデオ信号、すなわち入
力データを直接磁気テープに記録し、また磁気テープに
記録されたデータを再生して、直接出力することが考え
られる。すなわち、従来のディジタルＶＴＲにディジタ
ルビデオ信号を直接記録／再生する機能を追加すること
により、入力されるディジタルビデオ信号を一旦デコー
ドして、例えばＨＤＴＶ信号を再生し、このＨＤＴＶ信
号を、再び所定の符号化方式により再び符号化して、磁
気テープに記録する必要がなくなり、ハードウェアの無
駄がなくなるという利点がある。
【０００５】具体的には、例えば所謂ＭＰＥＧ方式、す
なわち国際標準化機構（所謂ＩＳＯ）と国際電気標準会
議（所謂ＩＥＣ）のＪＴＣ（Joint Technical Committe
e)１におけるＳＣ（Sub Committee)のＷＧ（Working Gr
oup)１１において規格化された動画像符号化方式によ
り、ビデオ信号を符号化して得られるディジタルビデオ
信号が伝送されてきたときや、光ディスクから再生され
たディジタルビデオ信号が供給されるときに、これらの
ディジタルビデオ信号を直接記録／再生する機能も備え
ると非常に便利である。
【０００６】ここで、符号化方式として上述のＭＰＥＧ
方式を採用したディジタル放送である所謂ＡＴＶ（Adva
nced Television)方式について説明する。
【０００７】図１４は、ＡＴＶ方式の送信系の構成を示
すブロック図である。この図１４において、１０１はビ
デオ圧縮エンコーダ、１０２はオーディオエンコーダで
ある。ビデオ圧縮エンコーダ１０１には、入力端子１０
３からＨＤＴＶ方式のビデオ信号が供給される。オーデ
ィオエンコーダ１０２には、入力端子１０４からオーデ
ィオ信号が供給される。
【０００８】ビデオ圧縮エンコーダ１０１は、ＭＰＥＧ
方式により、入力されたＨＤＴＶ信号を符号化して、デ
ータ圧縮を行う。すなわち、ビデオ圧縮エンコーダ１０
１は、ＨＤＴＶ信号をＤＣＴと動き補償予測符号化を組
み合わせた高能率符号化方式を用いて符号化して、圧縮
する。ビデオ圧縮エンコーダ１０１からは、図１５に示
すように、フィールド又はフレーム（以下、ピクチャと
いう。）内符号化したＩピクチャのデータと、前方向予
測符号化したＰピクチャのデータと、両方向予測符号化
したＢピクチャのデータとが所定の順番で出力される。
Ｉピクチャでは、他のピクチャとの相関を利用すること
なく、独立にＤＣＴ変換が行われる。Ｐピクチャでは、
それより前のＩピクチャ又はＰピクチャからの動き補償
予測符号化が行われ、その差分信号すなわち所謂予測誤
差がＤＣＴ変換される。Ｂピクチャでは、前後のＩピク
チャ又はＰピクチャからの動き補償予測符号化が行わ
れ、その差分信号がＤＣＴ変換される。Ｉピクチャが現
れる周期はＧＯＰ（Group OfPicture）と呼ばれてい
る。この例では、（Ｍ＝３、Ｎ＝９）とされている。
【０００９】１０６はトランスポートエンコーダで、ト
ランスポートエンコーダ１０６は、ビデオ圧縮エンコー
ダ１０１でエンコードされたビデオデータ、オーディオ
エンコーダ１０４でエンコーダされたオーディオデータ
及び入力端子１０７からの付加情報から、パケットを生
成する。
【００１０】図１６はパケットの構成を示す図である。
この図１６に示すように、伝送されるパケットのパケッ
ト長は１８８バイトとされている。このパケットの先頭
には、４バイトの固定長からなるリングヘッダと可変長
のアダプテーションヘッダが設けられ、これに続いて、
ビデオデータ又はオーディオデータからなる伝送データ
が付加されている。
【００１１】さらに、図１４において、１０８はチャン
ネルモジュレータである。トランスポートエンコーダ１
０６で生成されたパケットは、チャンネルモジュレータ
１０８に供給される。チャンネルモジュレータ１０８
は、このパケットを所定の周波数の搬送波を使って変調
する。そして、チャンネルモジュレータ１０８の出力が
出力端子１０９から出力される。
【００１２】ＡＴＶ方式では、上述のような画像圧縮に
より、例えば１９Ｍｂｐｓ程度でＨＤＴＶ信号を伝送す
ることができる。これは、上述のディジタルＶＴＲのＳ
Ｄモードでの記録レート（約２５Ｍｂｐｓ）以下であ
る。したがって、ＡＴＶ方式で送られてきた信号は、デ
ィジタルＶＴＲのＳＤモードで直接記録することができ
る。このように、伝送されてきた信号をディジタルＶＴ
Ｒに直接記録すると、上述したように伝送されてきた信
号からＨＤＴＶ信号をデコードし、それをディジタルＶ
ＴＲに入力する必要はなく、ハードウェアの無駄がなく
なる。また、ＳＤモードで記録できるので、記録時間が
長くとれる。
【００１３】ところが、このようにＡＴＶ方式の信号を
ＳＤモードでディジタルＶＴＲに直接記録すると、以下
の理由により、良好な変速再生が行えないという問題が
生じてくる。
【００１４】すなわち、上述のように、ＡＴＶ方式で
は、ＭＰＥＧ方式に準拠した圧縮符号化が行われる。こ
の方式では、上述のように、ピクチャ内符号化したＩピ
クチャのデータと、前方向予測符号化したＰピクチャの
データと、両方向予測符号化したＢピクチャのデータと
が送られてくる。変速再生時には、ヘッドが磁気テープ
上のトラックを横切るので、連続したピクチャのデータ
が得られなくなる。連続したピクチャのデータが得られ
ないと、Ｐピクチャ及びＢピクチャのデータはデコード
できない。デコードできるのは、ピクチャ内で符号化さ
れたＩピクチャのデータだけである。したがって、変速
再生時には、再生されるデータのうちのＩピクチャのデ
ータのみ使うことで、変速再生が可能となる。
【００１５】ところが、ＡＴＶ方式で伝送されてきた信
号を直接ディジタルＶＴＲに記録していくと、変速再生
時にＩピクチャを含むパケットが十分に拾えない。ま
た、Ｉピクチャのデータがどのような位置関係で記録さ
れるのかが不定であり、このため、変速再生時に画面の
特定部分に相当するＩピクチャのデータが抜けてしま
い、その部分の画面だけが暫く更新できないというよう
なことがあり、変速再生時の画質が劣化する。
【００１６】そこで、本願出願人は、先に、最大変速再
生速度においてヘッドがトレースする再生可能な領域
（以下、エリアという。）の少なくとも１つを変速再生
用のエリアとし、入力されるＡＴＶ方式の信号のビット
ストリームから、Ｉピクチャのデータを抽出し、このデ
ータを変速再生用のデータとして最大変速再生速度の倍
速数に対応する数の同一アジマスのトラックの各変速再
生用のエリアに繰り返し記録し、ビデオセクタのその他
のエリアには、ＡＴＶ方式の信号をそのまま記録するよ
うにしたものを提案している。これにより、変速再生時
には、変速再生用のエリアが再生され、このエリアから
再生されたＩピクチャのデータから画面が形成される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、デジタルビ
デオ信号を回転ヘッドにより磁気テープに記録する傾斜
アジマス記録方式のディジタルＶＴＲにおいて、特定の
エリアを再生するためには、テープ走行系を制御して位
相ロックをかける必要がある。通常の再生動作時には、
各トラックに記録されているトラッキング制御信号いわ
ゆるＡＴＦ信号を利用したトラッキングサーボをかける
ようにしているが、変速再生時には、ヘッドが磁気テー
プ上のトラックを横切るので上記ＡＴＦ信号を利用した
トラッキング制御を行うことはできない。
【００１８】そこで、本発明の目的は、デジタルビデオ
信号を回転ヘッドにより磁気テープに記録する傾斜アジ
マス記録方式のディジタルＶＴＲにおいて、変速再生時
に、テープ走行系を制御して位相ロックをかけて、特定
のエリアを再生することができるようにすることにあ
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
ビデオ信号の変速再生方法は、ディジタルビデオ信号が
傾斜トラックに記録された磁気テープを通常走行速度と
異なる速度で走行させ、回転磁気ヘッドの１トレースで
再生されるシンクブロックのうち最後のシンクブロック
のシンクブロック番号を検出し、検出されたシンクブロ
ック番号と目標シンクブロック番号との差分を位相エラ
ーとしてテープ走行系に位相サーボをかけて位相ロック
させた状態で上記磁気テープからディジタルビデオ信号
を再生することを特徴とする。
【００２０】また、本発明は、磁気テープの傾斜トラッ
クに記録されているディジタルビデオ信号の再生装置に
おいて、変速再生時に回転磁気ヘッドの１トレースで再
生されるシンクブロックのうちの最後のシンクブロック
のシンクブロック番号を検出するシンクブロック番号検
出手段と、このシンクブロック番号検出手段により検出
されたシンクブロック番号と目標シンクブロック番号と
の差分を位相エラー信号として出力する位相エラー信号
生成手段とを備え、上記位相エラー信号生成手段により
得られた位相エラー信号を磁気テープを走行させるテー
プ走行系の位相ループに帰還することを特徴とする。
【００２１】さらに、本発明は、磁気テープの傾斜トラ
ックに記録されているディジタルビデオ信号の再生装置
において、回転磁気ヘッドによる再生出力からトラッキ
ング制御信号を抽出してトラッキングエラー信号を生成
するトラッキングエラー信号生成手段と、上記回転磁気
ヘッドの１トレースで再生されるシンクブロックのうち
の最後のシンクブロックのシンクブロック番号を検出
し、検出されたシンクブロック番号と目標シンクブロッ
ク番号との差分を位相エラー信号として出力する位相エ
ラー信号生成手段と、磁気テープを走行させるテープ走
行系の位相ループに、通常再生時には上記トラッキング
エラー信号生成手段により得られたトラッキングエラー
信号を帰還し、変速再生時には上記位相エラー信号生成
手段により得られた位相エラー信号を帰還する信号切換
手段とを備え、変速再生時に、テープ走行系に位相サー
ボをかけて位相ロックさせた状態で上記磁気テープから
ディジタルビデオ信号を再生することを特徴とする。
【００２２】
【００２３】
【作用】本発明に係るディジタルビデオ信号の変速再生
方法では、回転磁気ヘッドの１トレースで再生されるシ
ンクブロックのうち最後のシンクブロックのシンクブロ
ック番号と目標シンクブロック番号との差分を位相エラ
ーとしてテープ走行系に位相サーボをかけることにより
位相ロックさせた状態で磁気テープからディジタルビデ
オ信号を再生する。
【００２４】また、本発明に係る再生装置では、変速再
生時に回転磁気ヘッドの１トレースで再生されるシンク
ブロックのうちの最後のシンクブロックのシンクブロッ
ク番号をシンクブロック番号検出手段により検出し、こ
のシンクブロック番号検出手段により検出されたシンク
ブロック番号と目標シンクブロック番号との差分を位相
エラー信号として位相エラー信号生成手段から磁気テー
プを走行させるテープ走行系の位相ループに帰還する。
【００２５】さらに、本発明に係るディジタルビデオ信
号の再生装置では、トラッキングエラー信号生成手段に
より回転磁気ヘッドによる再生出力からトラッキング制
御信号を抽出してトラッキングエラー信号を生成すると
ともに、位相エラー信号生成手段により上記回転磁気ヘ
ッドの１トレースで再生されるシンクブロックのうちの
最後のシンクブロックのシンクブロック番号に基づいて
位相エラー信号を生成する。そして、磁気テープを走行
させるテープ走行系の位相ループに、信号切換手段を介
して、通常再生時には上記トラッキングエラー信号を帰
還し、変速再生時には上記位相エラー信号を帰還する。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係るディジタルビデオ信号の
記録装置、記録再生装置及び再生装置の実施例について
図面を参照しながら説明する。
【００２７】図１は、本発明が適用されたディジタルＶ
ＴＲを用いたビデオ記録再生システムの構成を示すブロ
ック図である。この図１において、１はチャンネルデモ
ジュレータである。チャンネルデモジュレータ１には、
入力端子２からＡＴＶ方式の信号、すなわち変調された
伝送データが入力される。チャンネルデモジュレータ１
は、変調されている伝送データを復調し、パケット化さ
れた伝送データを再生する。
【００２８】３は、本発明を適用したディジタルＶＴＲ
である。この傾斜アジマス記録方式のディジタルＶＴＲ
３は、インターフェース及びフォーマット変換部４と、
記録再生部５とを備えている。チャンネルデモジュレー
タ１からのパケットのデータは、インターフェース及び
フォーマット変換部４を介して、トランスポートデコー
ダ６に供給されると共に、記録再生部５に供給される。
インターフェース及びフォーマット変換部４を介して記
録再生部５に転送されてきたデータは、記録再生部５で
回転ヘッドにより磁気テープに記録される。また、イン
ターフェース及びフォーマット変換部４は、記録再生部
５で記録した記録データを変速再生したときに、再生画
面が良好になるように、記録再生部５に送るデータをフ
ォーマットする。これについては、後に詳述する。
【００２９】また、記録再生部５は、ビデオ信号をＤＣ
Ｔ変換及び可変長符号化して圧縮し、回転ヘッドにより
磁気テープに記録するようになっている。すなわち、こ
の記録再生部５は、ＮＴＳＣ方式等のビデオ信号を記録
するＳＤモードと、ＨＤＴＶ信号を記録するＨＤモード
とが設定できる。そして、記録再生部５は、上述したよ
うにインターフェース及びフォーマット変換部４を介し
て供給されるＡＴＶ方式の信号、すなわち伝送データを
直接記録する場合は、ＳＤモードに設定される。
【００３０】トランスポートデコーダ６は、インターフ
ェース及びフォーマット変換部４を介して供給されるパ
ケットのデータのエラー訂正を行うと共に、パケットか
らデータ及び付加情報を取り出す。
【００３１】７はビデオ伸長デコーダ、８はオーディオ
デコーダである。ビデオ伸長デコーダ７は、ＭＰＥＧ方
式に準拠して、ハフマン符号の復号、逆ＤＣＴ変換を行
って、送られてきたデータを伸長し、ＨＤＴＶ方式のベ
ースバンド信号を形成するものである。ビデオ伸長デコ
ーダ７及びオーディオデコーダ８には、トランスポート
デコーダ６の出力が供給される。ビデオ伸長デコーダ７
で、伝送されてきたデータが伸長されると共にアナログ
信号に変換され、ＨＤＴＶ信号が形成される。このよう
にして形成されたＨＤＴＶ信号は、出力端子９から出力
される。また、オーディオデコーダ８により、オーディ
オデータがデコードされ、得られるオーディオ信号が出
力端子１０から出力される。また、トランスポートデコ
ーダ６から出力される付加情報は、出力端子１１から出
力される。
【００３２】図２は、本発明を適用したディジタルＶＴ
Ｒ３の記録系の構成を示すブロック図である。この図２
において、２１はＮＴＳＣ方式等の現行テレビジョン方
式のビデオ信号又はＨＤＴＶ信号の入力端子である。そ
して、外部からのビデオ信号を記録する場合には、入力
端子２１に、現行テレビジョン方式のビデオ信号又はＨ
ＤＴＶ信号のコンポーネントビデオ信号が供給される。
入力端子２１からのコンポーネントビデオ信号はＡ／Ｄ
コンバータ２２に供給され、Ａ／Ｄコンバータ２２でこ
のコンポーネントビデオ信号がディジタル信号に変換さ
れる。
【００３３】２３はＤＣＴ圧縮回路である。ＤＣＴ圧縮
回路２３は、ＤＣＴ変換と可変長符号化により、入力ビ
デオ信号を符号化して圧縮する。すなわち、Ａ／Ｄコン
バータ２２からのディジタル信号に変換されたコンポー
ネントビデオ信号は、ＤＣＴ圧縮回路２３に供給され、
このＤＣＴ圧縮回路２３において、ブロック化され、シ
ャフリングされ、ＤＣＴ変換される。ＤＣＴ変換により
得られるデータ（所謂ＤＣＴ係数）は、所定のバッファ
単位でバッファされる。そして、この所定のバッファ単
位の総符号量が推定され、総符号量が所定値以下となる
ような最適な量子化テーブルが決定され、この最適な量
子化テーブルで量子化される。そして、可変長符号化さ
れた後、フレーム化される。
【００３４】２４は、伝送されてきたＡＴＶ方式の信号
を記録する場合と、入力端子２１からのビデオ信号を記
録する場合とで切り換えられるスイッチ回路である。ス
イッチ回路２４の端子２４Ａには、上述のインターフェ
ース及びフォーマット変換部４を介して、ＡＴＶ方式の
信号が供給される。スイッチ回路２４の端子２４Ｂに
は、ＤＣＴ圧縮回路２３の出力が供給される。伝送され
てきたＡＴＶ方式の信号を記録する場合には、スイッチ
回路２４が端子２４Ａ側に設定される。入力端子２１か
らのビデオ信号を記録する場合には、スイッチ回路２４
が端子２４Ｂ側に設定される。
【００３５】２５はフレーム化回路である。フレーム化
回路２５は、スイッチ回路２４を介して供給される記録
データを所定のシンクブロックにフレーム化すると共
に、エラー訂正符号化処理を行う。
【００３６】２６はチャンネルエンコーダである。フレ
ーム化回路２５の出力は、チャンネルエンコーダ２６に
供給され、変調される。チャンネルエンコーダ２６の出
力は、記録アンプ２７を介して回転ヘッド２８に供給さ
れる。かくして、回転ヘッド２８により、磁気テープに
圧縮された入力端子２１からのビデオ信号、ＨＤＴＶ信
号、又は入力端子２からのＡＴＶ方式の信号が記録され
る。
【００３７】すなわち、このような記録系において、伝
送されてきたＡＴＶ方式の信号を記録する場合には、ス
イッチ回路２４が端子２４Ａ側に切り換えられる。この
結果、インターフェース及びフォーマット変換部４を介
して入力されたＡＴＶ方式の信号は、フレーム化回路２
５でフレーム化され、チャンネルエンコーダ２６で変調
され、回転ヘッド２８により磁気テープに記録される。
【００３８】一方、入力端子２１からのビデオ信号を記
録する場合には、スイッチ回路２４が端子２４Ｂ側に切
り換えられる。この結果、入力端子２１からのビデオ信
号は、ＤＣＴ圧縮回路２３により符号化されて圧縮さ
れ、フレーム化回路２５でフレーム化され、チャンネル
エンコーダ２６により変調され、回転ヘッド２８により
磁気テープに記録される。
【００３９】ＡＴＶ方式の信号の記録時には、インター
フェース及びフォーマット変換部４は、変速再生時の画
質の向上を図るために、後に説明するように、変速再生
時に再生可能な領域（以下、エリアという。）がトリッ
クプレイエリアＴＰとされ、このトリックプレイエリア
にＩピクチャのデータが変速再生用のデータ（以下、ト
リックプレイデータという。）として記録されるよう
に、データを配列する。変速再生時には、このトリック
プレイエリアＴＰからＩピクチャのデータが読み出され
てデコードされる。
【００４０】図３は、ディジタルＶＴＲ３の再生系の構
成を示すブロック図である。この図３において、磁気テ
ープの記録信号は、回転ヘッド２８により再生され、再
生アンプ５１を介して、チャンネルデコーダ５２に供給
される。チャンネルデコーダ５２は、上述の記録系のチ
ャンネルエンコーダ２６の変調方式に対応する復調方式
で、再生信号を復調するものである。
【００４１】５３は所謂ＴＢＣ（Time Base Corrector)
である。ＴＢＣ５３は、再生信号の時間軸変動を除去す
る。すなわち、ＴＢＣ５３には、再生信号に基づく書き
込みクロックと、基準信号に基づく読み出しクロックと
が供給されると共に、チャンネルデコーダ５２の出力が
供給される。そして、ＴＢＣ５３により、再生信号中の
時間軸変動成分が除去される。
【００４２】５４はデフレーム化回路である。デフレー
ム化回路５４は、記録系のフレーム化回路２５に対応し
ており、ＴＢＣ５３からの再生データのエラー訂正処理
等を行う。
【００４３】５５はスイッチ回路であり、このスイッチ
回路５５は、ＡＴＶ方式の信号を再生する場合と、コン
ポーネントビデオ信号を再生する場合とで切り換えられ
る。デフレーム回路５４の出力は、スイッチ回路５５に
供給される。再生信号がＡＴＶ方式の信号の場合には、
スイッチ回路５５が端子５５Ａ側に切り換えられる。再
生信号がコンポーネントビデオ信号の場合には、スイッ
チ回路５５が端子５５Ｂ側に切り換えられる。
【００４４】５６はＤＣＴ伸長回路である。ＤＣＴ伸長
回路５６は、記録系のＤＣＴ圧縮回路２３に対応してい
る。すなわち、ＤＣＴ伸長回路５６は、再生データであ
る可変長符号を復号化すると共に、逆ＤＣＴ変換するこ
とにより、圧縮されて記録されたコンポーネントビデオ
信号を元のベースバンドビデオ信号に伸長する。すなわ
ち、ＤＣＴ伸長回路５６には、スイッチ回路５５の端子
５５Ｂの出力が供給され、ＤＣＴ伸長回路５６により、
再生データがベースバンドビデオ信号に戻され、このビ
デオ信号が出力端子５７から出力される。
【００４５】５９はパケット選択回路である。パケット
選択回路５９には、スイッチ回路５５の端子５５Ａの出
力が供給される。そして、ＡＴＶ方式の信号の通常再生
時には、パケット選択回路５９は、スイッチ回路５５を
介して供給される再生データの全てのパケットを選択す
る。一方、変速再生時には、パケット選択回路５９は、
トリックプレイエリアＴＰを再生して得られるＩピクチ
ャのパケットを選択して出力する。パケット選択回路５
９の出力が出力端子６０から出力される。
【００４６】６１はコントローラである。コントローラ
６１は、通常再生と変速再生とを切り換える制御を行っ
ている。コントローラ６１には、入力部６２からモード
設定信号が供給される。このモード設定信号に応じて、
サーボ回路６３及びパケット選択回路５９を制御する。
そして、ＡＴＶ方式の信号の変速再生時には、サーボ回
路６３により、通常再生時にはＡＴＦ信号に基づいて検
出されるトラッキングエラー信号をキャプスタンサーボ
の位相ループに帰還することによりトラッキングがかけ
られ、また、変速再生時には、１トレース毎の再生デー
タから得られる最後のシンクブロック番号に基づいて検
出される位相エラー信号をキャプスタンサーボの位相ル
ープに帰還することにより、ヘッドのトレースとトラッ
クの位置関係が常に同じに保たれ、トラック内のトリッ
クプレイエリアＴＰをヘッドがトレースするように位相
が固定される。すなわち、変速再生時には、トリックプ
レイエリアが再生され、トリックプレイエリアＴＰに記
録されているＩピクチャのデータが再生される。
【００４７】出力端子６０からの出力は、上述の図１に
示すビデオ伸長デコーダ７に送られ、デコードされる。
後に説明するように、この実施例では、Ｉピクチャの１
画面分のデータが全てトリックプレイエリアに記録され
る。このため、変速再生時、実際の画面も１画面分まと
まって更新されるので、動きの自然な見やすい変速再生
画を得ることができる。
【００４８】このディジタルＶＴＲ３の再生系における
上記サーボ回路６３は、図４に示すような構成のキャプ
スタンサーボ系を備える。
【００４９】このキャプスタンサーボ系は、磁気テープ
を走行させるキャプスタンモータ１００の駆動制御を行
うもので、上記キャプスタンモータ１００の駆動回路１
０１に供給する速度制御信号を生成する速度サーボ回路
１０２と、上記駆動回路１０１に供給する位相制御信号
を生成する位相サーボ回路１０３を備える。上記速度制
御信号と位相制御信号は、加算回路１０４により加算し
て上記駆動回路１０１に供給されるようになっている。
【００５０】上記磁気テープの走行速度は、ＦＧ検出器
１０５により上記キャプスタンモータ１００の回転速度
に比例した周波数のＦＧ信号から検出される。このＦＧ
検出器１０５により得られるテープ速度検出信号は、比
較回路１０６においてテープ速度基準信号発生器１０７
からのテープ速度基準信号と比較される。ここで、上記
テープ速度基準信号発生器１０７は、通常モードにおけ
るテープ走行速度に対して、上記コントローラ６１から
供給されるモード信号により示される倍速数倍のテープ
走行速度を示すテープ速度基準信号を発生するようにな
っている。
【００５１】上記比較回路１０６は、上記テープ速度検
出信号とテープ速度基準信号とを比較することにより速
度エラー信号を生成する。この比較回路１０６により得
られる速度エラー信号を上記速度サーボ回路１０２に帰
還することによって、上記テープ速度基準信号により示
されるテープ走行速度で磁気テープを走行させるように
速度サーボがかけられる。
【００５２】また、このキャプスタンサーボ系は、通常
再生時にＡＴＦ信号に基づいてトラッキングエラー信号
を生成するトラッキングエラー信号生成部１１０と、変
速再生時には、再生データから得られるシンクブロック
番号に基づいて位相エラー信号を生成する位相エラー信
号生成部１２０を備える。上記トラッキングエラー信号
と位相エラー信号は、上記コントローラ６１から供給さ
れるモード信号により切換制御されるスイッチ１０８を
介して上記位相サーボ回路１０３に供給されるようにな
っている。
【００５３】上記トラッキングエラー信号生成部１１０
は、磁気テープから上記回転ヘッド２８により再生され
た再生信号が上記再生アンプ５１を介して供給される第
１及び第２のバンドパスフィルタ１１１，１１２を備え
る。上記第１及び第２のバンドパスフィルタ１１１，１
１２は、再生信号に重畳されている目標トラックからの
ＡＴＦ信号とを隣接トラックからのＡＦＴ信号とを分離
して抽出し、各ＡＦＴ信号を第１及び第２のエンベロー
プ検波回路１１３，１１４を介して比較回路１１５に供
給する。上記比較回路１１５は、上記第１及び第２のエ
ンベロープ検波回路１１３，１１４の各検波出力レベル
を比較することにより、トラッキングエラーに応じた比
較出力を得て、誤差信号発生器１１６からトラッキング
エラー信号を出力させる。
【００５４】通常再生時には、このトラッキングエラー
信号生成部１１０によりＡＴＦ信号に基づいて生成され
るトラッキングエラー信号を上記スイッチ１０８を介し
て上記上記位相サーボ回路１０３に帰還することによっ
て、上記回転ヘッド２８で磁気テープの目的のトラック
を正しくトレースするようにトラッキングサーボがかけ
られる。
【００５５】また、上記位相エラー信号生成部１２０
は、上述のチャンネルデコーダ５２の復調出力が供給さ
れるシンクブロック番号検出器１２１を備える。このシ
ンクブロック番号検出器１２１は、上記チャンネルデコ
ーダ５２の復調出力すなわち再生データからシンクブロ
ック番号を検出して最終シンクブロック番号検出器１２
２に供給する。
【００５６】上記最終シンクブロック番号検出器１２２
は、上記シンクブロック番号検出器１２１から供給され
るシンクブロック番号について、ビデオエリア信号発生
器１２３から供給されるビデオセクタの範囲を示すビデ
オエリア信号に基づいて、ビデオセクタの最終シンクブ
ロック番号を検出する。すなわち、この最終シンクブロ
ック番号検出器１２２は、変速再生時に上記回転磁気ヘ
ッド２８の１トレースで再生されるシンクブロックの最
後のシンクブロック番号を検出する。
【００５７】この最終シンクブロック番号検出器１２２
により検出された最終シンクブロック番号は、誤差信号
発生器１２４に供給される。
【００５８】ここで、上記ビデオエリア信号発生器１２
３は、ドラムの回転に同期した１５０Ｈｚの基準信号に
基づいて、ビデオセクタの範囲を示すビデオエリア信号
を生成するようになっている。
【００５９】そして、上記誤差信号発生器１２４は、上
記コントローラ６１から供給される基準シンクブロック
番号と上記最終シンクブロック番号検出器１２２により
得られた最終シンクブロック番号を比較して、その差分
を位相エラー信号として出力する。
【００６０】変速再生時には、この位相エラー信号生成
部１２０により１トレース毎の再生データから得られる
最後のシンクブロック番号に基づいて検出される位相エ
ラー信号を上記スイッチ１０８を介して上記位相サーボ
回路１０３に帰還することによって、上記回転ヘッド２
８で磁気テープの目的のトラック上のシンクブロックを
トレースするように位相サーボがかけられる。
【００６１】次に、本発明を適用したディジタルＶＴＲ
における変速再生について、詳述する。
【００６２】図５は、このディジタルＶＴＲにおける１
トラックの構成を示す図である。
【００６３】１トラックは、オーディオセクタＳＥＣ１
と、ビデオセクタＳＥＣ２と、サブコードセクタＳＥＣ
３とから構成される。ビデオセクタＳＥＣ２には、図６
に示すように、１３５シンクブロック分のビデオデータ
の容量が用意される。各シンクブロックの先頭には、５
バイトのシンク及びＩＤが付加される。これらのビデオ
データに、３シンクブロック相当の予備データ（ＶＡＵ
Ｘ）が付加される。そして、積符号を用いて、２重にエ
ラー訂正符号（Ｃ１、Ｃ２）が付加される。
【００６４】このように、１トラックのビデオセクタＳ
ＥＣ２には、１３５シンクブロック分のビデオデータが
記録できる。また、ＳＤモードでは、ドラムの回転数は
１５０Ｈｚで、回転ドラム上には互いにアジマスが異な
る２つのヘッドが配設され、データは１フレーム当たり
１０トラックにアジマス記録される。そして、図７に示
すように、ＡＴＶ方式の信号（以下、ＡＴＶ信号とい
う。）を記録する場合、１シンクブロック内のデータエ
リア７７バイトのうち７５バイトをデータ記録用に使う
とすると、 ７７×８×１３５×１０×３０＝２４．９４８〔Ｍｂｐ
ｓ〕 が記録用に使えるデータレートとなる。
【００６５】一方、ＡＴＶ信号のデータレートは約１
９．２Ｍｂｐｓである。したがって、伝送されてきたＡ
ＴＶ信号をＳＤモードで記録すると、 １９．２×１０6 ／３００／７７／８＝１０４シンクブ
ロック が通常再生用の記録領域として、全ビットストリームの
記録に使用される。残りの、 １３５−１０４＝３１シンクブロック がトリックプレイエリアＴＰとして使用可能である。そ
こで、変速再生時の画質を改善するために、ＳＤモード
でＡＴＶ信号を記録するときには、変速再生時に必要な
データとしてＩピクチャのデータを重複して記録する。
そして、この実施例では、この余裕の記録エリアに記録
するＩピクチャのデータを、例えば１ピクチャ分の低域
係数データ全てとする。これにより、変速再生時に、１
画面単位で更新できる。
【００６６】図８は、ＡＴＶ信号を記録再生する際の概
念図である。磁気テープ３１のビデオセクタ上に、メイ
ンエリアＡ１と、トリックプレイエリアＡ２とを設け
る。トリックプレイエリアＡ２は、上述の余裕の記録エ
リアに相当し、このエリアは、変速再生時に再生可能な
エリアに設けられる。記録時、入力されたＡＴＶ信号の
ビットストリームあるいはデータストリームは、メイン
エリアＡ１にそのまま記録されるとともに、ＶＬＤデコ
ード回路３４に供給される。ＶＬＤデコード回路３４
は、ＡＴＶ信号をデコードして、可変長符号化されてい
るＤＣＴ係数の切れ目を検出する。ＶＬＤデコード回路
３４の出力がカウンタ３５に供給される。カウンタ３５
は、ＤＣＴ係数の数をカウントして、変速再生に必要な
データ部分を検出する。カウンタ３５の出力がデータ分
離回路３６に供給される。データ分離回路３６は、カウ
ンタ３５の出力に基づいて、入力ビットストリームのな
かから、変速再生に必要なデータ部分を抽出する。
【００６７】ここで、変速再生に必要なデータは、ＡＴ
Ｖ信号のＩピクチャの各ブロックの低域係数とＰピクチ
ャの動きベクトルであって、上記データ分離回路３６に
より入力ビットストリームのなかから抽出されて、ＥＯ
Ｂ付加回路３７に供給される。ＥＯＢ付加回路３７によ
り、ブロックの終わりを示すＥＯＢが付加される。この
変速再生に必要なデータは、トリックプレイエリアＴＰ
に記録される。
【００６８】そして、通常再生時には、メインエリアか
らの再生信号がデコードされる。変速再生時には、トリ
ックプレイエリアＴＰが再生され、デコードされる。し
たがって、変速再生時は、Ｉピクチャの各ブロックの低
域係数がビデオ伸長デコーダ７に送られる。これが通常
のビデオ伸長デコーダでもデコードできるようにするた
めには、送出されるデータ構成が通常のビットストリー
ムと同じでなければならない。そこで、記録時に各ブロ
ックから低域成分を抽出した後、ブロックの終わりを示
すＥＯＢが付加されている。
【００６９】次に、変速再生用のデータを記録するトリ
ックプレイエリアの決定方法について説明する。
【００７０】先ず、各データレートの関係から、ディジ
タルＶＴＲの記録レートを２４．９４８Ｍｂｐｓ、ＡＴ
Ｖ信号のデータレートを１９．２Ｍｂｐｓとすると、各
トラックのビデオセクタのうち、 １３５×（１９．２／２４．９４８）＝１０４シンクブ
ロック がメインエリアとして通常再生用のデータ記録に使用さ
れる。
【００７１】１３５−１０４＝３１シンクブロック がトリックプレイエリアとして変速再生用のデータの記
録に使用することができる。
【００７２】図９は、変速再生時（例えば１７倍速）
の、例えば互いにアジマスが異なる２つのヘッド（以
下、Ａ、Ｂヘッドという。）のうちのＡヘッドの軌跡を
表した図である。図９に示すように、Ａヘッドがトレー
スすると、ＴＰで示す領域が再生可能なエリアとなる。
この再生可能なエリアが変速再生用のデータを記録する
トリックプレイエリアＴＰとして利用される。ヘリカル
スキャンとアジマス記録のＶＴＲでは、トリックプレイ
エリアＴＰから再生されるデータは、図１０に示すよう
に、バースト状になる。このトリックプレイエリアＴＰ
のトラック上の位置をＡＴＦ等により固定し、このトリ
ックプレイエリアＴＰにトリックプレイデータすなわち
変速再生用のデータを記録すれば、このデータは必ず再
生される。
【００７３】そして、この実施例では、以下のようにし
て、トリックプレイエリアを決定している。
【００７４】変速再生時の磁気テープの最大速度を、通
常再生の奇数倍速、すなわち（２Ｎ＋１）倍速（Ｎは整
数）に選定すると、この最大速度で再生した時に再生可
能となるエリアをトリックプレイエリアＴＰとする。例
えば、上述の図９では、変速再生時の最大速度が、通常
再生の奇数倍速である１７倍速に設定されている。この
１７倍速で再生した時に再生可能となるエリアをトリッ
クプレイエリアＴＰとして選定する。そして、このトリ
ックプレイエリアＴＰに、トリックプレイデータを記録
する。また、このとき、同一のトッリクプレイデータの
記録を、同一アジマスのトラックに変速再生時の最大速
度の倍速数と同じトラック数だけ繰り返す。例えば、変
速再生時の最大速度が５倍速ならば、倍速数は５である
から、図１１のＡ及びＢに示すように、アジマスＡの５
トラックＴ１〜Ｔ５に亘って、トッリクプレイデータを
繰り返し記録する。
【００７５】このようにトリックプレイエリアを設定す
ると、再生時には、変速再生時の最大速度と共に、１．
５倍速、２．５倍速、３．５倍速、…のように、（Ｎ＋
０．５）倍速の変速再生が可能である。
【００７６】換言すると、変速再生時のテープ速度を、
１．５倍速、２．５倍速、３．５倍速、…のように、
（Ｎ＋０．５）倍速に設定すると、図１２及び図１３に
示すように、２スキャンで同一アジマスのトラックの全
ての部分が再生可能である。すなわち、図１２は、最大
変速再生速度を７倍速とし、３．５倍速で変速再生を行
った場合のＡヘッドの軌跡を示す図である。この場合、
図１３のＡに示すように、第１番目のスキャンで、Ａア
ジマスのトラックの両端の部分が再生され、図１３のＢ
に示すように、第２番目のスキャンで、Ａアジマスのト
ラックの真中の部分が再生され、この２回のスキャン
で、Ａアジマスのトラックの１トラック分の全ての部分
が再生される。Ａアジマスの各トラックに同一のトリッ
クプレイデータを繰り返して記録しておけば、この２回
のスキャンでＡアジマスのトラックの１トラック分の全
てのデータが再生できる。
【００７７】したがって、変速再生時の最大速度を（２
Ｎ＋１）倍速とすると、Ａアジマスの（２Ｎ＋１）トラ
ックに繰り返してトリックプレイデータを記録しておく
と、（２Ｎ＋１）倍速と、１．５倍速、２．５倍速、
…、（Ｎ＋０．５）倍速とでトリックプレイデータの再
生が保証されることになり、これらの速度での変速再生
が可能である。なお、リバース方向では（２Ｎ−１）倍
速が最大となる。
【００７８】このように、変速再生時の最大速度を（２
Ｎ＋１）倍速とし、この最大速度でヘッドがトレースす
るエリアをトリックプレイエリアに選定し、同一アジマ
スのトラックに最大速度の倍速数と同じトラック数だけ
同じトリックプレイデータを繰り返して記録すようにす
ると、最大変速再生速度以外に、１．５倍速、２．５倍
速、…、（Ｎ＋０．５）倍速の変速再生が可能である。
【００７９】ここで、例えば最大変速再生速度を１７倍
速としたとき、図９におけるＡヘッドがトレースするバ
ースト状の各エリアは、１３シングブロック相当の長さ
であり、種々のマージンを考慮して、４シングブロック
をトリックプレイエリアとすると、 ４×６＝２４シングブロック がトリックプレイエリアとして１トラック上に確保する
ことができる。そこで、上述のように変速再生用のデー
タを繰り返し記録した場合、記録時に１画面分のトリッ
クプレイデータを記録するので、変速再生時の画は１画
面単位で更新されることになる。
【００８０】そして、変速再生時は、最大変速再生速度
の（２Ｎ＋１）倍速では、第１のトリックプレイエリア
ＴＰに記録されたＩピクチャのみからなるデータを再生
し、他の（Ｎ＋０．５）倍速以下では、上記トリックプ
レイエリアＴＰに記録されたＩピクチャのみからなるデ
ータを再生することにより、更新率を高めることができ
る。
【００８１】このように変速再生時には、トリックプレ
イエリアに重複して記録されたトリックプレイデータは
必ず再生される。このトリックプレイエリアの再生デー
タは、バースト状となる。この変速再生時にトリックプ
レイエリアから再生されたトリックプレイデータは、ビ
デオ伸長デコーダ７へ送られる。再生データはバースト
状なので、データの無い時間は、エラーコードが挿入さ
れる。このため、データの無い時間のデータは、ビデオ
伸長デコーダ７により無視される。
【００８２】なお、上述の実施例では、ＡＴＶ方式の信
号を記録するディジタルＶＴＲについて説明したが、画
像内符号化と画像間予測符号化を適応的に切り換えてビ
デオ信号を符号化して得られるデータが入力され、この
データを記録するディジタルＶＴＲにも、本発明を適用
できることは言うまでもない。
【００８３】
【発明の効果】本発明に係るディジタルビデオ信号の変
速再生方法では、回転磁気ヘッドの１トレースで再生さ
れるシンクブロックのうち最後シンクブロックのシンク
ブロック番号と目標シンクブロック番号との差分を位相
エラーとしてテープ走行系に位相サーボをかけることに
より磁気テープからディジタルビデオ信号を位相ロック
させた状態で再生する。これにより、ディジタルビデオ
信号が傾斜トラックに記録された磁気テープの変速再生
時に、回転磁気ヘッドの１トレースでシンクブロックを
確実に再生することができる。
【００８４】また、本発明に係る再生装置では、変速再
生時に回転磁気ヘッドの１トレースで再生されるシンク
ブロックのうちの最後のシンクブロックのシンクブロッ
ク番号をシンクブロック番号検出手段により検出し、こ
のシンクブロック番号検出手段により検出されたシンク
ブロック番号と目標シンクブロック番号との差分を位相
エラー信号として位相エラー信号生成手段から磁気テー
プを走行させるテープ走行系の位相ループに帰還するこ
とにより磁気テープからディジタルビデオ信号を位相ロ
ックさせた状態で再生することができる。これにより、
ディジタルビデオ信号が傾斜トラックに記録された磁気
テープの変速再生時に、回転磁気ヘッドの１トレースで
シンクブロックを確実に再生することができる。
【００８５】さらに、本発明に係るディジタルビデオ信
号の再生装置では、磁気テープを走行させるテープ走行
系の位相ループに帰還する信号を切換手段により切り換
えることによって、通常再生時には、回転磁気ヘッドに
よる再生出力からトラッキングエラー信号生成手段によ
り生成されたトラッキングエラー信号をテープ走行系の
位相ループに帰還してトラッキングサーボをかけて磁気
テープの傾斜トラックからデジタル信号を確実に再生す
ることができ、変速再生時には、上記回転磁気ヘッドに
よる再生出力から位相エラー信号生成手段により上記回
転磁気ヘッドの１トレースで再生されるシンクブロック
のうちの最後のシンクブロックのシンクブロック番号に
基づいて生成された位相エラー信号を上記テープ走行系
の位相ループに帰還して位相サーボをかけて磁気テープ
からディジタルビデオ信号を位相ロックさせた状態で再
生することができ、回転磁気ヘッドの１トレースでシン
クブロックを確実に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したビデオ記録再生システムの構
成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用したディジタルＶＴＲの記録系の
構成を示すブロック図である。
【図３】上記ディジタルＶＴＲの再生系の構成を示すブ
ロック図である。
【図４】上記ディジタルＶＴＲの再生系におけるサーボ
回路のキャプスタンサーボ系の構成を示すブロック図で
ある。
【図５】上記ディジタルＶＴＲにおける磁気テープ上の
トラックの構成を示す図である。
【図６】ビデオセクタの構成を示す図である。
【図７】シンクブロックの構成を示す図である。
【図８】上記ディジタルＶＴＲおける記録動作の原理を
説明するためのブロック図である。
【図９】トリックプレイエリアの具体例を示す図であ
る。
【図１０】変速再生時の再生信号の波形を示す図であ
る。
【図１１】トリックプレイエリアの具体例を示す図であ
る。
【図１２】変速再生時の動作を説明するためのヘッド軌
跡を示す図である。
【図１３】変速再生時の動作を説明するための１スキャ
ンで再生されるデータを示す図である。
【図１４】ＡＴＶ方式の送信系の構成を示すブロック図
である。
【図１５】ＭＰＥＧ方式におけるＧＯＰの構成を示す図
である。
【図１６】ＡＴＶ方式におけるパケットの構成を示す図
である。
【符号の説明】
３ ディジタルＶＴＲ ４ インターフェース及びフォーマット変換部 ５ 記録再生部 ５１ 再生アンプ ５２ チャンネルデコーダ １００ キャプスタンモータ １０１ 駆動回路 １０２ 速度サーボ回路 １０３ 位相サーボ回路 １０４ 加算回路 １０５ ＦＧ検出器 １０６ 比較回路 １０７ テープ速度標準信号発生器 １０８ スイッチ １１０ トラッキングエラー信号発生部 １１１，１１２ バンドパスフィルタ １１３，１１４ エンベロープ検波回路 １１５ 比較回路 １１６ 誤差信号発生器 １２０ 位相エラー信号発生部 １２１ シンクブロック番号検出回路 １２２ 最終シンクブロック番号検出回路 １２３ ビデオエリア信号発生器 １２４ 誤差信号発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−21633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−251459（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−156764（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−303660（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−225259（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−107079（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−320348（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 15/467 G11B 5/588 G11B 20/10 G11B 5/09 H04N 5/92

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタルビデオ信号が傾斜トラックに
    記録された磁気テープを通常走行速度と異なる速度で走
    行させ、 回転磁気ヘッドの１トレースで再生されるシンクブロッ
    クのうち最後のシンクブロックのシンクブロック番号を
    検出し、検出された シンクブロック番号と目標シンクブロック番
    号との差分を位相エラーとしてテープ走行系に位相サー
    ボをかけて位相ロックさせた状態で上記磁気テープから
    ディジタルビデオ信号を再生することを特徴とするディ
    ジタルビデオ信号の変速再生方法。
  2. 【請求項２】 磁気テープの傾斜トラックに記録されて
    いるディジタルビデオ信号の再生装置において、 変速再生時に回転磁気ヘッドの１トレースで再生される
    シンクブロックのうちの最後のシンクブロックのシンク
    ブロック番号を検出するシンクブロック番号検出手段
    と、 このシンクブロック番号検出手段により検出されたシン
    クブロック番号と目標シンクブロック番号との差分を位
    相エラー信号として出力する位相エラー信号生成手段と
    を備え、 上記位相エラー信号生成手段により得られた位相エラー
    信号を磁気テープを走行させるテープ走行系の位相ルー
    プに帰還することを特徴とするディジタルビデオ信号の
    再生装置。
  3. 【請求項３】 磁気テープの傾斜トラックに記録されて
    いるディジタルビデオ信号の再生装置において、 回転磁気ヘッドによる再生出力からトラッキング制御信
    号を抽出してトラッキングエラー信号を生成するトラッ
    キングエラー信号生成手段と、 上記回転磁気ヘッドの１トレースで再生されるシンクブ
    ロックのうちの最後のシンクブロックのシンクブロック
    番号を検出し、検出されたシンクブロック番号と目標シ
    ンクブロック番号との差分を位相エラー信号として出力
    する位相エラー信号生成手段と、 磁気テープを走行させるテープ走行系の位相ループに、
    通常再生時には上記トラッキングエラー信号生成手段に
    より得られたトラッキングエラー信号を帰還し、変速再
    生時には上記位相エラー信号生成手段により得られた位
    相エラー信号を帰還する信号切換手段とを備え、 変速再生時に、テープ走行系に位相サーボをかけて位相
    ロックさせた状態で上記磁気テープからディジタルビデ
    オ信号を再生することを特徴とするディジタルビデオ信
    号の再生装置。
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