JPS601684B2 - Magnetic recording and playback method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゥオルシュアダマール変換のごとき直交変換を
介してビデオ信号を複数の狭帯城チャネルに分割して磁
気記録媒体に記録し再生するごとき磁気緑画再生方式に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic green screen reproduction method in which a video signal is divided into a plurality of narrow channels through an orthogonal transform such as the Wallace-Hadamard transform, and recorded on and reproduced from a magnetic recording medium. .

ビデオ信号をゥオルシュアダマール変換をして複数トラ
ックに記録すると各チャネルの周波数帯城が狭くなるこ
とから、通常のロータリーヘッドの代りに固定ヘッドを
用いることが出来、極めて小型の磁気緑画再生袋層を構
成することができる。When a video signal is subjected to the Wallace-Hadamard transform and recorded on multiple tracks, the frequency band of each channel becomes narrower, so a fixed head can be used instead of the usual rotary head, making it possible to reproduce extremely compact magnetic green pictures. A bag layer can be formed.

この技術に関しては既に多数の特許及び実用新案登録出
願がなされている。ウオルシュアダマール変換を介した
各狭帯城チャネルのうち画質に影響を与える度合いは次
数の低いチャネルほど大きく、高次チャネルは全く記録
しなくてもさしつかえないことが多い。Many patents and utility model registration applications have already been filed regarding this technology. Among the narrow-band channels through the Walsh-Hadamard transform, the lower the order, the greater the degree of influence on the image quality, and the higher order channels often do not need to be recorded at all.

従って変換の次数よりも少ないトラック数による記録再
生が可能である。一方低次のチャネル、特に最低次の次
数のチャネルは画質に強い影響を与えるので忠実に記録
し再生することが必要となる。特に最低次チャネルは極
めて低い周波数成分をふくむが、この低周波成分の記録
・再生は通常の磁気ヘッドでは無理なことが多い。この
問題を解決するために、分割されたチャネルをＦＭ（周
波数変調）変調して、周波数スペクトルを高周波帯に移
行させて記録・再生する技術が提案されている。Therefore, recording and reproduction can be performed using fewer tracks than the order of conversion. On the other hand, low-order channels, especially channels of the lowest order, have a strong influence on image quality, so it is necessary to record and reproduce them faithfully. In particular, the lowest order channel contains extremely low frequency components, but it is often impossible to record and reproduce these low frequency components with ordinary magnetic heads. In order to solve this problem, a technique has been proposed in which the divided channels are subjected to FM (frequency modulation) modulation to shift the frequency spectrum to a high frequency band for recording and reproduction.

ＦＭ変調は輝度信号ばかりでなく色信号にもほどこされ
る。ところで、ＦＭ変調を介した磁気記録は、上述のご
と〈低周波成分の記録に優れ、かつ再生信号のレベル変
動の影響をうけないなどの優れた特徴がある反面、記録
媒体の速度のムラがノイズとなってＦＭ復調信号にあら
われるという欠点を有する。FM modulation is applied not only to the luminance signal but also to the color signal. By the way, magnetic recording via FM modulation has excellent features such as being excellent at recording low frequency components and not being affected by level fluctuations of the reproduced signal, as mentioned above, but on the other hand, it suffers from uneven speed of the recording medium. This has the disadvantage that it appears as noise in the FM demodulated signal.

一般に磁気記録再生装置では記録媒体である磁気テープ
は機械的手段を介して走行されるので、媒体の速度を完
全に一定にすることは不可能であり、多少の速度のムラ
は避けることが出来ない。従って本発明は従釆の技術の
上記欠点を改善するもので、その目的は、低周波成分の
記録特性が優れかつ媒体の速度ムラの影響をうけない磁
気鏡画再生方式を提供することにある。In general, in magnetic recording and reproducing devices, the magnetic tape, which is the recording medium, is run through mechanical means, so it is impossible to keep the speed of the medium completely constant, and some speed irregularities cannot be avoided. do not have. Therefore, the present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional techniques, and its purpose is to provide a magnetic mirror image reproduction method that has excellent recording characteristics of low frequency components and is not affected by speed unevenness of the medium. .

本発明によると分割された信号のうち少なくとも１チャ
ネルを中心周波数ナｃでＦＭ変調した後、各チャネルに
☆Ｃ仙憤然数）の周波数を重畳させて、各チャネルを磁
気記録媒体に記録し、再生されたＦＭ変調波から寿ナＣ
の周波数に対応する周波数を分離してＮ逓倍し、その出
力周波数を基準周波数ｆｏと混合してナ。 十ナｃに対
応する周波数を得、これと再生されたＦＭ変調波とを混
合して中心周波数ｆｏでＦＭ変調された信号を得、これ
をＦＭ復調し、各チャネルの再生信号又はＦＭ復調信号
をゥオルシュァダマール変換により合成して広帯域ビデ
オ信号を得る。ＦＭ変調されるチャネルは低周波成分の
必要な、変換の最低次成分及び色信号成分とする。According to the present invention, at least one channel of the divided signals is FM-modulated at a center frequency of nc, and then a frequency of ☆C is superimposed on each channel, and each channel is recorded on a magnetic recording medium. Juina C from the reproduced FM modulation wave
The frequency corresponding to the frequency of is separated and multiplied by N, and the output frequency is mixed with the reference frequency fo. Obtain a frequency corresponding to 10nac, mix this with the reproduced FM modulated wave to obtain an FM modulated signal at the center frequency fo, and perform FM demodulation on this to generate the reproduced signal or FM demodulated signal of each channel. A wideband video signal is obtained by combining the signals using the Wallace Damard transform. The channels to be FM modulated are the necessary low frequency components, the lowest order component of the conversion, and the color signal component.

なお前述のもＣの周波数‘ま、媒体の速度ムラの補償に
用いられる他、各トラックのヘッドの配列のムラを電気
的に補償するための基準としても用いることが出来る。
以下図面により実施例を説明する。第１図は本発明によ
る磁気録画再生装置のブロックダイヤグラムで、ウオル
シュアダマール変換の次数が４で、その最低次チャネル
（第０次成分）にＦＭ変調が施される場合を例示する。The above-mentioned frequency C can be used not only to compensate for uneven speed of the medium, but also as a standard for electrically compensating for uneven head arrangement on each track.
Examples will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a magnetic recording and reproducing apparatus according to the present invention, illustrating a case where the order of the Walsh-Hadamard transform is 4 and FM modulation is applied to the lowest order channel (0th order component).

又第２図は全てのチャネルにＦＭ変調が施される場合を
例示する。第１図又は第２図において、ビデオ信号は入
力端子（ＩＮ）を経由してアダマール変換回路１に印加
される。ァダマール変換を用いる滋気録画装置に関して
は例えば米国特許第４０４８６５８に開示されている。Further, FIG. 2 illustrates a case where FM modulation is applied to all channels. In FIG. 1 or 2, a video signal is applied to a Hadamard transform circuit 1 via an input terminal (IN). A energy recording device using the Hadamard transform is disclosed, for example, in US Pat. No. 4,048,658.

変換回路１は入力信号図から４チャネルの狭帯域信号（
ｙ。，ｙ，，汝，ｙ３）を出力する。このときの変換は
次のとおりである。ここで（松，ｘ，，柚，ｘ３）は各
々時刻（ｔｏ，ｔ，，ら，ｔ３）における入力信号の振
幅である。アダマール変換回路１の各出力チャネルのビ
デオ信号の量となる。変換された各チャネル信号のうち
、アダマール変換の最低次成分ｙｏは低周波成分を含む
ので、ＦＭ変調器２により中心周波数〆ｃでＦＭ変調さ
れ、ＦＭ変調波Ｖｃ）を得る。The conversion circuit 1 converts the 4-channel narrowband signal (
y. ,y,,you,y3). The conversion at this time is as follows. Here, (pine, x,, yuzu, x3) is the amplitude of the input signal at time (to, t,, et al, t3). This is the amount of video signal of each output channel of the Hadamard transform circuit 1. Among the converted channel signals, the lowest order component yo of the Hadamard transform includes a low frequency component, so it is FM modulated by the FM modulator 2 at the center frequency c to obtain an FM modulated wave Vc).

次に加算器３により各チャネルの信号に青ナＣの周波数
の正弦波がパイロット信号としての同一の位相で加算さ
れる。ここ州胆然数である。この影Ｃなる周波数はテー
プ走行速度のムラの補償とヘッドの配列のムラの補償に
利用されるものである。Next, the adder 3 adds a sine wave of the blue frequency C to the signal of each channel with the same phase as a pilot signal. This is a shocking number for the state. This frequency called shadow C is used to compensate for unevenness in tape running speed and unevenness in head arrangement.

ナｃ及びＮの実施例として「ｃ＝３３舷位，Ｎ＝６を挙
げることができる。次に各チャネルの信号は複数の磁気
ヘッド４を介して磁気テープ５の複数のトラックに同時
に記録される。記録信号の再生は複数の磁気ヘッド６を
介しておこなわれる。As an example of Na c and N, "c = 33 broadsides and N = 6 can be cited. Next, the signals of each channel are simultaneously recorded on multiple tracks of the magnetic tape 5 via multiple magnetic heads 4. Reproduction of the recorded signal is performed via a plurality of magnetic heads 6.

なおヘッド４と６は同一のものとして記録時と再生時と
でスイッチにより切換えて使用することはもちろん可能
である。テープ５の走行速度が記録時と再生時とでわず
かに異なるため、ヘッド６の再生信号は記録時の周波数
からわずかにずれ、又テープの速度ムラによるノイズを
ふくんでし、る。これらを（メＣ※）及び影Ｃ※であら
わす。前者は変調信号（ナｃ）の再生信号、後和ラブＣ
の再生信号である。従って回路７，８，９，１川こより
以下にのべるごとく速度ムラの補償が行なわれる。分離
回路７は再生された変調信号（ナｃ※）と、ラナＣ※と
を両者の周波数差を利用して炉波器により分離する。Note that it is of course possible to use the same heads 4 and 6 by switching between recording and reproduction using a switch. Since the running speed of the tape 5 differs slightly between recording and reproducing, the reproduction signal of the head 6 deviates slightly from the frequency during recording, and also includes noise due to uneven tape speed. These are represented by (me C*) and shadow C*. The former is a reproduction signal of the modulation signal (NAC), and is
This is the playback signal. Therefore, compensation for speed unevenness is performed as described below from circuits 7, 8, 9, and 1. The separation circuit 7 separates the regenerated modulation signal (NAc*) and the Rana C* using a wave generator using the frequency difference between the two.

分離されたパイロット信号音〆ｃ※は逓情回路８により
周波数をＮ倍され混合回路９の一方の入力に印加される
。混合回路９の他方の入力には基準周波数ナ。 が印加
される。ナｏは水晶振動子などを利用した正確な周波数
である。混合回路９は２つの入力の周波数の和として、
周波数（ナ。十〆ｃ※）を出力し、これは第２混合回路
１０の一方の入力に印加される。第２混合回路１０の他
方の入力には分離回路７から再生変調波（「ｃ※）が印
加されており、第２混合回路１０は両入力の差の周波数
である‐（ナ。）を出力する。（ナ。）は最低次チャネ
ルの変調情報をふくみ、かつ「ｏは基準周波数であるの
でテープ５の速度変動の影響をうけない。なお正確には
（ナｃ※）がＦＭ変調されているので速度ムラによる変
動は完全には０にはならないが、ナｃを周波数偏位量と
して速度ムラによる変動は６（ナｃ十〆ｍ）から土６ナ
Ｍに減少するので、実質的に速度ムラによる変動は問題
とならない。第２混合回路１０の出力Ｖｏ）はＦＭ復調
器１１で復調され記録時の分割チャネル信号ｙｏ，ｙ，
，ｙ２，ｙ３が復元される。これらの信号は時間軸制御
回路１２により各チャネルの時間軸を合致した後アダマ
ール逆変換回路１３により合成されてその出力端子（Ｏ
ＵＴ）にもとの広帯域ビデオ信号ミを得る。ここでァダ
マール逆変換は次のごとく行われる。従って信号（濁，
ｘ，，ｘ２，柚）を時間軸上に配列される直列信号に変
換することによりビデオ信号ミーが得られる。この変換
は回路１３の機能の一部として行なわれるものとする。
なお回路１３の構成は回路１と全く同じであるので両者
を単一の回路として記録時と再生時にスイッチで切換え
て使用することが可能である。第１図と第２図の実施例
では４枚のアダマール変換について説明したが、他の次
数の変換の場合についても本発明が適用可能なことはい
うまでもない。The frequency of the separated pilot signal sound 〆c* is multiplied by N by the information circuit 8 and applied to one input of the mixing circuit 9. The other input of the mixing circuit 9 has a reference frequency NA. is applied. Nao is an accurate frequency using a crystal oscillator or the like. As the sum of the frequencies of the two inputs, the mixing circuit 9
It outputs a frequency (na.j〆c*), which is applied to one input of the second mixing circuit 10. A reproduced modulated wave (c*) is applied from the separation circuit 7 to the other input of the second mixing circuit 10, and the second mixing circuit 10 outputs -(na.), which is the frequency of the difference between the two inputs. (n) includes the modulation information of the lowest channel, and since "o" is the reference frequency, it is not affected by speed fluctuations of the tape 5. To be more precise, (n) is FM modulated. Therefore, the fluctuation due to speed unevenness will not be completely zero, but the fluctuation due to speed unevenness will be reduced from 6 (Na c 1 m) to Sat 6 Na M, with Nac being the frequency deviation amount, so in effect Fluctuations due to speed unevenness are not a problem.The output Vo) of the second mixing circuit 10 is demodulated by the FM demodulator 11 and divided channel signals yo, y,
, y2, y3 are restored. After matching the time axes of each channel by the time axis control circuit 12, these signals are synthesized by the Hadamard inverse transform circuit 13 and sent to its output terminal (O
UT) to obtain the original wideband video signal. Here, Hadamard inverse transformation is performed as follows. Therefore, the signal (cloudy,
The video signal me is obtained by converting the signals (x, , x2, yuzu) into serial signals arranged on the time axis. It is assumed that this conversion is performed as part of the function of the circuit 13.
Note that since the configuration of the circuit 13 is exactly the same as that of the circuit 1, it is possible to use both as a single circuit by switching between recording and reproduction using a switch. In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, a four-order Hadamard transform has been described, but it goes without saying that the present invention is also applicable to transforms of other orders.

又ァダマール変換の性質から高次チャネルが画質に与え
る影響は小さいので、高次チャネル（例えばｙ３）の記
録・再生を全く省略することもできる。第１図では第０
次チャネルにＦＭ変調が施され、第２図では全チャネル
にＦＭ変調が施される場合を例示した。Furthermore, since the influence of higher-order channels on image quality is small due to the nature of Hadamard transform, recording and reproducing of higher-order channels (for example, y3) can be omitted altogether. 0 in Figure 1
FM modulation is applied to the next channel, and FIG. 2 illustrates a case in which FM modulation is applied to all channels.

ＦＭ変調は低周波成分の強いチャネルに施こすと特に有
効で、輝度信号の第０次成分及び色信号チャネルへの適
用が有効である。なお色信号チャネルに本発明を適用す
るときは、テレビジョンの標準方式との関連で、ナｏ＝
３．５磯川ｚとすると好適である。次に時間藤制御回路
１２について説明する。FM modulation is particularly effective when applied to channels with strong low frequency components, and is effective when applied to the zero-order component of luminance signals and color signal channels. Note that when applying the present invention to a color signal channel, in relation to the television standard system, nao =
3.5 Isogawa z is suitable. Next, the time control circuit 12 will be explained.

この回路は各チャネルの記録再生ヘッドの配列のムラを
電気的に補償するたへに、各トラックに記録し再生され
る信号の時間軸をパイ。ット信号台ナｃを基準として合
致させる回路で、回路構成に関いま既に多くの提案がな
されている（例えば特豚昭４９一４３７１７，５１一１
５７５２５，５２−３６９７２）。第３図に時間軸制御
回路の構成例を示す。ここで２０はＢＢＤ又はＣＣＤ（
電荷転送素子）による遅延回路、２１は周波数（メ。）
と寿〆Ｃを分離する分離回路、２２は位相比較回路、２
３は低域炉波器、２４は電圧制御発振器、３０は特定の
チャネル（例えばｙ３）から周波数声〆Ｃを分離する分
離回路、３１はフライホイール発振器である。フライホ
イール発振器３１は入力周波数に慣性をもって出力周波
数が追従する発振器で、入力周波数のゆらぎなどが除去
された平均周波数が得られ、これが各チャネルの位相の
基準となる。各チャネルの信号は遅延回路２０を介して
、分離回路２１脚加され、ここでパイ。ット信号青ナＣ
と鰍信号（ナ。）又は（ナｃ）とに分離される。位相比
較回路２２は分離されたパイロット信号と発振器３１と
の位相を比較し、両者の位相差に対応する電圧を低域炉
波器２３を介して電圧制御発振器２４に印加する。該発
振器の出力周波数は遅延回路２０に印加されて、その遅
延時間が制御される。回路２０，２１，２２，２３，２
４は閉じた制御ループを構成するので、遅延回路２０の
遅延時間は、位相比較回路２２の出力が０１こなるごと
く制御される。従って分離回路２１の出力周波数（ナｏ
）又は（ナｃ）の位相は、フライホイール発振器３１の
出力の位相を基準として、チャネル相互間で記録時の位
相に合致する。本発明‘お川蝉−側イロット信号キＣ がテープの速度ムラの補償と時間軸制御の補償の両方に
用いられる。This circuit electrically compensates for irregularities in the arrangement of the recording/reproducing heads of each channel, and also adjusts the time axis of the signals recorded and reproduced on each track. This is a circuit that matches the signal base c as a reference, and many proposals have already been made regarding the circuit configuration (for example, Tokubuta 49-43717, 51-1).
57525, 52-36972). FIG. 3 shows an example of the configuration of the time axis control circuit. Here, 20 is BBD or CCD (
A delay circuit using a charge transfer element), 21 is a frequency (me.)
22 is a phase comparator circuit, 2
3 is a low frequency wave generator, 24 is a voltage controlled oscillator, 30 is a separation circuit that separates the frequency signal C from a specific channel (for example, y3), and 31 is a flywheel oscillator. The flywheel oscillator 31 is an oscillator whose output frequency follows the input frequency with inertia, and an average frequency from which fluctuations in the input frequency are removed is obtained, and this becomes the reference for the phase of each channel. The signal of each channel is added to a separation circuit 21 via a delay circuit 20, where the signal is added to a separation circuit 21. Green signal C
It is separated into the and the gill signal (n.) or (n.c.). The phase comparison circuit 22 compares the phases of the separated pilot signal and the oscillator 31, and applies a voltage corresponding to the phase difference between the two to the voltage controlled oscillator 24 via the low frequency wave generator 23. The output frequency of the oscillator is applied to a delay circuit 20 to control its delay time. Circuits 20, 21, 22, 23, 2
4 constitutes a closed control loop, so the delay time of the delay circuit 20 is controlled so that the output of the phase comparison circuit 22 is 01. Therefore, the output frequency of the separation circuit 21 (nao
) or (nac) matches the phase at the time of recording between channels, with the phase of the output of the flywheel oscillator 31 as a reference. The 'Okawasemi-side plot signal K' of the present invention is used for both compensation of tape speed unevenness and compensation of time axis control.

このことは本発明の特徴のひとつであり装置構成が著し
く簡素化される。以上実施例により詳しく説明したごと
く、本発明の構成によりチャネル分離されＦＭ変調され
た画像信号をテープ速度のムラにもかかわらず、ノイズ
の影響をうけずに再生することが出釆、小型で画質の優
れた磁気録画再生装置を得ることが出来る。This is one of the features of the present invention, and the device configuration is significantly simplified. As explained in detail in the embodiments above, the configuration of the present invention makes it possible to reproduce channel-separated and FM-modulated image signals without being affected by noise, despite unevenness in tape speed, and with a small size and high image quality. An excellent magnetic recording/playback device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図と第２図は本発明による滋気録画再生装置の構成
例、第３図は第１図及び第２図における時間軸制御回路
のブロック図の例である。 １，１３・・・アダマール変換回路、２・・・ＦＭ変調
器、３・・・加算器、４，６…磁気ヘッド、５・・・磁
気テープ、７・・・分離回路、８・・・逓倍回路、９・
・・混合回路、１０…第２混合回路、１１…ＦＭ復調器
、１２・・・時間軸制御回路。 繁′図 解３図 第２図FIG. 1 and FIG. 2 are examples of the configuration of the energy recording and reproducing apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is an example of a block diagram of the time axis control circuit in FIGS. 1 and 2. 1, 13... Hadamard conversion circuit, 2... FM modulator, 3... Adder, 4, 6... Magnetic head, 5... Magnetic tape, 7... Separation circuit, 8... Multiplier circuit, 9.
...Mixing circuit, 10...Second mixing circuit, 11...FM demodulator, 12...Time axis control circuit. Traditional Illustrated Figure 3 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 広帯域ビデオ信号を直交変換を介して複数の狭帯域
信号に分割し分割された信号の全て又は一部を磁気記録
媒体の複数のトラツクに記録し再生するごとき磁気録画
再生方式において、分割された信号の少なくとも１チヤ
ネルを中心周波数ｆ＿ＣでＦＭ変調した後、記録される
各チヤネル１／Ｎｆ＿Ｃ（Ｎは自然数）の周波数を重畳
して各チヤネルを磁気記録媒体に記録し、再生されたＦ
Ｍ変調波から１／Ｎｆ＿Ｃの周波数に対応する周波数を
分離しＮ逓倍し、その出力周波数を基準周波数ｆ＿０と
混合してｆ＿０＋ｆ＿Ｃに対応する周波数を得、これと
再生されたＦＭ変調波とを混合して中心周波数ｆ＿０で
ＦＭ変調された信号を得、これをＦＭ復調し、各チヤネ
ルの再生信号又はＦＭ復調信号を直交変換により合成し
て広帯域ビデオ信号を得ることを特徴とする磁気録画再
生方式。 ２ ＦＭ変調されるチヤネルが直交変換の最低次成分で
ある特許請求の範囲第１項の発明。 ３ ＦＭ変調されるチヤネルが色信号チヤネルである特
許請求の範囲第１項の発明。[Claims] 1. Magnetic recording and playback, in which a wideband video signal is divided into a plurality of narrowband signals through orthogonal transformation, and all or part of the divided signals are recorded and played back on a plurality of tracks of a magnetic recording medium. In the method, at least one channel of the divided signal is FM modulated at a center frequency f_C, and then each channel to be recorded is recorded on a magnetic recording medium by superimposing a frequency of 1/Nf_C (N is a natural number), Regenerated F
Separate the frequency corresponding to the frequency of 1/Nf_C from the M modulated wave, multiply it by N, mix the output frequency with the reference frequency f_0 to obtain the frequency corresponding to f_0+f_C, and mix this with the reproduced FM modulated wave. A magnetic recording and playback system characterized by obtaining a FM modulated signal at a center frequency f_0, FM demodulating this, and synthesizing the playback signal or FM demodulated signal of each channel by orthogonal transformation to obtain a wideband video signal. . 2. The invention according to claim 1, wherein the FM modulated channel is the lowest order component of orthogonal transformation. 3. The invention according to claim 1, wherein the FM modulated channel is a color signal channel.