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発明の名称 ディジタル信号記録再生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−110903
公開日 平成7年(1995)4月25日
出願番号 特願平5−254180
出願日 平成5年(1993)10月12日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 國平 宰司 / 岡本 博 / 稲治 利夫
要約 目的
可変速再生時においても記録されたディジタル情報のすべてを再生することができ、標準再生と略同一の再生画を得ることができるディジタル信号記録再生装置を提供する。

構成
磁気テープ1を回転シリンダ2に巻回して回転シリンダに搭載された磁気ヘッド5によりヘリカルトラックにディジタル情報を記録再生するディジタル信号記録再生装置において、ディジタル情報を磁気ヘッド5のm回(m≧2の整数)のスキャンに1回の割合で記録する。また記録トラックが隣接するように磁気テープ1を所定の速度で走行させる記録モードと、回転シリンダ2の回転数を記録モードと略同じにし、磁気ヘッド5のスキャン毎にディジタル情報を再生する再生モードを備えることを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】磁気テープを回転シリンダに巻回して前記回転シリンダに搭載された磁気ヘッドによりヘリカルトラックにディジタル情報を記録再生するディジタル信号記録再生装置において、ディジタル情報を前記磁気ヘッドのm回(m≧2の整数)のスキャンに1回の割合で記録するとともに記録トラックが隣接するように前記磁気テープを所定の速度で走行させる記録モードと、前記回転シリンダの回転数を前記記録モードと略同じにし、前記磁気ヘッドのスキャン毎にディジタル情報を再生する再生モードとを設定可能な制御手段と、前記制御手段から出力される制御信号により、走査する磁気ヘッドを切り換えるヘッド切り換え手段とを備えることを特徴とするディジタル信号記録再生装置。
【請求項2】m倍速再生までの再生モードでは、磁気ヘッドのスキャン毎に再生されたディジタル情報を並び変えることにより記録されたディジタル情報をすべて得ることを特徴とする請求項1記載のディジタル信号記録再生装置。
【請求項3】m/2倍速再生までの再生モードでは、磁気ヘッドのスキャン毎に再生されたディジタル情報を並び変えることなく記録されたディジタル情報をすべて得ることを特徴とする請求項2記載のディジタル信号記録再生装置。
【請求項4】隣接するヘリカルトラックのアジマス角が互いに異なるように記録することを特徴とする請求項1、請求項2、または請求項3記載のディジタル信号記録再生装置。
【請求項5】磁気ヘッドのヘッド幅がヘリカルトラックの幅と略同一または広いことを特徴とする請求項4記載のディジタル信号記録再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号あるいは音声信号などのディジタル情報を磁気テープに記録するディジタルVTR、PCMテープレコーダ等のディジタル信号記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル信号記録再生装置は圧縮、伸張技術およびエラー訂正技術の進歩により、ディジタル信号をそのまま磁気テープに記録せずに圧縮して記録することが行なわれている。例えば「画像情報記録技術の将来」(テレビジョン学会誌Vol.46,No.10,pp1222〜1229)の「表1,表2 ディジタルVTRの各社試作例」に発表されているように、ビデオ信号をディジタル化し、DCTやDPCM,ADRCなどの圧縮法を用いて、ディジタル化されたビデオ信号を圧縮して磁気テープに記録している。
【0003】一例として、符号化され情報量が115Mb/sの映像信号を、圧縮法により25Mb/sの記録データレートに変換して、圧縮記録することが可能となっており、通常、磁気ヘッドがスキャンする毎に磁気テープ上に記録トラックを構成する方式が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のようなディジタル信号記録再生装置では、早送り再生などの可変速再生時には、従来のアナログ信号記録再生装置と同様に、磁気ヘッドが複数本の記録トラックを横切って再生するため、記録されたディジタル情報の一部しか再生することができなかった。したがって、ディジタル情報の一部しか再生できないため、圧縮して記録したディジタル情報を完全に伸張することが困難であり、復元できるディジタル信号は、再生可能なディジタル情報より少なくなる。そのため、可変速再生時の再生画は大変見づらいものとなる。
【0005】本発明は上記問題点に鑑み、可変速再生時においても記録されたディジタル情報のすべてを再生することができ、標準再生と略同一の再生画を得ることができるディジタル信号記録再生装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために本発明のディジタル信号記録再生装置は、磁気テープを回転シリンダに巻回して前記回転シリンダに搭載された磁気ヘッドによりヘリカルトラックにディジタル情報を記録再生するディジタル信号記録再生装置において、ディジタル情報を前記磁気ヘッドのm回(m≧2の整数)のスキャンに1回の割合で記録するとともに記録トラックが隣接するように前記磁気テープを所定の速度で走行させる記録モードと、前記回転シリンダの回転数を前記記録モードと略同じにし、前記磁気ヘッドのスキャン毎にディジタル情報を再生する再生モードとを設定可能な制御手段と、前記制御手段から出力される制御信号により、走査する磁気ヘッドを切り換えるヘッド切り換え手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】本発明は上記した構成によって、変速再生時においても磁気テープに記録されたディジタル情報をすべて再生することができるので、圧縮された信号を完全に伸張することができ、標準再生画と同等の画質を得ることが可能となる。また、略m/2倍速までは記録トラックの情報を1スキャンで再生することができるので、ブロックの並び換えなどの処理が不要となり、信号処理を簡単に行なうことができる。さらに、m倍速までは、トラッキングに関係なく記録トラックの情報を再生できるので、高精度なトラッキングを必要としない。
【0008】
【実施例】以下、本発明のディジタル信号記録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。
【0009】図1は、本発明の一実施例におけるディジタル信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は磁気テープであり、回転シリンダ2に巻回されている。回転シリンダ2は、シリンダモータ3と制御回路4により一定速度で回転するよう制御される。5a、5bは磁気ヘッド対であり、ここでは異なるアジマス角R、Lを有した磁気ヘッド対が2組(R1、L1)、(R2、L2)、回転シリンダ2に180度対向させて搭載されている。ここで、磁気ヘッドR1,L1,R2,L2の相対高さは記録パターン上で同じ高さになるように設定されているものとする。6はキャプスタンであり、ピンチローラ7とともに磁気テープ1を挟持し、キャプスタンモータ8と制御回路4により磁気テープ1を所定の速度で走行させる。10はA/D変換器で、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。11はエンコーダであり、入力されたディジタル信号を順次記憶させるメモリ(図示せず)と、ディジタル信号を圧縮符号化しさらに誤り訂正符号を生成、付加する圧縮符号化回路(図示せず)とより構成され、入力されたディジタル信号を圧縮符号化データに変換する。12は変調器であり、エンコーダ11の出力信号を所定のフォーマットのディジタル信号に変換する。13は記録ヘッドアンプであり、増幅された信号をヘッド切り換え回路14に入力する。ヘッド切り換え回路14は、制御回路4の指令に応じて磁気ヘッド対5a、5bの合計4つの磁気ヘッドR1,L1,R2,L2のうち、いずれの磁気ヘッドに記録信号を供給するかを選択する。
【0010】以下、図1、図2を用いてその動作を説明する。図2は、本発明のディジタル信号記録再生装置において、ディジタル信号が記録されるときの動作を示す記録タイミングと磁気テープ上に形成されるトラックパターンの図である。ここでは、磁気ヘッドが8回スキャンする間に1回記録する場合(m=8)について説明する。
【0011】図2において、HSWは一対の磁気ヘッド5a、5bに対応したヘッド切り換え信号で、回転シリンダ2の回転位相に相当する。W_R1、W_L1、W_R2、W_L2はR1,L1,R2,L2それぞれの磁気ヘッドが記録するタイミングを表わしており、例えば“H”の区間においてそれぞれの磁気ヘッドを用いて記録が行なわれる。T_Pはこれらの磁気ヘッドにより記録されたトラックを示している。
【0012】例えば、時刻t1 においてはW_R1が“H”の区間になっているので、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドR1を用いて記録する。したがって、T_PにはRアジマスの記録トラックが記録される。
【0013】次に、HSWの4周期後の時刻t2 でW_L1が“H”になるので、この期間においては磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドL1を用いて記録することになる。したがって、T_PにはLアジマスの記録トラックが記録される。
【0014】磁気テープ1の走行速度は、制御回路4とキャプスタンモータ8により回転シリンダ2が4回転、すなわち、磁気ヘッドが8回スキャンする間に1トラック分移動するように設定されており、このためR、Lアジマスの記録トラックは隣接して形成される。
【0015】さらに、時刻t3 においてW_R1が“H”の区間になるので、再び磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドR1を用いて記録され、Rアジマスのトラックが記録される。このように、同じアジマス角の磁気ヘッドが8回スキャンしている間に1回記録されることになる。
【0016】ここでは、磁気ヘッドの偶数回のスキャンに1回記録するようにしているので磁気ヘッド対5bを用いなかったが、磁気ヘッドの奇数回のスキャンに1回記録するようにすれば、磁気ヘッド対5aと5bを交互に使用することになる。
【0017】また、R、Lアジマスの磁気ヘッドを交互に用いて記録するので、記録されたトラックのアジマス角は隣接トラックのアジマス角が異なっているため、トラック間にガードバンドを設けることなく記録することができ、高密度記録が可能となる。
【0018】次に、このように記録された信号を再生する再生時の動作について説明する。図3は、本発明の一実施例におけるディジタル信号記録再生装置の再生時の構成を示すブロック図である。なお、図1と同一の機能を有するものについては同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【0019】図3において、回転シリンダ2に搭載された磁気ヘッド対5a、5bの再生出力をヘッド切り換え回路14により使用すべき磁気ヘッドを選択し、再生信号を再生ヘッドアンプ15に入力する。再生ヘッドアンプ15で増幅された信号は、復調器16で復調され、デコーダ17にディジタル信号を供給する。デコーダ17は、入力されたディジタル信号をメモリにて順次記憶させ、ディジタル信号を伸張して、さらに誤り訂正を行なう。18はD/A変換器であり、入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換し、出力端子19から出力する。
【0020】図4、図5、図6は本発明のディジタル信号記録再生装置において、ディジタル信号が再生されるときの動作を示す再生タイミングと、磁気テープ上に形成されたトラックを磁気ヘッドがトレースするパターンの図である。
【0021】図4、図5、図6において、T_Pは記録されたトラックを示している。HSWは磁気ヘッド対5a、5bに対応したヘッド切り換え信号で、回転シリンダ2の回転位相に相当する。R_R1、R_L1、R_R2、R_L2は、R1,L1,R2,L2それぞれの磁気ヘッドを再生するタイミング信号を表わしており、例えば“H”の区間においてそれぞれの磁気ヘッドを用いて再生が行なわれる。
【0022】図4は1倍速再生の場合であり、時刻t1 においてR_R1信号が“H”であるので、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドR1を用いて再生する。時刻t2 ではR_R2信号が“H”であるので、磁気ヘッド対5bの磁気ヘッドR2を用いて再生する。同様に、時刻t3 、t4 でも同様に、磁気ヘッドR1、磁気ヘッドR2を用いて再生される。時刻t5 から時刻t12 までは、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドL1と磁気ヘッド対5bの磁気ヘッドL2を用いて再生する。ここで、同じ記録トラックを複数回(8回)スキャンして再生するが、複数回のスキャンのうち記録されたディジタル情報が正常に再生できるスキャンの再生信号を用いればよい。
【0023】例えば、図4では1倍速再生であるので、記録時と同じ再生パターンとなる。そのため、時刻t1 のスキャンにより記録トラックT_PのRアジマスのトラックのディジタル情報が正常に再生できるので、残りのスキャンにより得られたディジタル情報を用いる必要はなく、また、得られたディジタル情報を並び変える必要もない。記録トラックT_PのLアジマスについても同様であり、時刻t9でのスキャンによりディジタル情報が正常に再生できるので、残りのスキャンにより得られたディジタル情報を用いる必要はない。
【0024】図5は、m/2倍速再生(m=8なので4倍速再生)の場合であり、磁気テープ1の走行速度は記録時の走行速度のm/2倍になっている。したがって、磁気ヘッドのトレースパターンと記録トラックのパターンは異なる。
【0025】時刻t1 においてはHSW信号が“H”であるので、磁気ヘッド対5aが磁気テープ1をスキャンする。このとき、磁気テープ1の記録トラックのアジマスがRであるのでR_R1信号が“H”になり、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドR1を用いて再生される。よって、磁気ヘッド対5aのトレースパターンは破線のようになる。
【0026】時刻t2 では、HSW信号が“L”であるので磁気ヘッド対5bが磁気テープ1をスキャンする。このとき、磁気テープ1の記録トラックのアジマスがLであるのでR_L2信号が“H”になり、磁気ヘッド対5bの磁気ヘッドL2を用いて再生される。磁気ヘッド対5bのトレースパターンは1点鎖線のようになる。
【0027】時刻t3 では、HSW信号が“H”であるので磁気ヘッド対5aが磁気テープ1をスキャンする。このとき、磁気テープ1の記録トラックのアジマスがLであるのでR_L1信号が“H”になり、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドL1を用いて再生する。
【0028】時刻t4 では、HSW信号が“L”であるので磁気ヘッド対5bが磁気テープ1をスキャンする。このとき、磁気テープ1の記録トラックのアジマスがRであるのでR_R2信号が“H”になり、磁気ヘッド対5bの磁気ヘッドR2を用いて再生する。時刻t5 以降は時刻t1 〜時刻t4 と同じである。
【0029】図5では、Lアジマスの記録トラックを時刻t2 、t3 のスキャンにおいて、磁気ヘッド対5a、5bを用いてそれぞれ再生でき、記録されたディジタル情報を正常に得ることができる。したがって、どちらかのスキャンにより得られたディジタル情報を用いればよいことになる。記録トラックT_PのRアジマスについても同様である。このように、1回のスキャンにより記録トラックのすべてのディジタル情報を得ることができるので、得られたディジタル情報を並び変える必要がない。
【0030】また、再生時に、図5に示したトラッキング位置に対してずれた場合でも、同じ記録トラックを2回スキャンするうちのどちらかのスキャンにより、記録トラックのすべてのディジタル情報を得ることができるので、得られたディジタル情報を並び変える必要がない。したがって、m/2倍速再生までは、並び変えることなく記録されたディジタル情報を得ることができる。さらに、厳密なトラッキングをすることなく記録トラックの情報をすべて得ることができる。
【0031】図6はm倍速再生(8倍速再生)の場合であり、磁気テープ1の走行速度は記録時の走行速度のm倍になっている。したがって、磁気ヘッドのトレースパターンと記録トラックのパターンは異なる。
【0032】時刻t1 においてはHSW信号が“H”であるので、磁気ヘッド対5aが磁気テープ1をスキャンする。このとき、磁気テープ1の記録トラックのアジマスがRであるのでR_R1信号が“H”になり、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドR1を用いて再生される。しかしながら、高速再生しているため磁気ヘッド5aのトレースパターンは破線で示すように、Rアジマスの記録トラックからLアジマスの記録トラックにずれていく。
【0033】時刻t2 では、磁気ヘッド対5aの磁気ヘッドR1と磁気ヘッドL1の再生出力が同じになり、それ以降では磁気ヘッドL1の再生出力が磁気ヘッドR1の再生出力より大きくなるので、R_L1信号が“H”になり、時刻t2 で磁気ヘッド対5aの使用する磁気ヘッドをR1からL1へ切り替える。その結果、時刻t2 から時刻t3 までの間に記録トラックLのL_Bの部分を再生することができる。
【0034】時刻t3 ではHSW信号が“L”であるので、磁気ヘッド対5bが磁気テープ1をスキャンする。このとき、磁気テープ1の記録トラックのアジマスがLであるのでR_L2信号が“H”になり、磁気ヘッド対5bの時期ヘッドL2を用いて再生される。磁気ヘッド対5bのトレースパターンが記録トラックからずれていくため、時刻t4 において時刻t2 と同じように切り替えが行なわれる。すなわち、時刻t4 においてR_R2信号が“H”になる。
【0035】時刻t3 から時刻t4 の間に記録トラックLのL_Aの部分を再生することができ、時刻t2 から時刻t3 の間に再生されたL_Bの部分をつなぎ合わすことにより、記録トラックLの部分をすべて再生することができる。但し、再生される順番が記録時と異なるので、再生されたディジタル情報を並び変えなければならない。
【0036】時刻t5 以降も時刻t1 〜時刻t4 までと同じように、記録されたディジタル情報をすべて得ることができる。
【0037】再生時に、図6に示したトラッキング位置に対してずれた場合でも、磁気ヘッド対5a、5bのR、Lアジマスの切り替え時刻が変わるだけであり、それぞれの再生出力をつなぎあわせることにより、記録トラックのすべてを再生することができる。また、再生されたディジタル情報を並び変えることにより、記録されたディジタル情報と同じ情報を得ることができる。さらに、厳密なトラッキングをすることなく記録トラックの情報をすべて得ることができる。
【0038】なお、本実施例では磁気ヘッド対5a、5bのヘッド幅を記録トラック幅より広くすることにより、記録されたディジタル情報がすべて得られる再生速度をm倍速より大きくすることが可能である。また、再生信号を並び変えることなく記録されたディジタル情報がすべて得られる再生速度も、m/2倍速より大きくすることができる。
【0039】
【発明の効果】以上のように、本発明のディジタル信号記録再生装置は、ディジタル情報を磁気ヘッドのm回のスキャンに1回の割合で記録を行なうことにより、m倍速再生までは磁気テープに記録されたディジタル情報をすべて再生することができ、得られたディジタル情報を並び変えることにより記録時と同じディジタル情報を得ることができる。さらに、m/2倍速までは記録トラックの情報を1回のスキャンで再生することができるので、得られたディジタル情報を並び変えることなく記録時と同じディジタル情報を得ることができる。したがって、圧縮して記録したディジタル情報を完全に伸張することが可能となり、画像信号などではm倍速再生までの可変速再生において、記録時とほぼ同等の画質を得ることができる。
【0040】このように、情報の欠落しない高速再生が可能であるので、他の記録媒体へのデータの転送を高速に行なうこともできる。また、厳密なトラッキングをすることなく記録トラックの情報をすべて得ることができる。
【0041】さらに、隣接する記録トラックのアジマス角が異なるように磁気ヘッドを選択するヘッド切り換え回路を備えているので、アジマス記録により高密度な記録が可能である。




 

 


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