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

デジタル記録再生装置

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JP3167600B2
JP3167600B2 JP28352395A JP28352395A JP3167600B2 JP 3167600 B2 JP3167600 B2 JP 3167600B2 JP 28352395 A JP28352395 A JP 28352395A JP 28352395 A JP28352395 A JP 28352395A JP 3167600 B2 JP3167600 B2 JP 3167600B2
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

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。
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