(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラック番号とシンクブロック番号が付加されたデジタルビデオ信号からなるシンクブロックが複数個形成されてビデオデータを形成し、該ビデオデータが含まれて形成されてなるトラックが複数個形成されてなる磁気テープを変速再生する装置において、
再生されたトラック番号とシンクブロック番号とから磁気ヘッドのトレース位相を検出するトレース位相検出手段と、
変速再生速度に応じた基準トレース位相を作成する基準トレース位相作成手段と、
前記トレース位相検出手段により検出されたトレース位相から前記基準トレース位相作成手段により作成された基準トレース位相を減算し、位相エラー信号を生成する減算手段と、
前記磁気テープの走行速度のエラーを検出し、走行エラー信号を生成するエラー検出手段と、
前記位相エラー信号を前記走行エラー信号に加算する加算手段と、
前記加算手段により加算された信号に基づき、前記磁気テープの走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とするデジタルビデオ信号の変速再生装置。
【請求項２】
前記トレース位相検出手段により検出されたデジタルビデオ信号のトラック番号とシンクブロック番号から特定の磁気ヘッドのトレース位相のトラック番号を算出するトラック番号算出手段を備えることを特徴とする請求項１記載のデジタルビデオ信号の変速再生装置。
【請求項３】
トラック番号とシンクブロック番号が付加されたデジタルビデオ信号からなるシンクブロックが複数個形成されてビデオデータを形成し、該ビデオデータが含まれて形成されてなるトラックが複数個形成されてなる磁気テープを変速再生する方法において、
再生されたトラック番号とシンクブロック番号とから磁気ヘッドのトレース位相を検出するトレース位相検出工程と、
変速再生速度に応じた基準トレース位相を作成する基準トレース位相作成工程と、
前記トレース位相検出工程により検出されたトレース位相から前記基準トレース位相作成工程により作成された基準トレース位相を減算し、位相エラー信号を生成する減算工程と、
前記磁気テープの走行速度のエラーを検出し、走行エラー信号を生成するエラー検出工程と、
前記位相エラー信号と前記走行エラー信号を加算する加算工程と、
前記加算工程により加算された信号により前記磁気テープの走行速度を制御する制御工程を備えることを特徴とするデジタルビデオ信号の変速再生方法。
【請求項４】
前記トレース位相検出工程により検出されたデジタルビデオ信号のトラック番号とシンクブロック番号から特定の磁気ヘッドのトレース位相のトラック番号を算出するトラック番号算出工程を備えることを特徴とする請求項３記載のデジタルビデオ信号の変速再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタルビデオ信号が記録された磁気テープを記録時と異なる走行速度で再生する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アナログビデオ信号をＡ／Ｄ変換し、データ量を圧縮して磁気テープに記録／再生するデジタルビデオテープレコーダ（以下「デジタルＶＴＲ」という。）が開発されている。図６にこのようなデジタルＶＴＲのビデオ信号処理系の概略ブロック図を示す。まず、この図を参照しながらデジタルＶＴＲのビデオ信号処理について簡単に説明する。
【０００３】
入力ビデオ信号はＡ／Ｄ変換器１によりビデオデータに変換され、デジタル信号処理回路２へ送られる。デジタル信号処理回路２は、入力されたビデオデータに対してシャフリングとＤＣＴ及び可変長符号化によるデータ圧縮を施し、フレーム化回路３へ送る。フレーム化回路３は、入力されたビデオデータを所定のフォーマットにフレーム化すると共に、誤り訂正用のパリティ符号とシンク及びＩＤを付加してチャンネルエンコーダ４へ送る。チャンネルエンコーダ４は入力されるビデオデータに対して所定の記録変調処理を施す。そして、その出力は記録アンプ５により増幅され、磁気ヘッド６により磁気テープ（図示せず）に記録される。
【０００４】
再生時は、磁気ヘッド７により磁気テープ（図示せず）から再生されたビデオデータは再生アンプ８により増幅され、チャンネルデコーダ９により記録変調処理の復調が行われ、シンク，ＩＤ検出回路１０へ送られる。シンク，ＩＤ検出回路１０はビデオデータに付加されているシンクとＩＤを検出してメモリコントロール回路１１へ送ると共に、ビデオデータをフレームメモリ１２へ送る。この時、ＩＤのエラーフラグがローレベルのビデオデータのみがフレームメモリ１２に格納され、ここでパリティ符号を用いた誤り訂正とフレームの分解を施され、デジタル信号処理回路１３へ送られる。デジタル信号処理回路１３は、入力されるビデオデータに対して可変長符号の復号化と逆ＤＣＴによりデータ伸長を施し、さらにデシャフリングを行って、Ｄ／Ａ変換器１４へ送る。Ｄ／Ａ変換器１４はビデオデータをアナログビデオ信号に変換して出力する。
【０００５】
図７に記録トラックパターンの一例を示す。このように、５２５／６０方式の場合、１フレームのビデオ信号が１０本（６２５／５０方式の場合には、１２本）のトラックに分割して記録される。また、このトラックパターンは、回転ドラムの１８０°離れた位置に設けられた互いにアジマス角の異なる一対のヘッド（以下「対向２ヘッド」という。）、又は近接配置されたダブルアジマスヘッドにより形成される。
【０００６】
各トラックに記録されるビデオデータと画面との関係は図８のようになる。すなわち、画面の上部から下部へと垂直方向の１／１０ずつビデオデータが記録される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成されたデジタルＶＴＲにおいて記録時と異なるテープ走行速度で再生（以下「変速再生」という。）を行う場合について考える。周知のように、変速再生時には磁気ヘッドは複数の記録トラックを跨いで再生する。そして、隣接するトラックは逆のアジマスで記録されているため、図６の再生アンプ８の出力であるＲＦ信号波形は、図９（ａ）のようにそろばん玉状になる。その際、図６のフレームメモリ１２に書き込まれるのは、図９（ｂ）でＩＤのエラーフラグがローレベルになる区間（有効データ区間）であり、この区間のビデオデータだけがフレームメモリ１２上で更新され、結果的に更新された画像が再生される。
【０００８】
画像が更新されるパターンは磁気テープの走行速度に関係し、例えば９．０倍速の場合は図１０のような更新パターンになるので、画面の一部が常時更新されないことになる。また９．５倍速の場合は図１１のような更新パターンとなるので、画面全体のビデオデータが再生される。このようにテープの速度が少し変化するだけで画の見え方が大きく変わることがわかる。ただし、９．５倍速の場合にもデータの取得率（図９でＲＦ出力がピークから何％のレベルダウンまで有効なデータとして拾えるかを示す値）が低下してくると、図１２のように画面上に更新されない部分が出現する。しかし、例えば９．４８倍速のようにテープ走行速度を僅かにずらすと、９．５倍速再生時に更新できなくても更新が可能となる。
【０００９】
以上のことから変速再生時の画質を良好に維持するためには見易く、かつ更新されない部分が生じないようなテープスピードを選び、そのスピードを維持することが必要であることわかる。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、変速再生時のテープ走行速度を高精度に制御できるデジタルビデオ信号の変速再生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係るデジタルビデオ信号の変速再生装置は、トラック番号とシンクブロック番号が付加されたデジタルビデオ信号からなるシンクブロックが複数個形成されてビデオデータを形成し、該ビデオデータが含まれて形成されてなるトラックが複数個形成されてなる磁気テープを変速再生する装置において、再生されたトラック番号とシンクブロック番号とから磁気ヘッドのトレース位相を検出するトレース位相検出手段と、変速再生速度に応じた基準トレース位相を作成する基準トレース位相作成手段と、前記トレース位相検出手段により検出されたトレース位相から前記基準トレース位相作成手段により作成された基準トレース位相を減算し、位相エラー信号を生成する減算手段と、前記磁気テープの走行速度のエラーを検出し、走行エラー信号を生成するエラー検出手段と、前記位相エラー信号を前記走行エラー信号に加算する加算手段と、前記加算手段により加算された信号に基づき、前記磁気テープの走行速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るデジタルビデオ信号の変速再生装置は、前記トレース位相検出手段により検出されたデジタルビデオ信号のトラック番号とシンクブロック番号から特定の磁気ヘッドのトレース位相のトラック番号を算出するトラック番号算出手段を備える。
また、本発明に係るデジタルビデオ信号の変速再生方法は、トラック番号とシンクブロック番号が付加されたデジタルビデオ信号からなるシンクブロックが複数個形成されてビデオデータを形成し、該ビデオデータが含まれて形成されてなるトラックが複数個形成されてなる磁気テープを変速再生する方法において、再生されたトラック番号とシンクブロック番号とから磁気ヘッドのトレース位相を検出するトレース位相検出工程と、変速再生速度に応じた基準トレース位相を作成する基準トレース位相作成工程と、前記トレース位相検出工程により検出されたトレース位相から前記基準トレース位相作成工程により作成された基準トレース位相を減算し、位相エラー信号を生成する減算工程と、前記磁気テープの走行速度のエラーを検出し、走行エラー信号を生成するエラー検出工程と、前記位相エラー信号と前記走行エラー信号を加算する加算工程と、前記加算工程により加算された信号により前記磁気テープの走行速度を制御する制御工程を備える。
また、本発明に係るデジタルビデオ信号の変速再生方法は、前記トレース位相検出工程により検出されたデジタルビデオ信号のトラック番号とシンクブロック番号から特定の磁気ヘッドのトレース位相のトラック番号を算出するトラック番号算出工程を備える。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、再生されたトラック番号とシンクブロック番号とから磁気ヘッドのトレース位相が検出される。そして、このトレース位相と変速再生速度に応じた基準トレース位相とから位相エラーが作成され、これが磁気テープの速度制御系に与えられる。これにより、磁気テープの走行速度を所望の変速再生速度に維持することができる。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
〔１〕本発明の原理
図１に対向２ヘッドを用いた場合の９．０倍速再生時のヘッドトレースパターンの一例を示す。なお、この図において０〜９はフレーム単位のトラック番号である。また、再生ヘッドのアジマス角はトラック番号が偶数のトラックに対応しているので、網掛けを付した領域のデータが再生されている。
【００１４】
この図では、トラック番号０のトラック延長上のテープの一端（ドラム巻付け角０°）からトレースを開始し、トラック番号８のトラック延長上のテープの他端（ドラム巻付け角１８０°）でトレースを終了している。磁気テープが正確に９．０倍速で走行していれば、ドラム巻き付け角１８０°の位置のトレース位相はトラックを単位としてカウントすると９．０づつ値が増加するはずである。
【００１５】
そこで、本発明では、倍速数でサイクリックに回転するカウンタの出力をヘッドトレース位相の基準信号として用いる。そして、この基準信号とヘッドの実際のトレース位相とを比較し、この位相エラー信号を磁気テープの走行制御系に与えるようにした。
【００１６】
次に、図２及び図３を参照しながらヘッドの実際のトレース位相を検出する方法について説明する。
図２は実際に１トラックに記録されるデータ構造の一例を示す。
ビデオデータは各トラック毎にドラム巻付け角のほぼ２５°から１７０°にわたって１４９シンクブロックが記録されている。また、ビデオデータの前後には、トレースの開始端から順にＩＴＩ、オーディオデータ、サブコードデータが記録されている。ＩＴＩにはオーディオデータ、ビデオデータ及びサブコードデータが記録されているエリアを検出するための基準データ等が記録されている。また、サブコードデータには、記録日時、記録時間等の付随情報が記録される。なお、これらの情報は本発明とは直接関係がないので、これ以上の説明は省略する。
【００１７】
ビデオデータの各シンクブロックにはシンク、ＩＤ及びパリティ符号が付加されている。ＩＤは２バイトのデータと１バイトのＩＤＰ（ＩＤパリティ）から構成されている。ＩＤデータの第０バイト（ＩＤ０）には下位４ビットにトラック番号が書かれている。このトラック番号は前記したように、フレーム周期で０〜９の値をとる。また、ＩＤデータの第１バイト（ＩＤ１）には、１バイトのシンクブロック番号が書かれている。このシンクブロック番号は他のデータと通し番号になっており、ビデオデータエリアでは１９〜１６７である。そして、本発明では、ヘッドの実際のトレース位相を検出するために、このシンクブロック番号とトラック番号を用いる。なお、ＩＤＰはＩＤデータのエラーを検出するためのパリティ符号であって、このエラーフラグにより図６のメモリコントロール回路１１を制御する。
【００１８】
図３はトラックが垂直になるように図１のトレースパターンを書き換えたものである。また、この図では、ヘッドはトラック番号５からトレースを開始し、トラック番号３でトレースを終了している。さらに、図の右端に記載されているビデオデータエリアは各トラックにおいてビデオデータ（１４９シンク）が記録されているエリアを示す。そして、Ｌは１回のトレースでスキャンするトラックの本数（＝倍速数−１）であり、Ａはテープの幅である。
【００１９】
この図において、再生したビデオデータからトラック番号とシンクブロック番号を検出し、１スキャンの最後にシンクブロック番号を検出した点、すなわちＩＤＰがエラーにならなかった最後の再生ビデオデータの記録位置をＰとする。そして、検出したトラック番号をＴｒｐ、シンクブロック番号をＳｙｐとする。また、点Ｐとトレース開始端との距離をシンクブロック数に換算した値をａ、点Ｐとトレース終了トラックの中心との距離をトラックの本数に換算した値をｄとする。
【００２０】
求めるトレース位相は１８０°の位置でのトラック番号であり、これをＴｒｏとすると、Ｔｒｏ＝Ｔｒｐ＋ｄである。Ｔｒｐは再生ビデオデータから検出しているので、あとはｄを求めればよい。図３より、Ｌ：ｄ＝Ａ：Ａ−ａであるから、ｄ＝Ｌ×（１−ａ／Ａ）となる。倍速数をＮとすると、Ｌ＝Ｎ−１で求めることができる。したがって、ａとＡを計算すればよい。ａとＡは記録フォーマットによって異なる値となるので、ここではその一例を説明する。
【００２１】
図３においてビデオデータエリアがドラム巻付け角２４．９°から１６９．１°であり、その間に１４９シンクブロックのビデオデータが記録されている場合には、１°あたりのシンクブロック数は、ほぼ１．０３３個となる。したがって、このシンクブロックが０°から１８０°まで均等に存在すると仮定した場合、全体でほぼ１８６個になる。つまり、Ａ＝１８６である。
【００２２】
このように仮定した場合、ビデオデータエリアの終端部である１６９．１°におけるシンクブロック番号は、ほぼ１７４．７３になる。ところが、前記したように、ビデオデータエリアの終端部のシンクブロック番号は実際には１６７であるから、その差である７．７３を補正値とする。つまり、ａ＝Ｓｙｐ＋７．７３である。
【００２３】
〔２〕本発明を適用したキャプスタンサーボ系
図４に本発明を適用したキャプスタンサーボ系の一例を示す。
このキャプスタンサーボ系は基本的には、キャプスタンモータ２１の回転速度をキャプスタンＦＧ２２により検出し、アンプ２３により増幅し、分周回路２４により分周してマイコン２５内の速度制御部２６へ与える。速度制御部２６では倍速数に応じた基準速度信号と分周回路２４の出力を比較して速度エラー信号を作成する。この速度エラー信号はＤ／Ａ変換回路２７によりアナログ信号に変換され、アンプ２８で増幅されてモータドライブ信号となり、キャプスタンモータ２１へ印加される。この結果、磁気テープの走行速度が倍速数に応じた基準の速度になるように制御される。
【００２４】
以上が基本的な速度制御動作であるが、これは磁気テープの実際の走行速度を検出して速度制御を行うものではないため、駆動系（キャプスタン、ピンチローラ）と磁気テープとのスリップや磁気テープの伸び縮み等により、キャプスタンの回転速度と実際のテープ走行速度にずれが生じるおそれがある。
【００２５】
そこで、本発明では、磁気テープ上に記録されているシンクブロック番号とトラック番号を用いてヘッドのトレース位相を検出し、それを基準のトレース位相と比較して位相エラーを作成する。そして、これを速度制御部の速度系のエラーに加算することにより磁気テープの実際の速度とのずれを補正することができる。
【００２６】
図４の実施例では、サイクリックカウンタ２９が基準のトレース位相Ｒｅｆを作成する。５２５／６０方式の場合、トラック番号は０〜９であるから、サイクリックカウンタ２９はモジュロ１０で回るカウンタにすればよい。
【００２７】
図５にサイクリックカウンタの具体的構成を示す。この図で、加算器４１には倍速数Ｎが入力され、このカウンタの出力データであるＲｅｆに加算される。加算器４１の出力は比較回路４２へ送られ、ここで１フレームあたりのトラック数である１０と比較され、加算器４１の出力が１０以上になったときのみ減算器４３の減算動作をＯＮにするＯＮ／ＯＦＦ制御信号を作成する。減算器４３は加算器４１の出力を受け、比較回路４２からのＯＮ／ＯＦＦ制御信号により減算動作を行い、加算器４１の出力値が１０以上のときはその出力値から１０を減算する。この減算器４３の出力はヘッドスイッチングパルスＳＷＰのタイミングでレジスタ４４にラッチされる。
【００２８】
なお、端数のある倍速数を実現するためには、倍速数Ｎを１０ｎ  倍（ｎは１以上の整数）すればよい。例えば、９．１倍の場合には、Ｎを９１００、比較回路の基準値及び減算器の減算値を１００００にすればよい。
【００２９】
再び図４に戻って実際のトレース位相を検出する回路を説明する。図６のシンク，ＩＤ検出回路１０で検出されたトラック番号とシンクブロック番号はシンクのタイミングでレジスタ３０にラッチされる。レジスタ３０の内容はトラック番号とシンクブロック番号が検出される毎に更新されていき、ヘッドスイッチングパルスＳＷＰのタイミングでレジスタ３１にラッチされる。したがって、レジスタ３１にラッチされたデータは、１スキャンの最後に検出されたトラック番号Ｔｒｐとシンクブロック番号Ｓｙｐになる。なお、ここでは便宜上、トラック番号とシンクブロック番号を同一のレジスタに格納するように記載したが、実際にはそれぞれが別の８ビットのレジスタにラッチされる。
【００３０】
ラッチ３１の出力はマイコンインターフェイス３２を介してマイコン２５内のトレース位相演算部３３へ送られる。トレース位相演算部３３は入力されたトラック番号Ｔｒｐとシンクブロック番号Ｓｙｐを用いて、巻付け角１８０°の位置でのトラック番号であるＴｒｏを演算する。
【００３１】
減算器３４はこのようにして演算された実際のトレース位相と前記基準トレース位相から位相エラーを作成し、速度制御部２６へ与える。この結果、基準トレース位相と実際のトレース位相が一致するように、キャプスタンモータ２１が制御される。
以上本発明を５２５／６０方式に適用した実施例について説明したが、本発明は６２５／５０方式やＨＤ方式にも適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、磁気テープ上に記録されている情報であるトラック番号とシンク番号を用いて位相エラーを作成し磁気テープの走行速度を制御するため、メカ系、磁気テープ等のバラツキや環境変化に関係なく磁気テープの走行速度を一定に保つことができる。
【００３３】
また、位相エラーの基準値を変えるだけで各走行速度に対応できるため、倍速数の設定が容易であり、かつ細かく設定できる。このため、例えばデータ取得率が低い状態であっても画像が更新される９．４８倍速のような倍速数に設定できるため、結果的に変速再生の画質を高いレベルで維持することが可能になる。
【００３４】
さらに、トレース位相の計算にトラック番号、シンク番号のどちらか一方のみしか使用しないとすると記録データのある特定の位置のシンクが取得できないと計算ができないが、本発明では１トレース中の任意の場所におけるシンク（ＩＤ）が取得できれば計算できるため、データの欠落に対してより強化されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】９倍速におけるヘッドトレースパターンの１例を示す図である。
【図２】実際に１トラックに記録されるデータ構造の一例を示す図である。
【図３】トレース位相の演算方法を説明する図である。
【図４】本発明を適用したキャプスタンサーボ系の一例を示すブロック図である。
【図５】サイクリックカウンタの具体的構成の一例を示す図である。
【図６】従来のデジタルＶＴＲのビデオ信号処理系の概略ブロック図である。
【図７】従来のデジタルＶＴＲの記録トラックパターンの一例を示す図である。
【図８】各トラックに記録されるビデオデータと画面との関係を示す図である。
【図９】変速再生時のＲＦ出力レベルと有効データとの関係を示す図である。
【図１０】９倍速における更新パターンを示す図である。
【図１１】９．５倍速における更新パターンを示す図である。
【図１２】９．５倍速でデータ取得率が低い場合の更新パターンを示す図である。
【符号の説明】
１０…シンク，ＩＤ検出回路、２１…キャプスタンモータ、２６…速度制御部、２９…サイクリックカウンタ、３０，３１…レジスタ、３３…トレース位相演算部、３４…減算器
【図１】
0003575082.tif 000002
【図２】
0003575082.tif 000003
【図３】
0003575082.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
0003575082.tif 000009
【図８】
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【図１０】
0003575082.tif 000011
【図１１】
0003575082.tif 000012
【図１２】
0003575082.tif 000013