(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、該データを再生することができるように、該データ及び冗長符号を記録するデータ記録装置において、
第１及び第２のメインメモリと、
上記データを記録するディジタルストレージ装置と、
上記データのグループを受信し、該データのグループから該データの誤り訂正に用いられる上記冗長符号を生成する誤り符号化回路と、
信号源からデータを受信し、該データを誤り訂正符号化し、該誤り訂正符号化されたデータを記録するように、上記第１及び第２のメインメモリ、ディジタルストレージ装置及び誤り訂正回路の動作を制御する制御回路とを備え、
上記制御回路は、記録処理の第１段階において、上記第１のメインメモリにおける第１の誤り訂正符号化されたデータを記録するために上記ディジタルストレージ装置に供給させ、その後、上記信号源からのデータを該第１の誤り訂正符号化されたデータの代わりに記憶させ、同時に、上記誤り訂正回路に上記第２のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正符号化させ、
上記制御回路は、上記記録処理の第２段階において、上記第２のメインメモリにおける第２の誤り訂正符号化されたデータを記録するために上記ディジタルストレージ装置に供給させ、その後、上記信号源からのデータを該第２の誤り訂正符号化されたデータの代わりに記憶させ、同時に、上記誤り訂正回路に上記第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正符号化させ、
上記制御回路は、上記記録処理の第１及び第２段階を交互に行うことを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
上記記録処理の第１段階から第２段階への移行期間において、上記制御回路は、上記第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給させ、同時に、上記信号源からのデータを上記第１のメインメモリに記憶させ、
上記記録処理の第２段階から第１段階への移行期間において、上記制御回路は、上記第１のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給させ、同時に、上記信号源からのデータを上記第２のメインメモリに記憶させることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項３】
上記誤り訂正回路が、上記第２のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正符号化を完了した後、上記制御回路は、上記記録処理の第１段階から第２段階への移行期間を開始し、
上記誤り訂正回路が、上記第１のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正符号化を完了した後、上記制御回路は、上記記録処理の第２段階から第１段階への移行期間を開始することを特徴とする請求項２記載のデータ記録装置。
【請求項４】
上記ディジタルストレージ装置で記録するためにデータを符号化するチャンネル符号化回路を更に備え、
上記制御回路は、上記チャンネル符号化回路に、上記第１又は第２のメインメモリに記憶された誤り訂正符号化されたデータをチャンネル符号化させた後に、該誤り訂正符号化されたデータを記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給させることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項５】
完全な静止画像を表すデータと、動きを生成する該静止画像からの変化を表すデータとからなるディジタルビデオデータを生成する信号源に適用され、
上記完全な静止画像のフレームを検出し、上記ディジタルストレージ装置での記録のために該完全な静止画像の圧縮画像を生成するトリックプレイ処理器を更に備え、
上記制御回路は、上記トリックプレイ処理器によって生成された圧縮画像を、上記信号源からのディジタルビデオデータとインタリーブさせて上記第１又は第２のメインメモリに記憶させ、上記圧縮画像と上記ディジタルビデオデータの両方が誤り訂正符号化され、上記ディジタルストレージ装置によって記録させることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項６】
上記トリックプレイ処理器によって生成された圧縮画像を、上記ディジタルビデオデータと互換性があるフォーマットに符号化するパケットエンコーダを更に備える請求項５記載のデータ記録装置。
【請求項７】
映像表示装置に表示するためにディジタルビデオ放送として伝送されるディジタルビデオデータに適用され、
上記制御回路の制御の下で、上記ディジタルビデオ放送のビデオ及びオーディオ情報を識別し、該ビデオ及びオーディオ情報を上記第１又は第２のメインメモリに供給するパケット検出回路を更に備える請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項８】
先に記録されたデータを再生系に供給する再生機能を有し、
上記ディジタルストレージ装置は、先に記録されたデータの再生も行い、
上記誤り訂正回路は、上記制御回路の制御の下で、上記データに付加された冗長符号に応じて上記データのグループの誤り訂正を行い、
上記制御回路は、再生処理の第１段階において、上記第１のメインメモリにおける第１の誤り訂正されたデータを受信系に供給させ、その後、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを該第１の誤り訂正されたデータの代わりに記憶させ、同時に、上記誤り訂正回路に、上記第２のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正させ、
上記制御回路は、上記再生処理の第２段階において、上記第２のメインメモリにおける第２の誤り訂正されたデータを上記受信系に供給させ、その後、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを該第２の誤り訂正されたデータの代わりに記憶させ、同時に、上記誤り訂正回路に、上記第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正させ、
上記制御回路は、上記再生処理の第１及び第２段階を交互に行うことを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項９】
上記誤り訂正回路は、３つのレベルのパリティ符号化方式を用い、第３のパリティ符号化方式は上記データのグループ全体に対して用いられ、第２のパリティ符号化方式は該データのグループのサブグループに対して用いられ、第１のパリティ符号化方式は該データのサブグループのサブサブグループに対して用いられることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
上記ディジタルストレージ装置は、少なくとも１つの磁気ヘッドを備えた回転ドラムに対して磁気テープを走行させるビデオテープドライブであることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項１１】
上記回転ドラムには、２つの磁気ヘッドが異なるアジマス角で対向して配設されていることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項１２】
上記回転ドラムには、２対の磁気ヘッドが対向して配設され、各対の磁気ヘッドは、互いに異なるアジマス角を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項１３】
上記ディジタルストレージ装置は、磁気／光学ヘッドに対して光磁気ディスクを回転させるビデオディスクドライブからなることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項１４】
上記第１及び第２のメインメモリは、単一の集積回路に含まれ、該第１及び第２のメインメモリは、該単一の集積回路内のページであることを特徴する請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項１５】
記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、該記録されたデータを冗長符号と共に再生するデータ再生装置において、
第１及び第２のメインメモリと、
上記記録されたデータを再生するディジタルストレージ装置と、
上記データのグループを、それに付加された冗長符号に応じて誤り訂正する誤り訂正回路と、
上記データを再生及び誤り訂正し、誤り訂正されたデータを受信系に供給するように、上記第１及び第２のメインメモリ、ディジタルストレージ装置及び誤り訂正回路の動作を制御する制御回路とを備え、
上記制御回路は、再生処理の第１段階において、上記第１のメインメモリにおける第１の誤り訂正されたデータを上記受信系に供給させ、その後、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを該第１の誤り訂正されたデータの代わりに記憶させ、同時に、上記誤り訂正回路に上記第２のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正させ、
上記制御回路は、上記再生処理の第２段階において、上記第２のメインメモリにおける第２の誤り訂正されたデータを上記受信系に供給させ、その後、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを該第２の誤り訂正されたデータの代わりに記憶させ、同時に、上記誤り訂正回路に上記第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正させ、
上記制御回路は、上記再生処理の第１及び第２段階を交互に行うことを特徴とするデータ再生装置。
【請求項１６】
上記再生処理の第１段階から第２段階への移行期間において、上記制御回路は、上記第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを上記受信系に供給させ、同時に、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを上記第１のメインメモリに記憶させ、
上記再生処理の第２段階から第１段階への移行期間において、上記制御回路は、上記第１のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを上記受信系に供給させ、同時に、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを上記第２のメインメモリに記憶させることを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項１７】
上記誤り訂正回路が、上記第２のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正を完了した後、上記制御回路は、上記再生処理の第１段階から第２段階への移行期間を開始し、
上記誤り訂正回路が、上記第１のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正を完了した後、上記制御回路は、上記再生処理の第２段階から第１段階への移行期間を開始することを特徴とする請求項１６記載のデータ再生装置。
【請求項１８】
映像表示装置に表示するためにディジタルビデオ放送として伝送されるディジタルビデオデータであって、該ディジタルビデオデータの伝送誤りを示す誤り部を含むディジタルビデオデータに適用され、
上記誤り訂正回路は、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータ及び冗長符号に訂正不可能な誤りが検出されたときに、誤り信号を生成し、
上記誤り訂正回路からの誤り信号に応じて、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたディジタルビデオデータの誤り部を、該ディジタルビデオデータに誤りが存在することを示すように変更するエラーエンコーダを更に備え、
上記制御回路は、上記ディジタルビデオデータを上記エラーエンコーダを介して上記受信系に供給させることを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項１９】
記録時の速度より低速度での再生に適用され、上記ディジタルストレージ装置は、磁気ヘッドを備えた回転ドラムに対して磁気テープを走行させ、該磁気テープに記録された磁気トラックを読み出すビデオテープドライブであり、
上記制御回路は、上記ビデオテープドライブに記録時より低速度で上記回転ドラムの磁気ヘッドに対して上記磁気テープを走行させて、記録時より低速度で該磁気テープを再生するとともに、該回転ドラムを記録時と同じ速度で回転させ、該回転ドラムが２回転以上する間に該磁気テープに記録された各トラックを該磁気ヘッドが走査するようにし、
上記回転ドラムが複数回回転する間に各トラックから得られたデータを結合して、上記第１又は第２のメインメモリ内に記憶される完全な各トラックのデータを再構成する再構成回路を更に備える請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項２０】
上記再構成回路は、上記回転ドラムの回転中に上記磁気ヘッドによってトラックから得られたデータを記憶する中間的なメモリを備えることを特徴とする請求項１９記載のデータ再生装置。
【請求項２１】
上記再構成回路は、上記回転ドラムの回転中に得られた不完全な１トラックを上記第１又は第２のメインメモリに記憶させ、該不完全なトラックを重ね合わせて該第１又は第２のメインメモリ内に完全なトラックを形成させることを特徴とする請求項１９記載のデータ再生装置。
【請求項２２】
記録時より低速度での再生に適用され、上記ディジタルストレージ装置は、２つの磁気ヘッドが対向して配設された回転ドラムに対して磁気テープを走行させ、該磁気テープに記録された磁気トラックを読み出すビデオテープドライブであり、
上記制御回路は、上記ビデオテープドライブに記録時より低速度で上記回転ドラムの磁気ヘッドに対して上記磁気テープを走行させて、記録時より低速度で該磁気テープを再生するとともに、該回転ドラムを記録時と同じ速度で回転させ、該回転ドラムが少なくとも１回転する間に該磁気テープに記録された各トラックを該磁気ヘッドが走査するようにし、
上記両方の磁気ヘッドによって各トラックから得られたデータを結合して、上記第１又は第２のメインメモリに記憶される完全な各トラックのデータを再構成する再構成回路を更に備える請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項２３】
上記再構成回路は、上記回転ドラムが少なくとも１回転する間に上記両方の磁気ヘッドによってトラックから得られたデータを記憶する中間的なメモリを備えることを特徴とする請求項２２記載のデータ再生装置。
【請求項２４】
上記再構成回路は、上記回転ドラムの回転中に得られた不完全な１トラックを上記第１又は第２のメインメモリに記憶させ、該不完全なトラックは重ね合わせて該第１又は第２のメインメモリ内に完全なトラックを形成させることを特徴とする請求項２２記載のデータ再生装置。
【請求項２５】
上記誤り訂正回路は、３つのレベルのパリティ符号化方式を用い、第３のパリティ符号化方式は上記データのグループ全体に対して用いられ、第２のパリティ符号化方式は該データのグループのサブグループに対して用いられ、第１のパリティ符号化方式は該データのサブグループのサブサブグループに対して用いられることを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項２６】
上記ディジタルストレージ装置は、少なくとも１つの磁気ヘッドを備えた回転ドラムに対して磁気テープを走行させるビデオテープドライブであることを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項２７】
上記回転ドラムには、２つの磁気ヘッドが異なるアジマス角で対向して配設されていることを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項２８】
上記回転ドラムには、２対の磁気ヘッドが対向して配設され、各対の磁気ヘッドは、互いに異なるアジマス角を有することを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項２９】
上記ディジタルストレージ装置は、磁気／光学ヘッドに対して光磁気ディスクを回転させるビデオディスクドライブからなることを特徴とする請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項３０】
上記第１及び第２のメインメモリは、単一の集積回路に含まれ、該第１及び第２のメインメモリは、該単一の集積回路内のページであることを特徴する請求項１５記載のデータ再生装置。
【請求項３１】
記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、該データを再生することができるように、信号源からのデータを冗長符号と共にディジタルストレージ装置に記録するデータ記録方法において、
第１のメインメモリからの誤り訂正符号化されたデータを、記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給するステップと、その後、上記信号源からのデータを上記第１のメインメモリに記憶し、同時に、上記第２のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正符号化して該第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを生成するステップとからなる第１段階と、
上記第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを、記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給するステップと、その後、上記信号源からのデータを上記第２のメインメモリに記憶し、同時に、上記第１のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正符号化して該第１のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを生成するステップとからなる第２段階とを有し、
上記第１及び第２段階は交互に繰り返されることを特徴とするデータ記録方法。
【請求項３２】
上記第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給するとともに、上記信号源からのデータを上記第１のメインメモリに記憶するステップからなる上記第１段階から上記第２段階に移行する移行期間と、
上記第１のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給するとともに、上記信号源からのデータを上記第２のメインメモリに記憶するステップからなる上記第２段階から上記第１段階に移行する移行期間とを有することを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項３３】
上記第１段階から上記第２段階への移行期間は、上記第２のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正符号化の後に行われ、
上記第２段階から上記第１段階への移行期間は、上記第１のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正符号化の後に行われることを特徴とする請求項３２記載のデータ記録方法。
【請求項３４】
上記第１及び第２段階は、上記ディジタルストレージ装置で記録するために、上記第１又は第２のメインメモリに記憶された誤り訂正符号化されたデータをチャンネル符号化した後に、上記誤り訂正符号化されたデータを記録のために上記ディジタルストレージ装置に供給するステップを有することを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項３５】
完全な静止画像を表すデータと、動きを生成する該静止画像からの変化を表すデータとからなるディジタルビデオデータを記録するのに適用され、
上記完全な静止画像の圧縮画像を生成し、
上記圧縮画像が、上記ディジタルビデオデータとインタリーブされて上記第１又は第２のメインメモリに記憶され、上記圧縮画像と上記ディジタルビデオデータの両方が誤り訂正符号化され、上記ディジタルストレージ装置によって記録されることを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項３６】
上記圧縮画像を、上記ディジタルビデオデータと互換性のあるフォーマットに符号化することを特徴とする請求項３５記載のデータ記録方法。
【請求項３７】
３つのレベルのパリティ符号化方式を用い、第３のパリティ符号化方式は上記データのグループ全体に対して用いられ、第２のパリティ符号化方式は該データのグループのサブグループに対して用いられ、第１のパリティ符号化方式は該データのサブグループのサブサブグループに対して用いられることを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項３８】
上記ディジタルストレージ装置は、少なくとも１つの磁気ヘッドを備えた回転ドラムに対して磁気テープを走行させるビデオテープドライブであることを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項３９】
上記回転ドラムには、２つの磁気ヘッドが異なるアジマス角で対向して配設されていることを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項４０】
上記回転ドラムには、２対の磁気ヘッドが対向して配設され、各対の磁気ヘッドは、互いに異なるアジマス角を有することを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項４１】
上記ディジタルストレージ装置は、磁気／光学ヘッドに対して光磁気ディスクを回転させるビデオディスクドライブからなることを特徴とする請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項４２】
上記第１及び第２のメインメモリは単一の集積回路に含まれ、該第１及び第２のメインメモリは、該単一の集積回路内のページであることを特徴する請求項３１記載のデータ記録方法。
【請求項４３】
記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、ディジタルストレージ装置に記録されているデータを冗長符号と共に再生するデータ再生方法において、
第１のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを受信系に供給するステップと、その後、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを上記第１のメインメモリに記憶し、同時に、上記第２のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正して該第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを生成するステップとからなる第１段階と、
上記第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを上記受信系に供給するステップと、その後、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを上記第２のメインメモリに記憶し、同時に、上記第１のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正するステップとからなる第２段階とを有し、
上記第１及び第２段階は交互に繰り返されることを特徴とするデータ再生方法。
【請求項４４】
上記第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを上記受信系に供給するとともに、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを上記第１のメインメモリに記憶させるステップからなる上記第１段階から上記第２段階に移行する移行期間と、
上記第１のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを上記受信系に供給するとともに、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを上記第２のメインメモリに記憶させるステップからなる上記第２段階から上記第１段階に移行する移行期間とを有することを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項４５】
上記第１段階から上記第２段階への上記移行期間は、上記第２のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正の後に行われ、
上記第２段階から上記第１段階への移行期間は、上記第１のメインメモリに記憶されたデータの誤り訂正の後に行われることを特徴とする請求項４４記載のデータ再生方法。
【請求項４６】
映像表示装置に表示するためにディジタルビデオ放送として伝送されるディジタルビデオデータであって、該ディジタルビデオデータの伝送誤りを示す誤り部を含むディジタルビデオデータの再生に適用され、
上記ディジタルストレージ装置によって再生されたデータの誤り訂正を行う際に、訂正不可能な誤りが検出されたときは、上記ディジタルストレージ装置によって再生されたディジタルビデオデータの誤り部を、該ディジタルビデオデータに誤りが存在することを示すように変更することを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項４７】
記録時の速度より低速度での再生に適用され、上記ディジタルストレージ装置は、磁気ヘッドを備えた回転ドラムに対して磁気テープを走行させ、該磁気テープに記録された磁気トラックを読み出すビデオテープドライブであり、
上記ビデオテープドライブに記録時より低速度で上記回転ドラムの磁気ヘッドに対して上記磁気テープを走行させて、記録時より低速度で該磁気テープを再生するとともに、該回転ドラムを記録時と同じ速度で回転させ、該回転ドラムが２回転以上する間に該磁気テープに記録された各トラックを該磁気ヘッドが走査するようにし、
上記回転ドラムが複数回回転する間に各トラックから得られたデータを結合して、上記第１又は第２のメインメモリに記憶される完全な各トラックのデータを再構成することを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項４８】
上記結合処理は、中間的なメモリにおいて行われることを特徴とする請求項４７記載のデータ再生方法。
【請求項４９】
上記結合処理は、上記回転ドラムの回転中に得られた不完全な１トラックを上記第１又は第２のメインメモリに記憶し、該第１又は第２のメインメモリ内の該不完全なトラックを重ね合わせて該第１又は第２のメインメモリ内に完全なトラックを形成することを特徴とする請求項４７記載のデータ再生方法。
【請求項５０】
記録時の速度より低速度での再生に適用され、上記ディジタルストレージ装置は、２つの磁気ヘッドが対向して配設された回転ドラムに対して磁気テープを走行させ、該磁気テープに記録された磁気トラックを読み出すビデオテープドライブであり、
上記ビデオテープドライブに記録時より低速度で上記回転ドラムの磁気ヘッドに対して上記磁気テープを走行させて、記録時より低速度で該磁気テープを再生するとともに、該回転ドラムを記録時と同じ速度で回転させ、該回転ドラムが少なくとも１回転する間に該磁気テープに記録された各トラックを該磁気ヘッドが走査するようにし、
上記回転ドラムが複数回回転する間に各トラックから得られたデータを結合して、上記第１又は第２のメインメモリに記憶される完全な各トラックのデータを再構成する  ことを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項５１】
上記結合処理は、上記回転ドラムが少なくとも１回転する間に上記両方の磁気ヘッドによってトラックから得られたデータを中間的なメモリに記憶して行うことを特徴とする請求項５０記載のデータ再生方法。
【請求項５２】
上記結合処理は、上記回転ドラムの回転中に得られた不完全な１トラックを上記第１又は第２のメインメモリに記憶し、上記第１又は第２のメインメモリ内の該不完全なトラックを重ねて該第１又は第２のメインメモリ内に完全なトラックを形成することを特徴とする請求項５０記載のデータ再生方法。
【請求項５３】
３つのレベルのパリティ符号化方式を用い、第３のパリティ符号化方式は上記データのグループ全体に対して用いられ、第２のパリティ符号化方式は該データのグループのサブグループに対して用いられ、第１のパリティ符号化方式は該データのサブグループのサブサブグループに対して用いられることを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項５４】
上記ディジタルストレージ装置は、少なくとも１つの磁気ヘッドを備えた回転ドラムに対して磁気テープを走行させるビデオテープドライブであることを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項５５】
上記回転ドラムには、２つの磁気ヘッドが異なるアジマス角で対向して配設されていることを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項５６】
上記回転ドラムには、２対の磁気ヘッドが対向して配設され、各対の磁気ヘッドは、互いに異なるアジマス角を有することを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項５７】
上記ディジタルストレージ装置は、磁気／光学ヘッドに対して光磁気ディスクを回転させるビデオディスクドライブからなることを特徴とする請求項４３記載のデータ再生方法。
【請求項５８】
上記第１及び第２のメインメモリは単一の集積回路に含まれ、該第１及び第２のメインメモリは、該単一の集積回路内のページであることを特徴する請求項４３記載のデータ再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオデータの記録及び再生に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン信号は、アナログ信号として伝送され、記録されてきたが、最近、ディジタル伝送及び記録を採用したディジタルビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）が市場に導入され、米国では、テレビジョン信号のディジタル放送が、衛星から直接家庭のディジタルテレビジョン受信機という形で導入されている。
【０００３】
テレビジョン信号のディジタル放送では、画質を低下させずにテレビジョン信号の帯域幅を減少させる高度なデータ圧縮及び符号化技術が採用されている。このような技術としては、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）伝送規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１がある。この規格においては、ビデオ信号は、完全な静止画像を表す大量のデータを有する所謂Ｉフレームと、この静止画像との変化を表し、動きを生成する少量のデータを有する所謂Ｐフレーム及びＢフレームの連続とから構成される。Ｉフレームは、多数のＰフレーム及びＢフレームの間に点在し、低いレートで伝送される。
【０００４】
米国特許出願０８／３５８，８８０において、ディジタルＶＣＲを用いてディジタル放送信号を記録することにより、記録及びその後の再生の際にディジタル放送信号の忠実性を維持することが提案されている。
【０００５】
このディジタルＶＣＲを用いることにより、多くの場合、ディジタル放送信号に適用されているデータ圧縮技術に起因する問題が注目されている。このようなデータ圧縮技術では、通常、各データ値が前の複数のデータ値の関数として生成される可変長符号化を用いているので、あるデータ値の再生における誤りは、連続したデータ値に長く波及する畏れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような誤りの長い波及の再生品質に対する影響を防ぐために、上述した米国出願０８／３５８，８８０においては、３つのレベルの冗長符号、すなわちパリティを、ディジタルＶＣＲによって記録されるデータに付加する誤り訂正符号化が提案されている。第１レベル、第２レベル、第３レベルのパリティを用いて誤り訂正符号化されるデータの部分は順に大きくなり、第３レベル、すなわち最高レベルのパリティを用いて、略１００Ｋバイトのデータが誤り訂正符号化される。非常に大きなデータ量のデータを第３レベルのパリティを用いて誤り訂正符号化することにより、ディジタルビデオデータに通常適用されているようなランレングス符号化によって生じる種類の長いデータ誤りを防止している。
【０００７】
複数のレベルのパリティを用いることにより、記録及び再生の両方において、非常に大量のデータを比較的短い時間で処理及び操作しなければならず、データの符号化及び復号化が難しくなる。しかも、メモリは比較的高価なので、少量のメモリを用いて符号化及び復号化ができるようにすることが重要である。
【０００８】
本発明の目的は、メモリを効率的に使用することができるパリティ訂正符号化及び復号化を管理するデータ記録及び再生方法を提供し、さらに、これらの方法を用いたディジタルビデオレコーダ及び／又はプレーヤを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ記録装置は、記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、データを再生することができるように、データ及び冗長符号を記録するデータ記録装置において、第１及び第２のメインメモリと、データを記録するディジタルストレージ装置と、データのグループを受信し、データのグループからデータの誤り訂正に用いられる冗長符号を生成する誤り符号化回路と、信号源からデータを受信し、データを誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化されたデータを記録するように、第１及び第２のメインメモリ、ディジタルストレージ装置及び誤り訂正回路の動作を制御する制御回路とを備え、制御回路は、記録処理の第１段階において、第１のメインメモリにおける第１の誤り訂正符号化されたデータを記録するためにディジタルストレージ装置に供給させ、その後、信号源からのデータを第１の誤り訂正符号化されたデータの代わりに記憶させ、同時に、誤り訂正回路に第２のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正符号化させ、制御回路は、記録処理の第２段階において、第２のメインメモリにおける第２の誤り訂正符号化されたデータを記録するためにディジタルストレージ装置に供給させ、その後、信号源からのデータを第２の誤り訂正符号化されたデータの代わりに記憶させ、同時に、誤り訂正回路に第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正符号化させ、制御回路は、記録処理の第１及び第２段階を交互に行う。
【００１０】
また、本発明に係るデータ再生装置は、記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、記録されたデータを冗長符号と共に再生するデータ再生装置において、第１及び第２のメインメモリと、記録されたデータを再生するディジタルストレージ装置と、データのグループを、それに付加された冗長符号に応じて誤り訂正する誤り訂正回路と、データを再生及び誤り訂正し、誤り訂正されたデータを受信系に供給するように、第１及び第２のメインメモリ、ディジタルストレージ装置及び誤り訂正回路の動作を制御する制御回路とを備え、制御回路は、再生処理の第１段階において、第１のメインメモリにおける第１の誤り訂正されたデータを受信系に供給させ、その後、ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを第１の誤り訂正されたデータの代わりに記憶させ、同時に、誤り訂正回路に第２のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正させ、制御回路は、再生処理の第２段階において、第２のメインメモリにおける第２の誤り訂正されたデータを受信系に供給させ、その後、ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを第２の誤り訂正されたデータの代わりに記憶させ、同時に、誤り訂正回路に第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正させ、制御回路は、再生処理の第１及び第２段階を交互に行う。
【００１１】
また、本発明に係るデータ記録方法は、記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、データを再生することができるように、信号源からのデータを冗長符号と共にディジタルストレージ装置に記録するデータ記録方法において、第１のメインメモリからの誤り訂正符号化されたデータを、記録のためにディジタルストレージ装置に供給するステップと、その後、信号源からのデータを第１のメインメモリに記憶し、同時に、第２のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正符号化して第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを生成するステップとからなる第１段階と、第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを、記録のためにディジタルストレージ装置に供給するステップと、その後、信号源からのデータを第２のメインメモリに記憶し、同時に、第１のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正符号化して第１のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータを生成するステップとからなる第２段階とを有し、第１及び第２段階は交互に繰り返される。
【００１２】
また、本発明に係るデータ再生方法は、記録されたデータを冗長符号を用いて誤り訂正することにより、ディジタルストレージ装置に記録されているデータを冗長符号と共に再生するデータ再生方法において、第１のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを受信系に供給するステップと、その後、ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを第１のメインメモリに記憶し、同時に、第２のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正して第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを生成するステップとからなる第１段階と、第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータを受信系に供給するステップと、その後、ディジタルストレージ装置によって再生されたデータを第２のメインメモリに記憶し、同時に、第１のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正するステップとからなる第２段階とを有し、第１及び第２段階は交互に繰り返される。
【００１３】
具体的には、本発明の原理によれば、記録は２段階の処理で行われる。第１段階において、第１のメインメモリは、誤り訂正符号化されたデータを出力し、信号源からの新たなデータを記憶するのに用いられる。第１のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータが記録ヘッドに供給された後、信号源からのデータが第１のメインメモリの該当箇所に記憶される。第１段階においては、同時に、誤り訂正回路が、第２のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正符号化する。記録処理の第２段階においては、第１及び第２のメインメモリの役割が逆転する。すなわち、第２のメインメモリにおける誤り訂正符号化されたデータは記録ヘッドに供給され、信号源からのデータは、誤り訂正符号化されたデータの代わりに第２のメインメモリに記憶される。同時に、誤り訂正回路は、第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正符号化する。
【００１４】
また、再生も２段階の処理で行われる。再生処理の第１段階においては、第１のメインメモリは、誤り訂正されたデータをテレビジョン受像機等の受信系に出力し、再生ヘッドからの新たなデータを記憶するのに用いられる。第１のメインメモリにおける誤り訂正されたデータが受信系に供給された後、再生ヘッドからのデータが第１のメインメモリの該当箇所に記憶される。同時に、第１段階では、誤り訂正回路は、第２のメインメモリに記憶されたデータを誤り訂正する。再生処理の第２段階においては、第１及び第２のメインメモリの役割が逆転する。すなわち、第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータは受信系に供給され、信号源からのデータは、誤り訂正されたデータの代わりに第２のメインメモリに記憶される。同時に、誤り訂正回路は、第１のメインメモリに先に記憶されたデータを誤り訂正化する。
【００１５】
上述した各段階において用いられる第１及び第２のメインメモリを、別々の集積回路として構成してもよく、また、単一の集積回路、すなわちメモリチップ内のページとしてもよい。
【００１６】
本発明に係るデータ記憶装置は、上述した記録機能、再生機能の一方又は両方を備える。後述する本発明の具体的な実施の形態では両方の機能を備えているものとする。
【００１７】
この実施の形態では、記録及び再生の両モードにおいて、上述した２段階の間に移行期間が存在する。すなわち、この移行期間は、誤り訂正符号化又は誤り訂正のほとんど又は全てが完了した後で、第１及び第２のメインメモリの役割を切り換えて、第１及び第２のメインメモリにおいて新たな誤り訂正符号化又は誤り訂正を開始する前に発生する。例えば、再生処理の第１及び第２段階の間の移行期間では、直前に完了した誤り訂正処理の結果得られた第２のメインメモリにおける誤り訂正されたデータが、第２のメインメモリから読み出され、受信系に供給される。同時に、再生ヘッドからのデータが、第１のメインメモリに書き込まれ続ける。この移行期間は、第２のメインメモリが一杯になるまで続き、一杯になった時点で上述したように第２段階が開始される。また、他の例として、記録処理の第１段階から第２段階への移行期間では、誤り訂正符号化されたデータが第２のメインメモリから読み出され、記録ヘッドに供給される。この間、信号源からのデータが第１のメインメモリに書き込まれている。
【００１８】
後述する具体的な実施の形態においては、回転ドラムを用いたビデオテープドライブ装置によって記録及び再生が行われる。他の実施の形態では、記録及び再生は、半径方向に移動するヘッドに対して回転するビデオディスク、他の適切なディジタル記録媒体によって行われる。後述するビデオテープドライブ装置では、再生ヘッドの多数のパスからビデオテープ上のデータトラックを再構成することにより、記録されたデータの変速再生が可能となる。
【００１９】
さらに、後述する具体的な実施の形態においては、誤り訂正符号化された信号は、上述したＭＰＥＧフォーマット等の圧縮フォーマットを用いる。パケット検出回路が、完全な静止画像を含むＭＰＥＧフレームを識別し、これらの静止画像は、特殊効果再生機能を可能にするトリックプレイデータを生成するのに用いられ、トリックプレイデータはＭＰＥＧ符号化データと共に記録される。このトリックプレイデータは、再生時に再構成され、順方向及び逆方向スキャンの特殊効果再生モードで用いられる。このため、再生装置は、トリックプレイデータからＭＰＥＧ互換のパケットを形成するエンコーダを備えている。ＭＰＥＧ互換のパケットは、特殊効果再生モード時に表示のために送られる。
【００２０】
本発明の上述した特徴及び他の特徴並びに利点は、図面及びその説明によって明らかにされる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
具体的な実施の形態の詳細な説明
図１に示すように、本発明の原理を適用したディジタルＶＣＲ１００は、ディジタル放送信号を受信し、復号化するセットトップデコーダ１１０と共に用いられるのが好ましい。セットトップデコーダ１１０は、アンテナ（図示せず）からのディジタル放送信号を受信するチューナ１１１を備えている。選局されたディジタル放送信号は、復調器１１２によって復調されて、前方誤り訂正器１１３に供給される。前方誤り訂正器１１３は、ディジタル放送信号から放送誤り及び受信誤りを除去し、誤り訂正された信号を解読器１１４に供給する。解読器１１４は、利用者のスマートカード１１５から許可情報を読み出し、利用者がどの番組チャンネルにアクセスできるかを判定する。これらの番組チャンネルの信号はＭＰＥＧデコーダ１１７に供給され、ＭＰＥＧデコーダ１１７は、ＭＰＥＧ符号化されたディジタル放送信号（以下、ＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号という。）を復号化して、テレビジョン受像機９０に表示するためにアナログ信号を出力する。
【００２２】
ディジタルＶＣＲ１００は、セットトップデコーダ１１０のＭＰＥＧデコーダ１１７とディジタル信号通信ライン１０１を介して、データを送受信する。ディジタル信号通信ライン１０１を介して供給されるＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号は、後述するように、ＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号の符号化及び処理を行うトランスポートレイヤ処理回路１０２によって処理される。さらに、後述するようにトリックプレイ処理回路１０３によって符号化及び処理が行われる。処理されたデータは、後述するように誤り訂正符号化器１０５によって誤り訂正符号化され、チャンネルコーデック１０６によって記録のためにチャンネル符号化され、その後、回転ドラム１０８上の磁気ヘッドによって、磁気テープからなるビデオテープ１０７に記録される。回転ドラム１０８上の磁気ヘッドによって、ビデオテープ１０７から再生されたデータは、ディジタルＶＣＲ１００のチャンネルコーデック１０６、誤り訂正符号化器１０５によって復号化及び誤り訂正され、ＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号としてディジタル信号通信ライン１０１を介して戻され、ＭＰＥＧデコーダ１１７によって復号化され、アナログ信号としてテレビジョン受像機９０に供給される。
【００２３】
図２Ａに示すように、ディジタル放送によって搬送され、受信される図１のディジタル信号通信ライン１０１上のＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号は、それぞれヘッダ１３０とペイロード１３２を有するパケット１２８が連続したフォーマットを有する。各ヘッダ１３０の後には、伝送されるデータを含むペイロード１３２が続いている。ペイロード１３２は、ディジタル符号化ビデオ情報と、ディジタル符号化オーディオ情報と、ディジタル符号化プログラムと、制御情報とを含んでいる。各ペイロード１３２に関連したヘッダ１３０は、特に、それに続くペイロード１３２のディジタル情報を受信者がコピーしてもよいか否か、及びコピーの方法を示すデータを含むコピーライトフィールド１３４を有している。また、ヘッダ１３０は、そのヘッダ１３０に関連したペイロード１３２のディジタル情報に欠陥があるどうかの様々な誤り状態を示すデータを含むエラーフィールド１３６を有している。
【００２４】
図２Ｂに示すように、ＭＰＥＧ符号化のパケット１２８のペイロード１３２に挿入されているビデオ情報は、上述のように、それぞれが完全な静止画像を表す大量のデータを有するＩフレーム１４０の連続と、それぞれがＩフレーム１４０の静止画像に対する画像の動きを再現するための変化を表すＰフレームとＢフレーム１４２の連続とからなる。図２Ｂに示すＩフレーム、Ｐフレーム及びＢフレームは、画像の解像度、伝送されるフレームのサイズ、及び使用されるペイロードのフォーマットのサイズに応じて、ＭＰＥＧ符号化デジタル放送信号の単一のペイロードに符号化され、又は複数のペイロードに符号化される。
【００２５】
図３に示すように、ディジタルＶＣＲ１００は、そのフロントエンドに、トランスポートレイヤ処理回路１０２と、トリックプレイ処理回路１０３とを備えている。ディジタルＶＣＲ１００のこれらの各部は、互いに作用して、ディジタルＶＣＲ１００によって記録されるＭＰＥＧ符号化データを生成する。
【００２６】
ディジタル信号通信ライン１０１のうちのライン１０１Ａを介してディジタルＶＣＲ１００に供給されるＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号は、まず、パケット検出回路１０９に供給され、パケット検出回路１０９は、ライン１０１Ａ上のＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号のパケット１２８を識別し、ビデオ及びオーディオ情報を含むパケットと、制御情報及び他の放送情報を含むパケットとを分離する。ビデオ及びオーディオパケットは、パケット検出回路１０９からピクチャエレメンタリストリーム（picture elementary stream：以下、ＰＥＳという。）検出回路１１９とコピーライト制御回路１２１に供給される。他のパケットは、番組ガイド情報及び加入者許可データ等の補助的な放送情報を含み、ライン１０４を介してディジタルＶＣＲ１００のＣＰＵ（図示せず）に出力されて、処理される。このようにして、ディジタルＶＣＲ１００は、ＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号の番組情報又は他の情報を利用及び／又は表示することができる。
【００２７】
コピーライト制御回路１２１は、パケット検出回路１０９から供給されるビデオ及びオーディオ情報を含むパケット１２８を処理して、各パケット１２８のヘッダ１３０のコピーライトフィールド１３４を調べる。コピーライト制御回路１２１は、パケット１２８のコピーライトフィールド１３４のデータに基づいて、ディジタルＶＣＲ１００のユーザによるビデオ及びオーディオ情報のコピーを制御する。したがって、例えば、コピーライトフィールド１３４が、そのコピーライトフィールドに対応するパケット１２８がコピーされるべきではないことを示しているときは、コピーライト制御回路１２１は、パケット１２８のコピーを防止するようにディジタルＶＣＲ１００のＣＰＵに指示する。あるいは、コピーライトフィールド１３４が、対応するパケット１２８の内容が１回のみコピーできることを示しているときは、コピーライト制御回路１２１は、パケット１２８の内容をそれ以上コピーできないことを示すようにコピーライトフィールド１３４の内容を変更する。この結果、ディジタルＶＣＲ１００が記録しているパケット１２８を再生するとき、コピーライト制御回路を有する第２のディジタルＶＣＲに再生データが入力されると、受信側の第２のディジタルＶＣＲは、パケット１２８が更にコピーされるのを防止する。さらにまた、コピーライトフィールド１３４がコピー可能な回数を示しているときは、コピーライト制御回路１２１は、ディジタルＶＣＲ１００から記録のためにパケット１２８を送出する前に、コピー可能な回数を１回分減少させる。また、コピーライトフィールド１３４が、何回でもコピーすることができることを示しているときは、コピーライト制御回路１２１は、その内容を変更せずにパケット１２８を送出する。
【００２８】
コピーライト制御回路１２１から出力されたパケット１２８は、バッファメモリ１１６に供給されて記憶され、図４を用いて後述する処理が施される。
【００２９】
また、パケット検出回路１０９は、ビデオ及びオーディオ情報をＰＥＳ検出回路１１９に供給する。ＰＥＳ検出回路１１９は、ビデオパケットを識別して、ビデオパケットをオーディオパケットから分離する。ビデオパケットは、シーケンスヘッダ検出回路１１８に供給され、オーディオパケットは捨てられる。
【００３０】
シーケンスヘッダ検出回路１１８は、Ｉフレーム１４０（図２Ｂ）のビデオパケットを検出する。Ｉフレーム１４０のデータは、係数カウンタ１２０及びハフマンテーブル１２２に供給され、係数カウンタ１２０及びハフマンテーブル１２２は、Ｉフレームのデータを圧縮して、ライン１０１Ａ上のＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号（以下、ＭＰＥＧ符号化データともいう。）における完全な静止画像を表す圧縮画像のデータを形成する。係数カウンタ１２０及びハフマンテーブル１２２は、ビデオ信号から高周波数成分を除去することにより、Ｉフレームのデータを圧縮する。この結果、ディジタルＶＣＲ１００の順方向及び逆方向スキャンの特殊効果再生モードにおいて、ライン１０１Ａを介して供給された完全な静止画像を効率的に表す比較的少量のデータが得られる。これらの圧縮画像のデータは、（ＭＰＥＧ符号化ディジタル放送信号と同じフォーマットになるように）パケットエンコーダ１２３によってＭＰＥＧパケットに変換されてバッファメモリ１２４に記憶され、図４を用いて後述するような完全なビデオ信号と結合される。
【００３１】
圧縮画像のデータ（以下、トリックプレイデータという。）は、ディジタルＶＣＲ１００が順方向及び逆方向スキャンを行えるように生成される。順方向及び逆方向スキャン機能において、ディジタルＶＣＲ１００は、ライン１０１Ａ上のＭＰＥＧ符号化データにおける完全なビデオ情報を表す画像データの高速シーケンスを生成することができる。ディジタルＶＣＲによって、トリックプレイデータが符号化されて、ビデオテープに記録され、その後、再生される動作は、上述した米国特許出願０８／２４８，１７６及び０８／３２７，３７０に詳細に開示されている。
【００３２】
以下に詳細に説明するように、ディジタルＶＣＲ１００での再生の際に、ディジタルＶＣＲ１００によって以前にビデオテープ１０７に書き込まれたＭＰＥＧパケットは、ディジタルＶＣＲ１００によってビデオテープ１０７から読み出され、バッファメモリ１１６、１２４に記憶されて、出力される。これらのＭＰＥＧパケットは、エラーエンコーダ１４４によってバッファメモリ１１６、１２４から読み出される。また、エラーエンコーダ１４４は、ＭＰＥＧパケットの再生中にバッファメモリ１１６に訂正不可能な誤りが発生したか否かを示すライン１４６上の誤り信号に応じて、動作する。エラーエンコーダ１４４は、訂正不可能な誤りが発生しなかったときは、ＭＰＥＧパケットを、図１に示すディジタル信号通信ライン１０１のうちのライン１０１Ｂを介して直接出力し、ＭＰＥＧパケットは、図１に示すセットトップデコーダ１１０のＭＰＥＧデコーダ１１７によって復号化され、そして、テレビジョン受像機９０（図１）に表示が行われる。一方、エラーエンコーダ１４４は、ディジタルＶＣＲ１００によるＭＰＥＧパケットの再生中に訂正不可能な誤りが発生したときは、ライン１４６を介して供給される誤り信号に応じて、バッファメモリ１１６、１２４から読み出した各パケット１２８のヘッダ１３０のエラーフィールド１３６の内容を変更する。エラーエンコーダ１４４は、エラーフィールド１３６の値を、伝送誤りを示す値に変更する。そして、ＭＰＥＧパケットは、同様に、ライン１０１Ｂを介して出力され、図１のＭＰＥＧデコーダ１１７によって復号化される。このように、ビデオ画像の再生時に誤りがあるときに、この誤りを示す指標がセットトップデコーダ１１０に供給され、セットトップデコーダ１１０は、この誤りに対して適切な処理を行うことができる。
【００３３】
上述のように、このディジタルＶＣＲ１００は、順方向及び逆方向スキャンの特殊効果再生モードだけではなく、ＭＰＥＧ符号化データの通常の再生も行うことができる。通常再生時には、完全なＭＰＥＧ符号化データがバッファメモリ１１６に供給され、エラーエンコーダ１４４によって読み出される。一方、特殊効果再生時には、ＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータがバッファメモリ１２４に供給され、エラーエンコーダ１４４によって読み出される。したがって、特殊効果再生時には、ＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータが、テレビジョン受像機９０での表示のために用いられ、ディジタルＶＣＲ１００の利用者は、順方向及び逆方向スキャン中に、ビデオテープ１７０上の完全なＭＰＥＧ符号化データに基づいた画像を見ることができる。
【００３４】
図４は、図１の誤り訂正符号化器１０５及びチャンネルコーデック１０６の具体的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、ＭＰＥＧ符号化データが供給され、トランスポートレイヤ処理回路１０２及びトリックプレイ処理回路１０３によって処理された後、得られるＭＰＥＧ符号化データに対して誤り訂正符号化及びチャンネル符号化の処理が施され、最終的には回転ドラム１０８上の１又は複数の磁気ヘッドによってビデオテープ１０７に記録される。上述のように、ＭＰＥＧ符号化データは、誤り訂正符号化及びチャンネル符号化のためにバッファメモリ１１６、１２４に記憶される。誤り訂正符号化及びチャンネル符号化は、エンコーダ／デコーダ回路１５０によって行われる。エンコーダ／デコーダ回路１５０での誤り訂正符号化の後、ＭＰＥＧ符号化データは、パラレル／シリアル変換器１５２に供給され、記録／再生用のアンプ１５４を介して、回転ドラム１０８上の磁気ヘッド、すなわち図４に示すヘッドＡ、Ｂによってビデオテープ１０７に記録される。
【００３５】
エンコーダ／デコーダ回路１５０は、誤り訂正符号化、チャンネル符号化、誤り訂正、チャンネル復号化を行う多数の機能部を備える。具体的には、バッファメモリ１１６、１２４からのＭＰＥＧ符号化データ（以下、単にデータともいう。）は、２つのメインメモリ１５６、１５８のうちの１つに転送される。メインメモリ１５６、１５８は、それぞれ約１５０Ｋバイトの容量を有する。誤り訂正回路１６０は、メインメモリ１５６、１５８に記憶されたデータを、３レベルのリードソロモン誤り訂正法を用いて、誤り訂正符号化するとともに、この誤り訂正符号法を用いてデータの誤り訂正を行う（誤り訂正回路１６０は、ライン１４６を介してエラーエンコーダ１４４（図３）に供給する誤り信号を生成する。）。コントロールヘッダ生成回路１６２は、ビデオテープ１０７に記録される誤り訂正符号化されたデータにコントロールヘッダを挿入する。最後に、チャンネル符号化回路１６４は、ビタビ復号等の誤りを防止するのに適したチャンネル符号化法によって、メインメモリ１５６、１５８内のデータをチャンネル符号化する。このように符号化された後、メインメモリ１５６、１５８に記憶されているデータは、パラレル／シリアル変換器１５２に供給されて、シリアルデータに変換され、アンプ１５４を介して磁気ヘッド、すなわちヘッドＡ、Ｂに供給され、ビデオテープ１０７に記録される。
【００３６】
再生の際には、ビデオテープ１０７からヘッドＡ、Ｂによって再生されたチャンネル符号化されたデータに対応した信号は、アンプ１５４を介してフェーズロックドループ回路１６６に供給される。フェーズロックドループ回路１６６は、アナログ／ディジタル変換器１６８によってディジタル化されるアナログ電圧を生成する。そして、ディジタル化によって得られたデータは、チャンネルデコーダ１７０によって、チャンネル符号化が復号化される。復号化されたデータは、シリアル／パラレル変換器１７２によってパラレルデータに変換される。シリアル／パラレル変換器１７２からのデータは、メモリ１７４に記憶される。
【００３７】
後述するように、メモリ１７４は、ビデオテープ１０７の１本のトラックから複数回のバッチで読み出されたデータを結合して完全なトラックのデータを編集するのに用いられる。そして、メモリ１７４からのデータは、メインメモリ１５６、１５８に転送されて、誤り訂正された後、バッファメモリ１１６、１２４に供給されて、出力される。この１本のトラックから複数回のバッチで読み出されるデータを結合する処理は、メインメモリ１５６、１５８がこの処理と以下に説明する他の処理を行うのに十分な処理速度を有しているときは、メインメモリ１５６、１５８で行うようにしてもよい。メインメモリ１５６、１５８がこの処理を行うのに十分な処理速度を有していないときは、この処理はメモリ１７４で行う。
【００３８】
制御回路（図示せず）は、バストランシーバＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと連係して動作し、メインメモリ１５６、１５８と、上述した他の回路、すなわち誤り訂正回路１６０、チャンネル符号化回路１６４との間のデータの流れを管理する。これらの回路を用い、メインメモリ１５６、１５８によって行われる処理を、図６Ａ〜図７Ｅを用いて後述する。
【００３９】
図５に示すように、回転ドラム１０８上の磁気ヘッドによって、ビデオテープ１０７のトラック１８０にはデータが記録される。ビデオテープ１０７に対する回転ドラム１０８の回転により、通常、図５に示す角度で、ビデオテープ１０７の幅に亘ってデータが書き込まれたトラック１８０が順次形成される。上述のように、ビデオテープ１０７に記録されるデータは、３つの独立したレベルのパリティを用いて誤り訂正符号化されている。最高レベルのパリティビットＣ３は、誤りに対する保護を高めるために、大きなブロックのデータを誤り訂正符号化するのに用いられる。これは、記録データが（ＭＰＥＧディジタルビデオにおいて用いられるように）ランレングス符号化されている場合に、特に重要である。ランレングス符号化においては、１つの誤りが大量のデータに悪影響を与える可能性があるからである。パリティビットＣ３は、誤り訂正符号化されたディジタルビデオデータと共に、ビデオテープ１０７上の独立した複数のトラックに記録される。かくして、１０本のトラックからなる各グループにおいて、７本のトラックＴ０、Ｔ１、・・・Ｔ５、Ｔ６にはディジタルビデオデータ（以下、ディジタルビデオ情報ともいう。）が記録され、残りの３本のトラックＴ７、Ｔ８、Ｔ９にはパリティビット（以下、パリティ情報ともいう。）Ｃ３が記録される。この結果、図５に示すように、パリティ情報Ｃ３は、ビデオテープ１０７上でディジタルビデオ情報によって挟まれる。
【００４０】
ディジタルビデオ情報が記録されたトラック１８０は、図５に詳細に示すようなフォーマットを有する。具体的には、このフォーマットでは、ＩＴＩ領域１８２が設けられており、このＩＴＩ領域１８２には、挿入編集を可能にしたり、ディジタルＶＣＲ１００がビデオテープ１０７からトラックの構成情報を得ることを可能にする周波数が同期された信号を生成するのに用いられる。ＩＴＩ領域１８２の後には、オーディオ領域１８４が設けられている。オーディオ領域１８４は、トラック１８０のディジタルビデオ情報に関連したディジタルオーディオ情報を記録するのに用いられる。ビデオ領域１８６は、ビデオ又はＭＰＥＧ符号化オーディオ／ビデオ情報を記録するのに用いられる。最後に、領域１８８は、サブコード情報を記録するのに用いられる。サブコード情報は、現トラックのトラック番号を示し、ディジタルＶＣＲ１００が時間コードを表示したり、及び／又はユーザがビデオテープの特定の時間位置にキュー信号を挿入したり、特定の時間位置を検索できるようにする情報である。
【００４１】
図１に示す本発明の実施の形態では、ビデオ領域１８６は、ディジタルＶＣＲ１００によって記録されるＭＰＥＧ符号化データを全て記録するために用いられる。このＭＰＥＧ符号化データは、図２Ａを用いて上述したように、ビデオ情報及びオーディオ情報の両方を含んでいる。この結果、ＭＰＥＧ符号化データの伝送においては、オーディオ領域１８４には、オーディオ情報を記録する必要がない。したがって、オーディオ領域１８４を、二次的なオーディオ情報、例えば元のオーディオ情報を二重書きするのに用いることができる。あるいは、オーディオ領域１８４を、ビデオ領域１８６に記録されるＭＰＥＧ符号化データの伝送に関する情報を記録するのに用いることもできる。
【００４２】
各トラック１８０のビデオ領域１８６は、１４９個のシンクブロック１９０が連続したものとしてフォーマットされている。最初の１３８個のシンクブロック１９０は、ＭＰＥＧ符号化データを含み、後の１１個のシンクブロック１９０は、中間レベルのパリティ情報、すなわちパリティビットＣ２を含んでいる。後の１１個のシンクブロック１９０に記録されたパリティビットＣ２は、ビデオ領域１８６内の先行する１３８個のシンクブロック１９０の内容を誤り訂正するために用いられ、約１０Ｋバイト以下のデータに影響を与える誤りを訂正する中間レベルの誤り訂正に用いられる。
【００４３】
各シンクブロック１９０は、図５に更に示すように、シンクブロック１９０の内容を識別する多数のフィールドを含んでいる。具体的には、シンクブロック１９０は、同期を取るための２バイトの特別なパターン（同期部１９２）で始まる。このパターンは、後続の情報のバイナリディジットのパターンの位相をロックするために用いられ、再生時には、情報はディジット毎に再生される。同期部１９２の後には、ＩＤ部１９４が設けられており、ＩＤ部１９４は、シンクブロック１９０の順番を示す３バイトのバイナリ番号を含んでいる。例えば、ビデオ領域１８６の第１番目のシンクブロック１９０はＩＤ１を有し、ビデオ領域１８６の第２番目のシンクブロック１９０はＩＤ２を有し、以下、同様に続いている。ＩＤ部１９４の後には、コントロールヘッダ１９６が設けられており、このコントロールヘッダ１９６は１バイトからなり、その値は、シンクブロック１９０内のデータの種類を識別するのに用いられる。
【００４４】
シンクブロック１９０は、ディジタルデータ伝送路から直接受信されたＭＰＥＧ符号化データ、あるいは上述したＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータを含んでいる。シンクブロック１９０が標準のＭＰＥＧ符号化データを含んでいるときは、コントロールヘッダ１９６は、第２ビット〜第４ビットに３ビットからなるシリアルナンバを含むとともに、第７ビットにバイナリで「０」を含んでいる。一方、シンクブロック１９０がＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータを含んでいるときは、コントロールヘッダ１９６は、３ビットのシリアルナンバに加えて、第５ビットに１から０にトグルするトグルビットを含み（トラックのグループは、このビットの値として交互に１と０を有し、グループ内のトラック数は、特殊効果再生時に磁気ヘッドが走査する最小のトラック数に等しい。）、また、第６ビットに、ＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータが、表示される新たなフレーム内の第１シンクブロックであるか否かを識別する新フレームビットを含み、第８ビットにＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータの種類を示すビットを含んでいる。ＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータは、コントロールヘッダ１９６の第７ビットにおける１ビットのバイナリ値によっても識別することができる。
【００４５】
条件によっては、例えばＭＰＥＧ符号化データがビデオテープ１０７のビデオ領域１８６を満たすのに不十分であるときは、「フィラー（filler）」シンクブロックをビデオ領域１８６に挿入する必要がある。このような条件では、フィラーシンクブロックは、ビデオ領域１８６を満たすために、ビデオ領域１８６に加えられる。フィラーシンクブロックは、コントロールヘッダ１９６の第１ビットがバイナリの１で示される。図５に示すように、シンクブロック１９０が完全なＭＰＥＧ符号化データ又はＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータを含んでいるときは、コントロールヘッダ１９６の第１ビットは「０」である。
【００４６】
コントロールヘッダ１９６の後には、７６バイトからなるデータ領域１９８が設けられており、このデータ領域１９８には、７６バイトの完全なＭＰＥＧ符号化データ又はＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータ（又はフィラーシンクブロックのときは、フィラー）を含んでいる。データ領域１９８の後には、パリティ領域２００が設けられており、このパリティ領域２００は、先行する８２バイトのデータから生成される８バイトのパリティビットを含んでいる。この最低レベルのパリティビット、すなわちパリティビットＣ１は、約１００バイトのデータに影響を及ぼす小さなランダム誤りの訂正に用いられる。
【００４７】
図５に示すように、各シンクブロック１９０は、９０バイトからなる。したがって、トラック１８０のビデオ領域１８６は、１３．４１Ｋバイトのデータを含んでいる。したがって、トラック１８０は、約１５Ｋバイトのデータを含み、１０本のトラック１８０は、約１５０Ｋバイトのデータを含んでいる。この結果、パリティビットＣ３を用いて７トラック分のデータを誤り訂正符号化するには、約１５０Ｋバイトのデータを記憶して、これらのデータをパリティビットＣ３を用いて操作しなければならない。
【００４８】
つぎに、記録時にメインメモリ１５６、１５８で実行される具体的な処理を図６Ａ〜図６Ｅに示す。記録処理には、メインメモリ１５６、１５８の両方を２段階で用いる。図６Ａに示す記録処理の第１段階において、バッファメモリ１１６、１２４からのＭＰＥＧ符号化データ又はＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータ（以下、単にデータともいう。）がメインメモリ１５６の領域２２０に記憶される。一方、先に誤り訂正符号化されたデータが、メインメモリ１５６の領域２２１から読み出される。これらの処理が行われている間、メインメモリ１５８に先に記憶されたデータは、誤り訂正回路１６０により、パリティ情報Ｃ３を用いて誤り訂正符号化される。
【００４９】
時間の経過と共に、メインメモリ１５６内の連続したメモリ位置にデータの書込及び読出が続けられ、メインメモリ１５８内のデータの誤り訂正符号化が続けられる。図６Ａの処理後、図６Ｂに示すように、バッファメモリ１１６、１２４からの新たな完全なＭＰＥＧ符号化データ又はＭＰＥＧ符号化トリックプレイデータが、メインメモリ１５６の領域２２２に記憶される。一方、先に誤り訂正符号化されたデータは、メインメモリ１５６の領域２２４から読み出される。
【００５０】
なお、バッファメモリ１１６、１２４から入力されたデータが、領域２２２に先行する各メモリ位置に順に書き込まれ、一方、同時に、先に誤り訂正符号化されたデータが、領域２２４に先行する各メモリ位置から順に読み出されている。メインメモリ１５６内のあるメモリ位置が読まれ、そこに記憶されていた誤り訂正符号化されたデータは、ビデオテープへの記録のために記録ヘッドに供給され、このメモリ位置に、誤り訂正符号化されていない新たなデータが書き込まれる。したがって、誤り訂正符号化されたデータが読み出されるメモリ位置は、バッファメモリ１１６、１２４からの新たなデータが書き込まれるメインメモリ１５６内のメモリ位置より前方であって、順にメインメモリ１５６内を移動する。
【００５１】
このメインメモリ１５６に対する読出及び書込が続けられている間に、誤り訂正回路１６０は、メインメモリ１５８内での誤り訂正符号化を続ける。したがって、メインメモリ１５８内でのパリティビットＣ３を用いた誤り訂正符号化（以下、Ｃ３パリティ符号化という。）が完了した後、メインメモリ１５８内でのＣ２パリティ符号化が行われる。メインメモリ１５８は、ビデオテープ１０７に記録される連続した１０トラック分のデータを記憶している。したがって、図６Ａに示すように、メインメモリ１５８に記憶されている情報の全トラックに亘ってＣ３パリティ符号化が実行される。図６Ｂに示すように、Ｃ２パリティ符号化は、メインメモリ１５８に記憶されている各トラックに対して１回ずつ行われるので、メインメモリ１５８内では１０回行われる（Ｃ２パリティ符号化は、ＭＰＥＧ符号化データ自体を有するトラックだけではなく、後にパリティビットＣ３を含むことになるトラックに対しても行われる。）。
【００５２】
図６Ｂに示す時点の後、メインメモリ１５６、１５８で行われていた処理は、図６Ｃに示す状態になる。図６Ｃに示すように、バッファメモリ１１６、１２４からの新たなデータが、メインメモリ１５６の最終近辺の領域２２６に記憶され、同時に、先に誤り訂正符号化されたデータが、メインメモリ１５６の最終エントリである領域２２８から読み出される。一方、メインメモリ１５８において、誤り訂正回路１６０は、Ｃ２パリティ符号化を完了し、Ｃ１パリティ符号化及びチャンネル符号化を開始している。
【００５３】
具体的には、図５において説明したように、各シンクブロック１９０は、パリティ情報Ｃ１を用いて誤り訂正符号化される。したがって、誤り訂正回路１６０は、メインメモリ１５８に記憶されている各シンクブロック１９０をＣ１パリティ符号化する。したがって、Ｃ１パリティ符号化は、誤り訂正回路１６０によって、メインメモリ１５８内において１４９回行われ、各処理は、９０バイトのデータからなる小ブロックに対して行われる。
【００５４】
上述したように、メインメモリ１５８で行われるこの最後の誤り訂正符号化の際に、メインメモリ１５８内のデータに対するチャンネル符号化も行われる。具体的には、チャンネル符号化回路１６４は、メインメモリ１５８内のデータを処理し、ビデオテープ１０７に記録するために、このデータをチャンネル符号化する。チャンネル符号化の方法としては、ビデオテープ等のアナログ記録媒体へのディジタル記録において、ノイズを低減するのに最適な多数の方法のうちの１つを用いる。特に最適な方法は、スクランブルインタリーブＮＲＺＩである。
【００５５】
図６Ｃに示す処理後、図６Ｄに示すように、ディジタルＶＣＲ１００は、メインメモリ１５６に記憶されていた先に符号化された全てのデータの読出を完了している。このとき、ディジタルＶＣＲ１００は、メインメモリ１５８の領域２３０からの符号化されたデータの読出を開始する。一方、バッファメモリ１１６、１２４からの新たなデータは、メインメモリ１５６の最後の数エントリの領域２２８に書き込まれ続ける。
【００５６】
図６Ｄに示す時点で、メインメモリ１５８における誤り訂正符号化及びチャンネル符号化は完了する。しかしながら、このとき、メインメモリ１５８内での全ての符号化が完了している必要はない。例えば、完全に符号化されたエントリがメインメモリ１５８の先頭の読出エントリである領域２３０であるときに、Ｃ１パリティ符号化及びチャンネル符号化を、メインメモリ１５８の最後の数エントリの領域２３２において継続していてもよい。記録ヘッドへの出力のためにメインメモリ１５８内のあるエントリが読み出される前に、そのエントリでのＣ１パリティ符号化及びチャンネル符号化が完了していればよいのである。
【００５７】
実際、本発明の実施の形態においては、メモリ容量及び帯域幅を削減するために、記録ヘッドに出力されるデータを読み出す処理と同時に、Ｃ１パリティ符号化及びチャンネル符号化を行うことが望ましい。この実施の形態では、メインメモリ１５８内でのＣ２パリティ符号化の後、シンクブロックのデータがメインメモリ１５８から順に読み出され、Ｃ１パリティ符号化を実行する誤り訂正回路１６０に供給され、そして、チャンネル符号化を実行するチャンネル符号化回路１６４に供給される。このように、完全に符号化されたデータは、メインメモリ１５８に記憶する必要がなく、メモリ容量及び帯域幅を削減することができる。
【００５８】
図６Ｄに示す時点の後は、図６Ｅに示すように、メインメモリ１５６の全てのエントリには、バッファメモリ１１６、１２４からの新たなデータが書き込まれている。したがって、ディジタルＶＣＲ１００は、バッファメモリ１１６、１２４からの新たなデータをメインメモリ１５８の先頭のエントリである領域２３０に書き込み始める。一方、ディジタルＶＣＲ１００は、メインメモリ１５８の領域２３４から順次誤り訂正符号化されたデータを読み出し続ける。このとき、メインメモリ１５８内での全ての符号化は完了しており、誤り訂正回路１６０は、Ｃ３パリティ符号化、Ｃ２パリティ符号化、Ｃ１パリティ符号化の順に、誤り訂正符号化をメインメモリ１５６において開始する。
【００５９】
図６Ｅに示す時点以降は、メインメモリ１５６、１５８は、ディジタルＶＣＲ１００によって、正確に図６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに示す順でデータの書込及び読出に用いられる。ここで、メインメモリ１５６、１５８の役割は、図示する役割を逆転させたものである。このように、記録処理は、メインメモリ１５６に対するデータの書込及び読出が行われるとともに、メインメモリ１５８内での誤り訂正符号化が行われる第１段階と、メインメモリ１５８に対するデータの書込及び読出が行われるとともに、メインメモリ１５６での誤り訂正符号化が行われる第２段階とからなる。また、図６Ｄに示すような移行期間も存在し、ここでは、データが一方のメインメモリに書き込まれ、他方のメインメモリからデータが読み出される。
【００６０】
つぎに、ディジタルＶＣＲ１００の再生処理も、図７Ａ〜７Ｅに示すように、同様に２段階の処理からなる。再生処理の第１段階において、ビデオテープ１０７からデータを読み出す再生ヘッドからのデータが、メインメモリ１５６、具体的にはメインメモリ１５６の領域２２０に記憶される。同時に、メインメモリ１５６内の先に誤り訂正されたデータが、領域２２１から読み出されて、バッファメモリ１１６、１２４に出力され、テレビジョン受像機９０等の受信系に供給される。メインメモリ１５６に対してデータの書込及び読出が行われている間に、メインメモリ１５８内では誤り訂正処理が行われている。具体的には、図７Ａに示す時点で、前の段階において再生ヘッドによってビデオテープ１０７から得られ、メインメモリ１５８に既に記憶されているデータに対して、パリティビットＣ１を用いた誤り訂正（以下、Ｃ１誤り訂正という。）が行われる。図６Ｃで説明したように、Ｃ１誤り訂正は、１４９個のシンクブロック１９０の各シンクブロック及びビデオテープ１０７から読み出された１０トラック分のデータに対して行われる。
【００６１】
あるいは、上述のように、再生ヘッドからの入力データをメインメモリ１５６、１５８に記憶する前に、Ｃ１誤り訂正を行うこともできる。すなわち、再生ヘッドからシリアル／パラレル変換器１７２を介して供給されるデータを、直ちにＣ１誤り訂正法に基づいて誤り訂正してもよい。そして、Ｃ２誤り訂正及びＣ３誤り訂正は、メインメモリ１５６、１５８に記憶されたデータに対して行う。これにより、メインメモリ１５６、１５８にパリティビットＣ１を記憶する必要がなくなり、したがって、ディジタルＶＣＲ１００に必要とされるメモリ容量及び帯域幅を削減することができる。
【００６２】
図７Ａの処理後、図７Ｂに示すように、再生ヘッドによってビデオテープ１０７から再生されたデータが、メインメモリ１５６の領域２２２に記憶されるとともに、先に誤り訂正されたデータが、メインメモリ１５６の領域２２４から読み出され続ける。この期間においては、メインメモリ１５８内でのＣ１誤り訂正は完了しており、誤り訂正回路１６０は、メインメモリ１５８に記憶されている７トラック分のデータに対してＣ２誤り訂正を行っている。
【００６３】
図７Ｂの処理後、図７Ｃに示すように、ビデオテープ１０７から再生されたデータが、メインメモリ１５６、具体的には領域２２６に書き込まれ続ける。同時に、先に誤り訂正されたデータがメインメモリ１５６の最終エントリ、すなわちメインメモリ１５６の領域２２８から読み出され続ける。同時に、誤り訂正回路１６０は、メインメモリ１５８に記憶されているデータのＣ２誤り訂正を完了しており、ビデオテープ１０７から読み出された３トラックのパリティ情報Ｃ３を用いて、メインメモリ１５８のＣ３誤り訂正を開始している。
【００６４】
上述した処理の後、図７Ｄに示すように、メインメモリ１５６に記憶されていた全ての誤り訂正されたデータが読み出され、バッファメモリ１１６、１２４に出力される。同時に、誤り訂正回路１６０は、メインメモリ１５８のＣ３誤り訂正を完了している。したがって、今度は、誤り訂正されたデータがメインメモリ１５８において得られる。そして、図７Ｄに示す時点で、ディジタルＶＣＲ１００は、メインメモリ１５８、具体的にはメインメモリ１５８の先頭近辺の領域２３０から誤り訂正されたデータの読出を開始する。同時に、ビデオテープ１０７から読み出された誤り訂正されていないデータが、メインメモリ１５６、具体的にはメインメモリ１５６の最終近辺の領域２２８に記憶される。また、図７Ｄに示すように、このとき、Ｃ１誤り訂正をメインメモリ１５６、具体的にはメインメモリ１５６の先頭近辺の領域２３３で開始することができる。パリティビットＣ１、Ｃ２の両方は、パリティビットＣ３によって誤り訂正符号化されたデータの全１０トラックの一部を誤り訂正符号化しているので、このとき、Ｃ１誤り訂正又はＣ２誤り訂正を行うことができる。
【００６５】
図７Ｄの処理後、図７Ｅに示すように、メインメモリ１５６は、ビデオテープ１０７からのデータで完全に満たされた状態となる。このとき、ビデオテープ１０７から読み出されているデータは、メインメモリ１５８、具体的にはメインメモリ１５８の先頭近辺の領域２３０に記憶され始める。先に誤り訂正されたデータは、今度は、メインメモリ１５８の領域２３４から読み出され始め、バッファメモリ１１６、１２４に出力されて受信系に供給される。
【００６６】
図７Ｅに示す時点以降は、メインメモリ１５８に対するデータの書込及び読出が続けられ、一方、誤り訂正処理がメインメモリ１５６で続けられる。したがって、２つのメインメモリ１５６、１５８における処理は、メインメモリ１５６、１５８の役割が逆転していること以外は、図７Ｂ、７Ｃ、７Ｄに示す処理と全く同じである。
【００６７】
このように、再生処理も２段階処理である。第１段階では、メインメモリ１５６はデータの書込及び読出に使用され、メインメモリ１５８は誤り訂正に使用される。第２段階では、これらのメインメモリ１５６、１５８の役割が逆転する。また、図７Ｄに示すような移行期間も存在し、ここでは、ビデオテープ１０７からのデータが一方のメインメモリに書き込まれ、同時に、先に誤り訂正されたデータが他方のメインメモリから読み出される。この移行期間においては、データが書き込まれているメモリにおいて誤り訂正が行われてもよい。
【００６８】
図８Ａに示すように、回転ドラム１０８は、この回転ドラム１０８の周囲に１８０度の間隔で配置された２対の記録再生ヘッド（以下、単にヘッドという。）Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を備えている。各対のヘッドは、互いに異なるアジマス角を有する。例えば、ヘッドＡ１、Ａ２は互いに異なるアジマス角を有し、ヘッドＢ１、Ｂ２は互いに異なるアジマス角を有する。ヘッドＡ１のアジマス角はヘッドＢ１と同じであり、ヘッドＡ２のアジマス角はヘッドＢ２と同じである。
【００６９】
データは、回転ドラム１０８の回転と回転ドラム１０８に対するビデオテープ１０７の走行の組み合わせによって、ビデオテープ１０７に記録される。この結果、上述したように、ビデオテープ１０７の幅に亘る角度パスに沿ったトラックが形成される。
【００７０】
図８Ｂに、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２がそれぞれ走査するパス２４０、２４１、２４２、２４３を、ビデオテープ１０７の幅に亘った直線軌跡として示す。図８Ｂに示すように、図８Ａに示す実施の形態の最高速再生及び記録処理においては、ヘッドＡ１、Ａ２がビデオテープ１０７の幅に亘ったパス２４０、２４１を走査する。その後、ヘッドＢ１、Ｂ２がビデオテープ１０７の幅に亘ったパス２４２、２４３を走査する。
【００７１】
最高速再生時には、回転ドラム１０８の回転速度とビデオテープ１０７の走行速度の関係は、ヘッドＡ２が走査したパス２４１に隣接するが、それとは重ならないパス２４２を、ヘッドＢ１が走査するようになっている。したがって、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２が走査するパスは、隣接するが、それぞれは重ならない。上述のように、ヘッドＡ１、Ｂ１は同じアジマス角を有し、ヘッドＡ２、Ｂ２は同じアジマス角を有し、ヘッドＡ１、Ｂ１のアジマス角はヘッドＡ２、Ｂ２のアジマス角と逆になっている。ヘッドＡ１、Ｂ１のアジマス角がヘッドＡ２、Ｂ２のアジマス角と異なるので、パス２４０、２４１、２４２、２４３は、互いに干渉を生じることなく、非常に接近して設けることができる。
【００７２】
図８Ｃに、図８Ａに示すビデオテール１０７を１／２の速度で走行させるモードの具体例を示す。ビデオテープ１０７が図８Ｂに示す速度の１／２速度で走行し、回転ドラム１０８が同じ回転速度で回転するときは、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２は、ビデオテープ１０７の幅に亘る異なるパスを走査する。具体的には、ビデオテープ１０７を横切るヘッドのパスは、図８Ｂに示すパスに比べて傾斜した角度を有している。この傾斜角は、図８Ｃに示すように、同じヘッド回転速度と遅いテープ速度の組み合わせの結果である。
【００７３】
テープ速度が、図８Ｂで説明したテープ速度の１／２なので、ヘッドＡ１、Ａ２が走査するパス２４０、２４１は、ヘッドＢ１、Ｂ２が走査するパス２４２、２４３と重なる。具体的には、ヘッドＡ１が走査するパス２４０は、ヘッドＢ２が走査するパス２４３と一致する。また、同時に、ヘッドＡ２が走査するパス２４１は、ヘッドＢ１が走査するパス２４２と一致する。このヘッドのパスの一致は、ビデオテープ１０７が、回転ドラム１０８が１回転する間に、図８Ｂに示す場合の１／２しか進まないことに起因する。この結果、図８Ｂに示すような隣接するが重ならないパス２４０、２４１、２４２、２４３が形成される代わりに、図８Ｃに示すように、パスは互いに重なる。
【００７４】
図８Ｃに示すヘッドパスと上述したヘッドのアジマス角を考えると、１／２速度モードにおけるビデオテープへの記録は、回転ドラム１０８上の一方のヘッド対のみによって行うことができる。したがって、例えば、ヘッドＡ１、Ａ２が情報をビデオテープ１０７に記録するのに用いられ、ヘッドＢ１、Ｂ２は用いられない。反対に、ヘッドＢ１、Ｂ２が情報をビデオテープ１０７に記録するのに用いられ、この場合、ヘッドＡ１、Ａ２は用いられない。いずれの場合も、ビデオテープ１０７上に記録された隣接するトラックは、逆のアジマス角を有する。具体的には、ヘッドＡ１、Ａ２が逆のアジマス角を有しているので、ヘッドＡ１、Ａ２のみを用いて記録されたトラックは、互い異なるアジマス角を有する。
【００７５】
図８Ｄに示すように、同様の記録方法が１／３テープ速度モードでも用いられる。図８Ｄに示すように、ビデオテープ１０７が回転ドラム１０８に対して図８Ｂで説明した最高速度の１／３速度で走行するときは、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２が走査するパスは、ビデオテープ１０７が図８Ｂで説明した最高速度で走行するときに走査するパスよりも、さらに傾斜した角度を有する。しかしながら、この場合、ビデオテープ１０７が図８Ｂで説明した速度の１／３の速度で走行しているので、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２がビデオテープ１０７を横切って走査するパスは、実質的に広い範囲で重なる。具体的には、ヘッドＡ１、Ａ２がビデオテープ１０７の幅に亘るパス２４０、２４１を走査した後、ヘッドＢ１、Ｂ２は、ヘッドＡ１、Ａ２が走査したパスとほとんど重なるパスを走査する。つぎに、ヘッドＡ１、Ａ２は、ヘッドＡ２が先に走査したパスにヘッドＡ１がほとんど重なるようなパスを走査する。その後、回転ドラム１０８が１．５回転した後、ヘッドＢ１、Ｂ２は、ヘッドＡ１、Ａ２が走査したパス２４０、２４１に重ならないパス２４２、２４３を走査する。そして、回転ドラム１０８が１．５回転した後、ヘッドＡ１、Ａ２は、パス２４２、２４３に重ならないパス２４０、２４１を走査する。そして、このような動作が繰り返される。したがって、ビデオテープ１０７が１／３の速度で走行するとき、回転ドラム１０８の１．５回転毎にヘッドＡ１、Ａ２の対とヘッドＢ１、Ｂ２の対を交互に駆動することにより、ビデオテープ１０７にデータを書き込むことができ、また、ビデオテープ１０７からデータを読み出すことができる。
【００７６】
同様に、ビデオテープ１０７を１／ｎの速度で走行させ、回転ドラム１０８のｎ／２回転毎に一方のヘッド対を駆動することにより、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を用いて、ビデオテープ１０７の幅に亘ってトラックを記録することもできる。したがって、図８Ａに示す回転ドラム１０８の実施の形態は、図８Ｂに示す最高記録速度の整数分の１の速度でビデオテープ１０７上に記録することができることを示している。
【００７７】
つぎに、図８Ｅに示すように、（図８Ｂに示す）最高速度で記録されたビデオテープ１０７を、低速度で再生することもできる。具体的には、図８Ｅに示すように、最高速度で記録されたビデオテープ１０７は、図８Ｂで説明した角度と同一の角度でビデオテープ１０７の幅に亘って書き込まれたトラック２５０を有している。しかしながら、このビデオテープ１０７が記録時の速度の１／２の速度で再生されるときは、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２がそれぞれ走査するパス２４０、２４１、２４２、２４３は、ビデオテープ１０７の幅に亘って書き込まれたトラック２５０の角度に比して傾斜した角度を有する。具体的には、各ヘッドが走査するパスは、ビデオテープ１０７に書き込まれたトラックのうちの２つのトラックと交差する。このため、１つのヘッドがビデオテープ１０７を横切るときに、そのヘッドから得られるデータは、ビデオテープ１０７上の１本のトラック２５０に含まれている情報の約１／２しかない。
【００７８】
上述のような条件において、ビデオテープ１０７上の各トラック２５０の全内容は、２つ以上のヘッドから得られる情報を結合することにより、再構成することができる。具体的には、図８Ｅに示すように、第１のアジマス角を有するトラック２５０のデータは、回転ドラム１０８が１回転する間に、ヘッドＡ１、Ｂ１によって得られたデータから再構成される。ヘッドＡ１は、ビデオテープ１０７を横切ってパス２４０を走査し、トラック２５０の第１の１／２部分の情報を再生し、一方、ヘッドＢ１は、ビデオテープ１０７を横切ってパス２４２を走査し、トラック２５０の第２の部分の情報を再生する。上述したように、これらの２回の部分的なトラック読出による情報は、中間的なメモリ１７４又は図４に示すメインメモリ１５６、１５８に記憶される。部分的なトラックの情報は、図５に示すように、シンクブロック１９０のＩＤ部１９４を参照することにより、容易に結合することができる。ＩＤ部１９４は、トラック１８０内のシンクブロック１９０の位置を示している。各ヘッドＡ１、Ｂ１によって読み出された部分的なトラックのＩＤ部１９４を参照して、これらの部分的なトラックを結合し、誤り訂正ができる完全な１本のトラックを生成し、そして出力することができる。
【００７９】
つぎに、図８Ｆに、最高速度で記録されたビデオテープ１０７を１／３速度で再生する具体例を示す。この場合、回転ドラム１０８の１／２回転が３回連続する間にヘッドＡ１、Ｂ１、Ａ１によって得られるデータは、それぞれビデオテープ１０７上のトラック２５０の情報の約１／３である。しかしながら、回転ドラム１０８の１／２回転が３回連続する間にビデオテープ１０７から再生される情報は、各トラック２５０の全内容を再構成するのに十分である。したがって、上述した第１のアジマス角を有する１本のトラック２５０からのデータは、回転ドラム１０８の第１の１／２回転中にヘッドＡ１から得られたデータ（そのトラックの略最初の１／３のデータ）と、回転ドラム１０８の第２の１／２回転中にヘッドＢ１から得られたデータ（そのトラックの略中間の１／３のデータ）と、回転ドラム１０８の第３の１／２回転中にヘッドＡ１から得られたデータ（そのトラックの略最後の１／３のデータ）とを結合することにより、再構成される。
【００８０】
かくして、一般的には、ビデオテープ１０７が図８Ｂで説明した最高速度の１／ｎ速度で再生されても、回転ドラム１０８がｎ／２回連続して回転する間に１対のヘッドＡ１、Ａ２又はヘッドＢ１、Ｂ２から得られるデータを結合することにより、ビデオテープ１０７のトラック２５０のデータを再構成することができる。
【００８１】
さらに、回転ドラム１０８が複数回回転する間に、予め記録されたトラックからのデータを再構成することについては、米国特許第４、８２９、３８７号、Kato等、１９８９年５月９日発行に詳細に開示されている。
【００８２】
つぎに、図９Ａに示すように、本発明の第２の実施の形態では、回転ドラム１０８は、２つのヘッドＡ、Ｂをその回転ドラム１０８上の１８０度離れた位置に支持している。ヘッドＡ、Ｂは、互いに逆のアジマス角を有している。この結果、図９Ｂに示すように、ヘッドＡ、Ｂがビデオテープ１０７の幅に亘ってパス２５２、２５４を走査するとき、これらのパスは、互いに隣接し、トラック間の干渉を最少とするために反対のアジマス角を有している。（このような実施の形態においては、回転ドラム１０８の回転速度が一定の場合、テープ速度とビデオテープ１０７上に情報を記録できるデータレートは、図８Ｂの実施の形態のテープ速度とデータレートの１／２となる。）。図９Ｃに示すように、この実施の形態では、テープ速度を図９Ｂで説明したテープ速度の１／３にしている。この状態では、隣接するトラックは、回転ドラム１０８の１．５回転毎に、ヘッドＡ、Ｂで交互に書き込まれる。したがって、ヘッドＡ、Ｂは、図８Ｄの具体例と同様に用いられる。
【００８３】
また、図９Ｄに示すように、回転ドラム１０８が複数回回転する間に得られたデータを結合することにより、ビデオテープ１０７に最高速度で記録されたデータを、低速度で再生して再構成することができる。具体的には、図９Ｄに示すように、回転ドラム１０８が１．５回転する間にヘッドＡによって得られたデータから１本のトラック２５６のデータを再構成することができる。そして、回転ドラム１０８の次の１．５回転中に、ヘッドＢによって得られたデータから１本のトラック２５８の内容を再構成することができる。一般的には、ｎを奇数の整数とすると、回転ドラム１０８のｎ／２回転中に得られたデータを結合することにより、最高速度で記録されたデータを、最高速度の１／ｎ速度で再構成することができる。
【００８４】
つぎに、図１０に、記録動作と再生動作の相対的なタイミング、回転ドラム１０８の回転に対するメインメモリ１５６、１５８の使用の関係を、分かり易く表で示す。具体的には、図１０の表は、記録及び再生処理と、ビデオテープ１０７に対するデータの書込又はデータの読出を行う回転ドラム１０８の一定数の回転中にメインメモリ１５６、１５８で実行される動作とを示す。図１０の表は、図８Ａに示す回転ドラム１０８の実施の形態が用いられるのを前提としている。
【００８５】
したがって、最高速記録動作２６０における最初の５ドラム回転期間２６２では、メインメモリ１５６は、入力データを記憶し、また、先に誤り訂正符号化されたデータを読み出してビデオテープ１０７への記録のためにヘッドに出力するのに用いられる。同時に、メインメモリ１５８は、先に入力されて記憶されているデータを誤り訂正符号化し、また、誤り訂正符号化されたデータを最初に読み出してヘッドＡ、Ｂに出力するのに用いられる。次の５ドラム回転期間２６４においては、メインメモリ１５６、１５８の役割が逆転する。すなわち、メインメモリ１５６は、先に記憶されたデータの誤り訂正符号化（及び、移行期間中は、誤り訂正符号化されたデータをヘッドに出力するための最初の読出）に用いられる。一方、メインメモリ１５８は、入力データの記憶、及び先に誤り訂正符号化されたデータのヘッドへの出力のための読出に用いられる。これに続く期間２６６、２６８では、メインメモリ１５６、１５８の役割が再び逆転する。
【００８６】
同様に、最高速再生動作２７０における最初の５ドラム回転期間２６２では、ヘッドから得られたデータがメインメモリ１５６に記憶され、誤り訂正されたデータがメインメモリ１５６から、出力のために読み出される。同時に、この５ドラム回転期間２６２においては、メインメモリ１５８において誤り訂正が行われる（その後、移行期間では、誤り訂正されたデータがメインメモリ１５８から読み出される。）。次の５ドラム回転期間２６４においては、メインメモリ１５６、１５８の役割が逆転する。すなわち、メインメモリ１５６は、誤り訂正と、出力データの最初の読出に用いられ、メインメモリ１５８は、ヘッドからのデータを記憶し、また、出力する誤り訂正されたデータの読出を続けるのに用いられる。続く５ドラム回転期間２６６においては、メインメモリ１５６、１５８がそれぞれもとの役割に戻る。すなわち、メインメモリ１５６は、ヘッドからのデータを記憶し、また、出力する誤り訂正されたデータを読み出すのに用いられ、メインメモリ１５８は、先に記憶されたデータの誤り訂正と出力のための最初の読出に用いられる。
【００８７】
１／２速度記録動作２８０は、メインメモリ１５６、１５８の役割が、５ドラム回転毎ではなく、１０ドラム回転毎に逆転すること以外は、最高速記録動作２６０と同じである。したがって、最初の１０ドラム回転期間２６２、２６４においては、メインメモリ１５６は、入力データを記憶し、また、ヘッドに出力する誤り訂正符号化されたデータを読み出す。一方、メインメモリ１５８は、先に記憶されたデータの誤り訂正符号化（及び、移行期間中においてはヘッドへのデータの出力のための読出）に用いられる。次の１０ドラム回転期間２６６、２６８で、メインメモリ１５６、１５８の役割は逆転する。
【００８８】
もう１つの重要な違いは、上述したように、ビデオテープ１０７への記録のために読み出された誤り訂正符号化されたデータは、ヘッドＡ１、Ａ２のみに供給され、ヘッドＢ１、Ｂ２には供給されないことである。したがって、１／２速度記録動作２８０では、ヘッドＢ１、Ｂ２は使用されない。
【００８９】
同様に、１／２速度再生動作２９０は、最高速再生動作２７０では５ドラム回転で行われた処理が１０ドラム回転で行われること以外は、最高速再生動作２７０と同じである。したがって、最初の１０ドラム回転期間２６２、２６４においては、メインメモリ１５６は、ヘッドからのデータを記憶し、また、出力する先に誤り訂正されたデータを読み出すのに用いられる。同時に、メインメモリ１５８は、ヘッドからの先に記憶されたデータを誤り訂正し、また、出力する誤り訂正されたデータの最初の読出に用いられる。次の１０ドラム回転期間２６６、２６８で、メインメモリ１５６、１５８の役割は逆転する。
【００９０】
１／２速度再生動作２９０と最高速再生動作２７０のもう１つの違いは、データが、ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２からではなく、ヘッドＡ１、Ａ２のみから得られることである。したがって、１／２速度再生動作２９０では、ヘッドＢ１、Ｂ２は使用されない。
【００９１】
上述したように、低速、例えば１／３速度記録動作３００、１／４速度記録動作３１０で記録を行うことも可能である。図１０に示すように、１／３速度記録動作３００時には、メインメモリ１５６、１５８は、最高速度記録時のような５ドラム回転毎ではなく、１５ドラム回転毎に役割を交代する。さらに、１／３速度記録動作３００時には、データは、図８Ｄで説明したように、ヘッドＡ１、Ａ２の対とヘッドＢ１、Ｂ２の対に交互に出力される。１／４速度記録動作３１０では、２０ドラム回転でメインメモリ１５６、１５８の役割の交代が行われる。さらに、記録のためヘッドに供給されるデータは、１ドラム回転おきにヘッドＡ１、Ａ２のみに供給される。
【００９２】
上述のように、最高速度記録されたビデオテープ１０７を低速で再生することができる。１／２速度再生動作３２０は、最高速再生動作２７０時に用いられる処理と同様の処理を含んでいる。しかしながら、重要な相違点が幾つかあり、まず、１／２速度再生動作２９０の場合、メインメモリ１５６、１５８は、５ドラム回転毎ではなく、１０ドラム回転毎に役割を交代する。さらに、図８Ｅ及び８Ｆで説明したように、ビデオテープ１０７に記録された１つのトラックを横切るヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の多数のパスによって得られるデータから、トラックのデータが再構成される。この結果、低速再生時には、中間的なメモリ１７４を用いて、独立した再構成処理が行われる。
【００９３】
本発明を、様々な実施の形態によって説明し、これらの実施の形態はかなり詳細にわたるものであるが、特許請求の範囲は、そのような実施の形態に何ら限定されるものではない。更なる利点や変更は、当業者にとっては明らかである。本発明は、その広義において、具体的な詳細、代表的な装置及び方法、図示及び説明した具体例に限定されるものではない。したがって、発明の概念の範囲を逸脱しない限り、上述した詳細な説明に変更を加えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものであり、本発明の実施の形態と共に上述した本発明の一般的な説明や実施の形態の詳細な説明を示し、本発明の原理を説明するものである。
【図１】  セットトップＭＰＥＧ放送デコーダと共に用いられる本発明の原理に基づくディジタルＶＣＲの全体を示すブロック図である。
【図２】  図２Ａ、２Ｂは、上述したＭＰＥＧ放送フォーマットを示す図である。
【図３】  図１のディジタルＶＣＲの前端トランスポートレイヤとトリックプレイ処理を示すブロック図である。
【図４】  図１のディジタルＶＣＲの誤り訂正符号化部及びチャンネルコーデックの構成を示すブロック図である。
【図５】  図１のディジタルＶＣＲによってビデオテープに記録されたデータフォーマットを示す図である。
【図６】  図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅは、記録時にディジタルＶＣＲが図４のメインメモリ１５６、１５８を利用する状態を示す図である。
【図７】  図７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅは、再生時にディジタルＶＣＲが図４のメインメモリ１５６、１５８を利用する状態を示す図である。
【図８】  図８Ａは、異なるアジマス角で隣接した２対のヘッドを有する回転ドラムを利用する本発明の実施の形態を示す図であり、図８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆは、様々な再生条件下で、ビデオテープのトラック及び図８Ａのヘッドが走査するパスを示す図である。
【図９】  図９Ａは、異なるアジマス角の２つのヘッドを有する回転ドラムを利用する本発明の実施の形態を示す図であり、図９Ｂ、９Ｃ、９Ｄは、様々な再生条件下で、ビデオテープのトラック及び図９Ａのヘッドが走査するパスを示す図である。
【図１０】  様々な処理条件下で、図４に示すメインメモリ１５６、１５８で行われる処理のタイミングを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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８】
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【図９】
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【図１０】
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