デジタル記録装置及び方法、デジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置
【課題】 ４４．１ｋＨｚ系の１ビットデータを、サンプリング周波数が４８ｋＨｚ系の記録装置に記録し再生する際の音質劣化を最小限に抑制する。
【解決手段】 入力端子３１からの４４．１ｋＨｚ系の１ビットデータは、1bitＩＦデコーダ３３でデコードされてＲＡＭ３４に書き込まれ、４８ｋＨｚ系のクロックで読み出されて1bitDataフォーマットエンコーダに送られる。1bitDataフォーマットエンコーダ３５では、４８ｋＨｚ系のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従ったＰＣＭデータの１ビットデータ領域に１ビットデータの各ビットを割り当てるように変換される。ＶＣＸＯ５２、ＰＬＬ５３、分周器５４により、４８ｋＨｚ系クロックに同期がとられた４４．１ｋＨｚ系クロックを生成し、同期がとられた４４．１ｋＨｚ系クロックにより４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の各回路を駆動する。
【解決手段】 入力端子３１からの４４．１ｋＨｚ系の１ビットデータは、1bitＩＦデコーダ３３でデコードされてＲＡＭ３４に書き込まれ、４８ｋＨｚ系のクロックで読み出されて1bitDataフォーマットエンコーダに送られる。1bitDataフォーマットエンコーダ３５では、４８ｋＨｚ系のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従ったＰＣＭデータの１ビットデータ領域に１ビットデータの各ビットを割り当てるように変換される。ＶＣＸＯ５２、ＰＬＬ５３、分周器５４により、４８ｋＨｚ系クロックに同期がとられた４４．１ｋＨｚ系クロックを生成し、同期がとられた４４．１ｋＨｚ系クロックにより４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の各回路を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル記録装置及び方法、デジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置に関し、特に、シグマデルタ（ΣΔ）変調された１ビットデジタルオーディオデータ（１ビットデータ）をＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デジタル信号（ＰＣＭデータ）に変換して記録するためのデジタル記録装置及び方法、記録されたデジタル信号を再生して元の１ビットデジタルオーディオデータを得るためのデジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像・音声信号を記録再生する装置として、ビデオテープを用いるＶＴＲ装置が従来より知られており、近年においては、デジタルビデオ（映像）・オーディオ（音声）データを記録再生するデジタルＶＴＲ装置が多く用いられるようになっている。また、記録媒体にディスクやメモリ等を用いるものも供給されている。このようなデジタルＶＴＲ装置等のデジタル映像機器におけるデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数は通常４８ｋＨｚとなっている。
【０００３】
これに対して、ＣＤ（Compact Disc）等のようなオーディオ信号をデジタル化して記録再生するフォーマットの場合には、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚとなっているものが多い。例えばＣＤ−ＤＡ（Digital Audio）規格においては、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ、量子化ビット数が１６ビットのＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デジタル信号（ＰＣＭデータ）を用いている。
【０００４】
一方、デジタルオーディオ信号の他の方式として、シグマデルタ（ΣΔ）変調と呼ばれる方法が、例えば非特許文献１に提案されている。このΣΔ変調により得られる１ビットデジタルオーディオデータ（１ビットデータ）は、従来のＣＤ等のデジタルオーディオに使用されていたデータのフォーマットに比べて、非常に高いサンプリング周波数と短いデータ語長（例えばサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚの６４倍でデータ語長が１ビット）を有しており、伝送可能周波数帯域が広いという特長がある。また、ΣΔ変調により、１ビット信号であっても、６４倍というオーバーサンプリング周波数に対して低域であるオーディオ帯域において、高いダイナミックレンジをも確保できる。この長所を生かして高音質の記録再生やデータ伝送に応用することができる。
【０００５】
この１ビットΣΔ変調のオーディオ信号は、ソニー株式会社及びフィリップス株式会社が提唱する次世代ＣＤ規格としてのいわゆるスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）におけるＤＳＤ（Direct Stream Digital）方式の信号として用いられている。
【０００６】
従来技術として、特許文献１には、上記ＤＳＤ方式の１ビットディジタルオーディオデータ（１ビットデータ）のマスタリング装置が開示され、特許文献２には、ディジタル音楽データ伝送において、伝送される音楽データに関する標本化周波数などの音楽データ情報をディジタル伝送する音楽データ情報伝送方法および装置が開示されている。
【０００７】
【非特許文献１】山崎芳男「ＡＤ／ＤＡ変換器とディジタルフィルター」、日本音響学会誌４６巻３号（１９９０）第２５１〜２５７頁
【特許文献１】特開平９−２６１０７１号公報
【特許文献２】特開２００１−５４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のようなサンプリング周波数が６４×４４．１ｋＨｚ（＝２．８２２４ＭＨｚ）の１ビットデータを、デジタルＶＴＲ装置のようなオーディオサンプリング周波数が４８ｋＨｚのデジタル映像機器に記録再生しようとすると、１ビットデータを一旦アナログ信号に変換し、４８ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングしてＰＣＭデジタルオーディオ信号（ＰＣＭデータ）に変換することが必要とされ、これらのアナログ化及びデジタル化の際にフィルタ処理等の信号処理が必要となるため、音質劣化が生じることになる。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ系の１ビットデジタルオーディオデータ（１ビットデータ）を、サンプリング周波数が４８ｋＨｚ系の記録装置に記録し再生する際の音質劣化を最小限に抑制し得るようなデジタル記録装置及び方法、デジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録装置であって、入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダと、上記エンコーダからの出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴としている。
【００１１】
ここで、上記第１のサンプリング周波数と上記第２のサンプリング周波数との同期をとって各サンプリング周波数の整数倍のクロックを発生するクロック生成手段をさらに有し、上記クロック生成手段からの第１のサンプリング周波数の整数倍の第１のクロックにて上記入力された１ビットデジタルオーディオデータを上記記憶手段に書き込み、上記第２のサンプリング周波数の整数倍の第２のクロックにて上記記憶手段から１ビットデジタルオーディオデータを読み出すと共に該第２のクロックにより上記エンコーダを駆動することが好ましい。
【００１２】
また、上記第１のサンプリング周波数は２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）、上記第２のサンプリング周波数は４８ｋＨｚであり、上記クロック生成手段は、４４．１ｋＨｚの５１２倍の周波数のクロックを発生するマスタークロック発振器と、このマスタークロック発振器からのマスタークロックを５倍に逓倍する逓倍器と、この逓倍器からのクロックを１／２３５２に分周する分周器とを有して成り、上記マスタークロックを上記第１のクロックとして出力し、上記第２のサンプリング周波数である４８ｋＨｚの５１２倍のクロックを上記第２のクロックとして用いることが挙げられる。
【００１３】
上記記録手段は、上記マルチビットＰＣＭデータとしての４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの１２チャンネルをデジタルビデオデータと共に記録するものであり、上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の２０ビットを上記１ビットデータ領域とし、この１ビットデータ領域を有する４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用いて上記１ビットデジタルオーディオデータの１チャンネルを割り当てることが挙げられ、この場合、上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータに対して上記デジタルビデオデータのフィールドとの対応関係、フィールド内の位置及び割り当てビット数を識別するための識別情報を用い、ＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の上記１ビットデータ領域を除く４ビットの３チャンネル分の１２ビットの領域に上記識別情報を配置することが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、上述の課題を解決するために、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録方法であって、上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを入力して記憶手段に書き込む書き込み工程と、上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程と、上記記憶手段から読み出された１ビットデジタルオーディオデータを、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に各ビットを並べて配置するように変換するエンコード工程と、上記エンコードされた出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録工程とを有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、上述の課題を解決するために、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って変換するデジタルデータ変換装置であって、入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダとを有することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生装置であって、上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生手段と、上記再生手段により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生方法であって、上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生工程と、上記再生工程により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコード工程と、上記デコード工程によりデコードされた上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを記憶手段に書き込む書き込み工程と、上記記憶手段から上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って、マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録されたデータを元の１ビットデジタルオーディオデータに逆変換するデジタルデータ変換装置であって、上記マルチビットＰＣＭデータ内の１ビットデータ領域から読み出されたデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って変換する際に、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを入力して記憶手段に書き込み、記憶手段から第２のサンプリング周波数に同期したクロックで１ビットデジタルオーディオデータを読み出し、読み出された１ビットデジタルオーディオデータを、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に各ビットを並べて配置するように変換することにより、音質劣化を最小限に抑制して、１ビットデジタルオーディオデータをマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録することが可能となり、記録されたデータを元の１ビットデジタルオーディオデータに逆変換することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に用いられる記録再生装置として、デジタルＶＴＲ装置の具体例を概略的に示すブロック図である。この図１に示すデジタルＶＴＲ装置は、デジタルビデオ（映像）・オーディオ（音声）信号を、テープ状記録媒体であるいわゆるビデオテープ１１０に対して記録再生するものである。
【００２２】
このデジタルＶＴＲ装置により記録再生されるデジタルオーディオデータのサンプリング周波数は４８ｋＨｚとなっているのに対して、本実施の形態においては、サンプリング周波数が４４．１ＫＨｚ系の１ビットデータ（１ビットデジタルオーディオデータ）を、上記デジタルＶＴＲ装置に記録するために、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータにビット並び替えにより変換し、また、再生の際には再び１ビットデータに逆変換する場合を想定している。なお、上記１ビットデータとしては、ソニー株式会社及びフィリップス株式会社が提唱する次世代ＣＤ規格としてのいわゆるスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）におけるＤＳＤ（Direct Stream Digital）方式の１ビットΣΔ変調のオーディオ信号データが挙げられ、このＤＳＤ方式の１ビットデータのサンプリング周波数は、２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）となっている。
【００２３】
この図１において、ビデオ入力端子１０１に入力されたデジタルビデオデータは、圧縮符号化部１０２に送られて圧縮符号化され、記録系１０３に送られる。また、オーディオ入力端子１１１に入力されたデジタルオーディオデータは、音声処理部１０の記録音声処理回路部１０ａに送られて記録のための音声処理が施され、記録系１０３に送られる。記録系１０３では、圧縮符号化部１０２からの圧縮ビデオデータ及び記録音声処理回路部１０ａからのデジタルオーディオデータに対して所定の記録フォーマットに従った記録信号に変換し、記録アンプ１０４を介して回転ヘッド１０５に供給することにより、ビデオテープ１１０の斜めの記録トラック（ヘリカルトラック）に記録する。
【００２４】
図２は、ビデオテープ１１０上の記録フォーマットの一例を示し、ビデオテープ１１０には、テープ走行方向である長手方向に対して傾斜した記録トラック１１５が順次形成される。この具体例では、互いに隣接する２本の記録トラック１１５における記録アジマスは互いに異なるようにされている。記録トラック１１５の走査開始側及び走査終了側の領域は、それぞれビデオデータ領域ＡＲＶＵ，ＡＲＶＬとされ、これらのビデオデータ領域ＡＲＶＵ，ＡＲＶＬに挟まれた領域は、オーディオデータ領域ＡＲＡとされている。
【００２５】
この図２に示すビデオテープ１１０の記録トラック１１５を、図１の回転ヘッド１０５により走査することにより得られた再生信号は、再生アンプ１０６で増幅されて再生系１０７に送られ、波形等化や復調処理を含む信号再生処理が施され、デジタルビデオデータが伸長復号部１０８に、デジタルオーディオデータが音声処理部１０の再生音声処理回路部１０ｂに送られる。伸長復号部１０８では、ビデオ記録の際の圧縮符号化部１０２における圧縮符号化処理の逆の処理としての伸長復号処理が施され、得られたデジタルビデオデータが出力端子１０９より取り出される。再生音声処理回路部１０ｂでは、記録音声処理回路部１０ａにおける処理の逆の処理が施され、得られたデジタルオーディオデータが出力端子１１９より取り出される。
【００２６】
ここで、上記デジタルＶＴＲ装置において記録再生されるデジタルオーディオデータの規格の一例として、サンプリング周波数が４８ｋＨｚで２４ビットのＰＣＭデータを１２チャンネル記録再生するものを想定している。本実施の形態は、上述したように、サンプリング周波数が６４×４４．１ｋＨｚ（＝２．８２２４ＭＨｚ）の１ビットデータを、サンプリング周波数４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータ記録枠にビット並び替えにより変換し、後述するように１２チャンネルのオーディオチャンネルの３チャンネル分の記録枠を用いて記録するものである。
【００２７】
すなわち、上記デジタルＶＴＲ装置の本来の４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭオーディオ記録再生のための音声処理部は、図３に示す音声処理部１０’のような構成を有しているのに対し、本実施の形態の音声処理部は、図４に示すように、４４．１ＫＨｚ系の１ビットデジタルオーディオデータを４８ｋＨｚ系のＰＣＭデータ（ＰＣＭデジタルオーディオデータ）にビット並び替えにより変換し、また逆変換するための構成が付加された音声処理部１０となっている。先ず、図３の音声処理部１０’及び図４の音声処理部１０の共通部分としての４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータを記録再生するための構成について説明する。
【００２８】
図３、図４において、入力端子１１には４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータが入力される。この例におけるＰＣＭデータは、デジタルオーディオ規格であるＡＥＳ／ＥＢＵ（Audio Engineering Society／European Broadcasting Union）規格の一つのＡＥＳ３フォーマット（ＡＥＳ−３ｉｄ−２００１）に従って伝送されており、信号伝送には同軸ケーブルが用いられ、入力端子１１にはＢＮＣコネクタが用いられている。入力端子１１からのＰＣＭデータは、ＡＥＳ３入力バッファ１２を介してＡＥＳ３デコーダ１３に送られ、ＡＥＳ３デコーダ１３にてＡＥＳ３規格のフォーマットからＶＴＲ記録用のＰＣＭデータフォーマットに変換された後、出力端子１４を介して取り出されて、図１の記録系１０３に送られる。
【００２９】
図１の再生系１０７からのＰＣＭデータは、図３、図４の入力端子１６を介してＡＥＳ３エンコーダ１７に送られて、ＡＥＳ３規格のフォーマットのＰＣＭデータに変換され、ＡＥＳ３出力バッファ１８を介し出力端子１９より取り出される。出力端子１９にはＢＮＣコネクタが用いられ、信号伝送には同軸ケーブルが用いられる。
【００３０】
入力端子２１には、デジタルＶＴＲ装置のＰＣＭデータのオーディオクロックとして、４８ｋＨｚ×５１２の周波数のクロック信号が入力され、ＡＥＳ３デコーダ１３、ＡＥＳ３エンコーダ１７、及びメータインターフェース２２に供給される。メータインターフェース２２には、ＡＥＳ３デコーダ１３からのＰＣＭデータ及び入力端子１６からのＰＣＭデータが入力され、デジタルＶＴＲ装置のオーディオレベルメータ表示のためのメータ用データを出力して出力端子２３に送っている。
【００３１】
なお、図３、図４に示す例において、音声処理部１０（１０’）の主要回路は、例えばいわゆるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）２０（２０’）により構成されており、ブロック２４（２４’）は４８ｋＨｚ系回路部を、ブロック２５は４４．１ｋＨｚ系回路部それぞれ示している。
【００３２】
次に、図４の音声処理部１０において、図３の構成から付加された部分について説明する。
【００３３】
図４の入力端子３１には、上記サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータ（１ビットデジタルオーディオデータ）が入力される。この１ビットデータは、上述したようなソニー株式会社及びフィリップス株式会社のいわゆるスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）に用いられるＤＳＤ（Direct Stream Digital）方式の１ビットΣΔ変調のオーディオ信号データであり、信号伝送には上記１ビットデータを伝送可能な規格（1bitＩＦ）が用いられる。ここで１ビットデータ伝送規格（1bitＩＦ）の具体例としては、ソニー株式会社が提示するデジタルオーディオ伝送規格であるＳＤＩＦ（Sony Digital Interface Format）規格のＳＤＩＦ−３を用いることができる。このＳＤＩＦ−３の規格は、特性インピーダンス７５Ωの同軸ケーブルとＢＮＣコネクタを用いて送受信を行い、入出力レベルは、図５の（Ａ）に示すようにＴＴＬレベルである。なお、図５の（Ｂ）は、上記ＡＥＳ３の入出力レベルを示し、正負の値をとる。
【００３４】
この図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、１ビットデータ伝送規格（1bitＩＦ）とＡＥＳ３とは、入出力レベルは異なるものの、いずれも同軸ケーブル及びＢＮＣコネクタを用いるものであるため、入力端子３１を、上記１ビットデータの入力とＰＣＭデータの入力とに共用できる。また、出力端子４６も同様にＢＮＣコネクタを用い、１ビットデータの出力とＰＣＭデータの出力とに共用できる。
【００３５】
入力端子３１に入力された１ビットデータ又はＰＣＭデータは、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２に送られる。この1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２は、例えば図６の（Ａ）に示すように、ＢＮＣコネクタを用いた入力端子３１からのデータを、1bitＩＦ入力バッファ３２ａと、ＡＥＳ３入力バッファ３２ｂとに送り、1bitＩＦ入力バッファ３２ａからの出力を切換スイッチ３２ｃの被選択端子ａに、ＡＥＳ３入力バッファ３２ｂからの出力を切換スイッチ３２ｃの被選択端子ｂにそれぞれ送るように構成され、切換スイッチ３２ｃは、入力端子３７からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ入力切換制御信号により切換制御される。切換スイッチ３２ｃからの出力データは、図４の1bitＩＦデコーダ３３、ＡＥＳ３デコーダ３８に送っている。なお、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２を共通化し、入力信号に対する閾値レベルを切換選択するようにしてもよい。この場合、例えば、１ビットデータ入力時には閾値レベルを１．５Ｖに、ＰＣＭデータ入力時には閾値レベルを０Ｖにそれぞれ切換制御すればよい。
【００３６】
また、ＢＮＣコネクタを用いた出力端子４６に接続される1bitＩＦ／ＡＥＳ３出力バッファ４５についても同様に、例えば図６の（Ｂ）に示すように構成できる。図６の（Ｂ）の例では、図４の切換スイッチ２９からのデータを、1bitＩＦ出力バッファ４５ａと、ＡＥＳ３入力バッファ４５ｂとに送り、1bitＩＦ入力バッファ４５ａからの出力を切換スイッチ４５ｃの被選択端子ａに、ＡＥＳ３入力バッファ４５ｂからの出力を切換スイッチ４５ｃの被選択端子ｂにそれぞれ送り、切換スイッチ３２ｃからの出力データを出力端子４６に送っている。切換スイッチ４５ｃは、入力端子４８からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ出力切換制御信号により切換制御される。この1bitＩＦ／ＡＥＳ３出力バッファ４５についても共通化し、出力レベルを切換選択するようにしてもよい。この場合、例えば、１ビットデータ出力時にはＤＣオフセットを１．５Ｖ、ゲインを３Ｖppに切り換え、ＰＣＭデータ出力時にはＤＣオフセットを０Ｖ、ゲインを１Ｖppに切り換えればよい。
【００３７】
図４に戻って、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２からの１ビットデータは、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の1bitＩＦデコーダ３３に送られて1bitＩＦの伝送規格のデコードが行われ、ＲＡＭ（例えばデュアルポートＲＡＭ）３４に送られる。ＲＡＭ３４では、４４．１ｋＨｚ系から４８ｋＨｚ系へのクロック周波数の変換が行われ、ＲＡＭ３４からのデータが４８ｋＨｚ系回路ブロック２４の1bitDataフォーマットエンコーダ３５に送られる。この1bitDataフォーマットエンコーダ３５では、後述するように１ビットデータを４８ｋＨｚＰＣＭデータの記録枠に記録するためのビット並び替えによるデータ変換が行われ、変換出力データが切換スイッチ２８の被選択端子ａに送られる。また、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２からのＰＣＭデータは、４８ｋＨｚ系回路ブロック２４のＡＥＳ３デコーダ３８に送られ、ＡＥＳ３の伝送規格のデコードが行われた後、切換スイッチ２８の被選択端子ｂに送られる。切換スイッチ２８は、入力端子３７からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ入力切換制御信号により切換制御され、切換スイッチ２８からの出力データが出力端子３６より出力され、図１の記録系１０３に送られる。
【００３８】
図１の再生系１０７からのデータは、図４の入力端子４１を介して、４８ｋＨｚ系回路ブロック２４の1bitDataフォーマットデコーダ４２、ＡＥＳ３エンコーダ４７に送られる。1bitDataフォーマットデコーダ４２は、４８ｋＨｚＰＣＭデータとして記録された１ビットデータ（ＰＣＭ記録枠に記録されたデータ）を元の１ビットデータに戻すものであり、上記1bitDataフォーマットエンコーダ３５の逆変換処理を行う。クロック周波数は４８ｋＨｚ系のままであり、ＲＡＭ（例えばデュアルポートＲＡＭ）４３により、４４．１ｋＨｚ系のクロック周波数に変換される。ＲＡＭ４３からのデータは、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の1bitＩＦエンコーダ４４に送られ、所定の1bitＩＦ伝送規格（例えばソニー株式会社が提示する上記ＳＤＩＦ−３規格）のフォーマットのデータに変換される。1bitＩＦエンコーダ４４からのデータは、切換スイッチ２９の被選択端子ａに送られる。また、ＡＥＳ３エンコーダ４７では、入力端子４１からのデータが上記ＡＥＳ３伝送規格のフォーマットのＰＣＭデータに変換され、切換スイッチ２９の被選択端子ｂに送られる。切換スイッチ２９は、入力端子４８からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ出力切換制御信号により切換制御され、切換スイッチ２９からのデータは、1bitＩＦ／ＡＥＳ３出力バッファ４５に送られる。
【００３９】
次に、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータと、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータとのクロック同期について説明する。概略的には、４４．１ｋＨｚ系のマスタークロックを逓倍し分周することで４８ｋＨｚのクロックを生成し、この４８ｋＨｚのクロックをデジタルＶＴＲ装置のオーディオクロックと同期させ、入出力する１ビットデータを並べ替えて４８ｋＨｚのＰＣＭデータとして（ＰＣＭ記録枠のデータとして）記録再生している。
【００４０】
図４の入力端子５１には、上述したデジタルＶＴＲ装置のＰＣＭデータの記録のための４８ｋＨｚのオーディオクロックが入力されており、この４８ｋＨｚクロックが水晶発振器であるＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator）５２に供給され、ＶＣＸＯ５２は４４．１ｋＨｚの５１２倍（＝２２．５７９２ＭＨｚ）の周波数のマスタークロックを発生する。ＶＣＸＯ５２からのマスタークロックは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５３に送られて５倍の周波数（１１２．８９６ＭＨｚ）のクロックとされ、分周器５４で１／２３５２されることで４８ｋＨｚのクロックとなり、これがＶＣＸＯ５２に送られて、入力端子５１からの４８ｋＨｚクロックとの同期がとられる。ＰＬＬ回路５３は周波数を５倍に逓倍する逓倍器として用いられており、これらのＶＣＸＯ５２，ＰＬＬ回路５３、分周器５４により、デジタルＶＴＲ装置のＰＣＭデータ記録用の４８ｋＨｚクロックに同期した４４．１ｋＨｚクロックを生成するクロック生成手段が構成されている。
【００４１】
ＶＣＸＯ５２からの２２．５７９２ＭＨｚ（＝４４．１ｋＨｚ×５１２）のクロックは、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の1bitＩＦデコーダ３３及び1bitＩＦエンコーダ４４と、ＲＡＭ３４、４３に送られると共に、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の分周器５５に送られて、これらの回路を駆動する。分周器５５は、２２．５７９２ＭＨｚのクロックを１／５１２に分周することで、４４．１ｋＨｚのクロックを生成し、ワードシンク出力バッファ５６を介して、出力端子５７より４４．１ｋＨｚのクロックを取り出すようにしている。なお、ワードシンク出力バッファ５６については、入力端子４８からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ出力切換制御信号により切換制御されて、ＰＣＭデータ出力時には４８ｋＨｚのワードシンク、もしくはＡＥＳ３エンコードされたＰＣＭデータを出力するように構成してもよい。
【００４２】
上記入力端子２１からの４８ｋＨｚ×５１２の周波数のクロックは、上述したＡＥＳ３デコーダ１３、ＡＥＳ３エンコーダ１７、及びメータインターフェース２２に供給されるのみならず、1bitDataフォーマットエンコーダ３５、ＡＥＳ３デコーダ３８、1bitDataフォーマットデコーダ４２、及びＡＥＳ３エンコーダ４７に送られて、これらの回路を駆動する。
【００４３】
ところで、従来と同様に、１ビットデータをフィルタ処理などによりマルチビットＰＣＭデータに変換した後、サンプリング周波数を４８ｋＨｚに変換することも可能である。図４の例では、1bitＩＦデコーダ３３からの１ビットデータを、1bitData to PCM コンバータ６１によりサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのマルチビットＰＣＭデータに変換し、サンプリングレートコンバータ６２によりマルチビットＰＣＭデータのサンプリング周波数を４８ｋＨｚに変換し、切換スイッチ６３の被選択端子ａに送っている。切換スイッチ６３の被選択端子ｂには、上記ＡＥＳデコーダ１３からのＰＣＭデータが供給され、切換スイッチ６３からの出力データが出力端子１４に送られる。切換スイッチ６３は、入力端子６５からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ変換入力切換制御信号により切換制御される。また、ＲＡＭ４３からの１ビットデータを、1bitData to PCM コンバータ６１によりサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのマルチビットＰＣＭデータに変換し、サンプリングレートコンバータ６２によりサンプリング周波数を４８ｋＨｚに変換し、切換スイッチ６７の被選択端子ａに送っている。切換スイッチ６７の被選択端子ｂには、入力端子１６からのＰＣＭデータが供給され、切換スイッチ６７からの出力データがＡＥＳエンコーダ１７に送られる。この切換スイッチ６７は、入力端子６６からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ変換出力切換制御信号により切換制御される。1bitData to PCM コンバータ６１及びサンプリングレートコンバータ６２には、ＶＣＸＯ５２からの２２．５７９２ＭＨｚ（＝４４．１ｋＨｚ×５１２）のクロックが供給され、サンプリングレートコンバータ６２には入力端子２１からの４８ｋＨｚ×５１２のクロックも供給される。
【００４４】
以上のような構成の音声処理部１０を有するデジタルＶＴＲ装置において、出力端子３６（又は１４）からのＰＣＭデータ（デジタルオーディオデータ）は、図１の記録系１０３に送られて、デジタルビデオデータと共に、ビデオテープ１１０上に図２に示すような記録トラック１１５を順次形成するように記録される。従って、記録されるＰＣＭデータについても、ビデオ信号のフィールド／フレーム周波数との関係を考慮する必要がある。
【００４５】
デジタルビデオ信号のフィールド周波数としては、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン放送システム圏において多く用いられる６０Ｈｚ（６０フィールド／秒）と、５９．９４Ｈｚ（５９．９４フィールド／秒）とがあり、ＰＡＬ方式のテレビジョン放送システム圏においては５０Ｈｚ（５０フィールド／秒）が多く用いられる。また、映画（２４コマ／秒）との対応を考慮して、フレーム周波数を２４Ｈｚ（２４フレーム／秒）や、２３．９８Ｈｚ（２３．９８フレーム／秒）とするものも知られている。
【００４６】
フィールド周波数が６０Ｈｚの場合、図７の（Ａ）に示すように、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり、４７０４０（＝２８２２４００／６０）ビットとなり、各フィールド当たり４７０４０ビットを等しく割り当てればよい。
【００４７】
これに対してフィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合には、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり、４７０８７．０４（＝２８２２４００／５９．９４）ビットとなる。ここで、１フィールド当たり０．０４ビットの端数は、２５フィールドで１ビットとなることから、図７の（Ｂ）に示すように、２５フィールドを１周期として１１７７１７６（＝４７０８７．０４×２５）ビットを割り当てればよく、１周期２５フィールドの内の１フィールドには４７０８８ビットを割り当て、２４フィールドにはそれぞれ４７０８７ビット割り当てればよい。これらのフィールドの識別は、２５フィールド周期で１個の“０”と２４個の“１”とが繰り返されるようなフィールドＩＤ（識別情報）を用い、フィールドＩＤが“０”のフィールドには４７０８８ビットを、フィールドＩＤが“１”のフィールドには４７０８７ビットをそれぞれ割り当てるように制御すればよい。
【００４８】
次に、フィールド周波数が５０Ｈｚの場合には、図８の（Ａ）に示すように、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり、５６４４８（＝２８２２４００／５０）ビットとなり、各フィールド当たり５６４４８ビットを等しく割り当てればよい。
【００４９】
また、フレーム周波数が２４Ｈｚ（フィールド周波数４８Ｈｚ）の場合には、図８の（Ｂ）に示すように、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フレーム当たり１１７６００（＝２８２２４００／２４）ビットとなり、１フィールド当たりでは５８８００（＝１１７６００／２）ビットとなるから、各フィールド当たりでは５８８００ビットを等しく割り当てればよい。
【００５０】
これに対して、フレーム周波数が２３．９８Ｈｚ（フィールド周波数４７．９６Ｈｚ）の場合には、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フレーム当たり、１１７７１７．６（＝２８２２４００／２３．９８）ビットとなり、１フィールド当たりでは５８８５８．８（＝１１７７１７．６／２）ビットとなる。ここで、１フィールド当たり０．８ビットの端数は、５フィールドで４ビットとなることから、図８の（Ｃ）に示すように、５フィールドを１周期とし、１周期５フィールドの内の１フィールドには５８８５８ビットを割り当て、４フィールドにはそれぞれ５８８５９ビット割り当てればよい。これらのフィールドの識別には、５フィールド周期で１個の“０”と４個の“１”とが繰り返されるようなフィールドＩＤ（fieldＩＤ）を用い、フィールドＩＤが“０”のフィールドには５８８５８ビットを、フィールドＩＤが“１”のフィールドには５８８５９ビットをそれぞれ割り当てるように制御すればよい。
【００５１】
次に、図４の1bitDataフォーマットエンコーダ３５におけるデータ変換処理の具体例として、上述したようにフィールド毎に割り当てられる１ビットデータ（サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ）を並べ替えて４８ｋＨｚのマルチビットＰＣＭデータに変換する処理について説明する。
【００５２】
フィールド周波数が上記６０Ｈｚの場合、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータは、１フィールド当たり８００（＝４８０００／６０）サンプルとなる。この８００サンプルを、図９に示すように１セグメント５サンプルの１６０セグメントに分割し、各セグメントに識別のためのセグメント識別情報、すなわちセグメントＩＤ（SegmentＩＤ：０〜１５９）を付している。ここで、図９の（Ａ）はフィールドパルスを、図９の（Ｂ）はＰＣＭデータのサンプリングパルスをそれぞれ示し、図９の（Ｃ）は、１フィールドを１セグメント５サンプルの１６０セグメントに分割したものを示している。なお、１セグメント５サンプルとは、正確には１セグメントの長さが５サンプリング周期という意味である。フィールド周波数が６０Ｈｚの場合には、上述したように、１フィールド当たりそれぞれ４７０４０ビットの１ビットデータを等しく割り当てればよいが、各セグメント当たりでは、２９４（＝４７０４０／１６０）ビットとなる。この２９４ビットを１セグメントの５サンプリング周期に割り当てるには、１サンプリング周期を５８ビットとし、残りの４サンプリング周期をそれぞれ５９ビットずつとすればよい。具体的には、サンプリング周期識別用の情報であるサンプリング周期ＩＤ（FsＩＤ）を用い、５サンプリング周期を１周期として１個の“１”と４個の“０”とを繰り返すようにし、サンプリング周期ＩＤが“１”のサンプリング周期には５８ビットを、サンプリング周期ＩＤが“０”のサンプリング周期には５９ビットをそれぞれ割り当てるように制御すればよい。
【００５３】
本実施の形態のデジタルＶＴＲ装置の規格上では、上述したように４８ｋＨｚ／２４ビットのデジタルオーディオＰＣＭデータを１２チャンネル分記録再生可能であるが、上記１ビットデータの１チャンネル分の記録再生には、１サンプリング周期当たり、５８ビットあるいは５９ビットが必要であることから、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用い、２４×３＝７２ビットの内から、上記５８ビットあるいは５９ビットを１ビットデータ用に割り当てるようにしている。
【００５４】
図１０は、このような３チャンネルのＰＣＭデータの１サンプリング周期分（２４ビットデータの３サンプル分）を示しており、図１０の（Ａ）に示すサンプリング周期ＩＤが“１”（FsＩＤ＝１）の３チャンネル分のサンプル（３サンプル）には５８ビットの１ビットデータ（Ｄ）を割り当て、図１０の（Ｂ）に示すサンプリング周期ＩＤが“０”（FsＩＤ＝０）の３サンプルには５９ビットの１ビットデータ（Ｄ）を割り当てている。例えば、１サンプル２４ビットの内のＬＳＢから２０ビットを１ビットデータ用の領域とし、３チャンネル分の計６０ビットの１ビットデータ領域に対して、図１０の（Ａ）のFsＩＤ＝１のサンプリング周期では、第１チャンネル（１ch）に２０ビット、第２チャンネル（２ch）に１９ビット、第３チャンネル（３ch）に１９ビットをそれぞれ割り当てることで、計５８ビットとしている。また、図１０の（Ｂ）のFsＩＤ＝０のサンプリング周期では、第１チャンネル（１ch）に２０ビット、第２チャンネル（２ch）に２０ビット、第３チャンネル（３ch）に１９ビットをそれぞれ割り当てることで、計５９ビットとしている。また、１サンプル２４ビットの内のＭＳＢからの４ビットの３チャンネル分（計１２ビット）については、上記セグメントＩＤ（SegmentＩＤ）用の８ビット（Ｓ０〜Ｓ７）、サンプリング周期ＩＤ（FsＩＤ）用の２ビット（Ｆ０，Ｆ１）、フィールドＩＤ（fieldＩＤ）用の２ビット（ｆ０，ｆ１）にそれぞれ割り当てている。
【００５５】
以上説明したように、図４の1bitDataフォーマットエンコーダ３５において、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータの１チャンネル分を、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分に変換している。なお、1bitDataフォーマットエンコーダ３５からのデータは、切換スイッチ２８、出力端子３６を介して、図１の記録系１０３に送られ、デジタルビデオデータと共にビデオテープ１１０上に記録されることは既に説明した通りである。このように、１ビットデータの１チャンネル分を、ＰＣＭデータの３チャンネルを用いて記録再生でき、１ビットデータの例えばステレオ左右の２チャンネル分を記録再生するためには、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの６チャンネル分を用いればよい。
【００５６】
また、以上の説明は、１ビットデータの１チャンネルを４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネルに記録する例であるが、ＰＣＭデータの３チャンネルに記録されたデータを１ビットデータとして再生する際には、上述と逆の操作を行えばよい。すなわち、１ビットデータの１チャンネル分に対応するＰＣＭデータの３チャンネルの再生データを図４の1bitDataフォーマットデコーダ４２に供給し、上記セグメントＩＤ、サンプリング周期ＩＤ、フィールドＩＤを用いて、各サンプルの２４ビットの内の上記２０ビットの１ビットデータ領域から、２０ビット又は１９ビットを取り出し、図４のＲＡＭ４３に書き込み、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚで各ビットを順次読み出すことにより、１ビットデータを再生することができる。
【００５７】
次に、上記図７の（Ｂ）に示したような、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合には、サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり４７０８７．０４（＝２８２２４００／５９．９４）ビットとなるから、２５フィールドを１周期とし、１周期２５フィールドの内の１フィールド（fieldＩＤ＝０）には４７０８８ビットを割り当て、２４フィールド（fieldＩＤ＝１）にはそれぞれ４７０８７ビット割り当てることになる。ただし、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータをフィールド周波数５９．９４Ｈｚの各フィールドに割り当てるには、２５フィールドで２００２０サンプル（サンプリング周期）、すなわち、５フィールドで４００４サンプルとなることから、１周期５フィールドの内の１フィールド（5fieldＩＤ＝０）に８００サンプルを、４フィールド（5fieldＩＤ＝１〜４）に８０１サンプルをそれぞれ割り当てるようにすればよい。
【００５８】
図１１は、このようなフィールド周波数５９．９４Ｈｚのフィールドに対するサンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータのサンプル（サンプリング周期）の割り当てを示すものであり、図１１の（Ａ）はフィールドパルスを、図１１の（Ｂ）はＰＣＭデータのサンプリングパルスをそれぞれ示している。図１１の（Ｃ）は、１周期２５フィールドの内の１フィールド（fieldＩＤ＝０）に８００サンプル（サンプリング周期）を割り当てる場合を示し、図１１の（Ｄ）は、残りの２４フィールド（fieldＩＤ＝１）の各フィールドにそれぞれ８００もしくは８０１サンプル（サンプリング周期）を割り当てる場合を示している。
【００５９】
図１１の（Ｃ）に示すfieldＩＤ＝０のフィールドには、８００サンプル（サンプリング周期）、すなわち上述した１セグメント５サンプリング周期のセグメントを１６０セグメント（SegmentＩＤ＝０〜１５９）割り当て、その内の４８セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９５ビットをそれぞれ割り当て、残りの１１２セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９４ビットをそれぞれ割り当てることで、fieldＩＤ＝０のフィールドに１ビットデータの４７０８８ビットを割り当てるようにしている。
【００６０】
１周期２５フィールドの内の残りの２４フィールド（fieldＩＤ＝１）には、図１１の（Ｄ）に示すように８００もしくは８０１サンプル（サンプリング周期）を割り当てている。これは、上記１セグメントが５サンプリング周期の１６０セグメント（SegmentＩＤ＝０〜１５９）に、１サンプリング周期からなるセグメントを１セグメント（SegmentＩＤ＝１６０）付加することで実現している。この場合、SegmentＩＤ＝０〜１５９の１６０セグメントの内の、４７セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９５ビットをそれぞれ割り当て、残りの１１３セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９４ビットをそれぞれ割り当てると共に、SegmentＩＤ＝１６０の１セグメントには１ビットデータを割り当てない（０ビットとする）ことで、fieldＩＤ＝１のフィールドに１ビットデータの４７０８７ビットを割り当てるようにしている。
【００６１】
ここで、１セグメント５サンプリング周期のセグメントに２９４ビットを割り当てるには、上記図９と共に説明したように、１サンプリング周期（FsＩＤ＝１）を５８ビットとし、残りの４サンプリング周期（FsＩＤ＝０）をそれぞれ５９ビットずつとすればよい。１セグメントに２９５ビットを割り当てるには、５サンプリング周期全てをFsＩＤ＝０としてそれぞれ５９ビットずつ割り当てればよい。８０１サンプルあった場合には、８０１サンプル目であるSegmentＩＤ＝１６０の１セグメントにはサンプリング周期ＩＤがFsＩＤ＝３のサンプリング周期を１つ割り当て、１ビットデータを含まない（０ビットとする）ようにしている。
【００６２】
図１２の（Ａ）は、上記サンプリング周期ＩＤが“１”（FsＩＤ＝１）の場合の３チャンネル分のＰＣＭデータ（２４ビット×３サンプル）を示し、同様に、図１２の（Ｂ）はFsＩＤ＝０の場合を、図１２の（Ｃ）はFsＩＤ＝３の場合をそれぞれ示している。図１２の（Ａ）、（Ｂ）は、上述した図１０の（Ａ）、（Ｂ）と同様であるため、説明を省略する。図１２の（Ｃ）の１サンプル２４ビットの３チャンネル分については、各チャンネルのＭＳＢからの４ビット分（計１２ビット）は、上記図１０の（Ａ）、（Ｂ）や図１２の（Ａ）、（Ｂ）と同様に、セグメントＩＤ（SegmentＩＤ）用の８ビット（Ｓ０〜Ｓ７）、サンプリング周期ＩＤ（FsＩＤ）用の２ビット（Ｆ０，Ｆ１）、フィールドＩＤ（fieldＩＤ）用の２ビット（ｆ０，ｆ１）にそれぞれ割り当てているが、各チャンネルのＬＳＢからの２０ビット分（計６０ビット）については、１ビットデータを割り当てない（０ビット）ようにしている。
【００６３】
以上のようなビット割り当てを行うことにより、フィールド周波数５９．９４Ｈｚの場合には、１フィールド当たり４７０８７．０４ビットの割合で、すなわち、２５フィールドに対して１ビットデータの１１７７１７６ビットを割り当てることができる。この場合も、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータの１チャンネルを、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用いて記録再生することができる。
【００６４】
また、上記図８に示したような、フィールド周波数が５０Ｈｚの場合や、フレーム周波数が２４Ｈｚあるいは２３．９８Ｈｚの場合についても、上記フィールド当たりのビット割り当てを考慮し、各サンプリング周期毎のビット割り当てを調整することにより、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの何チャンネルかを用いて１ビットデータを記録再生することができる。
【００６５】
上述したような本発明の実施の形態によれば、４４．１ｋＨｚ系の１ビットデータを、サンプリング周波数が４８ｋＨｚ系のデジタルＶＴＲ装置に記録し再生する際の音質劣化を最小限に抑制することができる。
【００６６】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態に用いられる記録再生装置の一例としてのデジタルＶＴＲ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】デジタルＶＴＲ装置により記録されるビデオテープ上の記録フォーマットの一例を示す図である。
【図３】デジタルＶＴＲ装置の従来の音声処理部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に用いられるデジタルＶＴＲ装置の音声処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】データ伝送規格に基づく入出力レベルの具体例を示す波形図である。
【図６】異なる２つのデータ伝送規格を切換可能な入力バッファ及び出力バッファの一例を示すブロック図である。
【図７】フィールド周波数が６０Ｈｚ及び５９．９４Ｈｚの場合の１ビットデータのフィールド毎の割り当てを説明するための図である。
【図８】フィールド周波数が５０Ｈｚ、フレーム周波数が２４Ｈｚ及び２３．９８Ｈｚの場合の１ビットデータのフィールド毎の割り当てを説明するための図である。
【図９】フィールド周波数が６０Ｈｚの場合の１フィールド内の各サンプリング周期毎の１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【図１０】フィールド周波数が６０Ｈｚの場合の１サンプリング周期内の３チャンネル分である３サンプルに対する１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【図１１】フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合の１フィールド内の各サンプリング周期毎の１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【図１２】フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合の１サンプリング周期内の３チャンネル分である３サンプルに対する１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 音声処理部、 ２４ ４８ｋＨｚ系回路ブロック、 ２５ ４４．１ｋＨｚ系回路ブロック、 ３３ 1bitＩＦデコーダ、 ３４，４３ ＲＡＭ、 ３５ 1bitDataフォーマットエンコーダ、 ４２ 1bitDataフォーマットデコーダ、 ４４ 1bitIFエンコーダ、 ５２ ＶＣＸＯ、 ５３ ＰＬＬ、 ５４，５５ 分周器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル記録装置及び方法、デジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置に関し、特に、シグマデルタ（ΣΔ）変調された１ビットデジタルオーディオデータ（１ビットデータ）をＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デジタル信号（ＰＣＭデータ）に変換して記録するためのデジタル記録装置及び方法、記録されたデジタル信号を再生して元の１ビットデジタルオーディオデータを得るためのデジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像・音声信号を記録再生する装置として、ビデオテープを用いるＶＴＲ装置が従来より知られており、近年においては、デジタルビデオ（映像）・オーディオ（音声）データを記録再生するデジタルＶＴＲ装置が多く用いられるようになっている。また、記録媒体にディスクやメモリ等を用いるものも供給されている。このようなデジタルＶＴＲ装置等のデジタル映像機器におけるデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数は通常４８ｋＨｚとなっている。
【０００３】
これに対して、ＣＤ（Compact Disc）等のようなオーディオ信号をデジタル化して記録再生するフォーマットの場合には、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚとなっているものが多い。例えばＣＤ−ＤＡ（Digital Audio）規格においては、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ、量子化ビット数が１６ビットのＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デジタル信号（ＰＣＭデータ）を用いている。
【０００４】
一方、デジタルオーディオ信号の他の方式として、シグマデルタ（ΣΔ）変調と呼ばれる方法が、例えば非特許文献１に提案されている。このΣΔ変調により得られる１ビットデジタルオーディオデータ（１ビットデータ）は、従来のＣＤ等のデジタルオーディオに使用されていたデータのフォーマットに比べて、非常に高いサンプリング周波数と短いデータ語長（例えばサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚの６４倍でデータ語長が１ビット）を有しており、伝送可能周波数帯域が広いという特長がある。また、ΣΔ変調により、１ビット信号であっても、６４倍というオーバーサンプリング周波数に対して低域であるオーディオ帯域において、高いダイナミックレンジをも確保できる。この長所を生かして高音質の記録再生やデータ伝送に応用することができる。
【０００５】
この１ビットΣΔ変調のオーディオ信号は、ソニー株式会社及びフィリップス株式会社が提唱する次世代ＣＤ規格としてのいわゆるスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）におけるＤＳＤ（Direct Stream Digital）方式の信号として用いられている。
【０００６】
従来技術として、特許文献１には、上記ＤＳＤ方式の１ビットディジタルオーディオデータ（１ビットデータ）のマスタリング装置が開示され、特許文献２には、ディジタル音楽データ伝送において、伝送される音楽データに関する標本化周波数などの音楽データ情報をディジタル伝送する音楽データ情報伝送方法および装置が開示されている。
【０００７】
【非特許文献１】山崎芳男「ＡＤ／ＤＡ変換器とディジタルフィルター」、日本音響学会誌４６巻３号（１９９０）第２５１〜２５７頁
【特許文献１】特開平９−２６１０７１号公報
【特許文献２】特開２００１−５４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のようなサンプリング周波数が６４×４４．１ｋＨｚ（＝２．８２２４ＭＨｚ）の１ビットデータを、デジタルＶＴＲ装置のようなオーディオサンプリング周波数が４８ｋＨｚのデジタル映像機器に記録再生しようとすると、１ビットデータを一旦アナログ信号に変換し、４８ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングしてＰＣＭデジタルオーディオ信号（ＰＣＭデータ）に変換することが必要とされ、これらのアナログ化及びデジタル化の際にフィルタ処理等の信号処理が必要となるため、音質劣化が生じることになる。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ系の１ビットデジタルオーディオデータ（１ビットデータ）を、サンプリング周波数が４８ｋＨｚ系の記録装置に記録し再生する際の音質劣化を最小限に抑制し得るようなデジタル記録装置及び方法、デジタル再生装置及び方法、並びにデジタルデータ変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録装置であって、入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダと、上記エンコーダからの出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴としている。
【００１１】
ここで、上記第１のサンプリング周波数と上記第２のサンプリング周波数との同期をとって各サンプリング周波数の整数倍のクロックを発生するクロック生成手段をさらに有し、上記クロック生成手段からの第１のサンプリング周波数の整数倍の第１のクロックにて上記入力された１ビットデジタルオーディオデータを上記記憶手段に書き込み、上記第２のサンプリング周波数の整数倍の第２のクロックにて上記記憶手段から１ビットデジタルオーディオデータを読み出すと共に該第２のクロックにより上記エンコーダを駆動することが好ましい。
【００１２】
また、上記第１のサンプリング周波数は２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）、上記第２のサンプリング周波数は４８ｋＨｚであり、上記クロック生成手段は、４４．１ｋＨｚの５１２倍の周波数のクロックを発生するマスタークロック発振器と、このマスタークロック発振器からのマスタークロックを５倍に逓倍する逓倍器と、この逓倍器からのクロックを１／２３５２に分周する分周器とを有して成り、上記マスタークロックを上記第１のクロックとして出力し、上記第２のサンプリング周波数である４８ｋＨｚの５１２倍のクロックを上記第２のクロックとして用いることが挙げられる。
【００１３】
上記記録手段は、上記マルチビットＰＣＭデータとしての４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの１２チャンネルをデジタルビデオデータと共に記録するものであり、上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の２０ビットを上記１ビットデータ領域とし、この１ビットデータ領域を有する４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用いて上記１ビットデジタルオーディオデータの１チャンネルを割り当てることが挙げられ、この場合、上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータに対して上記デジタルビデオデータのフィールドとの対応関係、フィールド内の位置及び割り当てビット数を識別するための識別情報を用い、ＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の上記１ビットデータ領域を除く４ビットの３チャンネル分の１２ビットの領域に上記識別情報を配置することが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、上述の課題を解決するために、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録方法であって、上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを入力して記憶手段に書き込む書き込み工程と、上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程と、上記記憶手段から読み出された１ビットデジタルオーディオデータを、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に各ビットを並べて配置するように変換するエンコード工程と、上記エンコードされた出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録工程とを有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、上述の課題を解決するために、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って変換するデジタルデータ変換装置であって、入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダとを有することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生装置であって、上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生手段と、上記再生手段により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生方法であって、上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生工程と、上記再生工程により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコード工程と、上記デコード工程によりデコードされた上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを記憶手段に書き込む書き込み工程と、上記記憶手段から上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明は、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って、マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録されたデータを元の１ビットデジタルオーディオデータに逆変換するデジタルデータ変換装置であって、上記マルチビットＰＣＭデータ内の１ビットデータ領域から読み出されたデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って変換する際に、第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを入力して記憶手段に書き込み、記憶手段から第２のサンプリング周波数に同期したクロックで１ビットデジタルオーディオデータを読み出し、読み出された１ビットデジタルオーディオデータを、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に各ビットを並べて配置するように変換することにより、音質劣化を最小限に抑制して、１ビットデジタルオーディオデータをマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録することが可能となり、記録されたデータを元の１ビットデジタルオーディオデータに逆変換することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に用いられる記録再生装置として、デジタルＶＴＲ装置の具体例を概略的に示すブロック図である。この図１に示すデジタルＶＴＲ装置は、デジタルビデオ（映像）・オーディオ（音声）信号を、テープ状記録媒体であるいわゆるビデオテープ１１０に対して記録再生するものである。
【００２２】
このデジタルＶＴＲ装置により記録再生されるデジタルオーディオデータのサンプリング周波数は４８ｋＨｚとなっているのに対して、本実施の形態においては、サンプリング周波数が４４．１ＫＨｚ系の１ビットデータ（１ビットデジタルオーディオデータ）を、上記デジタルＶＴＲ装置に記録するために、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータにビット並び替えにより変換し、また、再生の際には再び１ビットデータに逆変換する場合を想定している。なお、上記１ビットデータとしては、ソニー株式会社及びフィリップス株式会社が提唱する次世代ＣＤ規格としてのいわゆるスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）におけるＤＳＤ（Direct Stream Digital）方式の１ビットΣΔ変調のオーディオ信号データが挙げられ、このＤＳＤ方式の１ビットデータのサンプリング周波数は、２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）となっている。
【００２３】
この図１において、ビデオ入力端子１０１に入力されたデジタルビデオデータは、圧縮符号化部１０２に送られて圧縮符号化され、記録系１０３に送られる。また、オーディオ入力端子１１１に入力されたデジタルオーディオデータは、音声処理部１０の記録音声処理回路部１０ａに送られて記録のための音声処理が施され、記録系１０３に送られる。記録系１０３では、圧縮符号化部１０２からの圧縮ビデオデータ及び記録音声処理回路部１０ａからのデジタルオーディオデータに対して所定の記録フォーマットに従った記録信号に変換し、記録アンプ１０４を介して回転ヘッド１０５に供給することにより、ビデオテープ１１０の斜めの記録トラック（ヘリカルトラック）に記録する。
【００２４】
図２は、ビデオテープ１１０上の記録フォーマットの一例を示し、ビデオテープ１１０には、テープ走行方向である長手方向に対して傾斜した記録トラック１１５が順次形成される。この具体例では、互いに隣接する２本の記録トラック１１５における記録アジマスは互いに異なるようにされている。記録トラック１１５の走査開始側及び走査終了側の領域は、それぞれビデオデータ領域ＡＲＶＵ，ＡＲＶＬとされ、これらのビデオデータ領域ＡＲＶＵ，ＡＲＶＬに挟まれた領域は、オーディオデータ領域ＡＲＡとされている。
【００２５】
この図２に示すビデオテープ１１０の記録トラック１１５を、図１の回転ヘッド１０５により走査することにより得られた再生信号は、再生アンプ１０６で増幅されて再生系１０７に送られ、波形等化や復調処理を含む信号再生処理が施され、デジタルビデオデータが伸長復号部１０８に、デジタルオーディオデータが音声処理部１０の再生音声処理回路部１０ｂに送られる。伸長復号部１０８では、ビデオ記録の際の圧縮符号化部１０２における圧縮符号化処理の逆の処理としての伸長復号処理が施され、得られたデジタルビデオデータが出力端子１０９より取り出される。再生音声処理回路部１０ｂでは、記録音声処理回路部１０ａにおける処理の逆の処理が施され、得られたデジタルオーディオデータが出力端子１１９より取り出される。
【００２６】
ここで、上記デジタルＶＴＲ装置において記録再生されるデジタルオーディオデータの規格の一例として、サンプリング周波数が４８ｋＨｚで２４ビットのＰＣＭデータを１２チャンネル記録再生するものを想定している。本実施の形態は、上述したように、サンプリング周波数が６４×４４．１ｋＨｚ（＝２．８２２４ＭＨｚ）の１ビットデータを、サンプリング周波数４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータ記録枠にビット並び替えにより変換し、後述するように１２チャンネルのオーディオチャンネルの３チャンネル分の記録枠を用いて記録するものである。
【００２７】
すなわち、上記デジタルＶＴＲ装置の本来の４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭオーディオ記録再生のための音声処理部は、図３に示す音声処理部１０’のような構成を有しているのに対し、本実施の形態の音声処理部は、図４に示すように、４４．１ＫＨｚ系の１ビットデジタルオーディオデータを４８ｋＨｚ系のＰＣＭデータ（ＰＣＭデジタルオーディオデータ）にビット並び替えにより変換し、また逆変換するための構成が付加された音声処理部１０となっている。先ず、図３の音声処理部１０’及び図４の音声処理部１０の共通部分としての４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータを記録再生するための構成について説明する。
【００２８】
図３、図４において、入力端子１１には４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータが入力される。この例におけるＰＣＭデータは、デジタルオーディオ規格であるＡＥＳ／ＥＢＵ（Audio Engineering Society／European Broadcasting Union）規格の一つのＡＥＳ３フォーマット（ＡＥＳ−３ｉｄ−２００１）に従って伝送されており、信号伝送には同軸ケーブルが用いられ、入力端子１１にはＢＮＣコネクタが用いられている。入力端子１１からのＰＣＭデータは、ＡＥＳ３入力バッファ１２を介してＡＥＳ３デコーダ１３に送られ、ＡＥＳ３デコーダ１３にてＡＥＳ３規格のフォーマットからＶＴＲ記録用のＰＣＭデータフォーマットに変換された後、出力端子１４を介して取り出されて、図１の記録系１０３に送られる。
【００２９】
図１の再生系１０７からのＰＣＭデータは、図３、図４の入力端子１６を介してＡＥＳ３エンコーダ１７に送られて、ＡＥＳ３規格のフォーマットのＰＣＭデータに変換され、ＡＥＳ３出力バッファ１８を介し出力端子１９より取り出される。出力端子１９にはＢＮＣコネクタが用いられ、信号伝送には同軸ケーブルが用いられる。
【００３０】
入力端子２１には、デジタルＶＴＲ装置のＰＣＭデータのオーディオクロックとして、４８ｋＨｚ×５１２の周波数のクロック信号が入力され、ＡＥＳ３デコーダ１３、ＡＥＳ３エンコーダ１７、及びメータインターフェース２２に供給される。メータインターフェース２２には、ＡＥＳ３デコーダ１３からのＰＣＭデータ及び入力端子１６からのＰＣＭデータが入力され、デジタルＶＴＲ装置のオーディオレベルメータ表示のためのメータ用データを出力して出力端子２３に送っている。
【００３１】
なお、図３、図４に示す例において、音声処理部１０（１０’）の主要回路は、例えばいわゆるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）２０（２０’）により構成されており、ブロック２４（２４’）は４８ｋＨｚ系回路部を、ブロック２５は４４．１ｋＨｚ系回路部それぞれ示している。
【００３２】
次に、図４の音声処理部１０において、図３の構成から付加された部分について説明する。
【００３３】
図４の入力端子３１には、上記サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータ（１ビットデジタルオーディオデータ）が入力される。この１ビットデータは、上述したようなソニー株式会社及びフィリップス株式会社のいわゆるスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）に用いられるＤＳＤ（Direct Stream Digital）方式の１ビットΣΔ変調のオーディオ信号データであり、信号伝送には上記１ビットデータを伝送可能な規格（1bitＩＦ）が用いられる。ここで１ビットデータ伝送規格（1bitＩＦ）の具体例としては、ソニー株式会社が提示するデジタルオーディオ伝送規格であるＳＤＩＦ（Sony Digital Interface Format）規格のＳＤＩＦ−３を用いることができる。このＳＤＩＦ−３の規格は、特性インピーダンス７５Ωの同軸ケーブルとＢＮＣコネクタを用いて送受信を行い、入出力レベルは、図５の（Ａ）に示すようにＴＴＬレベルである。なお、図５の（Ｂ）は、上記ＡＥＳ３の入出力レベルを示し、正負の値をとる。
【００３４】
この図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、１ビットデータ伝送規格（1bitＩＦ）とＡＥＳ３とは、入出力レベルは異なるものの、いずれも同軸ケーブル及びＢＮＣコネクタを用いるものであるため、入力端子３１を、上記１ビットデータの入力とＰＣＭデータの入力とに共用できる。また、出力端子４６も同様にＢＮＣコネクタを用い、１ビットデータの出力とＰＣＭデータの出力とに共用できる。
【００３５】
入力端子３１に入力された１ビットデータ又はＰＣＭデータは、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２に送られる。この1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２は、例えば図６の（Ａ）に示すように、ＢＮＣコネクタを用いた入力端子３１からのデータを、1bitＩＦ入力バッファ３２ａと、ＡＥＳ３入力バッファ３２ｂとに送り、1bitＩＦ入力バッファ３２ａからの出力を切換スイッチ３２ｃの被選択端子ａに、ＡＥＳ３入力バッファ３２ｂからの出力を切換スイッチ３２ｃの被選択端子ｂにそれぞれ送るように構成され、切換スイッチ３２ｃは、入力端子３７からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ入力切換制御信号により切換制御される。切換スイッチ３２ｃからの出力データは、図４の1bitＩＦデコーダ３３、ＡＥＳ３デコーダ３８に送っている。なお、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２を共通化し、入力信号に対する閾値レベルを切換選択するようにしてもよい。この場合、例えば、１ビットデータ入力時には閾値レベルを１．５Ｖに、ＰＣＭデータ入力時には閾値レベルを０Ｖにそれぞれ切換制御すればよい。
【００３６】
また、ＢＮＣコネクタを用いた出力端子４６に接続される1bitＩＦ／ＡＥＳ３出力バッファ４５についても同様に、例えば図６の（Ｂ）に示すように構成できる。図６の（Ｂ）の例では、図４の切換スイッチ２９からのデータを、1bitＩＦ出力バッファ４５ａと、ＡＥＳ３入力バッファ４５ｂとに送り、1bitＩＦ入力バッファ４５ａからの出力を切換スイッチ４５ｃの被選択端子ａに、ＡＥＳ３入力バッファ４５ｂからの出力を切換スイッチ４５ｃの被選択端子ｂにそれぞれ送り、切換スイッチ３２ｃからの出力データを出力端子４６に送っている。切換スイッチ４５ｃは、入力端子４８からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ出力切換制御信号により切換制御される。この1bitＩＦ／ＡＥＳ３出力バッファ４５についても共通化し、出力レベルを切換選択するようにしてもよい。この場合、例えば、１ビットデータ出力時にはＤＣオフセットを１．５Ｖ、ゲインを３Ｖppに切り換え、ＰＣＭデータ出力時にはＤＣオフセットを０Ｖ、ゲインを１Ｖppに切り換えればよい。
【００３７】
図４に戻って、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２からの１ビットデータは、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の1bitＩＦデコーダ３３に送られて1bitＩＦの伝送規格のデコードが行われ、ＲＡＭ（例えばデュアルポートＲＡＭ）３４に送られる。ＲＡＭ３４では、４４．１ｋＨｚ系から４８ｋＨｚ系へのクロック周波数の変換が行われ、ＲＡＭ３４からのデータが４８ｋＨｚ系回路ブロック２４の1bitDataフォーマットエンコーダ３５に送られる。この1bitDataフォーマットエンコーダ３５では、後述するように１ビットデータを４８ｋＨｚＰＣＭデータの記録枠に記録するためのビット並び替えによるデータ変換が行われ、変換出力データが切換スイッチ２８の被選択端子ａに送られる。また、1bitＩＦ／ＡＥＳ３入力バッファ３２からのＰＣＭデータは、４８ｋＨｚ系回路ブロック２４のＡＥＳ３デコーダ３８に送られ、ＡＥＳ３の伝送規格のデコードが行われた後、切換スイッチ２８の被選択端子ｂに送られる。切換スイッチ２８は、入力端子３７からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ入力切換制御信号により切換制御され、切換スイッチ２８からの出力データが出力端子３６より出力され、図１の記録系１０３に送られる。
【００３８】
図１の再生系１０７からのデータは、図４の入力端子４１を介して、４８ｋＨｚ系回路ブロック２４の1bitDataフォーマットデコーダ４２、ＡＥＳ３エンコーダ４７に送られる。1bitDataフォーマットデコーダ４２は、４８ｋＨｚＰＣＭデータとして記録された１ビットデータ（ＰＣＭ記録枠に記録されたデータ）を元の１ビットデータに戻すものであり、上記1bitDataフォーマットエンコーダ３５の逆変換処理を行う。クロック周波数は４８ｋＨｚ系のままであり、ＲＡＭ（例えばデュアルポートＲＡＭ）４３により、４４．１ｋＨｚ系のクロック周波数に変換される。ＲＡＭ４３からのデータは、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の1bitＩＦエンコーダ４４に送られ、所定の1bitＩＦ伝送規格（例えばソニー株式会社が提示する上記ＳＤＩＦ−３規格）のフォーマットのデータに変換される。1bitＩＦエンコーダ４４からのデータは、切換スイッチ２９の被選択端子ａに送られる。また、ＡＥＳ３エンコーダ４７では、入力端子４１からのデータが上記ＡＥＳ３伝送規格のフォーマットのＰＣＭデータに変換され、切換スイッチ２９の被選択端子ｂに送られる。切換スイッチ２９は、入力端子４８からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ出力切換制御信号により切換制御され、切換スイッチ２９からのデータは、1bitＩＦ／ＡＥＳ３出力バッファ４５に送られる。
【００３９】
次に、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータと、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータとのクロック同期について説明する。概略的には、４４．１ｋＨｚ系のマスタークロックを逓倍し分周することで４８ｋＨｚのクロックを生成し、この４８ｋＨｚのクロックをデジタルＶＴＲ装置のオーディオクロックと同期させ、入出力する１ビットデータを並べ替えて４８ｋＨｚのＰＣＭデータとして（ＰＣＭ記録枠のデータとして）記録再生している。
【００４０】
図４の入力端子５１には、上述したデジタルＶＴＲ装置のＰＣＭデータの記録のための４８ｋＨｚのオーディオクロックが入力されており、この４８ｋＨｚクロックが水晶発振器であるＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator）５２に供給され、ＶＣＸＯ５２は４４．１ｋＨｚの５１２倍（＝２２．５７９２ＭＨｚ）の周波数のマスタークロックを発生する。ＶＣＸＯ５２からのマスタークロックは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５３に送られて５倍の周波数（１１２．８９６ＭＨｚ）のクロックとされ、分周器５４で１／２３５２されることで４８ｋＨｚのクロックとなり、これがＶＣＸＯ５２に送られて、入力端子５１からの４８ｋＨｚクロックとの同期がとられる。ＰＬＬ回路５３は周波数を５倍に逓倍する逓倍器として用いられており、これらのＶＣＸＯ５２，ＰＬＬ回路５３、分周器５４により、デジタルＶＴＲ装置のＰＣＭデータ記録用の４８ｋＨｚクロックに同期した４４．１ｋＨｚクロックを生成するクロック生成手段が構成されている。
【００４１】
ＶＣＸＯ５２からの２２．５７９２ＭＨｚ（＝４４．１ｋＨｚ×５１２）のクロックは、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の1bitＩＦデコーダ３３及び1bitＩＦエンコーダ４４と、ＲＡＭ３４、４３に送られると共に、４４．１ｋＨｚ系回路ブロック２５の分周器５５に送られて、これらの回路を駆動する。分周器５５は、２２．５７９２ＭＨｚのクロックを１／５１２に分周することで、４４．１ｋＨｚのクロックを生成し、ワードシンク出力バッファ５６を介して、出力端子５７より４４．１ｋＨｚのクロックを取り出すようにしている。なお、ワードシンク出力バッファ５６については、入力端子４８からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ出力切換制御信号により切換制御されて、ＰＣＭデータ出力時には４８ｋＨｚのワードシンク、もしくはＡＥＳ３エンコードされたＰＣＭデータを出力するように構成してもよい。
【００４２】
上記入力端子２１からの４８ｋＨｚ×５１２の周波数のクロックは、上述したＡＥＳ３デコーダ１３、ＡＥＳ３エンコーダ１７、及びメータインターフェース２２に供給されるのみならず、1bitDataフォーマットエンコーダ３５、ＡＥＳ３デコーダ３８、1bitDataフォーマットデコーダ４２、及びＡＥＳ３エンコーダ４７に送られて、これらの回路を駆動する。
【００４３】
ところで、従来と同様に、１ビットデータをフィルタ処理などによりマルチビットＰＣＭデータに変換した後、サンプリング周波数を４８ｋＨｚに変換することも可能である。図４の例では、1bitＩＦデコーダ３３からの１ビットデータを、1bitData to PCM コンバータ６１によりサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのマルチビットＰＣＭデータに変換し、サンプリングレートコンバータ６２によりマルチビットＰＣＭデータのサンプリング周波数を４８ｋＨｚに変換し、切換スイッチ６３の被選択端子ａに送っている。切換スイッチ６３の被選択端子ｂには、上記ＡＥＳデコーダ１３からのＰＣＭデータが供給され、切換スイッチ６３からの出力データが出力端子１４に送られる。切換スイッチ６３は、入力端子６５からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ変換入力切換制御信号により切換制御される。また、ＲＡＭ４３からの１ビットデータを、1bitData to PCM コンバータ６１によりサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚのマルチビットＰＣＭデータに変換し、サンプリングレートコンバータ６２によりサンプリング周波数を４８ｋＨｚに変換し、切換スイッチ６７の被選択端子ａに送っている。切換スイッチ６７の被選択端子ｂには、入力端子１６からのＰＣＭデータが供給され、切換スイッチ６７からの出力データがＡＥＳエンコーダ１７に送られる。この切換スイッチ６７は、入力端子６６からの１ビットデータ／ＰＣＭデータ変換出力切換制御信号により切換制御される。1bitData to PCM コンバータ６１及びサンプリングレートコンバータ６２には、ＶＣＸＯ５２からの２２．５７９２ＭＨｚ（＝４４．１ｋＨｚ×５１２）のクロックが供給され、サンプリングレートコンバータ６２には入力端子２１からの４８ｋＨｚ×５１２のクロックも供給される。
【００４４】
以上のような構成の音声処理部１０を有するデジタルＶＴＲ装置において、出力端子３６（又は１４）からのＰＣＭデータ（デジタルオーディオデータ）は、図１の記録系１０３に送られて、デジタルビデオデータと共に、ビデオテープ１１０上に図２に示すような記録トラック１１５を順次形成するように記録される。従って、記録されるＰＣＭデータについても、ビデオ信号のフィールド／フレーム周波数との関係を考慮する必要がある。
【００４５】
デジタルビデオ信号のフィールド周波数としては、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン放送システム圏において多く用いられる６０Ｈｚ（６０フィールド／秒）と、５９．９４Ｈｚ（５９．９４フィールド／秒）とがあり、ＰＡＬ方式のテレビジョン放送システム圏においては５０Ｈｚ（５０フィールド／秒）が多く用いられる。また、映画（２４コマ／秒）との対応を考慮して、フレーム周波数を２４Ｈｚ（２４フレーム／秒）や、２３．９８Ｈｚ（２３．９８フレーム／秒）とするものも知られている。
【００４６】
フィールド周波数が６０Ｈｚの場合、図７の（Ａ）に示すように、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり、４７０４０（＝２８２２４００／６０）ビットとなり、各フィールド当たり４７０４０ビットを等しく割り当てればよい。
【００４７】
これに対してフィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合には、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり、４７０８７．０４（＝２８２２４００／５９．９４）ビットとなる。ここで、１フィールド当たり０．０４ビットの端数は、２５フィールドで１ビットとなることから、図７の（Ｂ）に示すように、２５フィールドを１周期として１１７７１７６（＝４７０８７．０４×２５）ビットを割り当てればよく、１周期２５フィールドの内の１フィールドには４７０８８ビットを割り当て、２４フィールドにはそれぞれ４７０８７ビット割り当てればよい。これらのフィールドの識別は、２５フィールド周期で１個の“０”と２４個の“１”とが繰り返されるようなフィールドＩＤ（識別情報）を用い、フィールドＩＤが“０”のフィールドには４７０８８ビットを、フィールドＩＤが“１”のフィールドには４７０８７ビットをそれぞれ割り当てるように制御すればよい。
【００４８】
次に、フィールド周波数が５０Ｈｚの場合には、図８の（Ａ）に示すように、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり、５６４４８（＝２８２２４００／５０）ビットとなり、各フィールド当たり５６４４８ビットを等しく割り当てればよい。
【００４９】
また、フレーム周波数が２４Ｈｚ（フィールド周波数４８Ｈｚ）の場合には、図８の（Ｂ）に示すように、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フレーム当たり１１７６００（＝２８２２４００／２４）ビットとなり、１フィールド当たりでは５８８００（＝１１７６００／２）ビットとなるから、各フィールド当たりでは５８８００ビットを等しく割り当てればよい。
【００５０】
これに対して、フレーム周波数が２３．９８Ｈｚ（フィールド周波数４７．９６Ｈｚ）の場合には、上記サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フレーム当たり、１１７７１７．６（＝２８２２４００／２３．９８）ビットとなり、１フィールド当たりでは５８８５８．８（＝１１７７１７．６／２）ビットとなる。ここで、１フィールド当たり０．８ビットの端数は、５フィールドで４ビットとなることから、図８の（Ｃ）に示すように、５フィールドを１周期とし、１周期５フィールドの内の１フィールドには５８８５８ビットを割り当て、４フィールドにはそれぞれ５８８５９ビット割り当てればよい。これらのフィールドの識別には、５フィールド周期で１個の“０”と４個の“１”とが繰り返されるようなフィールドＩＤ（fieldＩＤ）を用い、フィールドＩＤが“０”のフィールドには５８８５８ビットを、フィールドＩＤが“１”のフィールドには５８８５９ビットをそれぞれ割り当てるように制御すればよい。
【００５１】
次に、図４の1bitDataフォーマットエンコーダ３５におけるデータ変換処理の具体例として、上述したようにフィールド毎に割り当てられる１ビットデータ（サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ）を並べ替えて４８ｋＨｚのマルチビットＰＣＭデータに変換する処理について説明する。
【００５２】
フィールド周波数が上記６０Ｈｚの場合、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータは、１フィールド当たり８００（＝４８０００／６０）サンプルとなる。この８００サンプルを、図９に示すように１セグメント５サンプルの１６０セグメントに分割し、各セグメントに識別のためのセグメント識別情報、すなわちセグメントＩＤ（SegmentＩＤ：０〜１５９）を付している。ここで、図９の（Ａ）はフィールドパルスを、図９の（Ｂ）はＰＣＭデータのサンプリングパルスをそれぞれ示し、図９の（Ｃ）は、１フィールドを１セグメント５サンプルの１６０セグメントに分割したものを示している。なお、１セグメント５サンプルとは、正確には１セグメントの長さが５サンプリング周期という意味である。フィールド周波数が６０Ｈｚの場合には、上述したように、１フィールド当たりそれぞれ４７０４０ビットの１ビットデータを等しく割り当てればよいが、各セグメント当たりでは、２９４（＝４７０４０／１６０）ビットとなる。この２９４ビットを１セグメントの５サンプリング周期に割り当てるには、１サンプリング周期を５８ビットとし、残りの４サンプリング周期をそれぞれ５９ビットずつとすればよい。具体的には、サンプリング周期識別用の情報であるサンプリング周期ＩＤ（FsＩＤ）を用い、５サンプリング周期を１周期として１個の“１”と４個の“０”とを繰り返すようにし、サンプリング周期ＩＤが“１”のサンプリング周期には５８ビットを、サンプリング周期ＩＤが“０”のサンプリング周期には５９ビットをそれぞれ割り当てるように制御すればよい。
【００５３】
本実施の形態のデジタルＶＴＲ装置の規格上では、上述したように４８ｋＨｚ／２４ビットのデジタルオーディオＰＣＭデータを１２チャンネル分記録再生可能であるが、上記１ビットデータの１チャンネル分の記録再生には、１サンプリング周期当たり、５８ビットあるいは５９ビットが必要であることから、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用い、２４×３＝７２ビットの内から、上記５８ビットあるいは５９ビットを１ビットデータ用に割り当てるようにしている。
【００５４】
図１０は、このような３チャンネルのＰＣＭデータの１サンプリング周期分（２４ビットデータの３サンプル分）を示しており、図１０の（Ａ）に示すサンプリング周期ＩＤが“１”（FsＩＤ＝１）の３チャンネル分のサンプル（３サンプル）には５８ビットの１ビットデータ（Ｄ）を割り当て、図１０の（Ｂ）に示すサンプリング周期ＩＤが“０”（FsＩＤ＝０）の３サンプルには５９ビットの１ビットデータ（Ｄ）を割り当てている。例えば、１サンプル２４ビットの内のＬＳＢから２０ビットを１ビットデータ用の領域とし、３チャンネル分の計６０ビットの１ビットデータ領域に対して、図１０の（Ａ）のFsＩＤ＝１のサンプリング周期では、第１チャンネル（１ch）に２０ビット、第２チャンネル（２ch）に１９ビット、第３チャンネル（３ch）に１９ビットをそれぞれ割り当てることで、計５８ビットとしている。また、図１０の（Ｂ）のFsＩＤ＝０のサンプリング周期では、第１チャンネル（１ch）に２０ビット、第２チャンネル（２ch）に２０ビット、第３チャンネル（３ch）に１９ビットをそれぞれ割り当てることで、計５９ビットとしている。また、１サンプル２４ビットの内のＭＳＢからの４ビットの３チャンネル分（計１２ビット）については、上記セグメントＩＤ（SegmentＩＤ）用の８ビット（Ｓ０〜Ｓ７）、サンプリング周期ＩＤ（FsＩＤ）用の２ビット（Ｆ０，Ｆ１）、フィールドＩＤ（fieldＩＤ）用の２ビット（ｆ０，ｆ１）にそれぞれ割り当てている。
【００５５】
以上説明したように、図４の1bitDataフォーマットエンコーダ３５において、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータの１チャンネル分を、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分に変換している。なお、1bitDataフォーマットエンコーダ３５からのデータは、切換スイッチ２８、出力端子３６を介して、図１の記録系１０３に送られ、デジタルビデオデータと共にビデオテープ１１０上に記録されることは既に説明した通りである。このように、１ビットデータの１チャンネル分を、ＰＣＭデータの３チャンネルを用いて記録再生でき、１ビットデータの例えばステレオ左右の２チャンネル分を記録再生するためには、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの６チャンネル分を用いればよい。
【００５６】
また、以上の説明は、１ビットデータの１チャンネルを４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネルに記録する例であるが、ＰＣＭデータの３チャンネルに記録されたデータを１ビットデータとして再生する際には、上述と逆の操作を行えばよい。すなわち、１ビットデータの１チャンネル分に対応するＰＣＭデータの３チャンネルの再生データを図４の1bitDataフォーマットデコーダ４２に供給し、上記セグメントＩＤ、サンプリング周期ＩＤ、フィールドＩＤを用いて、各サンプルの２４ビットの内の上記２０ビットの１ビットデータ領域から、２０ビット又は１９ビットを取り出し、図４のＲＡＭ４３に書き込み、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚで各ビットを順次読み出すことにより、１ビットデータを再生することができる。
【００５７】
次に、上記図７の（Ｂ）に示したような、フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合には、サンプリング周波数が２．８２２４ＭＨｚの１ビットデータは、１フィールド当たり４７０８７．０４（＝２８２２４００／５９．９４）ビットとなるから、２５フィールドを１周期とし、１周期２５フィールドの内の１フィールド（fieldＩＤ＝０）には４７０８８ビットを割り当て、２４フィールド（fieldＩＤ＝１）にはそれぞれ４７０８７ビット割り当てることになる。ただし、サンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータをフィールド周波数５９．９４Ｈｚの各フィールドに割り当てるには、２５フィールドで２００２０サンプル（サンプリング周期）、すなわち、５フィールドで４００４サンプルとなることから、１周期５フィールドの内の１フィールド（5fieldＩＤ＝０）に８００サンプルを、４フィールド（5fieldＩＤ＝１〜４）に８０１サンプルをそれぞれ割り当てるようにすればよい。
【００５８】
図１１は、このようなフィールド周波数５９．９４Ｈｚのフィールドに対するサンプリング周波数４８ｋＨｚのＰＣＭデータのサンプル（サンプリング周期）の割り当てを示すものであり、図１１の（Ａ）はフィールドパルスを、図１１の（Ｂ）はＰＣＭデータのサンプリングパルスをそれぞれ示している。図１１の（Ｃ）は、１周期２５フィールドの内の１フィールド（fieldＩＤ＝０）に８００サンプル（サンプリング周期）を割り当てる場合を示し、図１１の（Ｄ）は、残りの２４フィールド（fieldＩＤ＝１）の各フィールドにそれぞれ８００もしくは８０１サンプル（サンプリング周期）を割り当てる場合を示している。
【００５９】
図１１の（Ｃ）に示すfieldＩＤ＝０のフィールドには、８００サンプル（サンプリング周期）、すなわち上述した１セグメント５サンプリング周期のセグメントを１６０セグメント（SegmentＩＤ＝０〜１５９）割り当て、その内の４８セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９５ビットをそれぞれ割り当て、残りの１１２セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９４ビットをそれぞれ割り当てることで、fieldＩＤ＝０のフィールドに１ビットデータの４７０８８ビットを割り当てるようにしている。
【００６０】
１周期２５フィールドの内の残りの２４フィールド（fieldＩＤ＝１）には、図１１の（Ｄ）に示すように８００もしくは８０１サンプル（サンプリング周期）を割り当てている。これは、上記１セグメントが５サンプリング周期の１６０セグメント（SegmentＩＤ＝０〜１５９）に、１サンプリング周期からなるセグメントを１セグメント（SegmentＩＤ＝１６０）付加することで実現している。この場合、SegmentＩＤ＝０〜１５９の１６０セグメントの内の、４７セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９５ビットをそれぞれ割り当て、残りの１１３セグメントの各セグメントに１ビットデータの２９４ビットをそれぞれ割り当てると共に、SegmentＩＤ＝１６０の１セグメントには１ビットデータを割り当てない（０ビットとする）ことで、fieldＩＤ＝１のフィールドに１ビットデータの４７０８７ビットを割り当てるようにしている。
【００６１】
ここで、１セグメント５サンプリング周期のセグメントに２９４ビットを割り当てるには、上記図９と共に説明したように、１サンプリング周期（FsＩＤ＝１）を５８ビットとし、残りの４サンプリング周期（FsＩＤ＝０）をそれぞれ５９ビットずつとすればよい。１セグメントに２９５ビットを割り当てるには、５サンプリング周期全てをFsＩＤ＝０としてそれぞれ５９ビットずつ割り当てればよい。８０１サンプルあった場合には、８０１サンプル目であるSegmentＩＤ＝１６０の１セグメントにはサンプリング周期ＩＤがFsＩＤ＝３のサンプリング周期を１つ割り当て、１ビットデータを含まない（０ビットとする）ようにしている。
【００６２】
図１２の（Ａ）は、上記サンプリング周期ＩＤが“１”（FsＩＤ＝１）の場合の３チャンネル分のＰＣＭデータ（２４ビット×３サンプル）を示し、同様に、図１２の（Ｂ）はFsＩＤ＝０の場合を、図１２の（Ｃ）はFsＩＤ＝３の場合をそれぞれ示している。図１２の（Ａ）、（Ｂ）は、上述した図１０の（Ａ）、（Ｂ）と同様であるため、説明を省略する。図１２の（Ｃ）の１サンプル２４ビットの３チャンネル分については、各チャンネルのＭＳＢからの４ビット分（計１２ビット）は、上記図１０の（Ａ）、（Ｂ）や図１２の（Ａ）、（Ｂ）と同様に、セグメントＩＤ（SegmentＩＤ）用の８ビット（Ｓ０〜Ｓ７）、サンプリング周期ＩＤ（FsＩＤ）用の２ビット（Ｆ０，Ｆ１）、フィールドＩＤ（fieldＩＤ）用の２ビット（ｆ０，ｆ１）にそれぞれ割り当てているが、各チャンネルのＬＳＢからの２０ビット分（計６０ビット）については、１ビットデータを割り当てない（０ビット）ようにしている。
【００６３】
以上のようなビット割り当てを行うことにより、フィールド周波数５９．９４Ｈｚの場合には、１フィールド当たり４７０８７．０４ビットの割合で、すなわち、２５フィールドに対して１ビットデータの１１７７１７６ビットを割り当てることができる。この場合も、サンプリング周波数２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）の１ビットデータの１チャンネルを、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用いて記録再生することができる。
【００６４】
また、上記図８に示したような、フィールド周波数が５０Ｈｚの場合や、フレーム周波数が２４Ｈｚあるいは２３．９８Ｈｚの場合についても、上記フィールド当たりのビット割り当てを考慮し、各サンプリング周期毎のビット割り当てを調整することにより、４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの何チャンネルかを用いて１ビットデータを記録再生することができる。
【００６５】
上述したような本発明の実施の形態によれば、４４．１ｋＨｚ系の１ビットデータを、サンプリング周波数が４８ｋＨｚ系のデジタルＶＴＲ装置に記録し再生する際の音質劣化を最小限に抑制することができる。
【００６６】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態に用いられる記録再生装置の一例としてのデジタルＶＴＲ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】デジタルＶＴＲ装置により記録されるビデオテープ上の記録フォーマットの一例を示す図である。
【図３】デジタルＶＴＲ装置の従来の音声処理部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に用いられるデジタルＶＴＲ装置の音声処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】データ伝送規格に基づく入出力レベルの具体例を示す波形図である。
【図６】異なる２つのデータ伝送規格を切換可能な入力バッファ及び出力バッファの一例を示すブロック図である。
【図７】フィールド周波数が６０Ｈｚ及び５９．９４Ｈｚの場合の１ビットデータのフィールド毎の割り当てを説明するための図である。
【図８】フィールド周波数が５０Ｈｚ、フレーム周波数が２４Ｈｚ及び２３．９８Ｈｚの場合の１ビットデータのフィールド毎の割り当てを説明するための図である。
【図９】フィールド周波数が６０Ｈｚの場合の１フィールド内の各サンプリング周期毎の１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【図１０】フィールド周波数が６０Ｈｚの場合の１サンプリング周期内の３チャンネル分である３サンプルに対する１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【図１１】フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合の１フィールド内の各サンプリング周期毎の１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【図１２】フィールド周波数が５９．９４Ｈｚの場合の１サンプリング周期内の３チャンネル分である３サンプルに対する１ビットデータの割り当てを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 音声処理部、 ２４ ４８ｋＨｚ系回路ブロック、 ２５ ４４．１ｋＨｚ系回路ブロック、 ３３ 1bitＩＦデコーダ、 ３４，４３ ＲＡＭ、 ３５ 1bitDataフォーマットエンコーダ、 ４２ 1bitDataフォーマットデコーダ、 ４４ 1bitIFエンコーダ、 ５２ ＶＣＸＯ、 ５３ ＰＬＬ、 ５４，５５ 分周器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録装置であって、
入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、
上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダと、
上記エンコーダからの出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録手段と
を有することを特徴とするデジタル記録装置。
【請求項２】
上記第１のサンプリング周波数と上記第２のサンプリング周波数との同期をとって各サンプリング周波数の整数倍のクロックを発生するクロック生成手段をさらに有し、
上記クロック生成手段からの第１のサンプリング周波数の整数倍の第１のクロックにて上記入力された１ビットデジタルオーディオデータを上記記憶手段に書き込み、上記第２のサンプリング周波数の整数倍の第２のクロックにて上記記憶手段から１ビットデジタルオーディオデータを読み出すと共に該第２のクロックにより上記エンコーダを駆動することを特徴とする請求項１記載のデジタル記録装置。
【請求項３】
上記第１のサンプリング周波数は２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）、上記第２のサンプリング周波数は４８ｋＨｚであり、
上記クロック生成手段は、４４．１ｋＨｚの５１２倍の周波数のクロックを発生するマスタークロック発振器と、このマスタークロック発振器からのマスタークロックを５倍に逓倍する逓倍器と、この逓倍器からのクロックを１／２３５２に分周する分周器とを有して成り、上記マスタークロックを上記第１のクロックとして出力し、
上記第２のサンプリング周波数である４８ｋＨｚの５１２倍のクロックを上記第２のクロックとして用いることを特徴とする請求項２記載のデジタル記録装置。
【請求項４】
上記記録フォーマットのマルチビットＰＣＭデータの各サンプルの一部のビットの複数チャンネル分を上記１ビットデータ領域として用いることを特徴とする請求項１記載のデジタル記録装置。
【請求項５】
上記第１のサンプリング周波数は２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）、上記第２のサンプリング周波数は４８ｋＨｚであり、
上記記録手段は、上記マルチビットＰＣＭデータとしての４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの１２チャンネルをデジタルビデオデータと共に記録するものであり、
上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の２０ビットを上記１ビットデータ領域とし、この１ビットデータ領域を有する４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用いて上記１ビットデジタルオーディオデータの１チャンネルを割り当てることを特徴とする請求項１記載のデジタル記録装置。
【請求項６】
上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータに対して上記デジタルビデオデータのフィールドとの対応関係、フィールド内の位置及び割り当てビット数を識別するための識別情報を用い、ＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の上記１ビットデータ領域を除く４ビットの３チャンネル分の１２ビットの領域に上記識別情報を配置することを特徴とする請求項５記載のデジタル記録装置。
【請求項７】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録方法であって、
上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを入力して記憶手段に書き込む書き込み工程と、
上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程と、
上記記憶手段から読み出された１ビットデジタルオーディオデータを、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に各ビットを並べて配置するように変換するエンコード工程と、
上記エンコードされた出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録工程と
を有することを特徴とするデジタル記録方法。
【請求項８】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って変換するデジタルデータ変換装置であって、
入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、
上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダと
を有することを特徴とするデジタルデータ変換装置。
【請求項９】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生装置であって、
上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、
上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生手段と、
上記再生手段により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、
上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段と
を有することを特徴とするデジタル再生装置。
【請求項１０】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生方法であって、
上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、
上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生工程と、
上記再生工程により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコード工程と、
上記デコード工程によりデコードされた上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを記憶手段に書き込む書き込み工程と、
上記記憶手段から上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程と
を有することを特徴とするデジタル再生方法。
【請求項１１】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って、マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録されたデータを元の１ビットデジタルオーディオデータに逆変換するデジタルデータ変換装置であって、
上記マルチビットＰＣＭデータ内の１ビットデータ領域から読み出されたデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、
上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段と
を有することを特徴とするデジタルデータ変換装置。
【請求項１】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録装置であって、
入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、
上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダと、
上記エンコーダからの出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録手段と
を有することを特徴とするデジタル記録装置。
【請求項２】
上記第１のサンプリング周波数と上記第２のサンプリング周波数との同期をとって各サンプリング周波数の整数倍のクロックを発生するクロック生成手段をさらに有し、
上記クロック生成手段からの第１のサンプリング周波数の整数倍の第１のクロックにて上記入力された１ビットデジタルオーディオデータを上記記憶手段に書き込み、上記第２のサンプリング周波数の整数倍の第２のクロックにて上記記憶手段から１ビットデジタルオーディオデータを読み出すと共に該第２のクロックにより上記エンコーダを駆動することを特徴とする請求項１記載のデジタル記録装置。
【請求項３】
上記第１のサンプリング周波数は２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）、上記第２のサンプリング周波数は４８ｋＨｚであり、
上記クロック生成手段は、４４．１ｋＨｚの５１２倍の周波数のクロックを発生するマスタークロック発振器と、このマスタークロック発振器からのマスタークロックを５倍に逓倍する逓倍器と、この逓倍器からのクロックを１／２３５２に分周する分周器とを有して成り、上記マスタークロックを上記第１のクロックとして出力し、
上記第２のサンプリング周波数である４８ｋＨｚの５１２倍のクロックを上記第２のクロックとして用いることを特徴とする請求項２記載のデジタル記録装置。
【請求項４】
上記記録フォーマットのマルチビットＰＣＭデータの各サンプルの一部のビットの複数チャンネル分を上記１ビットデータ領域として用いることを特徴とする請求項１記載のデジタル記録装置。
【請求項５】
上記第１のサンプリング周波数は２．８２２４ＭＨｚ（＝６４×４４．１ｋＨｚ）、上記第２のサンプリング周波数は４８ｋＨｚであり、
上記記録手段は、上記マルチビットＰＣＭデータとしての４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの１２チャンネルをデジタルビデオデータと共に記録するものであり、
上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の２０ビットを上記１ビットデータ領域とし、この１ビットデータ領域を有する４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータの３チャンネル分を用いて上記１ビットデジタルオーディオデータの１チャンネルを割り当てることを特徴とする請求項１記載のデジタル記録装置。
【請求項６】
上記４８ｋＨｚ／２４ビットのＰＣＭデータに対して上記デジタルビデオデータのフィールドとの対応関係、フィールド内の位置及び割り当てビット数を識別するための識別情報を用い、ＰＣＭデータの各サンプル２４ビットの内の上記１ビットデータ領域を除く４ビットの３チャンネル分の１２ビットの領域に上記識別情報を配置することを特徴とする請求項５記載のデジタル記録装置。
【請求項７】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録媒体に記録するデジタル記録方法であって、
上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを入力して記憶手段に書き込む書き込み工程と、
上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程と、
上記記憶手段から読み出された１ビットデジタルオーディオデータを、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に各ビットを並べて配置するように変換するエンコード工程と、
上記エンコードされた出力データを上記記録フォーマットに従って記録媒体に記録する記録工程と
を有することを特徴とするデジタル記録方法。
【請求項８】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って変換するデジタルデータ変換装置であって、
入力された上記第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれる記憶手段と、
上記記憶手段から上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで上記１ビットデジタルオーディオデータを読み出して、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換するエンコーダと
を有することを特徴とするデジタルデータ変換装置。
【請求項９】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生装置であって、
上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、
上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生手段と、
上記再生手段により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、
上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段と
を有することを特徴とするデジタル再生装置。
【請求項１０】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って記録された記録媒体を再生するデジタル再生方法であって、
上記記録媒体には、上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録され、
上記記録媒体の上記記録フォーマットに従うマルチビットＰＣＭデータを読み出す再生工程と、
上記再生工程により再生された上記マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域からのデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコード工程と、
上記デコード工程によりデコードされた上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータを記憶手段に書き込む書き込み工程と、
上記記憶手段から上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータを読み出す読み出し工程と
を有することを特徴とするデジタル再生方法。
【請求項１１】
第１のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが、記録媒体に記録するための第２のサンプリング周波数のマルチビットＰＣＭデータの記録フォーマットに従って、マルチビットＰＣＭデータ内に設けられた１ビットデータ領域に上記１ビットデジタルオーディオデータの各ビットを並べて配置するように変換されて記録されたデータを元の１ビットデジタルオーディオデータに逆変換するデジタルデータ変換装置であって、
上記マルチビットＰＣＭデータ内の１ビットデータ領域から読み出されたデータを上記１ビットデジタルオーディオデータのデータ列に戻して上記第２のサンプリング周波数に同期したクロックで出力するデコーダと、
上記デコーダからの上記第２のサンプリング周波数の１ビットデジタルオーディオデータが書き込まれ、上記第１のサンプリング周波数に同期したクロックで元の１ビットデジタルオーディオデータが読み出される記憶手段と
を有することを特徴とするデジタルデータ変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２９９９４２（Ｐ２００８−２９９９４２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４３９２３（Ｐ２００７−１４３９２３）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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