画像再生装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像再生装置、特に、記録媒体に記録されたビデオ信号から画像情報を再生する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在知られているアナログ方式のVTR(ビデオテープレコーダ）として、β方式あるいはVHS 方式の1/2 インチ家庭用VTR が広く知られている。その他のVTR として、業務用１インチVTR が用いられているが、いずれにしても、これらVTR は全てアナログ信号を記録するものである。
【０００３】また、デジタルVTR については記録信号の形態がアナログVTR と全く異っているため、アナログVTR によって記録された磁気テープを再生することは、全く考えられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、家庭用の1/2 インチVTR が非常に普及している現状を鑑みると、遠い将来は別として、デジタルVTR のみならずアナログVTR の併存が必要不可欠となってくる。
【０００５】換言すれば、過去に記録したアナログ画像を再生する際にはアナログVTR を、またデジタル画像を再生する際にはデジタルVTR をそれぞれ使い分けなければならないという不都合が生じる。
【０００６】よって本発明の目的は、アナログ信号もしくはデジタル信号として記録媒体に記録されたビデオ信号がいずれの形態にて記録されたものであっても、適宜正しく再生することができる画像再生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的下において、本願の請求項１に記載の画像再生装置においては、ビデオ信号が、デジタル信号の形態あるいはアナログ信号の形態により記録されている記録媒体より画像情報を再生する装置において、前記記録媒体をトレースする少なくとも１つの回転ヘッドを含む再生手段と、該再生手段にて再生されたアナログ信号を処理して再生ビデオ信号を出力するアナログ信号処理手段と、前記再生手段にて再生されたデジタル信号を処理して再生ビデオ信号を出力するデジタル信号処理手段とを具備し、前記回転ヘッドを第１の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記アナログ信号処理手段により処理するアナログ再生モードと、前記回転ヘッドを前記第１の回転速度より高速の第２の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記デジタル信号処理手段により処理するデジタル再生モードとを有する構成としている。
【０００８】上記の如き構成によれば、記録媒体に記録されているビデオ信号が通常のアナログ信号であっても情報量の多いデジタル信号であっても、デジタル信号を再生する際に回転ヘッドを高速回転させることにより対応することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明を適用したアナログ／デジタル兼用VTR の一実施例を示すブロック図である。本図において、２はアナログビデオ信号の入力端子、SW1 はアナログ記録モードあるいはデジタル記録モードを選択する切換スイッチ、４はアナログ・ディジタル(A/D) コンバータ、６は記録用デジタル信号処理回路、７は記録用アナログ信号処理回路、８は信号の切換／分配器、10A 〜10E は増幅器、12は回転ヘッドシリンダである。
【００１１】H-1 〜H-5 は90°おきに配置したビデオヘッドであり、各ヘッドは図示したようなアジマス角を有している。これらビデオヘッドのうちH-4 およびH-2 は 180°対向した逆アジマスヘッドであり、通常のアナログ信号を記録／再生する場合、あるいはデジタル信号を記録／再生する際の一態様として使用する場合（図６(B) に関して後に詳述する）に用いる。
【００１２】14はシリンダを1800rpm(標準速）もしくは3600rpm(２倍速）で回転させるシリンダモータ、16A および16B はローディングポスト、17はキャプスタン、18は磁気テープ、19A 〜19E は増幅器、20は信号の切換／結合器、22は再生用デジタル信号処理回路、24はD/A コンバータ、SW2 は入力ビデオ信号の切換スイッチ、26は再生用アナログ信号処理回路、28は磁気テープに記録されている信号形態（アナログ／デジタル）を識別するためのアナログ・デジタル判別回路、30はキャプスタン制御回路、32はシリンダモータ制御回路、34はシステムコントローラである。
【００１３】図２は、図１に示したVTR をデジタルモードで記録／再生する場合の動作ブロック図である。本図には、デジタル信号処理回路６および22の構成をより詳細に示してある。
【００１４】上記デジタルモード記録／再生の動作は、次に述べるとおりである。
【００１５】記録時には、まず、入力ビデオ信号をA/D コンバータ４に導入してデジタルデータに変換する。この時の符号化方式はNTSC方式に従ったコンポジット符号化であれば、色副搬送波周波数(fsc) の３倍(3fsc)あるいは４倍(4fsc)のサンプリングレートを設定し、量子化レベルとして７ビットあるいは８ビットを選択するのが好適である。
【００１６】このようにして得られたデジタルデータは約100Mbps のデータレイトを有することになるので、例えばVHS 等のカセットテープに記録するには情報の帯域が広すぎる。そこで、帯域圧縮器6Aを用いてデータ量を約４分の１に削減する。具体的には、次のようにする。
【００１７】今、有効画面を76％とすると、周知のサブサンプルにより情報量を1/2 に圧縮し、DPCM（差分PCM 符号化）により１サンプル当り７ビットの情報を４ビットに圧縮する。いま、次段6Bの冗長符号付加による増加率を15％として計算すると、0.76 ×0.5 ×4/7 ×1.15≒ 1/4となり、上述の方法によると全体で情報量を４分の１に圧縮できることになる。
【００１８】冗長符号付加回路6Bでは、磁気記録／再生に伴う伝送誤り，ドロップアウト等の対策として誤り訂正符号を付加するほか、特殊再生のためのブロックIDワードや、データ再生のための同期パルスを付加する。
【００１９】次段の変調回路6Cでは、電磁変換系（ロータリートランス，アジマスヘッドなど）の特性に適したスペクトラムが得られるように、低域抑圧特性を有するデジタル符号変換を行う。具体的には、画像信号の特徴を利用した適応型符号化や冗長符号を付加するn-m 変換などを用いるのが好適である。本実施例では、DPCM符号化を行っていることから適応型符号化の手法を用いることができないので、n-m (8-10 や8-9 など）変換方式を採る。
【００２０】そして、後に詳述するトラック形成過程（図６(B) を参照して説明する）に従って、デジタルデータが磁気テープ18上に記録されていく。
【００２１】図３は、磁気テープ18上に形成されたトラックパターンの一例を示している。
【００２２】再生時には、復調回路22C において波形等化処理を行い、変調時と逆の変換（逆のルックアップテーブルを用いれば良い）を行って元の符号系列に戻す。
【００２３】誤り検出・訂正回路22B では誤り検出を行い、訂正可能な誤りについては誤り訂正を行う。他方、訂正能力を越える誤りについては、他の正しいデータによりデータ補間を行う。また、記録時の誤り訂正処理としてバースト誤り対策のためデータ列の組み換えを行なうインターリーブ処理を行っている場合には、元のデータ列に復元するデ・インターリーブ処理を行う。誤り検出および訂正符号としては、例えばCIRS（クロスインターリーブリードソロモン）符号を用いることもできる。ただし、特殊再生や編集を考慮した場合には、全てのデータ列に対してインターリーブ処理を行なうことができないのでインターリーブの範囲が限定される。
【００２４】帯域伸長回路22A では、帯域圧縮器6Aと逆の変換を行う。すなわち、DPCM符号化された差分データからPCM データを生成し（４ビット→７ビット）、サブサンプルにより間引かれた画素に対応するデータを他のデータにより補間し、映像信号とするために同期信号等のブランキング部分を付加する。
【００２５】最終段のD/A コンバータ24では、このようにして再生されたデジタルデータをアナログ信号に戻し、一般のモニターテレビに適合する信号に変換する。
【００２６】なお、これまで述べた再生時の動作説明では、アナログ・デジタル判別回路28によって、磁気テープ18にデジタル信号が記録されていることが予め判別されているものとする。
【００２７】図４は、図１に示した再生用アナログ信号処理回路26の詳細な構成を示すブロック図である。本図中、26A 〜26C は輝度信号を再生するためのブロックである。すなわち、26A は磁気テープ18に記録されているFM信号を抽出する高域通過フィルタ(HPF) 、26B は白黒画像を復元するためのFM復調器、26C は色信号と時間合わせを行うための遅延線である。他方の26D 〜26F は色信号を再生するためのブロックである。すなわち、26D は低域変換色信号を抽出する低域通過フィルタ、26E は周波数変換（767kHZ→3.58MHZ)を行う周波数変換器、26F は上記周波数変換に伴って生じる不要な周波数成分を除去するための帯域通過フィルタ(BPF)である。また、26G は混合器であり、複合カラーテレビ信号を復元する。
【００２８】但し、図４に示した動作モードに設定する前提として、磁気テープ18にアナログ信号が記録されていることを、アナログ・デジタル判別回路28によって予め識別しておく必要がある。
【００２９】すなわち、アナログ・デジタル判別回路28によってアナログ信号が記録されているものと判別されると、回転ヘッドシリンダ12に対向取付けされた２個のビデオヘッドH-2 およびH-4 （互いに逆符号のアジマス角を有している）から得られた信号は、それぞれ増幅器19B および19D を介して高域通過フィルタ26A および低域通過フィルタ26D に供給される。その後の信号処理過程は、周知のとおりであるので、説明を省略する。
【００３０】かくして、切換スイッチSW2 を介して、ビデオ出力が得られる。
【００３１】図５は、磁気テープからアナログ信号を再生するための別実施例を示すブロック図である。本実施例においては、図４に関して述べたビデオヘッドH-2,H-4 ならびに増幅器19B,19D を使用するが、再生用アナログ信号処理回路26は使用しない。このアナログ信号処理回路26を用いる代わりに、図５に示す本実施例ではA/D コンバータ４，デジタル信号処理回路22，D/A コンバータ24を用いてデジタル処理を行っている。すなわち、この実施例においては、A/D コンバータとして別個独立の回路を用いるのではなく、デジタル信号記録用として記録側回路に既に装備されているA/D コンバータ４（図１参照）を共用している。同様に、デジタル信号再生用として既に装備されている再生用デジタル信号処理回路22およびD/A コンバータ24（図１参照）をそのまま用いている。
【００３２】かかる共用を実現するためには、図示しない切換スイッチ等により上記各ブロックを縦続接続する必要があるが、通常の切換技術を用いて実現することができるので、詳細な説明は省略する。
【００３３】このように、ビデオヘッドH-2 およびH-4 から得られたアナログ信号をデジタル化して処理することにより、種々の画像処理（例えば、ストップモーション表示，オーバーラップ表示，分割表示）を行うことができるほか、デジタルVTR として必要なA/D コンバータ等を共用することができるので、製造コスト高を招来することもない。
【００３４】図６(A) ，(B) は、回転ヘッドシリンダ12およびキャプスタン17の回転速度と記録／再生トラックパターンとの関連を説明する図である。本図の右側に示したトラックパターン中の数字“１”ないし“５”は、それぞれビデオヘッドH-1 ないしH-5 が図示した位置に現に置かれていることを示す。さらに、トラック中の斜線部分は既にトレースが終了していることを示す。
【００３５】図６(A) は、アナログ信号を記録／再生するための動作説明図である。ここでは、回転ヘッドシリンダを1800rpm （標準速：X1）とし、かつ、キャプスタンを標準速(X1)で回転させる。また、ビデオヘッドとして、 180°対向している逆アジマスヘッドH-2 およびH-4 を用いる。ここで、回転ヘッドシリンダおよびキャプスタンの回転速度は、システムコントローラ34（図１参照）によって制御される。
【００３６】図６(B) は、デジタル信号を記録／再生するための動作態様を示す図である。本態様では、システムコントローラ34により、回転ヘッドシリンダが２倍速(X2)に、キャプスタンが４倍速(X4)に設定される。なお、本図の右側に示したトレース済み完了部分（斜線部分）のうち、“(5) ”および“(4) ”と示した部分は、それぞれヘッドH-5 およびH-4 によってトレースが完了していることを表わしている。
【００３７】上述した図６（Ｂ）のデジタル記録／再生モードでは記録／再生される情報量によって、帯域圧縮器６Ａにおける符号化および帯域伸長器２２Ａにおける復元処理の内容（量子化レベル数，ビットレート等）が設定されている。
【００３８】また、図６(A) ，(B) に示した各トラックの幅は全て同じである。換言すれば、本実施例ではヘッドH-1 〜H-5 の物理的形状を均一にして、アナログ／デジタル方式のいずれにも適用し得るものとしてある。
【００３９】図６(A) ，(B) については、ビデオヘッドを90°おきに配置した４ヘッドタイプを用いて説明したが、図７に示すような 180°対向２ヘッドを高速回転させることにより、種々のトラックを形成することもできる。
【００４０】図７は、アジマス角が±６°である 180°対向のヘッドA,B を示す図である。いま、回転ヘッドシリンダ40の回転数を標準速(1800rpm) とし、かつキャプスタンについても標準速に設定することにより、図６(A) に示すトラックを形成することができる。
【００４１】また、回転ヘッドシリンダおよびキャプスタンを共に４倍速で回転させることにより、図６(B) に示すトラックを形成することができる。
【００４２】次に、図７〜図１１を参照して、アナログ・デジタル判別回路28（図１参照）の種々な回路構成を説明する。
【００４３】図７に示す回路は、磁気テープ18にカラーバースト信号が記録されているか否かを識別することにより、アナログ記録あるいはデジタル記録の判別を行うものである。すなわち、デジタル記録時には低域抑圧変調方式が採られているため低域周波数成分が少ないのに対して、アナログ記録時にはカラーバースト信号が含まれているため、当該低域成分のレベル差に差異が生じる。そこで、かかるレベル差を検出するため本図に示す構成を採る。
【００４４】図８において、42はビデオヘッドを介して得られるRF入力信号を入力し、低域変換色信号のキャリア周波数を中心にして所定の低域（700kHZ以下）信号を通過させる帯域通過フィルタ(BPF) である。44はレベル検出器、46はしきい値Thと比較してＨ（ハイ）レベルまたはＬ（ロー）レベルの信号を送出する比較器である。
【００４５】その結果、比較器46からＨレベルの信号が出力されているときにはアナログ記録が、他方、Ｌレベルの信号が出力されているときにはデジタル記録がなされているものと判別する。
【００４６】図９に示す回路は、復調された輝度（Ｙ）信号中に水平同期信号Hsync が含まれているか否かにより、アナログ記録／デジタル記録の判別を行うものである。本図において、26B は図４において示したFM復調器であり、復調された輝度信号を送出する。50は水平同期信号抽出回路であり、同期パルスａを出力する。52は同期パルスａを計数するカウンタ、54は上記カウンタ52に対してリセットパルスｂを出力する1/N 分周器、56はカウンタの出力が“Ｎ”であるか否かを識別する比較器である。
【００４７】本回路によれば、比較器56の出力が＝Ｎのときアナログ記録≠Ｎのときデジタル記録がなされているものと判別することができる。
【００４８】図１０に示す回路は、デジタル画像データに付随して記録されている“クロックランイン”（プリアンブル）信号や“同期パルス”が検出されるか否かによって、アナログ記録／デジタル記録の判別を行うものである。なお、ここでいう“クロックランイン”とはVTR 内部の発振器とテープ上のクロックとの同期を採るための信号を、また“同期パルス”とはデジタル画像データの記録開始点を表わす信号である。
【００４９】図１０において、58はビデオヘッドからの出力信号を入力する前置増幅器、60は波形等化器、62は位相ロック回路、64はゲート回路、66は同期信号発生回路、68はデータ処理回路である。また、ａはPLL ロックフラグ、ｂは同期パルス(sync)検出信号である。上記位相ロック回路62は、図の下方に示すように、位相比較器62A ，電圧制御型発振器62B および比較器62を含んでいる。
【００５０】そして、PLL ロックフラグａあるいはsync検出信号ｂの有無により、アナログ記録／デジタル記録を判別することができる。
【００５１】図１１に示す回路は、再生用デジタル信号プロセッサ22に含まれている誤り検出・訂正回路22B （図１，図２参照）からエラーフラグが送出される回数を計数することにより、デジタル信号であるか否かを判別するものである。すなわち、アナログ信号を誤り検出・訂正回路22B に供給した場合には、連続的に誤り検出がなされることから、アナログ信号が記録されているものと判断する。
【００５２】図１１において、22B は誤り検出がなされる度にエラーフラグを出力する誤り検出・訂正回路、70はエラーフラグの個数を計数するカウンタ、72は比較器である。その結果、カウンタ70のカウント値がＮ（しきい値）より大であるときにはアナログ記録、その他のときにはデジタル記録がなされているものと判別する。
【００５３】なお、本実施例においてこれまで述べてきたコントロールトラック(CTL) サーボ方式の他に、各トラック毎にサーボ用パイロット信号を重畳させる方式を採ることも可能である。
【００５４】また、従来から知られているサーボ用パイロット信号方式では、低域変換色信号より更に低い周波数領域に、所定周波数のパイロット信号f1〜f4がトラック毎に順次書き込まれていた。他方、デジタル記録されたデータは低域抑圧されていることから、かかるパイロット信号の周波数領域には低レベルの信号成分が存在しないことになる。
【００５５】そこで、本発明の一実施の形態においては、図１１に示すように、４種類のパイロット信号f1〜f4の他に“デジタル記録”されていることを表わす信号“f0”を予め記録しておく。このときの周波数スペクトルは、図１２に示すとおりとなる。また、前記４種類のパイロット信号f1〜f4を用いてビデオヘッドをトラックに追従させ動かすDTF(ダイナミック・トラック・フォローイング）制御を行う場合については、従来から知られている方式を採ればよいので、説明を省略する。
【００５６】図１３は、上記パイロット信号f0を検出してアナログ記録／デジタル記録の判別を行うための回路図である。本図において、74はパイロット信号f0の有無を検出するf0検出器、76はクロック周波数近傍の信号を通過させる帯域通過フィルタ、78はf0検出器74によって検出された信号がしきい値Th1 以上のレベルを有するときに論理“１”の信号を出力する比較器、80は帯域通過フィルタ76の出力レベルがしきい値Th2 以上のときに論理“１”の信号を出力する比較器、82はアンドゲートである。そして、アンドゲート82から論理“１”の信号が出力されたとき、磁気テープ18にはデジタル記録がなされているものと判別することができる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に記載の画像再生装置によれば、記録媒体に記録されているビデオ信号がデジタル信号である場合においてもアナログ信号である場合においても、互いに回転ヘッドの回転速度の異なるアナログ再生モードとデジタル再生モードを設けているので、デジタル信号に対してもアナログ信号に対してもその記録形態に適応した再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態全体を示すブロック図である。
【図２】デジタル記録／デジタル再生モード時の動作を示すブロック図である。
【図３】デジタル記録されたビデオトラックの一例を示す図である。
【図４】アナログ再生モード時の動作を示すブロック図である。
【図５】アナログ再生モード時のその他の動作を示すブロック図である。
【図６】図１に示した実施の形態によって形成されたビデオトラックを示す図である。
【図７】180 °対向の逆アジマスヘッドを示す図である。
【図８】カラーバーストの有無によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図９】水平同期信号の有無によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図１０】プリアングルあるいは同期パルスの有無によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図１１】エラーレートの大小によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図１２】ビデオトラックに記録されたパイロット信号f0〜f4を示す図である。
【図１３】パイロット信号と映像信号との関係を示すスペクトル図である。
【図１４】パイロット信号f0の有無に基づいてアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【符号の説明】
４ A/D コンバータ
６ 記録用デジタル信号処理回路
８ 切換／分配器
12 回転ヘッドシリンダ
16A,16B ローディング・ポスト
18 磁気テープ
20 切換／結合器
22 再生用デジタル信号処理回路
24 D/A コンバータ
26 再生用アナログ信号処理回路
28 アナログ・デジタル判別回路
30 キャプスタン制御回路
32 シリンダモータ制御回路
34 システムコントローラ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像再生装置、特に、記録媒体に記録されたビデオ信号から画像情報を再生する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在知られているアナログ方式のVTR(ビデオテープレコーダ）として、β方式あるいはVHS 方式の1/2 インチ家庭用VTR が広く知られている。その他のVTR として、業務用１インチVTR が用いられているが、いずれにしても、これらVTR は全てアナログ信号を記録するものである。
【０００３】また、デジタルVTR については記録信号の形態がアナログVTR と全く異っているため、アナログVTR によって記録された磁気テープを再生することは、全く考えられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、家庭用の1/2 インチVTR が非常に普及している現状を鑑みると、遠い将来は別として、デジタルVTR のみならずアナログVTR の併存が必要不可欠となってくる。
【０００５】換言すれば、過去に記録したアナログ画像を再生する際にはアナログVTR を、またデジタル画像を再生する際にはデジタルVTR をそれぞれ使い分けなければならないという不都合が生じる。
【０００６】よって本発明の目的は、アナログ信号もしくはデジタル信号として記録媒体に記録されたビデオ信号がいずれの形態にて記録されたものであっても、適宜正しく再生することができる画像再生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的下において、本願の請求項１に記載の画像再生装置においては、ビデオ信号が、デジタル信号の形態あるいはアナログ信号の形態により記録されている記録媒体より画像情報を再生する装置において、前記記録媒体をトレースする少なくとも１つの回転ヘッドを含む再生手段と、該再生手段にて再生されたアナログ信号を処理して再生ビデオ信号を出力するアナログ信号処理手段と、前記再生手段にて再生されたデジタル信号を処理して再生ビデオ信号を出力するデジタル信号処理手段とを具備し、前記回転ヘッドを第１の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記アナログ信号処理手段により処理するアナログ再生モードと、前記回転ヘッドを前記第１の回転速度より高速の第２の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記デジタル信号処理手段により処理するデジタル再生モードとを有する構成としている。
【０００８】上記の如き構成によれば、記録媒体に記録されているビデオ信号が通常のアナログ信号であっても情報量の多いデジタル信号であっても、デジタル信号を再生する際に回転ヘッドを高速回転させることにより対応することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明を適用したアナログ／デジタル兼用VTR の一実施例を示すブロック図である。本図において、２はアナログビデオ信号の入力端子、SW1 はアナログ記録モードあるいはデジタル記録モードを選択する切換スイッチ、４はアナログ・ディジタル(A/D) コンバータ、６は記録用デジタル信号処理回路、７は記録用アナログ信号処理回路、８は信号の切換／分配器、10A 〜10E は増幅器、12は回転ヘッドシリンダである。
【００１１】H-1 〜H-5 は90°おきに配置したビデオヘッドであり、各ヘッドは図示したようなアジマス角を有している。これらビデオヘッドのうちH-4 およびH-2 は 180°対向した逆アジマスヘッドであり、通常のアナログ信号を記録／再生する場合、あるいはデジタル信号を記録／再生する際の一態様として使用する場合（図６(B) に関して後に詳述する）に用いる。
【００１２】14はシリンダを1800rpm(標準速）もしくは3600rpm(２倍速）で回転させるシリンダモータ、16A および16B はローディングポスト、17はキャプスタン、18は磁気テープ、19A 〜19E は増幅器、20は信号の切換／結合器、22は再生用デジタル信号処理回路、24はD/A コンバータ、SW2 は入力ビデオ信号の切換スイッチ、26は再生用アナログ信号処理回路、28は磁気テープに記録されている信号形態（アナログ／デジタル）を識別するためのアナログ・デジタル判別回路、30はキャプスタン制御回路、32はシリンダモータ制御回路、34はシステムコントローラである。
【００１３】図２は、図１に示したVTR をデジタルモードで記録／再生する場合の動作ブロック図である。本図には、デジタル信号処理回路６および22の構成をより詳細に示してある。
【００１４】上記デジタルモード記録／再生の動作は、次に述べるとおりである。
【００１５】記録時には、まず、入力ビデオ信号をA/D コンバータ４に導入してデジタルデータに変換する。この時の符号化方式はNTSC方式に従ったコンポジット符号化であれば、色副搬送波周波数(fsc) の３倍(3fsc)あるいは４倍(4fsc)のサンプリングレートを設定し、量子化レベルとして７ビットあるいは８ビットを選択するのが好適である。
【００１６】このようにして得られたデジタルデータは約100Mbps のデータレイトを有することになるので、例えばVHS 等のカセットテープに記録するには情報の帯域が広すぎる。そこで、帯域圧縮器6Aを用いてデータ量を約４分の１に削減する。具体的には、次のようにする。
【００１７】今、有効画面を76％とすると、周知のサブサンプルにより情報量を1/2 に圧縮し、DPCM（差分PCM 符号化）により１サンプル当り７ビットの情報を４ビットに圧縮する。いま、次段6Bの冗長符号付加による増加率を15％として計算すると、0.76 ×0.5 ×4/7 ×1.15≒ 1/4となり、上述の方法によると全体で情報量を４分の１に圧縮できることになる。
【００１８】冗長符号付加回路6Bでは、磁気記録／再生に伴う伝送誤り，ドロップアウト等の対策として誤り訂正符号を付加するほか、特殊再生のためのブロックIDワードや、データ再生のための同期パルスを付加する。
【００１９】次段の変調回路6Cでは、電磁変換系（ロータリートランス，アジマスヘッドなど）の特性に適したスペクトラムが得られるように、低域抑圧特性を有するデジタル符号変換を行う。具体的には、画像信号の特徴を利用した適応型符号化や冗長符号を付加するn-m 変換などを用いるのが好適である。本実施例では、DPCM符号化を行っていることから適応型符号化の手法を用いることができないので、n-m (8-10 や8-9 など）変換方式を採る。
【００２０】そして、後に詳述するトラック形成過程（図６(B) を参照して説明する）に従って、デジタルデータが磁気テープ18上に記録されていく。
【００２１】図３は、磁気テープ18上に形成されたトラックパターンの一例を示している。
【００２２】再生時には、復調回路22C において波形等化処理を行い、変調時と逆の変換（逆のルックアップテーブルを用いれば良い）を行って元の符号系列に戻す。
【００２３】誤り検出・訂正回路22B では誤り検出を行い、訂正可能な誤りについては誤り訂正を行う。他方、訂正能力を越える誤りについては、他の正しいデータによりデータ補間を行う。また、記録時の誤り訂正処理としてバースト誤り対策のためデータ列の組み換えを行なうインターリーブ処理を行っている場合には、元のデータ列に復元するデ・インターリーブ処理を行う。誤り検出および訂正符号としては、例えばCIRS（クロスインターリーブリードソロモン）符号を用いることもできる。ただし、特殊再生や編集を考慮した場合には、全てのデータ列に対してインターリーブ処理を行なうことができないのでインターリーブの範囲が限定される。
【００２４】帯域伸長回路22A では、帯域圧縮器6Aと逆の変換を行う。すなわち、DPCM符号化された差分データからPCM データを生成し（４ビット→７ビット）、サブサンプルにより間引かれた画素に対応するデータを他のデータにより補間し、映像信号とするために同期信号等のブランキング部分を付加する。
【００２５】最終段のD/A コンバータ24では、このようにして再生されたデジタルデータをアナログ信号に戻し、一般のモニターテレビに適合する信号に変換する。
【００２６】なお、これまで述べた再生時の動作説明では、アナログ・デジタル判別回路28によって、磁気テープ18にデジタル信号が記録されていることが予め判別されているものとする。
【００２７】図４は、図１に示した再生用アナログ信号処理回路26の詳細な構成を示すブロック図である。本図中、26A 〜26C は輝度信号を再生するためのブロックである。すなわち、26A は磁気テープ18に記録されているFM信号を抽出する高域通過フィルタ(HPF) 、26B は白黒画像を復元するためのFM復調器、26C は色信号と時間合わせを行うための遅延線である。他方の26D 〜26F は色信号を再生するためのブロックである。すなわち、26D は低域変換色信号を抽出する低域通過フィルタ、26E は周波数変換（767kHZ→3.58MHZ)を行う周波数変換器、26F は上記周波数変換に伴って生じる不要な周波数成分を除去するための帯域通過フィルタ(BPF)である。また、26G は混合器であり、複合カラーテレビ信号を復元する。
【００２８】但し、図４に示した動作モードに設定する前提として、磁気テープ18にアナログ信号が記録されていることを、アナログ・デジタル判別回路28によって予め識別しておく必要がある。
【００２９】すなわち、アナログ・デジタル判別回路28によってアナログ信号が記録されているものと判別されると、回転ヘッドシリンダ12に対向取付けされた２個のビデオヘッドH-2 およびH-4 （互いに逆符号のアジマス角を有している）から得られた信号は、それぞれ増幅器19B および19D を介して高域通過フィルタ26A および低域通過フィルタ26D に供給される。その後の信号処理過程は、周知のとおりであるので、説明を省略する。
【００３０】かくして、切換スイッチSW2 を介して、ビデオ出力が得られる。
【００３１】図５は、磁気テープからアナログ信号を再生するための別実施例を示すブロック図である。本実施例においては、図４に関して述べたビデオヘッドH-2,H-4 ならびに増幅器19B,19D を使用するが、再生用アナログ信号処理回路26は使用しない。このアナログ信号処理回路26を用いる代わりに、図５に示す本実施例ではA/D コンバータ４，デジタル信号処理回路22，D/A コンバータ24を用いてデジタル処理を行っている。すなわち、この実施例においては、A/D コンバータとして別個独立の回路を用いるのではなく、デジタル信号記録用として記録側回路に既に装備されているA/D コンバータ４（図１参照）を共用している。同様に、デジタル信号再生用として既に装備されている再生用デジタル信号処理回路22およびD/A コンバータ24（図１参照）をそのまま用いている。
【００３２】かかる共用を実現するためには、図示しない切換スイッチ等により上記各ブロックを縦続接続する必要があるが、通常の切換技術を用いて実現することができるので、詳細な説明は省略する。
【００３３】このように、ビデオヘッドH-2 およびH-4 から得られたアナログ信号をデジタル化して処理することにより、種々の画像処理（例えば、ストップモーション表示，オーバーラップ表示，分割表示）を行うことができるほか、デジタルVTR として必要なA/D コンバータ等を共用することができるので、製造コスト高を招来することもない。
【００３４】図６(A) ，(B) は、回転ヘッドシリンダ12およびキャプスタン17の回転速度と記録／再生トラックパターンとの関連を説明する図である。本図の右側に示したトラックパターン中の数字“１”ないし“５”は、それぞれビデオヘッドH-1 ないしH-5 が図示した位置に現に置かれていることを示す。さらに、トラック中の斜線部分は既にトレースが終了していることを示す。
【００３５】図６(A) は、アナログ信号を記録／再生するための動作説明図である。ここでは、回転ヘッドシリンダを1800rpm （標準速：X1）とし、かつ、キャプスタンを標準速(X1)で回転させる。また、ビデオヘッドとして、 180°対向している逆アジマスヘッドH-2 およびH-4 を用いる。ここで、回転ヘッドシリンダおよびキャプスタンの回転速度は、システムコントローラ34（図１参照）によって制御される。
【００３６】図６(B) は、デジタル信号を記録／再生するための動作態様を示す図である。本態様では、システムコントローラ34により、回転ヘッドシリンダが２倍速(X2)に、キャプスタンが４倍速(X4)に設定される。なお、本図の右側に示したトレース済み完了部分（斜線部分）のうち、“(5) ”および“(4) ”と示した部分は、それぞれヘッドH-5 およびH-4 によってトレースが完了していることを表わしている。
【００３７】上述した図６（Ｂ）のデジタル記録／再生モードでは記録／再生される情報量によって、帯域圧縮器６Ａにおける符号化および帯域伸長器２２Ａにおける復元処理の内容（量子化レベル数，ビットレート等）が設定されている。
【００３８】また、図６(A) ，(B) に示した各トラックの幅は全て同じである。換言すれば、本実施例ではヘッドH-1 〜H-5 の物理的形状を均一にして、アナログ／デジタル方式のいずれにも適用し得るものとしてある。
【００３９】図６(A) ，(B) については、ビデオヘッドを90°おきに配置した４ヘッドタイプを用いて説明したが、図７に示すような 180°対向２ヘッドを高速回転させることにより、種々のトラックを形成することもできる。
【００４０】図７は、アジマス角が±６°である 180°対向のヘッドA,B を示す図である。いま、回転ヘッドシリンダ40の回転数を標準速(1800rpm) とし、かつキャプスタンについても標準速に設定することにより、図６(A) に示すトラックを形成することができる。
【００４１】また、回転ヘッドシリンダおよびキャプスタンを共に４倍速で回転させることにより、図６(B) に示すトラックを形成することができる。
【００４２】次に、図７〜図１１を参照して、アナログ・デジタル判別回路28（図１参照）の種々な回路構成を説明する。
【００４３】図７に示す回路は、磁気テープ18にカラーバースト信号が記録されているか否かを識別することにより、アナログ記録あるいはデジタル記録の判別を行うものである。すなわち、デジタル記録時には低域抑圧変調方式が採られているため低域周波数成分が少ないのに対して、アナログ記録時にはカラーバースト信号が含まれているため、当該低域成分のレベル差に差異が生じる。そこで、かかるレベル差を検出するため本図に示す構成を採る。
【００４４】図８において、42はビデオヘッドを介して得られるRF入力信号を入力し、低域変換色信号のキャリア周波数を中心にして所定の低域（700kHZ以下）信号を通過させる帯域通過フィルタ(BPF) である。44はレベル検出器、46はしきい値Thと比較してＨ（ハイ）レベルまたはＬ（ロー）レベルの信号を送出する比較器である。
【００４５】その結果、比較器46からＨレベルの信号が出力されているときにはアナログ記録が、他方、Ｌレベルの信号が出力されているときにはデジタル記録がなされているものと判別する。
【００４６】図９に示す回路は、復調された輝度（Ｙ）信号中に水平同期信号Hsync が含まれているか否かにより、アナログ記録／デジタル記録の判別を行うものである。本図において、26B は図４において示したFM復調器であり、復調された輝度信号を送出する。50は水平同期信号抽出回路であり、同期パルスａを出力する。52は同期パルスａを計数するカウンタ、54は上記カウンタ52に対してリセットパルスｂを出力する1/N 分周器、56はカウンタの出力が“Ｎ”であるか否かを識別する比較器である。
【００４７】本回路によれば、比較器56の出力が＝Ｎのときアナログ記録≠Ｎのときデジタル記録がなされているものと判別することができる。
【００４８】図１０に示す回路は、デジタル画像データに付随して記録されている“クロックランイン”（プリアンブル）信号や“同期パルス”が検出されるか否かによって、アナログ記録／デジタル記録の判別を行うものである。なお、ここでいう“クロックランイン”とはVTR 内部の発振器とテープ上のクロックとの同期を採るための信号を、また“同期パルス”とはデジタル画像データの記録開始点を表わす信号である。
【００４９】図１０において、58はビデオヘッドからの出力信号を入力する前置増幅器、60は波形等化器、62は位相ロック回路、64はゲート回路、66は同期信号発生回路、68はデータ処理回路である。また、ａはPLL ロックフラグ、ｂは同期パルス(sync)検出信号である。上記位相ロック回路62は、図の下方に示すように、位相比較器62A ，電圧制御型発振器62B および比較器62を含んでいる。
【００５０】そして、PLL ロックフラグａあるいはsync検出信号ｂの有無により、アナログ記録／デジタル記録を判別することができる。
【００５１】図１１に示す回路は、再生用デジタル信号プロセッサ22に含まれている誤り検出・訂正回路22B （図１，図２参照）からエラーフラグが送出される回数を計数することにより、デジタル信号であるか否かを判別するものである。すなわち、アナログ信号を誤り検出・訂正回路22B に供給した場合には、連続的に誤り検出がなされることから、アナログ信号が記録されているものと判断する。
【００５２】図１１において、22B は誤り検出がなされる度にエラーフラグを出力する誤り検出・訂正回路、70はエラーフラグの個数を計数するカウンタ、72は比較器である。その結果、カウンタ70のカウント値がＮ（しきい値）より大であるときにはアナログ記録、その他のときにはデジタル記録がなされているものと判別する。
【００５３】なお、本実施例においてこれまで述べてきたコントロールトラック(CTL) サーボ方式の他に、各トラック毎にサーボ用パイロット信号を重畳させる方式を採ることも可能である。
【００５４】また、従来から知られているサーボ用パイロット信号方式では、低域変換色信号より更に低い周波数領域に、所定周波数のパイロット信号f1〜f4がトラック毎に順次書き込まれていた。他方、デジタル記録されたデータは低域抑圧されていることから、かかるパイロット信号の周波数領域には低レベルの信号成分が存在しないことになる。
【００５５】そこで、本発明の一実施の形態においては、図１１に示すように、４種類のパイロット信号f1〜f4の他に“デジタル記録”されていることを表わす信号“f0”を予め記録しておく。このときの周波数スペクトルは、図１２に示すとおりとなる。また、前記４種類のパイロット信号f1〜f4を用いてビデオヘッドをトラックに追従させ動かすDTF(ダイナミック・トラック・フォローイング）制御を行う場合については、従来から知られている方式を採ればよいので、説明を省略する。
【００５６】図１３は、上記パイロット信号f0を検出してアナログ記録／デジタル記録の判別を行うための回路図である。本図において、74はパイロット信号f0の有無を検出するf0検出器、76はクロック周波数近傍の信号を通過させる帯域通過フィルタ、78はf0検出器74によって検出された信号がしきい値Th1 以上のレベルを有するときに論理“１”の信号を出力する比較器、80は帯域通過フィルタ76の出力レベルがしきい値Th2 以上のときに論理“１”の信号を出力する比較器、82はアンドゲートである。そして、アンドゲート82から論理“１”の信号が出力されたとき、磁気テープ18にはデジタル記録がなされているものと判別することができる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に記載の画像再生装置によれば、記録媒体に記録されているビデオ信号がデジタル信号である場合においてもアナログ信号である場合においても、互いに回転ヘッドの回転速度の異なるアナログ再生モードとデジタル再生モードを設けているので、デジタル信号に対してもアナログ信号に対してもその記録形態に適応した再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態全体を示すブロック図である。
【図２】デジタル記録／デジタル再生モード時の動作を示すブロック図である。
【図３】デジタル記録されたビデオトラックの一例を示す図である。
【図４】アナログ再生モード時の動作を示すブロック図である。
【図５】アナログ再生モード時のその他の動作を示すブロック図である。
【図６】図１に示した実施の形態によって形成されたビデオトラックを示す図である。
【図７】180 °対向の逆アジマスヘッドを示す図である。
【図８】カラーバーストの有無によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図９】水平同期信号の有無によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図１０】プリアングルあるいは同期パルスの有無によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図１１】エラーレートの大小によってアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【図１２】ビデオトラックに記録されたパイロット信号f0〜f4を示す図である。
【図１３】パイロット信号と映像信号との関係を示すスペクトル図である。
【図１４】パイロット信号f0の有無に基づいてアナログ・デジタル判別を行うためのブロック図である。
【符号の説明】
４ A/D コンバータ
６ 記録用デジタル信号処理回路
８ 切換／分配器
12 回転ヘッドシリンダ
16A,16B ローディング・ポスト
18 磁気テープ
20 切換／結合器
22 再生用デジタル信号処理回路
24 D/A コンバータ
26 再生用アナログ信号処理回路
28 アナログ・デジタル判別回路
30 キャプスタン制御回路
32 シリンダモータ制御回路
34 システムコントローラ
【特許請求の範囲】
１．ビデオ信号が、デジタル信号の形態あるいはアナログ信号の形態により記録されている記録媒体より画像情報を再生する装置であって、前記記録媒体をトレースする少なくとも１つの回転ヘッドを含む再生手段と、該再生手段にて再生されたアナログ信号を処理して再生ビデオ信号を出力するアナログ信号処理手段と、前記再生手段にて再生されたデジタル信号を処理して再生ビデオ信号を出力するデジタル信号処理手段とを具備し、前記回転ヘッドを第１の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記アナログ信号処理手段により処理するアナログ再生モードと、前記回転ヘッドを前記第１の回転速度より高速の第２の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記デジタル信号処理手段により処理するデジタル再生モードとを有することを特徴とする画像再生装置。
１．ビデオ信号が、デジタル信号の形態あるいはアナログ信号の形態により記録されている記録媒体より画像情報を再生する装置であって、前記記録媒体をトレースする少なくとも１つの回転ヘッドを含む再生手段と、該再生手段にて再生されたアナログ信号を処理して再生ビデオ信号を出力するアナログ信号処理手段と、前記再生手段にて再生されたデジタル信号を処理して再生ビデオ信号を出力するデジタル信号処理手段とを具備し、前記回転ヘッドを第１の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記アナログ信号処理手段により処理するアナログ再生モードと、前記回転ヘッドを前記第１の回転速度より高速の第２の回転速度で回転せしめ、前記再生手段の再生信号を前記デジタル信号処理手段により処理するデジタル再生モードとを有することを特徴とする画像再生装置。
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【特許番号】第２７２８６５４号
【登録日】平成９年（１９９７）１２月１２日
【発行日】平成１０年（１９９８）３月１８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−１５５８８８
【分割の表示】特願昭６２−１３１７０８の分割
【出願日】昭和６２年（１９８７）５月２９日
【公開番号】特開平９−１３９９０９
【公開日】平成９年（１９９７）５月２７日
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【登録日】平成９年（１９９７）１２月１２日
【発行日】平成１０年（１９９８）３月１８日
【国際特許分類】
【分割の表示】特願昭６２−１３１７０８の分割
【出願日】昭和６２年（１９８７）５月２９日
【公開番号】特開平９−１３９９０９
【公開日】平成９年（１９９７）５月２７日
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
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