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JPH05234056A - Magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Magnetic recording and reproducing device

Info

Publication number
JPH05234056A
JPH05234056A JP13785492A JP13785492A JPH05234056A JP H05234056 A JPH05234056 A JP H05234056A JP 13785492 A JP13785492 A JP 13785492A JP 13785492 A JP13785492 A JP 13785492A JP H05234056 A JPH05234056 A JP H05234056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
magnetic
recording
thin film
sccm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP13785492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Onodera
誠一 小野寺
Ryoichi Hiratsuka
亮一 平塚
Naoki Honda
直樹 本多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JPH05234056A publication Critical patent/JPH05234056A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度記録可能で、高再生出力を得ることが
可能な磁気記録再生装置を提供する。 【構成】 磁気記録媒体として、CoPtBO系金属磁
性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体を用いる。ここで、
上記CoPtBO系金属磁性薄膜を成膜する際に、酸素
導入量を1〜10SCCM、より好ましくは5〜10SCCMと
することにより、高い再生出力が得られる。また、上記
酸素導入量を1〜4SCCMとすれば、D50が大きくなり、
高密度、高再生出力が得られる。このような磁気記録媒
体に対して、リング型磁気ヘッドを用いて記録再生を行
う。リング型磁気ヘッドのギャップ長は、0.2〜0.
6μmである。
(57) [Summary] [Object] To provide a magnetic recording / reproducing apparatus capable of high-density recording and capable of obtaining high reproduction output. [Structure] As the magnetic recording medium, a magnetic recording medium having a CoPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer is used. here,
When the CoPtBO-based metal magnetic thin film is formed, by setting the oxygen introduction amount to 1 to 10 SCCM, more preferably 5 to 10 SCCM, a high reproduction output can be obtained. Further, if the oxygen introduction amount is 1 to 4 SCCM, D 50 becomes large,
High density and high reproduction output can be obtained. Recording and reproduction are performed on such a magnetic recording medium by using a ring-type magnetic head. The gap length of the ring type magnetic head is 0.2 to 0.
It is 6 μm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、CoPtBO系金属磁
性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体を用いる磁気記録再
生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus using a magnetic recording medium having a CoPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報記録の分野においては、高記録密度
化、高記録容量化が要求されており、これまでの塗布型
の磁気記録媒体に代わり、いわゆる金属薄膜型の磁気記
録媒体が用いられるようになっている。そして、前記金
属薄膜型の磁気記録媒体の磁性層としては、CoNi系
金属磁性薄膜が用いられている。
2. Description of the Related Art In the field of information recording, higher recording density and higher recording capacity are required, and so-called metal thin film type magnetic recording media are used in place of conventional coating type magnetic recording media. It is like this. A CoNi-based metal magnetic thin film is used as the magnetic layer of the metal thin film type magnetic recording medium.

【0003】ところが、前記CoNi系金属磁性薄膜で
は、抗磁力や飽和磁化、磁気異方性等に材料そのものと
しての限界があり、このような状況から、本願出願人
は、特開平2−74012号公報において、新しい磁性
薄膜としてCoPtBO系金属磁性薄膜を提案してい
る。前記CoPtBO系金属磁性薄膜を磁性層とする磁
気記録媒体は、大きな抗磁力、飽和磁化を有し、優れた
磁気特性を有することから、高記録密度化が期待され
る。
However, the CoNi-based metal magnetic thin film has a limit as a material itself in terms of coercive force, saturation magnetization, magnetic anisotropy, etc. Under such circumstances, the applicant of the present invention discloses Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-74012. The publication proposes a CoPtBO-based metal magnetic thin film as a new magnetic thin film. A magnetic recording medium having the CoPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer has a large coercive force and saturation magnetization, and has excellent magnetic characteristics, so that high recording density is expected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
CoPtBO系金属磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒
体は、未だ開発段階で、例えばその記録再生特性に関す
る検討は、十分なものとは言えない。そこで本発明は、
かかる実情に鑑みて提案されたものであって、CoPt
BO系金属磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体におけ
る記録再生特性について解明し、高密度記録が可能で、
高再生出力を得ることができる磁気記録再生装置を提供
することを目的とする。
However, the above-mentioned magnetic recording medium using the CoPtBO-based metal magnetic thin film as the magnetic layer is still in the development stage, and its study on the recording / reproducing characteristics cannot be said to be sufficient. Therefore, the present invention is
It was proposed in view of such circumstances, and CoPt
By clarifying the recording / reproducing characteristics in a magnetic recording medium using a BO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer, high density recording is possible,
It is an object of the present invention to provide a magnetic recording / reproducing device capable of obtaining a high reproduction output.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の目
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、CoPtB
O系金属磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体において
は、成膜時の酸素導入量に対して磁気特性の変化が大き
く、リング型磁気ヘッドによる記録再生においては、面
内方向の抗磁力が最大となる酸素導入量で再生出力も大
きくなり、また高密度記録を行う上では垂直方向の抗磁
力に着目すべきであることを見出し、本発明を完成する
に至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive investigations by the present inventors, it was found that CoPtB cannot be achieved.
In a magnetic recording medium having an O-based metal magnetic thin film as a magnetic layer, the magnetic characteristics change greatly with the amount of oxygen introduced during film formation, and in recording / reproducing with a ring-type magnetic head, the coercive force in the in-plane direction The present inventors have completed the present invention by finding that the reproduction output becomes large with the maximum amount of oxygen introduced, and that the coercive force in the perpendicular direction should be focused on when performing high density recording.

【0006】即ち、本発明の磁気記録再生装置は、ギャ
ップ長0.2〜0.6μmのリング型磁気ヘッドを用
い、酸素導入量1〜10SCCMで成膜され面内方向での抗
磁力が1000エルステッド以上のCoPtBO系金属
磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体に対して記録再生
を行うことを特徴とするものである。
That is, the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention uses a ring type magnetic head having a gap length of 0.2 to 0.6 μm, is formed with an oxygen introduction amount of 1 to 10 SCCM, and has a coercive force of 1000 in the in-plane direction. Recording and reproduction are performed on a magnetic recording medium having a CoPtBO-based metal magnetic thin film of Oersted or higher as a magnetic layer.

【0007】本発明において用いる磁気記録媒体は、磁
性層としてCoPtBO系金属磁性薄膜が成膜されてな
る磁気記録媒体である。ここで、CoPtBO系金属磁
性薄膜は、下記の組成式によって示される磁性材料から
なるものである。 (Coa Ptb c 100-x x ただし、式中a,b,c,xは組成を原子%で表すもの
であり、a+b+c=100、0≦b≦50、0.1≦
c≦30、0<x≦15である。
The magnetic recording medium used in the present invention is a magnetic recording medium having a CoPtBO-based metal magnetic thin film formed as a magnetic layer. Here, the CoPtBO-based metal magnetic thin film is made of a magnetic material represented by the following composition formula. (Co a Pt b B c ) 100-x O x However, in the formula, a, b, c and x represent the composition in atomic%, and a + b + c = 100, 0 ≦ b ≦ 50, 0.1 ≦
c ≦ 30 and 0 <x ≦ 15.

【0008】前記CoPtBO系金属磁性薄膜において
は、成膜時の酸素導入量を選択することで、面内方向の
抗磁力が大きくなり、リング型磁気ヘッドにより記録再
生したときに再生出力が大きくなる。例えば、CoPt
BO系金属磁性薄膜を成膜する際の酸素導入量を1〜1
0SCCM(酸素分圧30〜300μTorr)とすれば、膜中
の酸素含有量が2〜15原子%程度になり、面内方向の
抗磁力が1000(Oe)以上となって、2kFRPIにお
ける規格化再生出力が100nVO-P (μm・turn・m
/s)以上と高い値を示す。特に、上記酸素導入量が5
〜10SCCMとされると、面内方向の抗磁力が一層高めら
れ、高再生出力を実現することができる。
In the CoPtBO-based metal magnetic thin film, the coercive force in the in-plane direction is increased by selecting the amount of oxygen introduced at the time of film formation, and the reproduction output is increased when recording / reproducing by the ring type magnetic head. .. For example, CoPt
The amount of oxygen introduced when the BO-based metal magnetic thin film is formed is 1 to 1
If it is 0 SCCM (oxygen partial pressure 30 to 300 μTorr), the oxygen content in the film will be about 2 to 15 atomic%, and the coercive force in the in-plane direction will be 1000 (Oe) or more, and standardized reproduction at 2 kFRPI Output is 100 nV OP (μm · turn · m
/ S) or higher. In particular, the amount of oxygen introduced is 5
When it is set to -10 SCCM, the coercive force in the in-plane direction is further enhanced, and high reproduction output can be realized.

【0009】また、上記CoPtBO系金属磁性薄膜を
成膜する際の酸素導入量を1〜4SCCMとすれば、所謂半
値磁化反転密度D50(再生出力が1/2になる記録密
度)が大きくなり、線記録密度が高められるので、高密
度記録を行う上で有利である。
If the amount of oxygen introduced when forming the CoPtBO-based metal magnetic thin film is 1 to 4 SCCM, the so-called half-value magnetization reversal density D 50 (recording density at which the reproduction output becomes 1/2) becomes large. Since the linear recording density can be increased, it is advantageous for high density recording.

【0010】前述の効果は、記録再生に用いるリング型
磁気ヘッドのギャップ長が大きいときに大きく、したが
って本発明の磁気記録媒体に対して記録再生を行う際に
は、ギャップ長が0.2〜0.6μmのリング型磁気ヘ
ッドを用いることが好ましい。前記ギャップ長が0.2
μm未満では、十分な記録ができない。逆に、ギャップ
長が0.6μmを越えると、高密度記録が難しくなる。
The above-mentioned effect is great when the gap length of the ring type magnetic head used for recording and reproducing is large, and therefore when recording and reproducing on the magnetic recording medium of the present invention, the gap length is 0.2 to. It is preferable to use a ring type magnetic head of 0.6 μm. The gap length is 0.2
If it is less than μm, sufficient recording cannot be performed. On the contrary, if the gap length exceeds 0.6 μm, high density recording becomes difficult.

【0011】[0011]

【作用】CoPtBO系金属磁性薄膜においては、成膜
の際の酸素導入量によって磁気特性が大きく変わり、酸
素導入量を1〜10SCCMの範囲内、特に5〜10SCCMと
したときに、面内方向の抗磁力が大きな値となり、ギャ
ップ長0.2〜0.6μmのリング型磁気ヘッドを用い
て記録再生したときに高再生出力が達成される。
In the CoPtBO-based metal magnetic thin film, the magnetic characteristics greatly change depending on the amount of oxygen introduced during film formation, and when the amount of oxygen introduced is within the range of 1 to 10 SCCM, especially 5 to 10 SCCM, the in-plane direction The coercive force has a large value, and a high reproduction output is achieved when recording / reproducing is performed using a ring type magnetic head having a gap length of 0.2 to 0.6 μm.

【0012】また、上記酸素導入量を1〜4SCCMとする
と、半値磁化反転密度D50が大きくなり、線記録密度が
高められる。従って、上述のような比較的広いギャップ
長(0.2〜0.6μm)のリング型磁気ヘッドにより
記録再生を行った場合でも、高密度記録が達成される。
Further, when the amount of oxygen introduced is 1 to 4 SCCM, the half-value magnetization reversal density D 50 is increased, and the linear recording density is increased. Therefore, high density recording can be achieved even when recording / reproducing is performed by the ring type magnetic head having a relatively wide gap length (0.2 to 0.6 μm) as described above.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて実験結果に基づいて詳細に説明する。実施例1 先ず、高周波マグネトロンスパッタ装置を用い、非磁性
支持体上にCoPtBO系金属磁性薄膜を成膜した。ス
パッタ条件は下記の通りである。 <スパッタ条件> ターゲット : Co71Pt227 (数
値は原子%を表す。) 基板 : 強化ガラス パワー : 300W 全圧 : 10mTorr 基板温度 : 水冷 ターゲット−基板間距離 : 80mm バックグラウンド圧力 : 1.2×10-6Torr
EXAMPLES Specific examples to which the present invention is applied will be described in detail below based on experimental results. Example 1 First, a high frequency magnetron sputtering apparatus was used to form a CoPtBO-based metal magnetic thin film on a non-magnetic support. The sputtering conditions are as follows. <Sputtering conditions> Target: Co 71 Pt 22 B 7 (numerical values represent atomic%) Substrate: Tempered glass power: 300 W Total pressure: 10 mTorr Substrate temperature: Water-cooled target-substrate distance: 80 mm Background pressure: 1.2 × 10 -6 Torr

【0014】スパッタに際しては、酸素ガスとアルゴン
ガスとの混合ガスをスパッタガスとして用い、このスパ
ッタガスの全流量を100SCCMとした。そして、スパッ
タ雰囲気の全圧が10mTorrとなるように調節しなが
ら、酸素ガスとアルゴンガスとの混合比を変化させるこ
とによって酸素ガスの導入量を制御した。
At the time of sputtering, a mixed gas of oxygen gas and argon gas was used as a sputtering gas, and the total flow rate of this sputtering gas was 100 SCCM. Then, the introduction amount of oxygen gas was controlled by changing the mixing ratio of oxygen gas and argon gas while adjusting the total pressure of the sputtering atmosphere to be 10 mTorr.

【0015】図1に導入酸素量に対する磁気特性(抗磁
力)の変化を示す。図1より、垂直方向の抗磁力HcV
と面内方向の抗磁力HcH とは、導入酸素量に対して異
なる挙動を示し、面内方向の抗磁力HcH は、導入酸素
量1〜10SCCMの範囲において、1000(Oe)以上
の高い値を示した。特に、導入酸素量5〜10SCCMの範
囲では、高抗磁力HcH が得られ、酸素導入量が7SCCM
とされる時に約2100(Oe)の最大値をとった。一
方、垂直方向の抗磁力HcVは、酸素導入量4SCCMで最
大となり、その値は約3800(Oe)となった。
FIG. 1 shows changes in magnetic characteristics (coercive force) with respect to the amount of introduced oxygen. From Fig. 1, the vertical coercive force Hc V
And in-plane direction of the coercive force Hc H, behave differently with respect to the introduction amount of oxygen, the coercive force Hc H-plane direction, in the region of introduction oxygen amount 1~10SCCM, 1000 (Oe) or more higher The value was shown. In particular, a high coercive force Hc H is obtained and the oxygen introduction amount is 7 SCCM in the introduced oxygen amount range of 5 to 10 SCCM.
At that time, the maximum value of about 2100 (Oe) was taken. On the other hand, the coercive force Hc V in the vertical direction was maximum when the oxygen introduction amount was 4 SCCM, and the value was about 3800 (Oe).

【0016】次に、いわゆるストレッチディスク用の接
触方式による電磁変換特性測定装置をハードディスク用
に改造し、電磁変換特性を測定した。測定に使用した磁
気ヘッドは、MIG(メタル・イン・ギャップ)型磁気
ヘッドであり、ギャップ長は0.15μmと0.35μ
mの2種類である。使用した磁気ヘッドの諸元は下記の
通りである。
Next, a so-called contact type electromagnetic conversion characteristic measuring device for a stretch disk was modified for a hard disk and the electromagnetic conversion characteristics were measured. The magnetic head used for the measurement is a MIG (metal in gap) type magnetic head, and the gap lengths are 0.15 μm and 0.35 μm.
There are two types, m. The specifications of the magnetic head used are as follows.

【0017】<磁気ヘッドA> 種類 : MIG型磁気ヘッド 磁性膜 : Fe−Ga−Si−Ru(飽和磁束
密度14.5kG) トラック幅 : 30μm ギッャプ長 : 0.15μm 巻線数 : 20ターン
<Magnetic Head A> Type: MIG type magnetic head Magnetic film: Fe-Ga-Si-Ru (saturation magnetic flux density 14.5 kG) Track width: 30 μm Gap length: 0.15 μm Number of windings: 20 turns

【0018】<磁気ヘッドB> 種類 : MIG型磁気ヘッド 磁性膜 : Fe−Ga−Si−Ru(飽和磁束
密度12kG) トラック幅 : 25μm ギッャプ長 : 0.35μm 巻線数 : 20ターン
<Magnetic Head B> Type: MIG type magnetic head Magnetic film: Fe-Ga-Si-Ru (saturation magnetic flux density 12 kG) Track width: 25 μm gap length: 0.35 μm Number of windings: 20 turns

【0019】図2に、各磁気ヘッドを用いて記録再生し
たときの、酸素導入量に対する規格化出力(2kFRPI)
を示す。なお、規格化出力とは、再生出力をトラック
幅、ターン数、相対速度で規格化したものである。図2
を見ると、ギャップ長0.35μmの磁気ヘッドBを使
用したときに高い規格化出力が得られ、特に酸素導入量
7SCCMとした磁気記録媒体に対して記録再生したとき
に、約190nVO-P (μm・turn・m/s)と非常に
大きな規格化出力が得られることがわかる。
FIG. 2 shows the normalized output (2 kFRPI) with respect to the amount of oxygen introduced when recording and reproducing using each magnetic head.
Indicates. The standardized output is a reproduction output standardized by the track width, the number of turns, and the relative speed. Figure 2
A high standardized output is obtained when a magnetic head B having a gap length of 0.35 μm is used. Especially, when recording / reproducing on a magnetic recording medium with an oxygen introduction amount of 7 SCCM, about 190 nV OP (μm・ Turn ・ m / s), a very large standardized output can be obtained.

【0020】このように、ギャップ長0.35μmの磁
気ヘッドBを使用したときには、面内方向の抗磁力Hc
H の増加に伴って規格化出力も増加し、面内方向の抗磁
力HcH が最大となる点で規格化出力も最大となった。
従って、上述のようにCoPtBO系金属磁性薄膜の成
膜時における酸素導入量を1〜10SCCM、特に5〜10
SCCMとすることによって、比較的広いギャップ長を有す
る磁気ヘッドBでも高密度記録が行えることが判った。
Thus, when the magnetic head B having the gap length of 0.35 μm is used, the coercive force Hc in the in-plane direction is obtained.
The normalized output also increased with an increase in H , and the normalized output also became the maximum in that the coercive force Hc H in the in-plane direction became the maximum.
Therefore, as described above, the amount of oxygen introduced during the film formation of the CoPtBO-based metal magnetic thin film is 1 to 10 SCCM, especially 5 to 10 SCCM.
It has been found that the use of the SCCM enables high-density recording even with the magnetic head B having a relatively wide gap length.

【0021】また、高密度記録に用いて好適な磁気記録
媒体の磁気特性について検討した。 実施例2 上記実施例1と同様に酸素導入量を変化させながらスパ
ッタリングを行い、非磁性支持体上にCoPtBO系金
属磁性薄膜を成膜した。なお、スパッタガスとしては、
純アルゴンガスと10%酸素ガスを含むアルゴンガスと
の混合ガスを用い、このスパッタガスの全流量を100
SCCMとした。
Magnetic recording suitable for high density recording
The magnetic characteristics of the medium were examined. Example 2 As in Example 1 above, the spa is changed while changing the amount of oxygen introduced.
The CoPtBO-based gold on the non-magnetic support
A metal magnetic thin film was formed. As the sputtering gas,
Pure argon gas and argon gas containing 10% oxygen gas
And the total flow rate of this sputter gas is 100
SCCM.

【0022】そして、上記CoPtBO系金属磁性薄膜
を磁性層とした磁気テープの半値磁化反転密度D50を測
定した。この結果を図3に示す。なお、測定に使用した
磁気ヘッドは、ビデオテープレコーダ(VTR)用のM
IG(メタル・イン・ギャップ)型磁気ヘッドであり、
ギャップ長は0.15μmと0.35μmの2種類とし
た。
Then, the half-value magnetization reversal density D 50 of the magnetic tape having the CoPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer was measured. The result is shown in FIG. In addition, the magnetic head used for the measurement is M for a video tape recorder (VTR).
It is an IG (metal-in-gap) type magnetic head,
There are two types of gap lengths, 0.15 μm and 0.35 μm.

【0023】図3に示すように、何れの磁気ヘッドを使
用した場合でも、酸素導入量が少ないほど、半値磁化反
転密度D50が大きく、ギャップ長が0.35μmの磁気
ヘッドを使用した場合には、酸素導入量が4SCCM以下の
範囲でほぼ100kFRPIの高い値を示した。これ
は、図1中の垂直方向の抗磁力HcV の立ち上がりの部
分に相当しており、垂直異方性が大きい状態に対応す
る。
As shown in FIG. 3, whichever magnetic head was used, the smaller the amount of oxygen introduced, the larger the half-value magnetization reversal density D 50 and the magnetic head having a gap length of 0.35 μm. Shows a high value of almost 100 kFRPI in the range where the oxygen introduction amount is 4 SCCM or less. This corresponds to the rising portion of the vertical coercive force Hc V in FIG. 1, and corresponds to the state where the vertical anisotropy is large.

【0024】これに対して、酸素導入量が4SCCMを越え
る範囲では、ギャップ長が0.35μmの磁気ヘッドを
使用した場合において、半値磁化反転密度D50の急激な
低下が見られた。この範囲は、図1中の面内方向の抗磁
力HcH がピークを迎える領域に相当している。このこ
とから、上記CoPtBO系金属磁性薄膜の成膜時にお
ける酸素導入量を1〜4SCCM(酸素分圧で0.013P
a)とすることにより、比較的広いギャップ長を有する
磁気ヘッドを使用した場合でも、大きな半値磁化反転密
度D50が得られ、狭ギャップ長の磁気ヘッドを使用する
よりも、極めて良好な高密度記録を行うことが可能であ
ることが判った。
On the other hand, in the range where the amount of oxygen introduced exceeds 4 SCCM, when the magnetic head having the gap length of 0.35 μm is used, the half-value magnetization reversal density D 50 is rapidly reduced. This range corresponds to the region where the in-plane coercive force Hc H in FIG. 1 reaches a peak. From this fact, the amount of oxygen introduced during film formation of the CoPtBO-based metal magnetic thin film was 1 to 4 SCCM (0.013 P in oxygen partial pressure).
By adopting a), even when a magnetic head having a relatively wide gap length is used, a large half-value magnetization reversal density D 50 can be obtained, which is an extremely high density compared to the case where a magnetic head having a narrow gap length is used. It turns out that it is possible to make a record.

【0025】上述の磁気記録再生装置は、前述のように
非常に高い規格化出力を得ることができるので、ディジ
タルVTRに適用すると好適である。そこで、本実施例
を適用して好適なディジタルVTRの構成について説明
する。
The magnetic recording / reproducing apparatus described above can obtain a very high standardized output as described above, and is therefore preferably applied to a digital VTR. Therefore, the configuration of a suitable digital VTR will be described by applying this embodiment.

【0026】カラービデオ信号をディジタル化して磁気
テープ等の記録媒体に記録するディジタルVTRとして
は、放送局用のD1フォーマットのコンポーネント形デ
ィジタルVTR及びD2フォーマットのコンポジット形
ディジタルVTRが実用化されている。
As a digital VTR for digitizing a color video signal and recording it on a recording medium such as a magnetic tape, a D1 format component type digital VTR and a D2 format composite type digital VTR have been put to practical use.

【0027】前者のD1フォーマットディジタルVTR
は、輝度信号及び第1,第2の色差信号をそれぞれ1
3.5MHz、6.75MHzのサンプリング周波数で
A/D変換した後、所定の信号処理を行って磁気テープ
上に記録するもので、これらコンポーネント成分のサン
プリング周波数が4:2:2であることから、4:2:
2方式とも称されている。
The former D1 format digital VTR
Is 1 for the luminance signal and the first and second color difference signals.
After A / D conversion at a sampling frequency of 3.5 MHz and 6.75 MHz, a predetermined signal processing is performed and recording is performed on a magnetic tape. Since the sampling frequency of these component components is 4: 2: 2. 4: 2:
It is also called two methods.

【0028】一方、後者のD2フォーマットディジタル
VTRは、コンポジットカラービデオ信号をカラー副搬
送波信号の周波数の4倍の周波数の信号でサンプリング
を行ってA/D変換し、所定の信号処理を行った後、磁
気テープに記録するようにしている。
On the other hand, in the latter D2 format digital VTR, the composite color video signal is sampled with a signal having a frequency four times the frequency of the color subcarrier signal, A / D converted, and subjected to predetermined signal processing. , I record it on a magnetic tape.

【0029】いずれにしても、これらのディジタルVT
Rは、共に放送局用に使用されることを前提に設計され
ているために、画質最優先とされ、1サンプルが例えば
8ビットにA/D変換されたディジタルカラービデオ信
号を実質的に圧縮することなしに記録するようになされ
ている。したがって、例えばD1フォーマットのディジ
タルVTRでは、大型のカセットテープを使用しても高
々1.5時間程度の再生時間しか得られず、一般家庭用
のVTRとして使用するには不適当である。
In any case, these digital VTs are
Since R is designed on the premise that both are used for broadcasting stations, image quality is given the highest priority, and a digital color video signal in which one sample is A / D converted into, for example, 8 bits is substantially compressed. It is designed to record without doing anything. Therefore, for example, a D1 format digital VTR can obtain a reproduction time of at most about 1.5 hours even if a large cassette tape is used, which is unsuitable for use as a general domestic VTR.

【0030】そこで、ここでは、例えば5μmのトラッ
ク幅に対して最短波長0.5μmの信号を記録するよう
にし、記録密度1.25μm2 /bitを実現するとと
もに、記録情報を再生歪みが少ないような形で圧縮する
方法を併用することによって、テープ幅が8mmあるいは
それ以下の幅狭の磁気テープを使用しても長時間の記録
・再生が可能なディジタルVTRに適用するものとす
る。
Therefore, here, for example, a signal having a shortest wavelength of 0.5 μm is recorded with respect to a track width of 5 μm, a recording density of 1.25 μm 2 / bit is realized, and reproduction distortion of recorded information is reduced. This method is also applied to a digital VTR capable of recording / reproducing for a long time even if a magnetic tape having a tape width of 8 mm or less is used by using a method of compressing in any form.

【0031】以下、このディジタルVTRの構成につい
て説明する。
The configuration of this digital VTR will be described below.

【0032】a.信号処理部 先ず、ディジタルVTRの信号処理部について説明す
る。図4は記録側の構成全体を示すものであり、1Y、
1U、1Vでそれぞれ示す入力端子に、例えばカラービ
デオカメラからの三原色信号R,G,Bから形成された
ディジタル輝度信号Y、ディジタル色差信号U、Vが供
給される。この場合、各信号のクロックレートはD1フ
ォーマットの各コンポーネント信号の周波数と同一とさ
れる。すなわち、それぞれのサンプリング周波数が1
3.5MHz、6.75MHzとされ、且つこれらの1
サンプル当たりのビット数が8ビットとされている。し
たがって、入力端子1Y、1U、1Vに供給される信号
のデータ量としては、約216Mbpsとなる。この信
号のうちブランキング時間のデータを除去し、有効領域
の情報のみを取り出す有効情報抽出回路2によってデー
タ量が約167Mbpsに圧縮される。
A. Signal Processing Unit First, the signal processing unit of the digital VTR will be described. FIG. 4 shows the entire structure on the recording side.
Digital luminance signals Y and digital color difference signals U and V formed from, for example, three primary color signals R, G and B from a color video camera are supplied to input terminals 1U and 1V, respectively. In this case, the clock rate of each signal is the same as the frequency of each component signal of the D1 format. That is, each sampling frequency is 1
3.5MHz and 6.75MHz, and these 1
The number of bits per sample is 8 bits. Therefore, the data amount of the signals supplied to the input terminals 1Y, 1U, and 1V is about 216 Mbps. The data amount of the blanking time is removed from this signal, and the data amount is compressed to about 167 Mbps by the effective information extraction circuit 2 that extracts only the information of the effective area.

【0033】そして、上記有効情報抽出回路2の出力の
うちの輝度信号Yが周波数変換回路3に供給され、サン
プリング周波数が13.5MHzからその3/4に変換
される。周波数変換回路3としては、例えば間引きフィ
ルタが使用され、折り返し歪みが生じないようになされ
ている。この周波数変換回路3の出力信号は、ブロック
化回路5に供給され、輝度データの順序がブロックの順
序に変換される。ブロック化回路5は、後段に設けられ
たブロック符号化回路8のために設けられている。
Then, the luminance signal Y of the output of the effective information extraction circuit 2 is supplied to the frequency conversion circuit 3 and the sampling frequency is converted from 13.5 MHz to 3/4 thereof. As the frequency conversion circuit 3, for example, a thinning filter is used so that aliasing distortion does not occur. The output signal of the frequency conversion circuit 3 is supplied to the blocking circuit 5, and the order of the luminance data is converted into the order of blocks. The block forming circuit 5 is provided for the block encoding circuit 8 provided in the subsequent stage.

【0034】図6は、符号化の単位のブロックの構造を
示す。この例は、3次元ブロックであって、例えば2フ
レームに跨がる画面を分割することにより、同図に示す
ように(4ライン×4画素×2フレーム)の単位ブロッ
クが多数形成される。なお、図6において実線は奇数フ
ィールドのラインを示し、破線は偶数フィールドのライ
ンを示す。
FIG. 6 shows the structure of a block as a coding unit. This example is a three-dimensional block, and for example, by dividing a screen across two frames, a large number of unit blocks of (4 lines × 4 pixels × 2 frames) are formed as shown in FIG. In addition, in FIG. 6, a solid line indicates an odd field line, and a broken line indicates an even field line.

【0035】また、有効情報抽出回路2の出力のうち、
2つの色差信号U、Vがサブサンプリング及びサブライ
ン回路4に供給され、サンプリング周波数がそれぞれ
6.75MHzからその半分に変換された後、2つのデ
ィジタル色差信号が互いにライン毎に選択され、1チャ
ンネルのデータに合成される。したがって、このサブサ
ンプリング及びサブライン回路4からは線順次化された
ディジタル色差信号が得られる。このサブサンプリング
及びサブライン回路4によってサブサンプル及びサブラ
イン化された信号の画素構成を図7に示す。図7中、○
は第1の色差信号Uのサブサンプリング画素を示し、△
は第2の色素信号Vのサンプリング画素を示し、×はサ
ブサンプルによって間引かれた画素の位置を示す。
Of the outputs of the effective information extraction circuit 2,
The two color difference signals U and V are supplied to the sub-sampling and sub-line circuit 4, and after the sampling frequencies are respectively converted from 6.75 MHz to half thereof, the two digital color difference signals are selected line by line from each other, Combined with the data. Therefore, a line-sequential digital color difference signal is obtained from the sub-sampling and sub-line circuit 4. FIG. 7 shows the pixel configuration of the signal subsampled and sublined by the subsampling and subline circuit 4. 7 in FIG.
Indicates a sub-sampling pixel of the first color difference signal U, and Δ
Indicates the sampling pixel of the second dye signal V, and x indicates the position of the pixel thinned by the sub-sample.

【0036】上記サブサンプリング及びサブライン回路
4からの線順次化出力信号は、ブロック化回路6に供給
される。ブロック化回路6では一方のブロック化回路5
と同様に、テレビジョン信号の走査の順序の色差データ
がブロックの順序のデータに変換される。このブロック
化回路6は、一方のブロック化回路5と同様に、色差デ
ータを(4ライン×4画素×2フレーム)のブロック構
造に変換する。そしてこれらブロック化回路5及びブロ
ック化回路6の出力信号が合成回路7に供給される。
The line-sequential output signal from the sub-sampling and sub-line circuit 4 is supplied to the blocking circuit 6. In the blocking circuit 6, one blocking circuit 5
Similarly, the color difference data in the scanning order of the television signal is converted into the data in the block order. Like the one blocking circuit 5, the blocking circuit 6 converts the color difference data into a block structure of (4 lines × 4 pixels × 2 frames). The output signals of the blocking circuit 5 and the blocking circuit 6 are supplied to the synthesizing circuit 7.

【0037】合成回路7では、ブロックの順序に変換さ
れた輝度信号及び色差信号が1チャンネルのデータに変
換され、この合成回路7の出力信号がブロック符号化回
路8に供給される。ブロック符号化回路8としては、後
述するようにブロック毎のダイナミックレンジに適応し
た符号化回路(ADRCと称する。)、DCT(Dis
crete Cosine Transform)回路
等が適用できる。前記ブロック符号化回路8からの出力
信号は、さらにフレーム化回路9に供給され、フレーム
構造のデータに変換される。このフレーム化回路9で
は、画素系のクロックと記録系のクロックとの乗り換え
が行われる。
In the synthesizing circuit 7, the luminance signal and chrominance signal converted in the order of blocks are converted into 1-channel data, and the output signal of the synthesizing circuit 7 is supplied to the block coding circuit 8. As the block encoding circuit 8, an encoding circuit (referred to as ADRC) adapted to the dynamic range of each block and a DCT (Dis) will be described later.
A create cosine transform circuit or the like can be applied. The output signal from the block encoding circuit 8 is further supplied to the framing circuit 9 and converted into frame structure data. In the framing circuit 9, the pixel system clock and the recording system clock are changed.

【0038】次いで、フレーム化回路9の出力信号がエ
ラー訂正符号のパリティ発生回路10に供給され、エラ
ー訂正符号のパリティが生成される。パリティ発生回路
10の出力信号はチャンネルエンコーダ11に供給さ
れ、記録データの低域部分を減少させるようなチャンネ
ルコーディングがなされる。チャンネルエンコーダ11
の出力信号が記録アンプ12A,12Bと回転トランス
(図示は省略する。)を介して一対の磁気ヘッド13
A,13Bに供給され、磁気テープに記録される。な
お、オーディオ信号と、ビデオ信号とは別に圧縮符号化
され、チャンネルエンコーダ11に供給される。
Next, the output signal of the framing circuit 9 is supplied to the error correction code parity generation circuit 10 to generate the error correction code parity. The output signal of the parity generation circuit 10 is supplied to the channel encoder 11, and channel coding is performed so as to reduce the low frequency part of the recording data. Channel encoder 11
Output signal of the pair of magnetic heads 13 via recording amplifiers 12A and 12B and a rotary transformer (not shown).
It is supplied to A and 13B and recorded on the magnetic tape. The audio signal and the video signal are separately compression-coded and supplied to the channel encoder 11.

【0039】上述の信号処理によって、入力のデータ量
216Mbpsが有効走査期間のみを抽出するによって
約167Mbpsに低減され、さらに周波数変換とサブ
サンプル、サブラインとによってこれが84Mbpsに
減少される。このデータは、ブロック符号化回路8で圧
縮符号化することにより、約25Mbpsに圧縮され、
その後のパリティ、オーディオ信号等の付加的な情報を
加えて、記録データ量としては31.56Mbpsとな
る。
By the above-mentioned signal processing, the input data amount 216 Mbps is reduced to about 167 Mbps by extracting only the effective scanning period, and further it is reduced to 84 Mbps by the frequency conversion, the sub-sample and the sub-line. This data is compressed and encoded by the block encoding circuit 8 to be compressed to about 25 Mbps,
By adding additional information such as parity and audio signal after that, the recording data amount becomes 31.56 Mbps.

【0040】次に、再生側の構成について図5を参照し
ながら説明する。再生の際には、図5に示すように、先
ず磁気ヘッド13A,13Bからの再生データが回転ト
ランス及び再生アンプ14A,14Bを介してチャンネ
ルデコーダ15に供給される。チャンネルデコーダ15
において、チャンネルコーディングの復調がされ、チャ
ンネルデコーダ15の出力信号がTBC回路(時間軸補
正回路)16に供給される。このTBC回路16におい
て、再生信号の時間軸変動成分が除去される。TBC回
路16からの再生データがECC回路17に供給され、
エラー訂正符号を用いたエラー訂正とエラー修整とが行
われる。ECC回路17の出力信号がフレーム分解回路
18に供給される。
Next, the structure on the reproducing side will be described with reference to FIG. At the time of reproduction, as shown in FIG. 5, reproduction data from the magnetic heads 13A and 13B is first supplied to the channel decoder 15 via the rotary transformer and the reproduction amplifiers 14A and 14B. Channel decoder 15
At, the channel coding is demodulated, and the output signal of the channel decoder 15 is supplied to the TBC circuit (time base correction circuit) 16. In this TBC circuit 16, the time-axis fluctuation component of the reproduction signal is removed. The reproduction data from the TBC circuit 16 is supplied to the ECC circuit 17,
Error correction using the error correction code and error correction are performed. The output signal of the ECC circuit 17 is supplied to the frame decomposition circuit 18.

【0041】フレーム分解回路18によって、ブロック
符号化データの各成分がそれぞれ分離されるとともに、
記録系のクロックから画素系のクロックへの乗り換えが
なされる。フレーム分解回路18で分離された各データ
がブロック複号回路19に供給され、各ブロック単位に
原データと対応する復元データが複号され、複号データ
が分配回路20に供給される。この分配回路20で複号
データが輝度信号と色差信号に分離される。輝度信号及
び色差信号がブロック分解回路21,22にそれぞれ供
給される。ブロック分解回路21,22は、送信側のブ
ロック化回路5,6とは逆に、ブロックの順序の複号デ
ータをラスター走査の順に変換する。
The frame decomposition circuit 18 separates each component of the block coded data from each other, and
The clock of the recording system is changed to the clock of the pixel system. The respective data separated by the frame decomposing circuit 18 are supplied to the block decoding circuit 19, the restored data corresponding to the original data is decoded for each block, and the decoding data is supplied to the distribution circuit 20. The distribution circuit 20 separates the decoded data into a luminance signal and a color difference signal. The luminance signal and the color difference signal are supplied to the block decomposition circuits 21 and 22, respectively. The block decomposing circuits 21 and 22 convert the decoding data in the order of blocks into the order of raster scanning, contrary to the blocking circuits 5 and 6 on the transmission side.

【0042】ブロック分解回路21からの複号輝度信号
が補間フィルタ23に供給される。補間フィルタ23で
は、輝度信号のサンプリングレートが3fsから4fs
(4fs=13.5MHz)に変換される。補間フィル
タ23からのディジタル輝度信号Yは出力端子26Yに
取り出される。
The decoded luminance signal from the block decomposition circuit 21 is supplied to the interpolation filter 23. In the interpolation filter 23, the sampling rate of the luminance signal is 3 fs to 4 fs.
(4fs = 13.5 MHz). The digital luminance signal Y from the interpolation filter 23 is taken out to the output terminal 26Y.

【0043】一方、ブロック分解回路22からのディジ
タル色差信号が分配回路24に供給され、線順次化され
たディジタル色差信号U,Vがディジタル色差信号U及
びVにそれぞれ分離される。分配回路24からのディジ
タル色差信号U,Vが補間回路25に供給され、それぞ
れ補間される。補間回路25は、復元された画素データ
を用いて間引かれたライン及び画素のデータを補間する
もので、補間回路25からはサンプリングレートが2f
sのディジタル色差信号U及びVが得られ、出力端子2
6U,26Vにそれぞれ取り出される。
On the other hand, the digital color difference signal from the block decomposition circuit 22 is supplied to the distribution circuit 24, and the line-sequential digital color difference signals U and V are separated into the digital color difference signals U and V, respectively. The digital color difference signals U and V from the distribution circuit 24 are supplied to the interpolation circuit 25 and are interpolated. The interpolation circuit 25 interpolates the data of the thinned lines and pixels by using the restored pixel data, and the sampling rate from the interpolation circuit 25 is 2f.
s digital color difference signals U and V are obtained and output terminal 2
6U and 26V are taken out respectively.

【0044】b.ブロック符号化 図4におけるブロック符号化回路8としては、ADRC
(AdaptiveDynamic Range Co
ding)エンコーダが用いられる。このADRCエン
コーダは、各ブロックに含まれる複数の画素データの最
大値MAXと最小値MINを検出し、これら最大値MA
X及び最小値MINからブロックのダイナミックレンジ
DRを検出し、このダイナミックレンジDRに適応した
符号化を行い、原画素データのビット数よりも少ないビ
ット数により、再量子化を行うものである。ブロック符
号化回路8の他の例としては、各ブロックの画素データ
をDCT(Discrete Cosine Tran
sform)した後、このDCTで得られた係数データ
を量子化し、量子化データをランレングス・ハフマン符
号化して圧縮符号化する構成を用いてもよい。
B. Block Coding As the block coding circuit 8 in FIG.
(Adaptive Dynamic Range Co
ding) encoder is used. The ADRC encoder detects the maximum value MAX and the minimum value MIN of a plurality of pixel data included in each block, and detects the maximum value MA.
The dynamic range DR of the block is detected from X and the minimum value MIN, the coding adapted to this dynamic range DR is performed, and the requantization is performed with the number of bits smaller than the number of bits of the original pixel data. As another example of the block encoding circuit 8, pixel data of each block is converted into DCT (Discrete Cosine Tran).
After sform), the coefficient data obtained by this DCT may be quantized, and the quantized data may be run-length Huffman encoded and compression-encoded.

【0045】ここでは、ADRCエンコーダを用い、さ
らにマルチダビングした時にも画質劣化が生じないエン
コーダの例を図8を参照しながら説明する。図8におい
て、入力端子27に例えば1サンプルが8ビットに量子
化されたディジタルビデオ信号(或いはディジタル色差
信号)が図4の合成回路7より入力される。入力端子2
7からのブロック化データが最大値,最小値検出回路2
9及び遅延回路30に供給される。最大値,最小値検出
回路29は、ブロック毎に最小値MIN、最大値MAX
を検出する。遅延回路30からは、最大値及び最小値が
検出されるのに要する時間、入力データを遅延させる。
遅延回路30からの画素データが比較回路31及び比較
回路32に供給される。
Here, an example of an encoder that uses an ADRC encoder and in which image quality does not deteriorate even when multi-dubbing is performed will be described with reference to FIG. In FIG. 8, for example, a digital video signal (or digital color difference signal) in which one sample is quantized into 8 bits is input to the input terminal 27 from the synthesizing circuit 7 in FIG. Input terminal 2
Blocked data from 7 is maximum and minimum value detection circuit 2
9 and the delay circuit 30. The maximum value / minimum value detection circuit 29 determines the minimum value MIN and the maximum value MAX for each block.
To detect. From the delay circuit 30, the input data is delayed for the time required to detect the maximum value and the minimum value.
The pixel data from the delay circuit 30 is supplied to the comparison circuit 31 and the comparison circuit 32.

【0046】最大値,最小値検出回路29からの最大値
MAXが減算回路33に供給され、最小値MINが加算
回路34に供給される。これらの減算回路33及び加算
回路34には、ビットシフト回路35から4ビット固定
長でノンエッジマッチング量子化した場合の1量子化ス
テップ幅の値(△=1/16DR)が供給される。ビッ
トシフト回路35は、(1/16)の割算を行うよう
に、ダイナミックレンジDRを4ビットシフトする構成
とされている。減算回路33からは(MAX−△)のし
きい値が得られ、加算回路34からは(MIN+△)の
しきい値が得られる。これらの減算回路33及び加算回
路34からのしきい値が比較回路31,32にそれぞれ
供給される。なお、このしきい値を規定する値△は、量
子化ステップ幅に限らず、ノイズレベルに相当する固定
値としてもよい。
The maximum value MAX from the maximum / minimum value detection circuit 29 is supplied to the subtraction circuit 33, and the minimum value MIN is supplied to the addition circuit 34. The subtractor circuit 33 and the adder circuit 34 are supplied from the bit shift circuit 35 with a value of one quantization step width (Δ = 1 / 16DR) when non-edge matching quantization is performed with a fixed length of 4 bits. The bit shift circuit 35 is configured to shift the dynamic range DR by 4 bits so as to perform division by (1/16). The subtraction circuit 33 obtains a threshold value of (MAX-Δ), and the addition circuit 34 obtains a threshold value of (MIN + Δ). The threshold values from the subtraction circuit 33 and the addition circuit 34 are supplied to the comparison circuits 31 and 32, respectively. The value Δ defining this threshold is not limited to the quantization step width and may be a fixed value corresponding to the noise level.

【0047】比較回路31の出力信号がANDゲート3
6に供給され、比較回路32の出力信号がANDゲート
37に供給される。ANDゲート36及びANDゲート
37には、遅延回路30からの入力データが供給され
る。比較回路31の出力信号は、入力データがしきい値
より大きい時にハイレベルとなり、したがってANDゲ
ート36の出力端子には、(MAX〜MAX−△)の最
大レベル範囲に含まれる入力データの画素データが抽出
される。一方、比較回路32の出力信号は、入力データ
がしきい値より小さい時にハイレベルとなり、したがっ
てANDゲート37の出力端子には、(MIN〜MIN
+△)の最小レベル範囲に含まれる入力データの画素デ
ータが抽出される。
The output signal of the comparison circuit 31 is the AND gate 3
6 and the output signal of the comparison circuit 32 is supplied to the AND gate 37. The input data from the delay circuit 30 is supplied to the AND gate 36 and the AND gate 37. The output signal of the comparison circuit 31 becomes high level when the input data is larger than the threshold value, and therefore the output terminal of the AND gate 36 has the pixel data of the input data included in the maximum level range of (MAX to MAX-Δ). Is extracted. On the other hand, the output signal of the comparison circuit 32 becomes high level when the input data is smaller than the threshold value. Therefore, the output terminal of the AND gate 37 is (MIN to MIN).
The pixel data of the input data included in the minimum level range of + Δ) is extracted.

【0048】ANDゲート36の出力信号が平均化回路
38に供給され、ANDゲート37の出力信号が平均化
回路39に供給される。これらの平均化回路38,39
は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子40か
らブロック周期のリセット信号が平均化回路38,39
に供給されている。平均化回路38からは、(MAX〜
MAX−△)の最大レベル範囲に属する画素データの平
均値MAX´が得られ、平均化回路39からは(MIN
〜MIN+△)の最小レベル範囲に属する画素データの
平均値MIN´が得られる。平均値MAX´から平均値
MIN´が減算回路41で減算され、この減算回路41
からダイナミックレンジDR´が得られる。
The output signal of the AND gate 36 is supplied to the averaging circuit 38, and the output signal of the AND gate 37 is supplied to the averaging circuit 39. These averaging circuits 38, 39
Calculates the average value for each block, and the reset signal of the block period from the terminal 40 is averaged by the averaging circuits 38, 39.
Is being supplied to. From the averaging circuit 38, (MAX ~
The average value MAX ′ of the pixel data belonging to the maximum level range of (MAX−Δ) is obtained, and the averaging circuit 39 outputs (MIN).
The average value MIN ′ of the pixel data belonging to the minimum level range of ˜MIN + Δ) is obtained. The subtraction circuit 41 subtracts the average value MIN ′ from the average value MAX ′.
From the dynamic range DR '.

【0049】また、平均値MIN´が減算回路42に供
給され、遅延回路43を介された入力データから平均値
MIN´が減算回路42において減算され、最小値除去
後のデータPDIが形成される。このデータPDI及び
修整されたダイナミックレンジDR´が量子化回路44
に供給される。この実施例では、量子化に割り当てられ
るビット数nが0ビット(コード信号を転送しない)、
1ビット、2ビット、3ビット、4ビットの何れかとさ
れる可変長のADRCであって、エッジマッチング量子
化がなされる。割り当てビット数nは、ブロック毎にビ
ット数決定回路45において決定され、ビット数nのデ
ータが量子化回路44に供給される。
Further, the average value MIN 'is supplied to the subtraction circuit 42, and the average value MIN' is subtracted from the input data passed through the delay circuit 43 in the subtraction circuit 42 to form the data PDI after removal of the minimum value. .. The data PDI and the modified dynamic range DR ′ are used by the quantization circuit 44.
Is supplied to. In this embodiment, the number of bits n assigned to quantization is 0 bit (code signal is not transferred),
It is a variable length ADRC that is any one of 1 bit, 2 bits, 3 bits, and 4 bits, and is subjected to edge matching quantization. The allocated bit number n is determined for each block in the bit number determination circuit 45, and the data of the bit number n is supplied to the quantization circuit 44.

【0050】可変長ADRCは、ダイナミックレンジD
R´が小さいブロックでは、割り当てビット数nを少な
くし、ダイナミックレンジDR´が大きいブロックで
は、割り当てビット数nを多くすることで、効率の良い
符号化を行うことができる。すなわち、ビット数nを決
定する際のしきい値をT1〜T4(T1<T2<T3<
T4)とすると、(DR´<T1)のブロックは、コー
ド信号が転送されず、ダイナミックレンジDR´の情報
のみが転送され、(T1≦DR´<T2)のブロック
は、(n=1)とされ、(T2≦DR´<T3)のブロ
ックは、(n=2)とされ、(T3≦DR´<T4)の
ブロックは、(n=3)とされ、(DR´≧T4)のブ
ロックは、(n=4)とされる。
The variable length ADRC has a dynamic range D
Efficient encoding can be performed by reducing the number of allocated bits n in a block having a small R ′ and increasing the number of allocated bits n in a block having a large dynamic range DR ′. That is, the threshold values for determining the number of bits n are set to T1 to T4 (T1 <T2 <T3 <
T4), the code signal is not transferred to the block of (DR ′ <T1), only the information of the dynamic range DR ′ is transferred, and the block of (T1 ≦ DR ′ <T2) is (n = 1). The block of (T2 ≦ DR ′ <T3) is (n = 2), the block of (T3 ≦ DR ′ <T4) is (n = 3), and the block of (DR ′ ≧ T4) is The block is (n = 4).

【0051】かかる可変長ADRCではしきい値T1〜
T4を変えることで、発生情報量を制御すること(いわ
ゆるバッファリング)ができる。したがって、1フィー
ルド或いは、1フレーム当たりの発生情報量を所定値に
することが要求されるこの発明のディジタルビデオテー
プレコーダのような伝送路に対しても可変長ADRCを
適用できる。
In such variable length ADRC, the threshold values T1.about.
By changing T4, the generated information amount can be controlled (so-called buffering). Therefore, the variable length ADRC can be applied to a transmission line such as the digital video tape recorder of the present invention which requires that the amount of generated information per field or frame be a predetermined value.

【0052】発生情報量を所定値にするためのしきい値
T1〜T4を決定するバッファリング回路46では、し
きい値の組(T1、T2、T3、T4)が複数例えば3
2組用意されており、これらのしきい値の組がパラメー
タコードPi(i=0、1、2・・・・31)により区
別される。パラメータコードPiの番号iが大きくなる
に従って、発生情報量が単調に減少するように設定され
ている。ただし、発生情報量が減少するに従って、復元
画像の画質が劣化する。
In the buffering circuit 46 for determining the threshold values T1 to T4 for setting the generated information amount to a predetermined value, a plurality of threshold value sets (T1, T2, T3, T4), for example, three.
Two sets are prepared, and these sets of thresholds are distinguished by the parameter code Pi (i = 0, 1, 2, ... 31). The generated information amount is set to monotonically decrease as the number i of the parameter code Pi increases. However, the quality of the restored image deteriorates as the amount of generated information decreases.

【0053】バッファリング回路46からのしきい値T
1〜T4が比較回路47に供給され、遅延回路48を介
されたダイナミックレンジDR´が比較回路47に供給
される。遅延回路48は、バッファリング回路46でし
きい値の組が決定されるのに要する時間、DR´を遅延
させる。比較回路47では、ブロックのダイナミックレ
ンジDR´と各しきい値とがそれぞれ比較され、比較出
力がビット数決定回路45に供給され、そのブロックの
割り当てビット数nが決定される。量子化回路44で
は、ダイナミックレンジDR´と割り当てビット数nと
を用いて遅延回路49を介された最小値除去後のデータ
PDIがエッジマッチングの量子化により、コード信号
DTに変換される。量子化回路44は、例えばROMで
構成されている。
Threshold value T from buffering circuit 46
1 to T4 are supplied to the comparison circuit 47, and the dynamic range DR ′ through the delay circuit 48 is supplied to the comparison circuit 47. The delay circuit 48 delays DR ′ by the time required for the buffering circuit 46 to determine the threshold set. In the comparison circuit 47, the dynamic range DR ′ of the block is compared with each threshold value, the comparison output is supplied to the bit number determination circuit 45, and the allocated bit number n of the block is determined. In the quantizing circuit 44, the data PDI after the minimum value removal via the delay circuit 49 is converted into the code signal DT by the edge matching quantization using the dynamic range DR ′ and the allocated bit number n. The quantization circuit 44 is composed of, for example, a ROM.

【0054】遅延回路48、50をそれぞれ介して修整
されたダイナミックレンジDR´、平均値MIN´が出
力され、さらにコード信号DTとしきい値の組を示すパ
ラメータコードPiが出力される。この例では、一旦ノ
ンエッジマッチ量子化された信号が新たにダイナミック
レンジ情報に基づいて、エッジマッチ量子化されている
ためにダビングした時の画像劣化は少ないものとされ
る。
The modified dynamic range DR 'and average value MIN' are output via the delay circuits 48 and 50, respectively, and the parameter code Pi indicating the combination of the code signal DT and the threshold value is output. In this example, the signal that has been non-edge-match quantized is edge-match quantized newly based on the dynamic range information, so that image deterioration when dubbing is small.

【0055】c.チャンネルエンコーダ及びチャンネル
デコーダ 次に、図4のチャンネルエンコーダ11及びチャンネル
デコーダ15について説明する。チャンネルエンコーダ
11においては、図9に示すように、パリティ発生回路
10の出力が供給される適応型スクランブル回路で、複
数のM系列のスクランブル回路51が用意され、その中
で入力信号に対し最も高周波成分及び直流成分の少ない
出力が得られるようなM系列が選択されるように構成さ
れている。パーシャルレスポンス・クラス4検出方式の
ためのプリコーダ52で、1/1−D2 (Dは単位遅延
用回路)の演算処理がなされる。このプリコーダ52の
出力を記録アンプ12A,13Aを介して磁気ヘッド1
3A,13Bにより、記録再生し、再生出力を再生アン
プ14A,14Bによって増幅するようになされてい
る。
C. Channel Encoder and Channel Decoder Next, the channel encoder 11 and the channel decoder 15 of FIG. 4 will be described. As shown in FIG. 9, the channel encoder 11 is an adaptive scramble circuit to which the output of the parity generation circuit 10 is supplied, and a plurality of M-sequence scramble circuits 51 are prepared. The M-sequence is selected so that an output having a small number of components and DC components can be obtained. The precoder 52 for the partial response class 4 detection method performs arithmetic processing of 1 / 1-D 2 (D is a unit delay circuit). The output of the precoder 52 is passed through the recording amplifiers 12A and 13A to the magnetic head 1
Recording and reproduction are performed by 3A and 13B, and reproduction output is amplified by reproduction amplifiers 14A and 14B.

【0056】一方、チャンネルデコーダ15において
は、図10に示すように、パーシャルレスポンス・クラ
ス4の再生側の演算処理回路53は、1+Dの演算が再
生アンプ14A,14Bの出力に対して行われる。ま
た、いわゆるビタビ複号回路54においては、演算処理
回路53の出力に対してデータの相関性や確からしさ等
を用いた演算により、ノイズに強いデータの複号が行わ
れる。このビタビ複号回路54の出力がディスクランブ
ル回路55に供給され、記録側のスクランブル処理によ
って並び変えられたデータが元の系列に戻されて原デー
タが復元される。この実施例において用いられるビタビ
複号回路54によって、ビット毎の複号を行う場合より
も、再生C/N換算が3dBで改良が得られる。
On the other hand, in the channel decoder 15, as shown in FIG. 10, the arithmetic processing circuit 53 on the reproducing side of the partial response class 4 performs 1 + D arithmetic on the outputs of the reproducing amplifiers 14A and 14B. Further, in the so-called Viterbi decoding circuit 54, noise-resistant data decoding is performed on the output of the calculation processing circuit 53 by calculation using the correlation and the accuracy of the data. The output of the Viterbi decoding circuit 54 is supplied to the descrambling circuit 55, the data rearranged by the scrambling process on the recording side is returned to the original series, and the original data is restored. With the Viterbi decoding circuit 54 used in this embodiment, the reproduction C / N conversion is improved by 3 dB as compared with the case of performing the decoding for each bit.

【0057】d.走行系 磁気ヘッド13A及び磁気ヘッド13Bは、図11に示
すように、一体構造とされた形でドラム76に取付けら
れる。ドラム76の周面には、180°よりやや大きい
か、あるいはやや小さい巻き付け角で磁気テープ(図示
せず。)が斜めに巻き付けられており、磁気ヘッド13
A及び磁気ヘッド13Bが同時に磁気テープを走査する
ように構成される。
D. The traveling magnetic heads 13A and 13B are attached to the drum 76 in an integrated structure as shown in FIG. A magnetic tape (not shown) is obliquely wound around the peripheral surface of the drum 76 at a winding angle slightly larger than 180 ° or slightly smaller than 180 °.
A and the magnetic head 13B are configured to scan the magnetic tape at the same time.

【0058】また、前記磁気ヘッド13A及び磁気ヘッ
ド13Bのギャップの向きは、互いに反対側に傾くよう
に(例えば磁気ヘッド13Aはトラック幅方向に対して
+20°、磁気ヘッド13Bは−20°傾斜するよう
に)設定されており、再生時にいわゆるアジマス損失に
よって隣接トラック間のクロストーク量を低減するよう
になされている。
The directions of the gaps of the magnetic head 13A and the magnetic head 13B are inclined in opposite directions (for example, the magnetic head 13A is inclined + 20 ° with respect to the track width direction, and the magnetic head 13B is inclined −20 °). Are set so that the amount of crosstalk between adjacent tracks is reduced by so-called azimuth loss during reproduction.

【0059】図12及び図13は、磁気ヘッド13A,
13Bを一体構造(いわゆるダブルアジマスヘッド)と
した場合のより具体的な構成を示すもので、例えば高速
で回転される上ドラム76に一体構造の磁気ヘッド13
A,13Bが取り付けられ、下ドラム77が固定とされ
ている。ここで、磁気テープ78の巻き付け角θは16
6°、ドラム径φは16.5mmである。
12 and 13 show magnetic heads 13A,
This shows a more specific structure when 13B is an integral structure (so-called double azimuth head). For example, the magnetic head 13 integral with the upper drum 76 rotated at a high speed.
A and 13B are attached, and the lower drum 77 is fixed. Here, the winding angle θ of the magnetic tape 78 is 16
The drum diameter is 6 ° and the drum diameter φ is 16.5 mm.

【0060】したがって、磁気テープ78には、1フィ
ールドのデータが5本のトラックに分割して記録され
る。このセグメント方式により、トラックの長さを短く
することができ、トラックの直線性に起因するエラーを
小さくすることができる。
Therefore, on the magnetic tape 78, one field of data is divided into five tracks and recorded. With this segment system, the length of the track can be shortened, and the error due to the linearity of the track can be reduced.

【0061】上述のように、ダブルアジマスヘッドで同
時記録を行うようにすることで、180°の対向角度で
一対の磁気ヘッドが配置されたものと比較して直線性に
起因するエラー量を小さくすることができ、またヘッド
間距離が小さいのでペアリング調整をより正確に行うこ
とができる。したがって、このような走行系により、幅
狭のトラックで記録・再生を行うことができる。
As described above, by performing the simultaneous recording with the double azimuth head, the error amount due to the linearity can be reduced as compared with the case where the pair of magnetic heads are arranged at the facing angle of 180 °. In addition, since the head-to-head distance is small, the pairing adjustment can be performed more accurately. Therefore, with such a traveling system, recording / reproducing can be performed on a narrow track.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、CoPtBO系金属磁性薄膜を磁性層と
する磁気記録媒体に対して記録再生を行う場合の最適条
件が解明され、高再生出力を達成することが可能であ
る。すなわち、CoPtBO系金属磁性薄膜を磁性層と
する磁気記録媒体の導入酸素量を制御して面内方向の抗
磁力を大きなものとし、使用する磁気ヘッドのギャップ
長を選定することで、2kFRPIにおいて100nVO-P
(μm・turn・m/s)以上の規格化出力を得ることが
できる。
As is apparent from the above description, in the present invention, the optimum conditions for performing recording / reproduction on a magnetic recording medium having a CoPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer have been clarified, and high reproduction has been achieved. It is possible to achieve output. That is, by controlling the amount of oxygen introduced into a magnetic recording medium having a CoPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer to increase the coercive force in the in-plane direction and selecting the gap length of the magnetic head to be used, 100 nV at 2 kFRPI. OP
It is possible to obtain a standardized output of (μm · turn · m / s) or more.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】CoPtBO系金属磁性薄膜における酸素導入
量と磁気特性(抗磁力)の関係を示す特性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a relationship between an oxygen introduction amount and a magnetic characteristic (coercive force) in a CoPtBO-based metal magnetic thin film.

【図2】CoPtBO系金属磁性薄膜における酸素導入
量と規格化出力(2kFRPI)の関係を示す特性図であ
る。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between an oxygen introduction amount and a normalized output (2 kFRPI) in a CoPtBO-based metal magnetic thin film.

【図3】CoPtBO系金属磁性薄膜における酸素導入
量と半値磁化反転密度D50の関係を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of oxygen introduced and the half-value magnetization reversal density D 50 in a CoPtBO-based metal magnetic thin film.

【図4】ディジタル画像信号を再生歪みが少ないような
形で圧縮して記録するディジタルVTRの信号処理部の
記録側の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a recording side of a signal processing unit of a digital VTR that compresses and records a digital image signal in a form such that reproduction distortion is small.

【図5】信号処理部の再生側の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration on a reproduction side of a signal processing unit.

【図6】ブロック符号化のためのブロックの一例を示す
略線図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a block for block coding.

【図7】サブサンプリング及びサブラインの説明のため
の略線図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining subsampling and sublines.

【図8】ブロック符号化回路の一例を示すブロック図で
ある。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a block encoding circuit.

【図9】チャンネルエンコーダの一例の概略を示すブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an outline of an example of a channel encoder.

【図10】チャンネルデコーダの一例の概略を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an outline of an example of a channel decoder.

【図11】磁気ヘッドの配置の一例を模式的に示す平面
図である。
FIG. 11 is a plan view schematically showing an example of the arrangement of magnetic heads.

【図12】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing a configuration example of a rotating drum and a winding state of a magnetic tape.

【図13】回転ドラムの構成例及び磁気テープの巻き付
け状態を示す正面図である。
FIG. 13 is a front view showing a configuration example of a rotating drum and a winding state of a magnetic tape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1Y、1U、1V・・・コンポーネント信号の入力端子 5,6・・・ブロック化回路 8・・・ブロック符号化回路 11・・・チャンネルエンコーダ 13A,13B・・・磁気ヘッド 15・・・チャンネルデコーダ 19・・・ブロック複号回路 21,22・・・ブロック分解回路 1Y, 1U, 1V ... Component signal input terminals 5, 6 ... Blocking circuit 8 ... Block coding circuit 11 ... Channel encoder 13A, 13B ... Magnetic head 15 ... Channel decoder 19 ... Block decoding circuit 21, 22 ... Block decomposition circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ギャップ長0.2〜0.6μmのリング
型磁気ヘッドを用い、酸素導入量1〜10SCCMで成膜さ
れ面内方向での抗磁力が1000エルステッド以上のC
oPtBO系金属磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体
に対して記録再生を行うことを特徴とする磁気記録再生
装置。
1. A ring-type magnetic head having a gap length of 0.2 to 0.6 μm is used to form a film with an oxygen introduction amount of 1 to 10 SCCM and a coercive force in the in-plane direction of 1000 C or more.
A magnetic recording / reproducing apparatus for performing recording / reproducing on a magnetic recording medium having an oPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer.
【請求項2】 CoPtBO系金属磁性薄膜が(Coa
Ptb c 100-x x (ただし、式中a,b,c,x
は組成を原子%で表すものであり、a+b+c=10
0、0≦b≦50、0.1≦c≦30、0<x≦15で
ある。)なる組成を有することを特徴とする請求項1記
載の磁気記録再生装置。
2. A CoPtBO-based metal magnetic thin film is composed of (Co a
Pt b B c ) 100-x O x (where a, b, c, x in the formula
Represents the composition in atomic%, and a + b + c = 10
0, 0 ≦ b ≦ 50, 0.1 ≦ c ≦ 30, and 0 <x ≦ 15. 3. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 1, having the composition
【請求項3】 酸素導入量5〜10SCCMで成膜されるC
oPtBO系金属磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体
に対して記録再生を行うことを特徴とする請求項1記載
の磁気記録再生装置。
3. A C film formed with an oxygen introduction amount of 5 to 10 SCCM.
The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein recording / reproducing is performed on a magnetic recording medium having an oPtBO-based metal magnetic thin film as a magnetic layer.
【請求項4】 酸素導入量1〜4SCCMで成膜される金属
磁性薄膜を磁性層とする磁気記録媒体に対して記録再生
を行うことを特徴とする請求項1記載の磁気記録再生装
置。
4. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein recording / reproducing is performed on a magnetic recording medium having a magnetic layer of a metal magnetic thin film formed with an oxygen introduction amount of 1 to 4 SCCM.
JP13785492A 1991-12-28 1992-04-30 Magnetic recording and reproducing device Withdrawn JPH05234056A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35875091 1991-12-28
JP3-358750 1991-12-28

Publications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541131B1 (en) 2000-05-25 2003-04-01 Seagate Technology Llc Perpendicular recording media with enhanced coercivity

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US6541131B1 (en) 2000-05-25 2003-04-01 Seagate Technology Llc Perpendicular recording media with enhanced coercivity

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Effective date: 19990706