JP2691779B2 - デイジタル信号再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、デイジタルオーデイオ信号等のデイジタ
ル信号と映像信号が記録されている記録媒体から、映像
信号のフイールド周波数と非同期の標本化周波数でデイ
ジタル信号を再生するデイジタル信号再生装置に関す
る。

［従来の技術］ 回転ヘツドによつて、デイジタル映像信号またはアナ
ログ映像信号とデイジタル（PCM）オーデイオ信号とを
同時に記録再生する場合、一般にはPCMオーデイオ信号
の標本化周波数は映像信号のフイールド周波数またはフ
レーム周波数に同期した周波数に選定される。

例えば、映像信号のフイールド周波数Ffが60Hzのと
き、標本化周波数は48KHzが選ばれる。ところが、デイ
ジタルオーデイオインターフエースを介して、PCMオー
デイオ信号を記録しようとする場合、その標本化周波数
はPCMオーデイオ信号の送出側で独自に作られるもので
あるから、記録再生装置の映像信号のフイールド周波数
Ffとは同期していない。

このような記録再生を行なうデイジタル信号再生装置
としては、例えば、特開昭61-284874号公報に示されて
いるものがある。

この再生装置は、非同期記録を行なう場合には、１フ
イールド（映像信号の１垂直周期期間）内のPCMオーデ
イオ信号のサンプル数を可変にするとともに、そのサン
プル数を識別するための制御情報をデイジタルデータと
共に磁気テープに記録し、再生を行なう場合には、映像
信号とは非同期で、かつ記録時と同じ標本化周波数のサ
ンプルクロツクを、再生したサンプル数情報を利用して
作成するように構成している。

第３図は特開昭61-284874号公報に開示された記録系
および再生系サンプルクロツク生成回路の構成を示すブ
ロツク回路図で、この図では同期記録時に必要な構成要
素は省略している。図において、（101）はワードクロ
ツクWCKの入力端子、（102）は映像の垂直同期信号VDの
入力端子、（103）は非同期の記録再生切換え信号の入
力端子、（104）は記録時には１垂直周期期間内のPCMオ
ーデイオサンプル数を指定する制御信号が入力され、再
生時には、同時に記録されているサンプル数情報信号に
基づく制御信号が入力される端子、（105）はワードク
ロツクWCKと垂直同期信号VDを切換えて位相比較器（10
6）に入力するセレクタ、（107）はローパスフイルタ
（LPF）、（108）はその中心発振周波数が92.16MHzの電
圧制御型発振器（VCO）、（109）は分周比が（1/1920）
のカウンタ、（110）は分周比が制御信号によつて（1/8
00）または（1/801）に切換えられるカウンタ、（101）
はセレクタ、（102）はサンプルクロツクの出力端子で
ある。なお、この従来例の構成は、標本化周波数Fsが48
KHz、垂直同期周波数Ffが59.94Hzの場合を示している。

つぎに、動作を説明する。

非同期の記録モードでは、セレクタ（105）および（1
11）は、それぞれＡ入力を選択する。

したがつて、位相比較回路（106）の一方の入力には
デイジタルインターフエース等から得られた非同期のワ
ードクロツクWCK（48KHz）が供給され、他方の入力に
は、セレクタ（111）にて選択された分周カウンタ（10
9）の出力が供給される。位相比較回路（106）の出力は
LPF（107）を介してVCO（108）に供給され、VCO（108）
は、ワードクロツクWCKに同期したクロツクを生成す
る。

非同期の再生モードでは、セレクタ（105）および（1
11）はそれぞれＢ入力を選択する。したがつて、位相比
較回路（106）の一方の入力には垂直同期信号VD（59.94
Hz）が供給され、他方の入力にはセレクタ（111）にて
選択された分周カウンタ（110）の出力が供給される。
分周カウンタ（110）は入力端子（104）から入力される
サンプル数情報信号に応じて、分周比が（1/800）また
は（1/801）に切換えられる。位相比較回路（106）、LP
F（107）、VCO（108）および分周カウンタ（109）、（1
10）で構成されたPLL回路（120）のPLL動作は、垂直同
期周期ごとに行なわれ、記録時の標本化周波数Fsに近い
周波数のサンプルクロツクを生成する。

なお、LPF（107）は大きい時定数に設定され、分周カ
ウンタ（110）の分周比の切換え時における周波数の追
従を遅くすることによつてサンプルクロツクの周波数に
急激な変動が生じないようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のデイジタル信号再生装置のサンプルクロツク生
成回路は、以上のように構成されているので、例えば分
周比の切換えが頻繁に生じる場合には、１フイールド期
間内で生じる実際のサンプルクロツクの周波数と、所望
の標本化周波数との誤差がフイールド毎に累積され、PC
Mオーデイオ信号を出力するメモリやFIFOのジツタ吸収
能力を越えてしまう可能性がある。

この問題点の対策として、サンプル数の過不足が発生
したときに、フイールドのつなぎ目で、サンプルの間引
きや補間を行なうことが考えられるが、この対策では音
質が劣化するという問題点が生じる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、映像信号のフイールド周波数と非同期の標
本化周波数を有するPCMオーデイオ信号を生成する際、
音質の劣化を生じさせずに良好な再生を行なうことので
きるデイジタル信号再生装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明によるデイジタル信号再生装置のサンプルク
ロツク生成回路は、所定の周期ごとに、PLL回路から出
力されるサンプルクロツクにしたがつて、データサンプ
ルを出力した場合のサンプル数の再生されたサンプル数
情報に対する偏差を求め、このサンプル数偏差に応じ
て、サンプル数情報の値を修正する手段と、この修正さ
れたサンプル数によつて上記PLL回路から出力されるサ
ンプルクロツクの周波数を上記サンプル数偏差が零とな
るように当該PLL回路の分周回路の分周比を設定する手
段とを備えたものである。

［作用］ この発明におけるサンプルクロツク生成回路は、サン
プル数修正手段において検出したサンプル数偏差が零と
なるようにPLL回路の分周回路の分周比を設定する。こ
れにより、PLL回路から出力されるサンプルクロツクの
周波数を、各周期ごとに再生されるデータサンプル数に
対応した周波数とすることができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの実施例のデイジタル信号再生装置におけるサ
ンプルクロツク生成回路（59）の構成を示すブロツク回
路図である。図において、（１）はサンプル数修正回路
で、入力端子（104）から入力されたサンプル数情報Ns
を後述するように、１フイールド期間内に再生すべきサ
ンプル数の値に修正して出力する。（２）はオーバーフ
ロー／アンダーフロー検出回路で、サンプル数修正回路
（１）から出力される修正サンプル数が所定範囲外にあ
ることを検出する。（３）はリセツト信号生成回路で、
オーバーフロー／アンダーフロー検出回路（２）の出力
を受け、オーバーフローまたはアンダーフローの状態の
ときに、サンプル数修正回路（１）から出力される修正
サンプル数をサンプル数情報の値Nsにリセツトするため
の制御信号を生成する。（４）はカウンタ、（５）は一
致検出回路で、サンプル数修正回路（１）の出力によつ
てその分周比が決定される1/（800±α）分周回路
（６）を構成する。（７）は1/512分周回路である。

なお、この実施例では、標本化周波数Fsは48KHzで、V
CO（108）の中心発振周波数は標本化周波数Fsの512倍、
すなわち24.576MHzに設定されており、また、フイール
ド周波数Ffは60Hzである。この場合においても記録時に
は、例えばデイジタルインターフエースから与えられる
標本化周波数Fsが、周波数、位相ともにフイールド周波
数Ffに同期していることは考えられないので、１フイー
ルド期間内に記録されるPCMオーデイオサンプル数は１
チヤンネル当たり800±βであり、そのサンプル数情報N
sが同時に記録される。

再生時に、入力端子（104）へ供給されたこのサンプ
ル数情報Nsは、サンプル数修正回路（１）に入力され
る。このサンプル数修正回路（１）は、フイールド期間
ごとにサンプル数情報Nsの値を、PLL回路（120）から出
力されるサンプルクロツクの周波数状態に合わせて修正
して出力する。すなわち、例えばNs＝800と与えられた
とき、VCO（108）の発振周波数が24.576MHzであるなら
ばこれを1/512分周回路（７）にて分周した標本化周波
数Fsは48.000KHzとなり、PCMオーデイオデータを過不足
なく出力することができるが、VCO（108）の発振周波数
が24.576MHzより低いとき、例えば24.5504MHzのときに
はFs＝47.95KHzとなり、このサンプルクロツクによつて
PCMオーデイオデータを出力しようとすると、１フイー
ルド期間内では800個のオーデイオサンプルを出力でき
なくなる。

そこで、サンプル数修正回路（１）では、フイールド
期間毎にこのサンプル数偏差を検出し、このサンプル数
偏差を次フイールド期間のNsに加算（または減算）して
修正サンプル数を生成する。上述の例では、１フイール
ドの終了時点で約１サンプルの偏差が生じているので、
次フイールドでは（Ns＋１）を修正サンプル数とする。

逆に、PLL回路（120）から出力されるサンプルクロツ
クの周波数が高すぎる場合には、例えば次フイールドで
は（Ns−１）を修正サンプル数とする。この修正サンプ
ル数は、一致検出回路（５）の一方の入力に与えられて
いるので、この修正サンプル数が分周回路（６）の分周
比を決定することになる。分周回路（６）の出力は、位
相比較回路（106）の一方の入力に供給され、他方の入
力に垂直同期信号（60Hz）が与えられており、位相誤差
信号はLPF（107）を介してVCO（108）に入力され、垂直
同期信号VDに同期したクロツクを発生する。このクロツ
クは1/512分周回路（７）にて分周されて再生用のサン
プルクロツクが生成される。

なお、初期電源投入時等においては、VCO（108）の出
力クロツクの周波数が、所望の周波数からかなりずれて
いることも予想されるので、そのときの初期化のために
オーバーフロー／アンダーフロー検出回路（２）とリセ
ツト信号生成回路（３）とが設けられており、例えば、
オーバーフロー／アンダーフロー検出回路（２）では±
８サンプル以上の偏差を検出し、リセツト信号生成回路
（３）はその場合に偏差をリセツトしてサンプル数修正
回路（１）から出力される修正サンプル数が入力端子
（104）から入力されたサンプル数情報Nsとなるように
制御する。

次に、上述のサンプルクロツク生成回路を用いたデイ
ジタル信号再生装置の一実施例を第２図について説明す
る。

第２図は映像信号とPCMオーデイオ信号をそれぞれト
ラツクの別領域に記録し、かつ、ごく近傍に設けた２つ
のヘツドが同時に磁気テープを走査して隣接する２本の
トラツクを形成するようにして記録を行なつた磁気テー
プから再生するための装置を示したもので、オーデイオ
信号は４チヤンネルとしている。図において、回転ドラ
ム（21）上に設けた２組のヘツド（22a），（22b）およ
び（23a），（23b）が磁気テープ（24）を走査してトラ
ツク上の信号を読み取る。ここで（25）はドラムの回転
方向、（26）は磁気テープ（24）の走行方向を示す。

２組のヘツドによつて読み取られた信号は、それぞ
れ、再生アンプ（27）および（28）と、映像信号処理回
路（29）へ送り込まれる。映像信号は映像信号処理回路
（29）で処理されて端子（30）より出力される。他方、
PCMオーデイオ領域の再生信号は、再生アンプ（27）お
よび（28）で増幅された後、波形等化回路（31），（3
2）にて周波数等化がなされる。同期検出回路（33），
（34）においては、再生デイジタル信号からPLL回路等
によつて再生クロツクが抽出されるとともに、ブロツク
毎に付加されている同期信号が検出されてブロツクの位
置が認識される。その後、復調回路（35），（36）にて
変調時と逆の操作が施されて元のデイジタル信号列に戻
され、データバス（37）を介してメモリ（38）に書き込
まれる。一旦メモリ（38）に蓄えられたデータは次にデ
ータバス（37）を介して誤り検出・訂正回路（39）に入
力され、誤り訂正および誤り検出符号を用いてオーデイ
オデータに生じた誤りが検出され、また、誤りの位置と
その値が演算によつて求められ、修正された値がデータ
バス（37）を介してメモリ（38）の所定領域に再度書き
込まれることによつて訂正が施される。

また、メモリ（38）には、音声データや誤り訂正符号
を記憶する部分に併設された誤り検出結果および訂正結
果を示すフラグ情報を記憶する部分が設けられており、
この部分に、誤りは検出されたが、訂正できなかつた音
声データに対応したフラグが書き込まれる。

訂正処理の完了した音声データは、次に時間軸伸長し
ながらメモリ（38）から読出され、補正回路（40），
（41）に入力される。このとき、同時に音声データに対
応したフラグもメモリ（38）から読出されて補正回路
（40），（41）に供給される。

補正回路（40），（41）は、誤りは検出されたが、訂
正できなかつたデータをフラグによつて識別し、再生時
に異音として聞こえるのを極力避けるための補正処理を
施す。一般的に、あるチヤンネルにおいて、連続したサ
ンプルが誤まりであるときには、直前の正しい値に置換
する直前ホールド、前後の値が正しいときにはその平均
値を計算して置換する平均値補正処理が施される。

補正された音声データが、D/A変換器（42），（43）
にてアナログ信号に変換され、チヤンネル分離回路（4
4），（45）にて、それぞれ２チヤンネル分離され、LPF
（46），（47），（48），（49）によつて高域の雑音成
分が遮断された後、各チヤンネルのオーデイオ出力端子
（50），（51），（52），（53）から出力される。

上述のメモリ（38）へのデータの読み書きは、書き込
みアドレス生成回路（54）、訂正アドレス生成回路（5
5）および読み出しアドレス生成回路（56）の３系統の
アドレスを、アドレス切換え回路（57）にて選択したア
ドレスにしたがつて行なわれる。書き込みアドレス生成
回路（54）は、同期信号検出回路（33）および（34）に
て再生信号から抽出した再生クロツクを基準にしてデー
タの書込みアドレスを生成し、また読み出しアドレス生
成回路（56）は、第１図に示したサンプルクロツク生成
回路（59）で生成したクロツクを基準にしてデータの読
み出しアドレスを生成する。サンプルクロツク生成回路
（59）に対しては、サンプル数情報抽出回路（58）によ
つてデータバス（37）を介して抽出されたサンプル数情
報が供給される。さらに、タイミング生成回路（60）
は、全体のタイミングを制御するための各種のクロツク
を発生するものである。

このように、この実施例では、サンプルクロツク生成
回路（59）で生成したサンプルクロツクによつてメモリ
（38）からデータを読み出すことによりサンプル数の過
不足のない再生を行なうことができる。

なお、上記実施例では、PCMオーデイオ信号および映
像信号の記録再生については説明を省略したが、トラツ
ク上で領域分割して記録再生する方式、深層記録または
周波数多重記録方式等の記録再生方式にも同様に適用す
ることができる。

また、映像信号は、アナログ記録、デイジタル記録の
いずれで記録したものでもよく、さらに上記実施例で用
いた各クロツクの周波数等は適当に選定することがで
き、PLL回路の分周回路の分周比は、この周波数に適合
する分周比を用いればよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、デイジタル信号を
再生するのに用いるサンプルクロツクを生成するとき
に、所定期間ごとに再生されたサンプル数情報と、PLL
回路で生成されたサンプルクロツクによつて得られるサ
ンプル数との偏差を求め、このサンプル数偏差が零とな
るように当該修正サンプル数情報でPLL回路の分周回路
の分周比を設定する構成としたので、音質劣化のない良
好な非同期再生が行なえるデイジタル信号再生装置が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部であるサンプルクロ
ツク生成回路のブロツク回路図、第２図はこのサンプル
クロツク生成回路を備えたデイジタル信号再生装置の一
実施例を示すブロツク回路図、第３図は従来のサンプル
クロツク生成回路を示すブロツク回路構成図である。 （１）……サンプル数修正回路、（６）……1/（800±
α）分周回路、（７）……1/512分周回路、（59）……
サンプルクロツク生成回路、（106）……位相比較回
路、（107）……ローパスフイルタ（LPF）、（108）…
…電圧制御型発振器VCO、（120）……PLL回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の周期内のデータサンプル数を示す識
   別情報が上記データサンプルとともに記録されているデ
   イジタル信号を再生する装置であつて、位相比較回路、
   ローパスフイルタ、電圧制御型発振器および分周回路と
   から成り、上記デイジタル信号再生用のサンプルロツク
   を生成するPLL回路と、上記所定周期ごとに、その周期
   内のデータサンプル数を示す識別情報と上記PLL回路か
   ら出力されるサンプルロツクによつてデータサンプルを
   出力したときのサンプル数との偏差を求め、このサンプ
   ル数偏差に応じて上記識別情報のデータサンプル数を修
   正するサンプル数修正手段と、この修正されたサンプル
   数によつて上記PLL回路から出力されるサンプルクロツ
   クの周波数が記録時と同一となるように当該PLL回路の
   分周回路の分周比を設定する手段とを備えたことを特徴
   とするデイジタル信号再生装置。