JP2844676B2

JP2844676B2 - 磁気再生装置

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Publication number: JP2844676B2
Application number: JP1151021A
Authority: JP
Inventors: 肇井上; 貴仁関; 啓二叶多
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-06-13
Filing date: 1989-06-13
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH0316063A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野Ｂ発明の概要Ｃ従来の技術Ｄ発明が解決しようとする問題点（第23図及び第24図）Ｅ問題点を解決するための手段（第１図及び第２図）Ｆ作用（第１図及び第２図）Ｇ実施例（G1）第１の実施例（第１図〜第19図）（G2）第２の実施例（第20図）（G3）第３の実施例（第21図）（G4）他の実施例（第22図）Ｈ発明の効果Ａ産業上の利用分野本発明は磁気再生装置に関し、例えばデイジタルビデ
オ信号を再生するようになされたビデオテープレコーダ
に適用して好適なものである。

Ｂ発明の概要第１の発明は、磁気再生装置において、データの連続
性が損なわれると確からしさのデータを初期化すること
により、ビツト誤りを有効に回避することができる。

さらに第２の発明は、磁気再生装置において、演算処
理で抑圧された信号成分を検出することにより、連続す
るデータの先頭を確実に検出することができる。

Ｃ従来の技術従来、この種の磁気再生装置として一般のビデオテー
プレコーダにおいては、例えば周波数変調方式によりア
ナログ信号で記録したビデオ信号を再生するようになさ
れている。

Ｄ発明が解決しようとする問題点ところで、ビデオ信号をデイジタル信号に変換して磁
気テープに記録するようにすれば、何度ダビングしても
画質劣化を有効に回避し得ると考えられる。

ところが第23図に示すように、磁気テープに信号を記
録再生する場合、磁気ヘツド等の電磁変換系が微分特性
を有していることから周波数の低い方でCN比が劣化する
のに対し、周波数が高くなると磁気テープの磁化特性か
ら同様にCN比が劣化する。

従つて磁気記録再生系においては、デイジタル化した
ビデオ信号（以下デイジタルビデオ信号と呼ぶ）に対し
て、結局良好なCN比を得るための周波数帯域が狭い特性
がある。

このためデイジタルビデオ信号を記録する場合におい
ては、CN比が最大になる近辺に信号のスペクトラムが集
中するような記録方式を選定し、これにより再生信号の
CN比の劣化を有効に回避し、デイジタルビデオ信号の効
率良く記録再生する必要がある。

この場合、高能率符号化方式の１つでなるクラスIVの
パーシヤルレスポンス方式を利用して、デイジタルビデ
オ信号を記録再生する方法が考えられる。

すなわち、磁気記録再生においては、周波数の低い方
及び高い方でCN比が劣化することから、その周波数特性
は、第24図に示すように遅延オペレータＤを用いて表さ
れるクラスIVのパーシヤルレスポンス（１−D²）の周波
数特性Ｈ（ω）に近似して表現することができる。

ちなみにレスポンスが最小になる周波数ω_０（すなわ
ちナイキヤスト周波数でなる）は、遅延オペレータＤで
表される遅延時間Ｔに対して、次式の関係がある。

従つて、遅延オペレータＤで表される遅延量を選定
し、CN比が最大になる近辺に信号のスペクトラムが集中
するようにすれば、磁気記録再生系の周波数特性を有効
に利用して、デイジタルビデオ信号を効率良く記録再生
し得ると考えられる。

すなわち記録時においては、デイジタルビデオ信号に
ついて、順次、次式で表される演算処理を実行すれば、デイジタルビデオ信
号の周波数特性を、磁気記録再生系の周波数特性に近似
させた記録信号に変換することができる。

従つて当該記録信号を順次磁気テープに記録すること
により、磁気記録再生系の周波数特性を有効に利用し
て、デイジタルビデオ信号を効率良記録し得ると考えら
れる。

ちなみにMOD2は２の剰余を表す。

これに対して、電磁変換系が微分特性を有しているこ
とから、磁気ヘツドから出力される再生信号は、遅延オ
ペレータＤを用いて（１−Ｄ）で表され、第24図におい
て破線で示すような周波数特性で表される。

従つて再生時においては、当該再生信号に対して（１
＋Ｄ）の演算処理を実行することにより、全体として次
式（１−Ｄ）・（１＋Ｄ）＝１−D² ……（３）の補正を加えることができ、これにより記録再生系全体
として伝達関数を１に設定して、デイジタルビデオ信号
を再生し得ると考えられる。

さらにこのようにクラスIVのパーシヤルレスポンス方
式を利用して、デイジタルビデオ信号を記録再生する場
合、ビタビ復号の手法を適用して、ビツト誤りの少ない
デイジタルビデオ信号を再生し得ると考えられる。

すなわちビタビ復号回路は、連続して入力されるデー
タ間の相関を利用して当該データの遷移を検出し、その
検出結果に基づいてデータを復号するようになされてい
る。

従つて、記録信号に対する再生信号の（１−Ｄ）の関
係を利用して、再生信号から記録信号を復号した後、そ
の復号データに基づいてデイジタルビデオ信号を復号す
れば、信号レベルを基準にした一般の復号回路に比し
て、復号データのビツト誤りを低減することができると
考えられる。

ところがこの種の磁気記録再生装置においては、記録
信号を記録トラツクごとに分割して記録することから、
記録トラツクが切り換わるタイミングで、ビタビ復号回
路に連続したデータを与えることが困難になる。

さらにこの種の磁気記録再生装置においては、ドロツ
プアウトを避け得ず、この場合もビタビ復号回路に連続
したデータを与えることが困難になる。

従つてこのような場合においては、ビタビ復号回路を
介して、正しい復号データを得ることが困難になる問題
があり、デイジタルビデオ信号を確実に再生することが
困難になる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、正しい
復号データを得ることができる磁気再生装置を提案しよ
うとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段かかる問題点を解決するため第１の発明においては、
供給されるデータS_Vの周波数特性を磁気記録再生系12
A、12B、14、16A、16Bの周波数特性に近似させて磁気記
録媒体14に記録再生するパーシヤルレスポンス方式を利
用して、磁気記録媒体14に記録したデータD_PRを再生
し、当該再生データS_RFにビタビ復号を施すことによつ
て再生データS_RFに最も近いデータD_PBを求めて元のデー
タD_PRを正しく復元する磁気再生装置において、再生デ
ータS_RFに含まれたデータD_R、D_A、D_SUBの連続性を検出
するデータ検出回路20、21、22、23、24、25、28と、再
生データS_RFを復号すると共に、データ検出回路20、2
1、22、23、24、25、28によつて再生データS_RFに含まれ
たデータD_R、D_A、D_SUBが不連続になつたことを検出する
と、再生データS_RFと当該再生データS_RFに最も近いデー
タD_PBとの差の度合いを示す確からしさのデータΔｋを
初期化するビタビ復号回路35、36とを備えるようにす
る。

さらに第２の発明においては、供給されるデータS_Vの
周波数特性を磁気記録再生系12A、12B、14、16A、16Bの
周波数特性に近似させて磁気記録媒体14に記録再生する
パーシヤルレスポンス方式を利用して、磁気記録媒体14
に記録したデータD_PRを再生する磁気再生装置１におい
て、磁気記録媒体14から再生される再生データS_RFの周
波数特性を磁気記録再生系12A、12B、14、16A、16Bの周
波数特性に補正する演算処理回路20と、演算処理回路20
によつて周波数特性が補正された再生データS_Fのうち信
号レベルが低下した周波数のデータS_Pを検出する信号検
出回路21、22、23、24、25とを備えるようにする。

Ｆ作用再生信号S_RFに含まれたデータD_R、D_A、D_SUBの連続性
を検出し、その検出結果S_EX2に基づいて確からしさのデ
ータΔｋを初期化すれば、誤つた確からしさのデータΔ
ｋを基準にした再生信号S_RFの復号を有効に回避するこ
とができる。

さらに演算処理回路20で抑圧された信号成分S_Pを検出
すれば、ナイキヤスト周波数の信号成分S_Pを検出するこ
とができ、データの先頭を高い精度で検出することがで
きる。

Ｇ実施例以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（G1）第１の実施例（G1−１）記録系第１図において、１は全体としてビデオテープレコー
ダを示し、副搬送波信号の４倍のクロツク信号S_CKRECで
動作するようになされたアナログデイジタル変換回路２
に、ビデオ信号S_Vを与える。

これにより当該アナログデイジタル変換回路２から、
８ビツトのデイジタルビデオ信号D_Vが得られるようにな
され、データ圧縮回路４で圧縮されて約25〔MBPS〕のデ
ータD_Rに変換される。

これに対してエラーコレクシヨン回路（ECC）６は、
データ圧縮回路４からデイジタルビデオ信号D_Rを受ける
と共にデイジタル信号処理されたオーデイオ信号D_Aを受
け、所定ブロツクごとに区切つて、シヤフリング、誤り
訂正用の符号付加等を実行するようになされている。

さらにエラーコレクシヨン回路６は、記録トラツク番
号、ビデオ信号のタイムコード等で構成されたサブデー
タD_SUBを受けるようになされ、第２図に示すように、所
定期間の間、デイジタルビデオ信号D_R、オーデイオ信号
D_A及びサブデータD_SUBを、順次１ブロツクずつ出力する
ようになされている。

これによりエラーコレクシヨン回路６は、第３図に示
すように、デイジタルビデオ信号D_R、オーデイオ信号D_A
及びサブデータD_SUBで構成された約30〔MBPS〕の記録デ
ータD_REC（第３図（Ａ））をプリコード回路８に出力す
るようになされている。

これに対して第４図に示すようにプリコード回路８
は、イクスクルーシブオア回路8Aに記録データD_RECを受
け、当該イクスクルーシブオア回路8Aの出力データを、
記録データD_RECの繰り返し周波数で動作するようになさ
れた２段の遅延回路8B及び8Cを介してイクスクルーシブ
オア回路8Aの入力端に帰還するようになされている。

これによりプリコード回路８は、（２）式の演算処理
を実行し、記録データD_RECのデータ間の相関を利用し
て、記録データD_RECを値１及び−１の間で変化するプリ
コードデータD_PR（第３図（Ｂ））に変換して加算回路
９に出力するようになされている。

加算回路９は、プリコードデータD_PRと共に所定の基
準信号S_Pを受け、当該プリコードデータD_PRを構成する
デイジタルビデオ信号D_R、オーデイオ信号D_A及びサブデ
ータD_SUBの前後に当該基準信号S_Pを付加するようになさ
れ、これにより各ブロツクの前後に、ポストアンブル及
びプリアンブルを形成するようになされている（第２
図）。

従つて再生時、当該基準信号を検出すれば、各データ
の開始時点を検出することができる。

因みに基準信号S_Pは、周波数がプリコードデータD_PR
の繰り返し周波数30〔MHz〕の1/2の周波数15〔MHz〕
（すなわちナイキヤスト周波数でなる）に選定され、ク
ロツク信号S_CKRECに同期した単一周波数の正弦波信号で
構成されている。

従つて当該基準信号S_Pの周波数は、（１）式を満足す
る周波数ω_０でなると共に、再生時、当該基準信号S_Pを
用いてクロツク信号を作成することにより、当該クロツ
ク信号を基準にして再生信号を信号処理し得るようにな
されている。

さらに加算回路９は、その出力信号を増幅回路10を介
して磁気ヘツド12A及び12Bに出力するようになされてい
る。

これに対して磁気ヘツド12A及び12Bは、回転ドラム
（図示せず）上に180度の角間隔で配置されるようにな
され、これにより磁気テープ14上に順次交互に記録トラ
ツクを形成するようになされている。

このとき回転ドラムの回転速度は、デイジタルビデオ
信号D_Rの先頭に付加された基準信号S_Pが、磁気ヘツド12
A又は12Bに出力されるタイミングで、それぞれ磁気ヘツ
ド12A又は12Bが走査を開始するように設定され、これに
より基準信号S_P、１ブロツクのデイジタルビデオ信号
D_R、基準信号S_P、１ブロツクのオーデイオ信号D_A、基準
信号S_P、サブデータD_SUB、基準信号S_Pの順に信号を記録
して１つの記録トラツクを形成するようになされてい
る。

かくして第５図に示すように、再生時においては、磁
気ヘツド16A及び16Bを介して、基準信号S_Pと、デイジタ
ルビデオ信号D_R、オーデイオ信号D_A及びサブデータD_SUB
を回転ドラムが半回転する周期Ｔで繰り返してなる再生
信号S_RF（第５図（Ａ））を得ることができる。

さらにこの実施例においては、再生信号S_RFを復調し
て画像を表示しながら別途オーデイオ信号D_A及びサブデ
ータD_SUBを記録し直し得る（すなわちアフレコでなる）
ようになされ、この場合オーデイオ信号D_A及びサブデー
タD_SUBの前後に当該オーデイオ信号D_A及びサブデータD
_SUBに同期した基準信号S_Pを付加した状態で、オーデイ
オ信号D_A及びサブデータD_SUBを更新し得るようになされ
ている。

（G1−２）再生系磁気ヘツド16A及び16Bは、再生信号S_RFを、増幅回路1
8、イコライザ回路19を介して演算処理回路20に出力す
る。

これに対して第６図に示すように演算処理回路20は、
加算回路21と、基準信号S_Pの周期で動作するようになさ
れた遅延回路22とで構成され、再生信号S_RF（第３図
（Ｃ））に対して、（１＋Ｄ）の演算処理を実行する。

これにより演算処理回路20において、（３）式で表さ
れるように再生信号S_RFを補正することができ、これに
より記録データD_RECの論理レベルに応じて振幅が変化す
る出力信号S_F（第３図（Ｄ））を得ることができる。

（G1−３）データ検出回路これに対してエンベロープ検波回路21は、イコライザ
回路19から出力される再生信号S_RFをエンベロープ検波
するようになされている。

従つて第７図に示すようにノーマル再生モードにおい
ては、ドロツプアウトが発生すると、再生信号S_RF（第
７図（Ａ））の信号レベルが当該ドロツプアウトの部分
で低下することから、これに追従して信号レベルの低下
するエンベロープ検波信号S_ENV1（第７図（Ｂ））を得
ることができるのに対し、ドロツプアウトが発生しない
場合は、ほぼ所定の信号レベルに保持されたエンベロー
プ検波信号S_ENV1（第５図（Ｂ））を得ることができ
る。

これに対して第８図に示すように、可変速再生モード
においては、再生信号S_RF（第８図（Ａ）及び（Ｂ））
のエンベロープがそろばん玉状に変化し、再生信号S_RF
の信号レベルが部分的に低下すると共に信号レベルが低
下した部分の前後で再生信号S_RFに含まれてなるデータ
の連続性が損なわれる。

従つて当該可変速再生モードにおいては、そろばん玉
状に信号レベルが変化するエンベロープ検波信号S_ENV1
を得ることができる。

比較回路22は、所定の基準レベルとエンベロープ検波
信号S_ENV1の比較結果S_COMP1（第５図（Ｃ）及び第７図
（Ｃ））を得るようになされ、これにより、再生信号S
_RFの信号レベルに基づいてドロツプアウト及び可変速再
生モードにおける部分的な信号レベルの低下を検出す
る。

これに対してエンベロープ検波回路23は、出力信号S_F
を受け、そのエンベロープ検波信号S_ENV2を比較回路24
に出力するようになされている。

この場合、出力信号S_F（（第５図（Ｄ））において
は、基準信号S_Pの周波数を（１）の式で表される周波数
に選定したことにより、再生信号S_RFに対して当該基準
信号S_Pの信号レベルが抑圧されて出力される。

従つてエンベロープ検波信号S_ENV2（（第５図
（Ｅ））においては、ドロツプアウトの部分及び可変速
再生モードにおける信号レベルの部分的な低下の他に、
デイジタルビデオ信号D_R、オーデイオ信号D_A及びサブデ
ータD_SUBの間の部分で信号レベルがほぼ０レベルに立ち
下がる。

比較回路24は、所定の基準レベルとエンベロープ検波
信号S_ENV2の比較結果S_COMP2（第５図（Ｆ））を得るよ
うになされ、これにより、再生信号S_RFについて、ドロ
ツプアウトの部分、可変速再生モードにおいて信号レベ
ルが部分的に低下した部分及び基準信号S_Pの部分とを検
出し得るようになされている。

イクスクルーシブオア回路25は、比較結果S_CONP1及び
S_COMP2の排他的論理和を得るようになされ、これにより
（１＋Ｄ）の演算処理を実行して信号レベルが抑圧され
た基準信号S_Pの部分を検出するようになされている。

かくしてこの実施例においては、イクスクルーシブオ
ア回路25の出力信号S_EX1に基づいてPLL（phase locked
loop）回路26を駆動するようになされ、再生された基準
信号S_Pに同期した再生用クロツク信号S_CKPBを生成する
と共に、当該再生用クロツク信号S_CKPBを基準にしてビ
デオテープレコーダ１全体の再生系を駆動するようにな
されている。

さらにこの実施例においては、パルスジエネレータ
（PG）から回転ドラムの回転周期で出力される基準パル
ス信号（すなわちスイツチングパルス信号（SWP）でな
る）で、カウンタ回路（図示せず）をクリヤした後、当
該出力信号S_EX1の最初の立ち上がり（すなわちデイジタ
ルビデオ信号D_Rの先頭でなる（及び最後の立ち下がり
（すなわちサブデータD_SUBの最後でなる）を検出するよ
うになされ、これにより磁気ヘツド16A及び16Bが記録ト
ラツクを走査するタイミングを検出するようになされて
いる。

実際上通常のビデオテープレコーダにおいては、パル
スジエネレータの基準パルス信号だけを基準にして、磁
気ヘツドが記録トラツクを走査するタイミングを検出す
るようになされ、これにより再生信号を記録トラツク単
位で信号処理するようになされている。

ところがパルスジエネレータの取り付け位置等にばら
つきを避け得ないことから、基準パルス信号だけを基準
にして磁気ヘツドが記録トラツクを走査するタイミング
を検出する場合においては、精度の高い検出結果を得る
ことが困難になる。

特にこの実施例のように、高い記録密度で所望の情報
を記録再生する場合、基準パルス信号だけを基準にして
記録された各データの先頭を検出する場合においては、
実用上十分な精度を得ることが困難になる。

ところがこのように演算処理回路20で抑圧された信号
成分を基準にすれば、精度の高い検出結果を得ることが
でき、その分確実に各データの先頭を検出して再生信号
S_RFを信号処理することができる。

これに対してイクスクルーシブオア回路28は、イスク
ルーシブオア回路25の出力信号S_EX1及び比較結果S_COMP1
の排他的論理和を得るようになされ、これにより（１＋
Ｄ）の演算処理で抑圧された基準信号S_Pの部分に加え
て、ドロツプアウトにより信号レベルが低下した部分及
び可変速再生モードで信号レベルが局所的に低下した部
分を検出するようになされている。

（G1−４）復号回路これに対してアナログデイジタル変換回路29は、再生
用クロツク信号S_CKPBで駆動するようになされ、これに
より再生信号S_RFの信号レベルが立ち上がり及び立ち下
がる周期で、出力信号S_Fの信号レベルをデイジタル値に
変換すると共に、その結果得られる入力データy_kを選択
回路30に出力する。

ところでこのように（１＋Ｄ）の演算処理を実行して
得られる入力データy_kは、プリコードデータD_PRに対し
ては（１−D²）の関係を保持している。

この場合第９図に示すようにプリコードデータD_PRに
対する（１−D²）の演算処理は、値b_n、b_n+1、……の連
続するプリコードデータD_PRを２クロツク周期遅延させ
て繰り返し減算処理することを意味する。

従つて第10図に示すように入力データy_kを偶数系列及
び奇数系列毎に分離すれば、プリコードデータD_PRに対
する（１−D²）の演算処理は、それぞれ偶数系列及び奇
数系列のプリコードデータD_PRに（１−Ｄ）の演算処理
を実行した場合と等価になる。

従つて入力データy_kを偶数系列及び奇数系列毎に分離
すれば、（１−Ｄ）の関係を利用してプリコードデータ
D_PRを復号することができる。

これに対して磁気記録再生系においては、電磁変換系
で雑音が混入することから、第11図に示すように、プリ
コードデータD_PRに対する（１−D²）の演算処理回路31
と、当該演算処理回路31の出力信号S_Fに雑音S_Nを加算す
る加算回路32とで等価的に書き表わすことができる。

従つて、プリコードデータD_PRの偶数系列及び奇数系
列毎に出力信号S_Fを抽出すれば、第12図に示すようにプ
リコードデータD_PRに対する（１−Ｄ）の演算処理回路3
3と、当該演算処理回路33の出力信号S_Fに雑音S_Nを加算
する加算回路34とで書き直すことができる。

従つて入力データy_kを偶数系列及び奇数系列毎に分割
した後、（１−Ｄ）の関係を利用してビタビ復号の手法
を適用すれば、ビツト誤りを低減してプリコードデータ
D_PRを復号することができる。

このためにこの実施例においては、入力データy_kを偶
数系列及び奇数系列毎に分割して復号すると共に、この
ときフアーガソンのアルゴリズム（FURGUSON'S ALGOLIT
HM）を適用したビタビ復号回路35及び36を用いて全体と
して簡易な構成で入力データy_kを復号する。

すなわち選択回路30は、入力データy_kに同期して順次
接点を切り換え、これにより入力データy_kを偶数系列及
び奇数系列のデータに分割して、ビタビ復号回路35及び
36に出力する。

因みにプリコードデータD_PRに（１−Ｄ）の演算処理
を実行すれば、値１、−１又は値−１、１の連続するデ
ータに対して、それぞれ値２又は値−２の演算結果を得
ることができることから、第13図に示すように雑音が混
入した出力信号S_F（第13図（Ａ））においては、振幅値
が値２又は値−２を中心にして変動すると共に、記号P1
で示すようにパルス状の雑音が混入する。

これにより第14図に示すように、ビタビ復号回路35
（36）においては、順次例えば値1.8、1.2、−1.7、
０、0.8、……の入力データy_k、y_k+1……（第13図
（Ｂ））が入力され、当該入力データy_k、y_k+1……がそ
れぞれ加算回路38及び39を介して比較回路40及びラツチ
回路41に出力される。

ラツチ回路41は、比較回路43から出力される復号結果
のデータD₁（すなわち入力データy_kに対応する）の確か
らしさのデータΔｋを格納するようになされたメモリ手
段44とスイツチ手段45とを有し、比較回路40から値１及
び−１のデータD₃が出力されるとスイツチ手段45をオン
状態に切り換えることにより、加算回路39から出力され
るデータを取り込んで、確からしさのデータΔｋを更新
するようになされている。

因みにこの場合、初期値として値０の確からしさの、
データΔｋが格納されている。

これに対して加算回路38は、ラツチ回路41に格納され
た確からしさのデータΔｋ（１クロツク周期前の入力デ
ータy_kに対応する）と、入力データy_k+1の減算データD₂
を比較回路40に出力するようになされている。

比較回路40は、減算データD₂を値±１のスレシホール
ドレベルで、値１、０、−１のデータD₃（以下予測入力
値と呼ぶ）に変換し、当該予測入力値D₃を加算回路39に
する。

すなわち、確からしさのデータΔｋ及び入力データy
_k+1に対して、次式 Δｋ−y_k+1＞１ ……（４）の関係が成立する場合、予測入力値D₃を値１に設定し、
メモリ手段44に格納された確からしさのデータΔｋを、
次式 Δ（ｋ＋１）＝y_k+1＋１ ……（５）で表される確からしさのデータΔ（ｋ＋１）に更新す
る。

これに対し、次式 Δｋ−y_k+1＜１ ……（６）の関係が成立するとき、予測入力値D₃を値−１に設定
し、メモリ手段44に格納された確からしさのデータΔｋ
を、次式 Δ（ｋ＋１）＝y_k+1−１ ……（７）で表される確からしさのデータΔ（ｋ＋１）に更新す
る。

さらに、次式｜Δｋ−y_k+1|＜１ ……（８）の関係が成立するとき、予測入力値D₃を値０に設定し、
確からしさのデータΔｋを、次式 Δ（ｋ＋１）＝Δｋ ……（９）で表される確からしさのデータΔ（ｋ＋１）に更新す
る。

このことは第15図に示すように、確からしさのデータ
Δｋに対して、入力データy_k+1の値が値１以上変動する
と（第15図（Ａ））、その変動方向と逆向きに予測入力
値D₃を値−１又は値１に設定し、入力データy_k+1の値か
ら値１だけ小さな値を新たな確からしさのデータΔ（ｋ
＋１）に更新することを意味する（第15図（Ｂ））。

従つて入力データy_k+1の値が斜線で示す領域以上に大
きく変化する場合は、値１又は値−１の予測入力値D₃が
得られ、当該入力データy_k+1の値に応じた値の確からし
さのデータΔ（ｋ＋１）に更新されるのに対し、斜線で
示す領域以上に大きく変化しない場合は、値０の予測入
力値D₃が出力され、確からしさのデータΔ（ｋ＋１）が
そのまま保持される。

これにより第16図に示すように示すように、値１の予
測入力値D₃が得られた場合は、入力データy_k+1の値が立
ち下がつた場合で、少なくとも１クロツク周期前の入力
データy_kの値は、正側に大きく立ち上がつていたであろ
うと判断することができる。

従つて入力データy_k+1のタイミングで大きな雑音が混
入した場合でも、プリコードデータの値は、値−１から
値１に立ち上がる遷移及び値−１に保持される遷移以外
の変化を呈したことがわかる。

逆に第17図に示すように示すように、値−１の予測入
力値D₃が得られた場合は、入力データy_k+1の値が立ち上
がつた場合で、少なくとも１クロツク周期前の入力デー
タy_kの値は、負側に大きく立ち下がつていたであろうと
判断することができる。

従つて入力データy_k+1のタイミングで大きな雑音が混
入した場合でも、プリコードデータの値は、値１から値
−１に立ち下がる遷移及び値１に保持される遷移以外の
変化を呈したことがわかる。

これに対して第18図に示すように示すように、値０の
予測入力値D₃が得られた場合は、入力データy_k+1の変化
が小さかつたことを意味し、大きな雑音が混入した場合
でも、プリコードデータの値は、値−１から値１に立ち
上がる遷移及び値１から値−１に立ち下がる遷移以外の
変化を呈したことがわかる。

従つて第19図に示すように、連続して値１、値０の予
測入力値D₃が得られた場合は、プリコードデータD_PRの
値が、値１から値−１に立ち下がつた後値１が連続する
遷移、又は値１が連続する遷移のいずれかであることが
解る。

これに対して、続いて値−１の予測入力値D₃が得られ
た場合は、ここで値−１から値１に立ち上がる遷移及び
値−１に保持される遷移以外の変化を呈したことがわか
ることから、２クロツク周期前の連続するプリコードデ
ータD_PRの値が、値１から値−１に立ち下がつた後値１
が連続する遷移であることが確定する。

同様に値−１の予測入力値D₃に続いて値１の予測入力
値D₃が得られると、ここで値−１の予測入力値D₃が得ら
れた際に、プリコードデータD_PRの値が、値−１から値
１に立ち上がつたことがわかる。

かくして連続する予測入力値D₃に基づいて、プリコー
ドデータD_PRの遷移を判断し得、これにより記録データD
_RECを復号することができる。

さらにこのとき確からしさのデータΔｋは、（４）〜
（９）式で表されるように、入力データy_kが値１以上変
化したとき、入力データy_kの値に応じて更新されること
から、その値の絶対値が大きければ大きい程、予測入力
値D₃で判断されるプリコードデータD_PRの遷移がより確
かであると判断し得る。

この検出原理に基づいてビタビ復号回路35（36）は、
順次確からしさのデータΔｋを更新し、更新された確か
らしさのデータΔｋに基づいて、入力データy_kの遷移を
検出する。

すなわち、値０の確からしさのデータΔｋに対して値
1.8の入力データy_k+1が入力されると、値−1.8の減算デ
ータが得られることにより、値−１の予測入力値D₃が出
力され（第13図（Ｂ））、確からしさのデータΔｋが値
0.8に更新される（第13図（Ｄ））。

続いて値1.2の入力データy_k+1が入力されると、値−
0.4の減算データが得られ、値０の予測入力値D₃が出力
され、この場合スイツチ手段45がオフ状態に保持される
ことから、値0.8の確からしさのデータΔｋがクラツチ
回路44に保持される。

これに対して、続いて値−1.7の入力データy_k+1が入
力されると、値2.5の減算データが得られ、値１の予測
入力値D₃が出力され、確からしさのデータΔｋが値0.7
に更新される。

これにより、値1.8の入力データy_k+1から値1.2の入力
データy_k+1までの間、プリコーオデータD_PRが値−１、
値１の連続であることを検出することができる。

かくして、予測入力値D₃に基づいて、順次プリコーオ
データD_PRの値を検出することができる。

比較回路43は、確からしさのデータΔｋが値０以上の
とき、値１の復号結果のデータD₁を出力するのに対し、
確からしさのデータΔｋが負の値を取るとき、値−１の
復号結果のデータD₁を出力することにより、確からしさ
のデータΔｋを基準にして入力データy_kの立ち上がり及
び立ち下がりを検出する。

データメモリ回路45は、20段のシフトレジスタ回路を
直列接続するようになされ、これにより復号結果のデー
タD₁を一旦格納するようになされている。

さらにデータメモリ回路45は、論理レベル「１」及び
「−１」の復号結果のデータD₁を、それぞれ論理レベル
「１」及び「０」のデータに変換した後、制御回路46か
ら出力される制御信号S_Cに基づいてその論理レベルを反
転させる。

制御回路46は、乗算回路48から出力される復号結果の
データD₁及び予測入力値D₃との乗算結果に基づいて、プ
リコーオデータD_PRの遷移（第13図（Ｃ））を検出し、
当該検出結果に応じて制御信号S_Cを出力する。

これにより必要に応じて復号結果のデータD₁を反転さ
せて、プリコードデータを復号する。

さらにデータメモリ回路45は、出力段にイクスクルー
シブオア回路を接続するようになされ、これにより復号
したプリコードデータに（１−Ｄ）の演算処理を施し、
再生データD_PBに変換する。

かくして、当該ビタビ復号回路35（36）においては、
前後のデータ間に（１−Ｄ）の関係があることを利用し
て入力データを復号することにより、ノイズの混入した
CN比の低い入力データを復号する場合でも、格段的にビ
ツト誤りの少ないデータを復号するようになされてい
る。

さらにこの実施例において、ラツチ回路41は、イクス
クルーシブオア回路26の出力信号S_EX2を受け、当該出力
信号S_EX2が立ち上がるタイミングで確からしさのデータ
Δｋを値０に初期化するようになされている。

これによりドロツプアウトが発生した場合、可変速再
生データにおいて信号レベルが部分的に低下した場合、
及びそれぞれデイジタルビデオ信号D_R、オーデイオ信号
D_A、サブデータD_SUBの先頭で連続した入力データが途切
れた場合、確からしさのデータΔｋを値０に初期化した
後、順次連続する入力データを復号するようになされて
いる。

実際上このようにデイジタルビデオ信号D_R、オーデイ
オ信号D_A及びサブデータD_SUBを別々に記録する場合、記
録トラツク間やドロツプアウトが発生した場合だけでな
く、いわゆるあふれこ等の手法を用いてオーデイオ信号
D_A及びサブデータD_SUBを別途記録し直した場合、ビタビ
復号回路に入力される入力データの連続性が損なわれ
る。

この場合ビタビ復号回路においては、入力データの連
続性が損なわれると、誤つた確からしさのデータで続く
入力データを復号することにより、ビツト誤りが発生す
ることから、このように確からしさのデータΔｋを値０
に初期化すれば、誤つた確からしさのデータに基づく入
力データの復号を有効に回避することができる。

従つてその分ビツト誤りを有効に回避して、確実に再
生信号S_RFを復号することができる。

選択回路49は、ビタビ復号回路35及び36から出力され
る再生データを受け、順次接点を切り換えることによ
り、偶数系列及び奇数系列に分割したデータを元の配列
に戻し、再生データD_PB（第３図（Ｅ））を出力する。

これに対して誤り検出訂正回路50は、再生データD_PB
を受け、ビツト誤りを検出すると共に、当該ビツト誤り
を訂正した後、オーデイオ信号S_APB及びビデオ信号のデ
ータに分離する。

データ伸長回路52は、誤り検出訂正回路50で分離され
たビデオ信号のデータを受け、データ圧縮回路４とは逆
にデータを伸長する。

かくしてデイジタルアナログ変換回路54を介してビデ
オ信号S_VPBを得ることができる。

因にこの実施例において、演算処理回路20、エンベロ
ープ検波回路21、23、比較回路22、24及びイクスクルー
シブオア回路25、28は、再生信号S_RFに含まれたデータD
_R、D_A、D_SUBの連続性を検出するデータ検出回路を構成
する。

さらにエンベロープ検波回路21、23、比較回路22、24
及びイクスクルーシブオア回路25は、演算処理回路20で
抑圧された信号成分S_Pを検出する信号検出回路を構成す
る。

（G1−５）実施例の動作以上の構成において、ビデオ信号S_Vはアナログデイジ
タル変換回路２でデイジタルビデオ信号D_Vに変換された
後、データ圧縮回路で約25〔MBPS〕のデータD_Rに圧縮さ
れる。

圧縮されたデータD_Rは、エラーコレクシヨン回路６で
オーデイオ信号D_Aと共にシヤフリング、誤り訂正用の符
号付加等の処理が施され、30〔MBPS〕の記録データD_REC
に変換される。

記録データD_RECは、プリコード回路８で（２）式の演
算処理が施されてプリコードデータD_PRに変換され、加
算回路９でナイキヤスト周波数の基準信号S_Pと加算され
る。

これにより磁気テープ14上においては、基準信号S_P、
１ブロツクのデイジタルビデオ信号D_R、基準信号S_P、１
ブロツクのオーデイオ信号D_A、基準信号S_P、サブデータ
D_SUB、基準信号S_Pの順に信号が記録されて記録トラツク
が形成される。

これに対して磁気ヘツド16A及び16Bから出力される再
生信号S_RFは、増幅回路18、イコライザ回路19及び演算
処理回路20を介して、アナログデイジタル変換回路29に
入力され、これにより再生信号S_RFの信号レベルが立ち
上がり及び立ち下がる周期で、入力データy_kに変換され
る。

このとき演算処理回路20の入出力信号でなる再生信号
S_RF及び出力信号S_Fは、エンベロープ検波回路21及び23
でそれぞれエンベロープ検波され、その結果得られるエ
ンベロープ検波信号S_ENV1及びS_ENV2が比較回路22及び24
を介してイクスクルーシブオア回路25に出力される。

これにより、再生信号S_RFについて、演算処理回路20
の演算処理で抑圧された基準信号S_Pの部分が検出され、
これにより磁気テープに記録された各データの先頭を検
出することができる。

かかる検出結果S_EX1は、PLL回路26に出力され、これ
によりPLL回路26において基準信号S_Pに基づいて再生用
クロツク信号S_CKPBが作成される。

さらに同様にして検出結果S_EX1から基準パルス信号を
参考にして磁気ヘツド16A及び16Bが記録トラツクを走査
するタイミングが検出され、これにより再生信号S_RFが
順次信号処理される。

これに対して入力データy_kは、選択回路30で偶数系列
及び奇数系列に分割された後、ビタビ復号回路35及び36
に与えられ、これにより入力データy_kが再生データに復
号され、このとき各データの先頭に加えて、ドロツプア
ウトの部分及び可変速再生モードにおいて信号レベルが
局所的に低下した部分で、確からしさのデータΔｋが初
期化され、ビツト誤りを有効に回避するようになされて
いる。

再生データは、選択回路49において、偶数及び奇数系
列に分割前の元の配列に戻され、これにより再生データ
D_PBが得られる。

再生データD_PBは、誤り検出訂正回路50、データ伸長
回路52及びデイジタルアナログ変換回路54を順次介し
て、記録時とは逆にビデオ信号S_VPBに変換される。

（G1−６）実施例の効果以上の構成によれば、演算処理回路20で抑圧された信
号成分を検出し、その検出結果及び再生信号S_RFの信号
レベルの検出結果に基づいて、確からしさのデータΔｋ
を初期化したことにより、データの連続性が損なわれた
場合のビツト誤りを有効に回避することができる。

（G2）第２の実施例第１図との対応部分に同一符号を附して示す第20図
は、第２の実施例を示し、アナログデイジタル変換回路
29から出力される入力データy_kを基準にしてデータの先
頭を検出する。

すなわち比較回路60は、入力データy_kと所定の基準レ
ベルとの比較結果を信号処理回路62に出力するようにな
され、これにより演算処理回路20で抑圧された信号成分
をドロツプアウト等で当初から信号レベルが低下した部
分と共に検出する。

これに対して信号処理回路62は、スイツチングパルス
信号SWPを参考にして、比較回路60の比較結果からデイ
ジタルビデオ信号D_Vの先頭で信号レベルが立ち上がつた
後、サブデータD_SUBが終了するタイミングで信号レベル
が立ち下がる基準スイツチングパルス信号RFSWPを作成
する。

さらに信号処理回路62は、比較回路60の出力信号に基
づいてデータの先頭及びドロツプアウトでビタビ復号回
路35、36の確からしさのデータΔｋを初期化するように
なされている。

かくして第20図の構成によれば、アナログデイジタル
変換回路29から出力される入力データy_kを基準にして、
演算処理回路20で抑圧された信号成分を当初から信号レ
ベルの低下した部分と共に検出し、当該検出結果に基づ
いて確からしさのデータΔｋを初期化するようにして
も、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

（G3）第３の実施例第１図との対応部分に同一符号を附して示す第21図は
第３の実施例を示し、トーンデコーダ回路70を用いて基
準信号S_Pを検出するようにしたものである。

すなわちトーンデコーダ回路70は、再生信号S_RFから
ナイキヤスト周波数の信号成分を抽出してその信号レベ
ルを検出するようになされ、これにより基準信号S_Pの有
無を検出するようになされている。

かくして第22図の構成によれば、演算処理回路20で抑
圧された信号成分を検出する代わりに直接ナイキヤスト
周波数の信号成分を検出するようにしても、データの先
頭を検出することができ、第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。

（G4）他の実施例なお上述の実施例においては、フアーガソンのアルゴ
リズムを適用したビタビ復号回路35（36）を用いて入力
データy_k、y_k+1、……を復号する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々のビタビ復号回路を広
く適用することができる。

すなわち第20図に示すように、一般のビタビ復号回路
においては、順次連続するデータの１つ（記号d_xで表
す）について復号結果を得る場合、当該データd_xに至ま
での確率を、１つ前の値１を経由する場合と１つ前の値
−１を経由する場合とに分け、その差が大きいときデー
タd_xが確からしいと判断して出力するようになされてい
る。

従つて、この１つ前の値１を経由する場合の確からし
さを表すf_k(1) ⁺と、１つ前の値−１を経由する場合の確
からしさを表すf_k(1) ^-とでなる確からしさのデータΔｋ
を、データの連続性が損なわれたとき初期化することに
より、ビツト誤りを有効に回避することができる。

さらに上述の実施例においては、磁気ヘツドを180度
の角間隔で回転ドラム上に配置し、順次交互に再生信号
S_RFを得る場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば回転ドラム上に２組の磁気ヘツドを近接して
配置し、２つの記録トラツクから同時に再生信号S_RFを
得る場合等広く適用することができる。

特に、間欠的に２つの記録トラツクから同時に再生信
号S_RFを得る場合においては、記録トラツク間でのデー
タの連続性が損なわれることを避け得ず、この場合確か
らしさのデータΔｋを初期化することにより、ビツト誤
りを低減し得る。

さらに磁気ヘツドを隣接して配置した場合でも、演算
処理回路で抑圧された信号成分を検出すれば、データの
先頭を高い精度で検出し得、確実にデータを再生するこ
とができる。

さらに上述の実施例においては、デイジタルビデオ信
号を記録再生する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、種々のデイジタル信号を再生する場合に広く
適用することができる。

さらに上述の実施例においては、磁気テープに記録し
たデータを再生する場合について述べたが、本発明は磁
気テープに限らず、広く磁気記録媒体を利用した磁気再
生装置に適用することができる。

Ｈ発明の効果上述のように第１の本発明によれば、データの連続性
が損なわれたときビタビ復号回路の確からしさのデータ
Δｋを初期化することにより、ビツト誤りを有効に回避
し得、確実にデータを再生することができる磁気再生装
置を得ることができる。

さらに第２の発明によれば、演算処理回路で抑圧され
た信号成分を検出することにより、高い精度でデータの
先頭を検出することができ、かくして必要に応じてビタ
ビ復号回路の確からしさのデータΔｋを初期化したり、
PLL回路を制御することにより、確実にデータを再生す
ることができる磁気再生装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるビデオテープレコーダ
を示すブロツク図、第２図はデータの構成を示す略線
図、第３図はビデオテープレコーダの動作の説明に供す
る信号波形図、第４図はプリコード回路を示すブロツク
図、第５図は再生信号の処理を示す信号波形図、第６図
は演算処理回路を示すブロツク図、第７図はドロツプア
ウト検出の説明に供する信号波形図、第８図は可変速再
生モードの説明に供する信号波形図、第９図及び第10図
は演算処理回路の動作を説明に供する図表、第11図及び
第12図は磁気記録再生系の等価回路を示すブロツク図、
第13図はビタビ復号回路の動作の説明に供する図表、第
14図はビタビ復号回路を示すブロツク図、第15〜第19図
はその動作の説明に供する図表、第20図は第２の実施例
を示すブロツク図、第21図は第３の実施例を示すブロツ
ク図、第22図は他の実施例の説明に供する略線図、第23
図は記録再生系の説明に供する特性曲線図、第24図はパ
ーシヤルレスポンス方式の説明に供する特性曲線図であ
る。１……ビデオテープレコーダ、８……プリコード回路、
14……磁気テープ、20……演算処理回路、21、23……エ
ンベロープ検波回路、21、24、40、43、60……比較回
路、29……アナログデイジタル変換回路、35、36……ビ
タビ復号回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−106077（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−108226（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−185228（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 20/10 G11B 20/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】供給されるデータの周波数特性を磁気記録
再生系の周波数特性に近似させて磁気記録媒体に記録再
生するパーシヤルレスポンス方式を利用して、上記磁気
記録媒体に記録したデータを再生し、当該再生データに
ビタビ復号を施すことによつて上記再生データに最も近
いデータを求めて元のデータを正しく復元する磁気再生
装置において、上記再生データに含まれたデータの連続性を検出するデ
ータ検出回路と、上記再生データを復号すると共に、上記データ検出回路
によつて上記再生データに含まれたデータが不連続的に
なつたことを検出すると、上記再生データと当該再生デ
ータに最も近いデータとの差の度合いを示す確からしさ
のデータを初期化するビタビ復号回路とを具えることを特徴とする磁気再生装置。
【請求項２】供給されるデータの周波数特性を磁気記録
再生系の周波数特性に近似させて磁気記録媒体に記録再
生するパーシヤルレスポンス方式を利用して、上記磁気
記録媒体に記録したデータを再生する磁気再生装置にお
いて、上記磁気記録媒体から再生される再生データの周波数特
性を上記磁気記録再生系の周波数特性に補正する演算処
理回路と、上記演算処理回路によつて周波数特性が補正された上記
再生データのうち信号レベルが低下した周波数のデータ
を検出する信号検出回路とを具えることを特徴とする磁気再生装置。