JPH03154204A - デジタル信号記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオ信号等にデジタル信号κ変換したオー
ディオ信号を多基して記録再生するデジタル信号記録再
生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来は、ビデオ信号とＰ　Ｃ　Ｍ　（　ｐｕｌｐｓ　Ｃ
ｏｄｅｄＭｏｄμｌαｔｉｏル−　）化したオーディオ
信号と、周波数置．！４（　Ｆ　Ｍ　：　Ｆｒｇｑｔｂ
ｇｒＬｃｙ　Ｍｏｄｗｔａｔｉｏｒｂ）　Ｌたオーディ
オ信号とをそれぞれアジマス角の異なる専用の回転山気
ヘッドを用いて磁気テープの同一トラック上に１ね記録
する構成となりており、この種の装置として、例えは特
開昭６５　−　１７１４０３号公報に記載されているも
のが挙げられる。

また、ＰＣＭ化したオーディオ信号を回転磁気ヘッドの
回転周期に同期して時間軸圧縮し，その隙間に固定パタ
ーンを挿入して記録することにより、回転磁気ヘッドの
切換点における再生データの欠落を防止する構成となっ
ており、この極の装置として、例えば特開昭６２　−　
行う９０５！公報に記載されているものが挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、再生したＰＣＭオ−ていなか
った。

即ち、記録したＰＣＭオーディオ信号は彼から▲ね記録
されたビｙｔ信号κよりて、一部消去されるため、再生
したＰＣＭオーディオ信号はそのレベルが低下するだけ
でなく、その周波数特性も着しく劣化する。

これはＰＣＭオーディオ信号の帯域が広いため、そのま
ま復調したのでは満足する符号誤り特性が得られず、従
ってこの周波数特性の劣化を補正する等化回路か必要と
なる。

本発明は、上記Ｍ［歓待性の劣化を自動的に補正する等
化回路を備えたデジタル信号記録再生装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、時ｌ！１ｍ圧縮したＰＣＭオーディオ信号
の隙間に挿入する固定パターンとして２徳虜用意し、こ
れらを回転磁気ヘッドの１回転母に交互κ挿入して記録
し、再生では上記２ｍ類の固定パターン記録領域におけ
る特定の周波数スペクトル成分のレベルを検出し、両者
のレベルが等シ《なるように等化回路の定数を自動制御
するようにｍ成することκよりて達成される。

〔作用〕

２種類の固定パターンの一方のパターンはオフセット４
相差動位相変調されるとその搬送波周波数に対して，例
えば下１１１Ｊ　（低周波側）のサイドバンドが強調さ
れたスペクトラムとなり、他方のパターンでは逆κ上１
ｉｌｌ（高岡ｉＮ）のサイドバンドが強調されたスペク
トラムとなる。

再生時κおいては，それぞれのパターン領域での強請さ
れ他側のスペクトラムのレベルを検出シー両方のレベル
が等しくなるよ５に等化回路を自動制御することにより
周波数特性の自動補正が行える。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例な図面を用いて説明する。

第１図は木兄Ｆ！Ａｉｃよるテジタル信号記録再生装置
の一実施例を示すブロック図であって、１０はビデオｇ
ｌ号の入力端子、１１は′ｓ腿傷信号色信号を分離する
Ｙ／Ｃ分離回路，１２は輝［１！号をＪ１ｌｉ１波数変
調するＦＭ変調回路、１５は色信号を低域変換する周波
数変換回路、１４はＦＭ変調された輝度信号と低域変換
された色信号を加算する加算回路、１５は記録アンプ、
１６は記録と再生を切り換えるスイッチ回路、１７は再
生アンプ、１８は再生したビデオ信号からＦＭＭ度信号
を分離する高域フィルタＣＨＰＦ）、１９は同じく低域
変換色信号を分離する低域フィルタ（ＬＰＦ　）、２０
はＦＭＭ度信号をもとの１４度信号に復調するＦＭ復調
回路、２１は低域変換色信号をもとの色信号に変換する
周′ｌｔｃ数変換回路、２２は輝度信号と色信号を加算
する加算回路、２５はビデオ信号の出力端子である。

以上がビデオ信号処理系であり、その記録周波数配置を
第２図（αＩＫ示す。

また、第１図において、５０　、５１はオーディオ信号
の入力端子、５２　、５３はＦＭＫ調回路、５４は加算
回路、３５は記録アンプ、６６はスイッチ回路、３７は
再生アンプ、５８　、５９は帯域フィルタＣＢＰＦ）、
４０　、４１はＦＭ復調回路、　４２　、４５は出力端
子である。

以上がＦＭオーデイ第１ｇ号処理糸であり、記録周波数
配置は第２図ｔＣ１に示す。

さらに、第１図において、５０　、５１はＰＣＭ化丁べ
きオーディオ信号の入力端子、５２は人力されたオーデ
ィオ信号をデジタル化（ｐｃＭ化）するＡ／Ｄ変換回路
、５５はデジタル化されたオーディオ信号に同期信号や
誤り訂正符号を付加し、フォーマツティングするデジタ
ル信号処理回路、５４はデジタル化され、フォーマツテ
ィングされたＰＣＭオーディオ信号を時間軸圧縮する時
間軸圧Ｍ回路、５５　、５６は論１及び第２のパターン
を発生するパターン発生回路、５７は時間軸圧縮したＰ
ＣＭオーディオ信号と第１及び第２のパターン信号を切
り換えるスイッチ回路、５８はＰＣＭオーディオ信号を
オフセット４相差動位相変’１ｌ１４ｃＯ−ＱＤＰＳ　
Ｋ　：　０ｊｆｚａｔ　Ｑｂａｄｒａｔｔｂｒａ　Ｄｉ
ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｈａｓｅ５ｈｉｊ’ｔＫすｉ
ル！１　）する０−ＱＤｐＳＫ変調回路、５９は記録ア
ンプ、６０はスイッチ回路、６１は再生ア゛ンプ、６２
は等化回路、６３はＨｐＦ、６４は０−ＱＤＰＳＫ変胸
された信号をもとのＰＣＭオーディオ信号に復調する０
−ＱＤＰＳＫ復−回路、６５は時間軸圧縮されたＰＣＭ
オーディオ信号をもとの信号に戻す時間軸伸張回路、６
６は符号誤り訂正等の処理を行うデジタル佃号処堆回路
、６７はもとのアナログ信号に戻すＤ／Ａ変換回路、　
６８　、６９はアナログ信号に戻したオーディオ信号の
出力端子である。

７０　、７１は第１及び巣２のＢｐＦ、７２．７５は第
１及び第２のレベル検出回路、７４は検出された第１及
び第２のレベルの差を比較する比較回路、７５は検出し
たレベル屋に応じて等化回路６２の周波数特性を変化さ
せる制御回路である。

以上がｐ　Ｃ＆オーディオ信号処理系であり、その記録
周波数配置は第２図（ｂｌに示す。

さらに第１図におい′Ｃ％８１α、８１ｂはビデオ信号
記録再生用昌気ヘッド、８２α、８２ｂはＰｃＭオーデ
ィオ信号記録再生用磁気ヘッド、８５α、８３ｂはＦＭ
オーディオ信号記録再生用磁気ヘッド、８４は磁気テー
プ、８５は回転シリンダ、Ｔは磁気テープ８４の走行方
向、Ｒは回転シリンダ８５０回転刃回、９０は出猟テー
プ８４及び回転シリンダ８５の制御装置、９１及び９２
はＰＣＭオーデイ第信号処理のための記録及び再生系タ
イミング回路である。

以下、動作を説明する。

入力端子１０から入力されたビデオ信号はＹ／Ｃ分離回
路１１で輝度信号と色信号に分離された後、輝度信号は
ＦＭ変調回路１２により、また色信号は周波数変換回路
１５により、第２図＠）に示すような帯域にそれぞれＦ
Ｍ変調及び低域変換され、加算器１４で合成される。そ
して、記録アンプ１５で増幅され、スイッチ回路１６を
通して対向した２つのビデオ用ヘッド８１α、８１ｂに
より磁気テープ８４に記録される。

梅生時は、同じくビデオ用ヘッド８１α、８１Ａｉ／ｌ
：より再生した信号はスイッチ回路１６を通して再生ア
ンプ１７で増幅された後、ＩＩＰＦＩＢ％ＬＰＦ１ｑＫ
よりＦＭ輝輝度寺号低域変換色信号とく分離され、１Ｍ
９号はＦＭ復調回路２０により、低域変換色信号は周波
数変換回路２１により、それぞれもとのり信号と色信号
に変換される。そして、加算回路２２により合成され、
出力端子２４より再生ビデオ信号として出力される。

一方、入力端子５０　、１１から入力された左チャンネ
ル（Ｌｃｈ　）及び右チャンネル（Ｒｃｈ　）のステレ
オオーディオ信号はそれぞれＦＭ変調回路３２゜５３に
より、餓２図［Ｃ１に示すよ５な帯域ＫＦＭ変調され、
加算回路３４で合成された後、記録アンプ３５で増幅さ
れ、スイッチ回路３６を通して対向する２つの１Ｍオー
ディオ用ヘッド８５α、８ＳｂＶＣより８気テープ８４
に記録される。

再生は、同じ（１Ｍオーディオ用ヘッド８５ａ。

８５ｂにより行い、スイッチ回路５６を通して再生アン
プ３７で増幅された後、ＢＰＦＳＢ、５９によりＬｃｈ
とＲｃｈ　Ｋ分離し、ＦＭ復１４回路ｉｎ　、　４１　
テソれぞれ復調され、出力端子４２　、４５から再生オ
ーディオ信号として出力される。

また、入力端子５０　、５１から入力されたｌ、ａｈ　
。

Ｒｃｈのステレオオーディオ信号（これらの信号は入力
層子５０　、５１に入力されるオーディオ信号と同じ信
号でありてもよい）はまずＡ／Ｄ変換回路５２によりデ
ジタル信号に変換（ｐｃＭ化）され、デジタル信号処理
回路５３で同期信号、誤り訂正符号等の生成付加、イン
ターリーグ等のフォーマツティング処理され、時間軸圧
縮回路５４により時間軸上で圧縮される。

時間軸圧縮回路５４の出力信号とパターン発生回路５５
　、５６で発生させた第１及び藁２のパターン信号はス
イッチ回路５７に入力され、該スイッチ回路５７では時
間軸圧縮されたＰＣＭデータの隙間に第１のパターン信
号又は第２のパターン信号を挿入するように選択出力す
る。そして、その出力信号は０−ＱＤｐＫ変詞回路５８
により第２１１（Ａｌに示すような帯域に変調され、記
録アンプ５９、スイッチ回路６Ωを通して対向する２つ
のＰＣＭオーディオ用ヘッドｆ３２ａ　、　８２ｂによ
り磁気テープ８４に記録される。

再生は、同じくｐｃＭオーディオ用ヘッド８２α。

８２ｂにより行い、スイッチ回路６０を通して再生アン
プ６１で増幅された信号は等化回路６２により波形等化
され、Ｂ　Ｐ　Ｆ６５１１Ｃより帯域外の不要信号が除
去される。

ここで等化回路６２の出力信号はＢＰＦ７０．７１にも
入力される。ＢｐＦ７Ｄでは０−ＱＤｐＫ変調における
搬送波周波数に対して、例えば下側のサイドバンドスペ
クトル成分のみを取り出す。ＢＰＦ７１では逆に上側の
サイドバンドスペクトル成分のみを取り出す。そして、
レベル検出回路７２゜７５でそれぞれのレベルを検出し
、比較回路７４では両者のレベル差を検出する。

このレベル差に応じた信号を受けた制御回路７５では等
化回路６２の回路定数を変化させることにより、その周
波数特性を変化させ、上記レベル差がなくなるように制
御する。

従って、等化回路６２の出力信号の上典と下側のサイド
バンドのレベルは常に等しくなり、周波数特性の自動補
正が達成される。このようにして自動等化された信号は
次に０−ＱＤＰＫ復１１回路６４でもとのＰＣＭデータ
に復調され、時間軸伸張回路６５により、記録時に挿入
したパターン信号を除去するとともに時間軸伸張される
。

そして、デジタル毎号処理回路６６で誤り訂正、デイン
ターリーグ等の処理が施されたｉ、Ｄ／Ａ変換回路６７
ＩＣよりもとのアナミグ信号に変換され、出力端子６８
　、６９を通して再生オーディオ信号として出力される
。

なお、記録順序は記録周波数の最も低い、即ち記録波長
の最も長いＦＭオーディオ信号から行い、次にＰＣＭオ
ーディオ信号をほぼ同一トラック上に電ね記録し、最後
に記録波長の最も短いビデオ信号をさらに重ね記録する
。

この様子を模擬的に示したのが第３図であり、この様に
記録波長の違いによって感性層の閑さ方向に３８１類の
信号を層別に記録する。

再生はそれぞれのヘッドのアジマス角を異ならせること
により、アジマス損失をオリ用してそれぞれの信号を分
離再生する。

この様にオーディオ信号をデジタル信号に変換して記録
すると、記録媒体の歪やジッタ等の影響を受けることが
なくなり、より高品質なオーデイ第信号の記録再生が可
能となる。

さらＫ、時間軸圧縮したＰＣＭデータの隙間に２ｆｉｉ
類の固定パターンな交互に挿入して記録し、再生ではこ
れらの固定パターン領域における上下のサイドバンドレ
ベルを比較することＫより自動等化が可能となる。

以下、これについて詳しく説明する。

褐４図はＰＣＩ音声信号の動作波形を示す図であって、
　（ｃＬｌはビデオのフィールドタイミングを示す波形
であり、第１図のシリンダー８５はこのタイミングを基
準にして回転する。

ここで、１８０Ｋが１フイールド３６０度の１回転が１
フレームである。

ψ）はデジタル信号処理回路５５（第１図）の出力信号
である原データを示し、この原データは時間軸圧縮回路
５４で上記−）のタイミングに従りてバースト状に圧縮
される。

１１’ｌはスイッチ回路５７　（第１図）の出力信号で
ある記録データを示し、バースト状に時間軸圧縮された
原データの隙間にプリアングル、ボストアン本発明の特
徴は第４図に示すように、プリアンプル、ポストアンブ
ル何号として、シリンダー８５の１回転（ビデオの１フ
レーム）毎に第１のパターンＡとＭ２のパタンＢを交互
に挿入することである。

これを磁気テープ８４のトラックパターンでみたのが萬
５図である。この様に山気テープ上では２トラツク毎に
パターンＡとパターンＢが交互に記録される。

以下、このパターンＡ、Ｈについて説明する。

第６図は第１図の０−ＱＤｐＳＫ変調回路５８の具体的
構成を示す図でありて、０−ＱＤＰＳＫ変真回路５８に
入力された信号Ｄａｔ　ａ　　はまず直列／並列変換回
路１０１により２系統の並列データＸｃｈとＹｃｈに変
換される。

この時２つの並列データ）（ｃｈとＹｃｈの符号変化点
は１／２シンボル周期（１ビット周期に等しい）ずれて
いる。

次にこれらの並列データＸｃｈ及びＹｃんはそれぞれＥ
ＸＯＲＬｇＪ路１ｏ２と１７７Ｍｋ周期Ｔの遅ｆｉ１回
路１０５、及びＥＸＯＲ回路１０４と１シンボル周期Ｔ
の遅延回路１０５により構成されている差動符号（ロ）
＆［−エンコードされ、それらの出力データｐｃｈとＱ
ｃｈは次の低域フィルタ（ＬＰＦ　）　１０６　、１０
７により帯域制限され、平衡変調器１０８　、１０９に
入力される。

平衡変調器１０８の他方の入力端　にはキャリア発生器
１１０からのキャリア信号が入力され、平衡変調器１０
９の他方の入力端にはキャリア発生器１１０からのキャ
リア信号を９０反位相６唱１１により９０度移相させた
キャリア信号が入力される。

そして平衡変調された２つの信号は加真器１１２により
合成され、０−ＱＤｐＳＫ変ｍ１ｌ信号Ｓりとして出力
される。

第７図は纂６図の０−ＱＤｐＳＫ変調回路５８の動作波
形と変調後のスペクトルを示す図でありて。

＠）ハ入カデータＤａｔａ　　、［ｂｌ　ｅ　ｋｌは並
列データＸｃ　ＡとＹｃｈ　、　（ｄｉ　、　（ｇ）は
差動エンコード後のデータｐｃｈトＱｃｈｆ）（ＩＩ形
、にｆ＞は０−ＱＤＰＳＫ変ＢＪ４　後（Ｄ　スペクト
ルである。

また、入力データとして、第１のパターン発生回路５５
から出力されるパターンＡと、＄２のパターン発生回路
５６から出力されるパターンＢとを対比して示しである
。

このように０−ＱＤＰＳＫ変１ＳＩＩ後のスペクトルは
キャリア周波数ｆｃに対して下側サイドバンドと上側サ
イドバンドで非対称となる。

コｔＬ４！並列ｆ　−ｆｉＸｃｈ　トＹｃｈ　１ｐｃｈ
　トＱｃｈ　（１）符号変化点が１／２Ｔオフセツトさ
れているためである。

この様に上下のサイドバンドに非対称性があると、上下
のサイドバンドレベルを直接比較し１周波数特性を補償
することはできない。

一方、パターンＡとパターンＢとではこの非対称性が逆
転する。

そこで本発明ではパターンＡとパターンＢとを交互に記
録し、パターンＡを再生するとぎはレベルの大きい下側
サイドバンドを検出し、パターンＢを再生するときは逆
に上側サイドバンドを検出し、両者のレベルを比較する
ことにより周波数特性を補償している。

そしてパターンＡとＢの記録間隔は、磁気ヘッド８２ａ
と８２Ａの感度差を３１ｊ点して、２トラツク（ビデオ
の１７レーム）毎としている。

ところで、第７図においてはパターンＡとパターンＢの
一例として、「１１ＱｒＪ」の繰返しパターンについて
説明したが、本発明はこのパターンのみに限定されるも
のではなく、２ビツト連続する「１１」が過当な周期で
繰返すパターンであればよい。

ただし、パターンＢはパターンＡから１ビット遅らせた
ものである点は変わらない。例えば、「１１０００００
０」の繰返しパターンにおける動作波形と０−ＱＤＰＳ
Ｋ変ｐＡｆ！のスペクトルを纂８図に示す。

キャリア周波数に対し【上下のサイドバンドが非対称性
である点と、パターンＡとパターンＢでその非対称性が
逆転する点に関しては変わらない。

従って、一方のパターンのみでは周彼叔特性の補償はで
きず、両方のパターンを交互に記録することによりそれ
が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、時間軸圧縮した
ＰＣＭオーディオ信号の隙間に２ビツト連続する「１１
」の符号が所定の周期で繰返す尾１のパターン信号と、
第１のパターンを１ビットシフトした落２のパターン信
号とをシリンダーの１回転毎に記録し、鉋１のパターン
信号再生時には、例えばキャリア周波数に対して下側の
サイドバンド信号レベルを検出し、逆Ｋｉ２のパターン
信号再生時には上側のサイドバンドを検出し、両省のレ
ベルが等しくなるように等化回路の／ｉｔｌ彼数特性を
制御することにより自動等化ができるので一復調恢のＰ
ＣＭオーディオ信号の信頼性が向上しく上記従来技術の
問題点を除いて、優れたａ能のデジタル信号記録衿生装
置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

叱１図は本発明によるデジタル信号記龜再生装置の一実
施例な示すブロック図、第２図は記録信号の周波数配置
を示す図、纂３図は多層記録の原鵜を示す図、纂４図は
第１囚に示す実施例の記録動作を示す波形図、第５図は
本発明による記録パターンを示す図、第６１￥Ｊは０−
ＱＤＰＳＫ変調回路の構成を示すブロック図、纂７図、
＠８図は本発明によるプリアンプル、ポストアンブル信
号入力時における０−ＱＤＰＳＫ変；ｉ１１回路の動作
波形と出カスベクトルを示す図である。 ５４・・・時間軸圧縮回路 ５５　、５６・・・パターン発生回路 ５７・・・スイッチ回路 ５８・・・０−ＱＤｐＳＫＫ駒回路 ６２・・・等化回路 ７０　、７１・・・Ｂ　Ｐ　Ｆ　　　　　　７２　、７
５・・・レベル検出回路７４・・・比較回路　　　　　
７５・・・制御回路４２図 １．５ｎＨｚ　１．７ＭＨｚ 周波数 閉づ図 第４図 第５図 〒６図 閉７図 （１）ノでクーンＡ （１１ツバ０７−ン８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デジタル信号に変換したオーディオ信号及び／又は
   デジタルデータをフォーマッテイングするデジタル信号
   処理回路と、該デジタル信号処理回路の出力信号をオフ
   セット４相差動位相変調する回路と、該オフセット４相
   差動位相変調の出力信号とビデオ信号及び周波数変調さ
   れたオーディオ信号とを、それぞれアジマス角の異なる
   専用の回転磁気ヘッドを用いて多重記録する装置と、記
   録された前記オフセット４相差動位相変調信号と前記ビ
   デオ信号及び前記周波数変調されたオーディオ信号とを
   再生する装置と再生された前記オフセット４相差動位相
   変調信号を復調する回路と、該復調回路の出力信号をも
   とに前記デジタル・オーディオ信号及び／又はデジタル
   データに戻す信号処理を行う回路とからなる装置であっ
   て、前記回転磁気ヘッドの回転周期に同期して、前記デ
   ジタル信号処理回路の出力信号を時間軸圧縮する回路と
   、該時間軸圧縮回路の出力信号とビット同期して２ビッ
   ト連続する「１」の符号が所定の周期で繰り返す第１の
   パターンを発生させる回路と、該第１のパターンを１ビ
   ットシフトさせた第２のパターンを発生させる回路と、
   前記時間軸圧縮回路、第１のパターン発生回路及び第２
   のパタン発生回路それぞれの出力信号から１つの出力信
   号を選択して、前記オフセット４相差動位相変調回路に
   入力するスイッチ回路とを設け、時間軸圧縮されたデジ
   タル・オーディオ信号及び／又はデジタルデータの隙間
   に前記第１のパターンと第２のパターンを前記回転磁気
   ヘッドの１回転毎に交互に挿入して記録するように構成
   したことを特徴とするデジタル信号記録再生装置。 ２、請求項第１記載のデジタル信号記録再生装置におい
   て、前記再生装置により再生された前記オフセット４相
   差動位相変調信号の周波数特性を補償する等化回路と、
   該等化回路の出力信号を受け前記オフセット４相差動位
   相変調信号の搬送波周波数に対して上下対称な周波数ス
   ペクトル成分を取り出す第１及び第２の帯域フィルタそ
   れぞれの出力信号のレベルを検出する第１及び第２のレ
   ベル検出回路と、該第１及び第２のレベル検出回路で検
   出したレベルを比較してその差に応じた信号を出力する
   回路と、該比較回路の出力信号を受け該レベル差に応じ
   て前記等化回路の周波数特性を制御する回路とを設け、
   前記第１のパターン再生時に検出した前記第１のレベル
   と前記第２のパターン再生時に検出した前記第２のレベ
   ルが等しくなるように、前記等化回路の周波数特性を自
   動制御し、前記等化回路の出力信号を前記復調回路に入
   力するように構成したことを特徴とするデジタル信号記
   録再生装置。