JPH05101549A

JPH05101549A - デイジタル信号再生装置

Info

Publication number: JPH05101549A
Application number: JP28554391A
Authority: JP
Inventors: Takahito Seki; 貴仁関; Hajime Inoue; 肇井上
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【構成】再生ヘッド１２からの再生信号は、ＬＰＦ１
４を介し先ずＡ／Ｄ変換器１５でディジタル信号に変換
された後、ディジタルイコライザとなるディジタルフィ
ルタ３０等のディジタル回路系によりディジタル信号処
理されて、データの再生が行われる。Ａ／Ｄ変換器１５
等のクロック信号は、再生ヘッド１２からの再生信号を
アナログイコライザ２０で周波数特性補償し、２逓倍回
路１６やＰＬＬ回路１７でクロック再生することにより
得られる。【効果】クロック再生が容易となり、ＰＬＬ動作が安
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号再生装
置に関し、特に例えばディジタルビデオ信号をいわゆる
パーシャル・レスポンス方式を利用して磁気記録媒体に
記録したものを再生するのに好適なディジタル信号再生
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルＶＴＲ（ビデオテープレコー
ダ）等のディジタル信号再生装置においては、ビデオテ
ープ等の記録媒体から再生された信号を、再生アンプで
増幅してイコライザやエンコーダを介した後、Ａ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）変換を行ってディジタル信号
処理を行わせるものが多い。

【０００３】ここで、図２及び図３は、従来のディジタ
ルＶＴＲの一例を示し、図２は記録側の構成、図３は再
生側の構成をそれぞれ示している。先ず図２に示す記録
側において、入力端子１２１にはアナログビデオ信号が
供給されており、この入力信号はＡ／Ｄ変換器１２２に
てディジタル信号に変換され、ビットリダクションのエ
ンコーダ１２３にてデータ圧縮処理が施された後、ＥＣ
Ｃ（エラー訂正符号）エンコーダ１２４に供給されてエ
ラー訂正のためのパリティが付加される。このパリティ
の付加された信号がＭスクランブル回路１２５に送られ
てスクランブル処理されて直流成分の少ない信号に変換
され、加算器１２６にて端子１２７からの同期（ＳＹＮ
Ｃ）コードが付加される。同期コードの付加された信号
がいわゆるパーシャル・レスポンス・クラスＩＶのプリ
コーダに送られる。すなわち、加算器１２６の出力が加
算器１２８に供給され、この加算器１２８の出力が順次
サンプル周期（Ｄ）の遅延要素１２９ａ、１２９ｂを介
して加算器１２８に帰還され、これによって、１／（１
─Ｄ²）のパーシャル・レスポンス・クラスＩＶのプリ
コードが行われる。このプリコーダからの信号が記録ア
ンプ１３０で増幅されて記録ヘッド１３１に供給され、
磁気テープ（ビデオテープ）１３２に記録される。

【０００４】ここでパーシャル・レスポンス方式とは、
伝送路や記録媒体の伝達特性による符号間干渉を積極的
に利用して、符号のスペクトラムを成形する方式のこと
であり、例えば上記パーシャル・レスポンス・クラスＩ
Ｖには、ＮＲＺＩ符号、インターリーブドＮＲＺＩ符号
等が属している。記録側のプリコーダは、入力データ
を、再生時（識別時）の符号誤りの伝播を避けるために
中間系列に変換するものである。

【０００５】次に、図３に示す再生側において、上記磁
気テープ１３２に記録された信号は再生ヘッド１３３で
再生され再生アンプ１３４で増幅される。ここで、記録
ヘッド１３１→磁気テープ１３２→再生ヘッド１３３の
電磁変換系には、（１−Ｄ）の伝達特性がある。再生ア
ンプ１３４からの出力がイコライザ（等化器）１３５で
波形等化されて上記パーシャル・レスポンスの検出特性
（エンコード特性）である（１＋Ｄ）の特性を有する回
路に送られる。すなわち、イコライザ１３５からの信号
は、加算器１３６に供給されると共に遅延要素１３７を
通じて加算器１３６に供給されることによって、（１＋
Ｄ）のエンコードが行われ、上述のプリコード、電磁変
換の各特性と合わせて、１／（１−Ｄ²）×（１−Ｄ）×（１＋Ｄ）＝１となり、伝達関数“１”の伝送が行われると共に、パー
シャル・レスポンス・クラスＩＶの３値信号が形成され
る。

【０００６】この３値信号が３値コンパレータ１３８に
供給されて、記録時のプリコード前の信号が復元され
る。この信号が、Ｍデスクランブル回路１３９を通じて
タイムベースコレクタ（ＴＢＣ）１４０に供給され、時
間軸が補正された後、さらにＥＣＣデコーダ１４２を通
じてＤ／Ａ変換器１４３に供給され、アナログ変換され
たビデオ信号が出力端子１４４より取り出される。ま
た、３値コンパレータ１３８からの信号が同期検出回路
１４５に供給され、検出された同期コードが出力端子１
４６より取り出される。

【０００７】このようなＶＴＲでは、Ａ／Ｄ変換器１２
２からＤ／Ａ変換器１４３までの回路系を見るとき、図
２の記録側では加算器１２８、遅延要素１２９ａ、１２
９ｂによるプリコーダまでの回路が全てディジタルで処
理され、記録アンプ１３０及び記録ヘッド１３１のみが
アナログ処理となるのに対し、図３の再生側では再生ヘ
ッド１３３から３値コンパレータ１３８までの回路はア
ナログ処理となり、Ｍデスクランブル回路１３９以降の
回路のみがディジタル処理となっている。このため、ア
ナログ処理部での温度特性や経時変化等による誤り発生
等の問題が生じ易く、また入力信号に応じて適応的にイ
コライザ特性を可変するような適応等化構成がとり難
く、検出特性回路の遅延要素１３７の遅延量を可変にす
ることが困難であり伝送レートの変化に追従させること
が困難である等の欠点がある。そこで、再生アンプ１３
４からの出力信号の段階でＡ／Ｄ変換し、以降の処理を
ディジタル信号処理により行うことが考えられるが、サ
ンプリング定理によって信号の伝送レートの２倍の周波
数でサンプリングすることが必要とされ、ディジタルＶ
ＴＲではデータ伝送レート自体が高くなっていることか
ら、サンプリング周波数が極端に高くなってしまい、実
用化が極めて困難であった。

【０００８】このような点に鑑みて、本件出願人は、先
に特開平１−２９６４６６号公報において、図４に示す
ようなディジタル信号再生装置を提案している。この図
４に示すディジタル信号再生装置は、記録再生方式にパ
ーシャル・レスポンス・クラスＩＶを採用しており、テ
ープ１０１から再生ヘッド１０２、再生アンプ１０３を
介して得られた再生信号を、ナイキスト周波数をカット
オフとするローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０４に供給す
ると共に、上記再生信号を２逓倍回路１０６を介してＰ
ＬＬ回路１０７に供給することにより伝送レートに等し
いクロックを形成し、このクロック信号を用いてＡ／Ｄ
変換器１０５でフィルタ１０４の出力を最適な位相でサ
ンプリングしてＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換されたデ
ィジタルデータにて再生処理を行って再生ディジタル信
号を取り出すようにしている。これは、記録再生方式と
してパーシャル・レスポンス・クラスＩＶを採用した場
合に、再生信号の周波数スペクトラムは図５に示すよう
になるから、伝送レートのクロック信号を用いてサンプ
リングを行っても、エリアシング等の問題を生じる虞れ
がないからである。この図５で、１／２Ｔはナイキスト
周波数を、１／Ｔは伝送レートをそれぞれ示している。

【０００９】これによって、初段のイコライザとして、
サンプル遅延素子１０９ａ〜１０９ｃ、係数乗算器１１
０ａ〜１１０ｃ、総和加算器１１１を有して成るよう
な、いわゆるトランスバーサルあるいはＦＩＲ（有限イ
ンパルス応答）型のディジタルフィルタ３０を用いるこ
とができ、温度特性や経時変化等による影響が低減され
ると共に、係数乗算器１１０ａ〜１１０ｃの係数を任意
に定めて必要なイコライザ特性を得ることができ、入力
信号や伝送特性の変化等に応じてイコライザ特性を変化
させるような適応等化処理も容易に実現可能となる。ま
た、加算器１１２及びサンプル遅延素子１１３から成る
検出特性回路４０も特性が向上する。上記遅延素子１０
９ａ〜１０９ｃや遅延素子１１３には、いわゆるデータ
ラッチを用いることができ、アナログディレイラインが
不要となって、設計精度が向上すると共に、製造コスト
も低減できる。さらに、キュー、レビュー再生への追従
や、ＩＣ化も容易に行うことができる等の利点もある。
なお、この図４に示す回路において、加算器１１２の出
力をＤ／Ａ変換器１１６でアナログ信号に変換し、ロー
パスフィルタ１１７を通じて端子１１８に取り出すこと
により、アナログ的なアイパターンをモニタすることも
可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図４に
示すディジタルＶＴＲにおいて、クロック成分を再生す
るために、再生アンプ１０３からの再生信号を２逓倍回
路１０６を介してＰＬＬ回路１０７に送る構成を用いて
いる。しかしながら、上述したように、記録再生方式と
してパーシャル・レスポンス・クラスＩＶを採用してい
る場合には、符号間干渉が積極的に利用されていること
等により、再生波形から直接的にクロック成分を抽出す
ると、安定したクロック再生が行えない虞れがある。特
に、再生信号レベルの立ち上がり部分では、ＰＬＬ回路
１０７のエラーレートが大きくなりクロックの追従性が
悪くなる。

【００１１】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、再生ヘッドに近い初段部分でＡ／Ｄ変換
して、初段のイコライザを含む再生系の大部分でディジ
タル信号処理を可能としながらも、クロック再生が安定
して行えるようなディジタル信号再生装置の提供を目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号再生装置は、記録媒体に記録されたディジタル信号
を再生するディジタル信号再生装置において、記録媒体
から再生されて得られた再生信号の特性を補償するアナ
ログイコライザと、このアナログイコライザの出力信号
からクロック成分を取り出して再生するクロック再生手
段と、上記再生信号が入力され、上記クロック再生手段
からの再生クロック信号に基づいてサンプリングしてア
ナログ／ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）する手段と、こ
のＡ／Ｄ変換手段からのディジタル出力信号に対してデ
ィジタル信号処理を行って再生ディジタルデータを取り
出すことにより、上述の課題を解決する。

【００１３】ここで、上記記録媒体としてはビデオテー
プ等の磁気記録媒体を用い、磁気記録再生方式としてい
わゆるパーシャル・レスポンス・クラスＩＶを採用し、
上記Ａ／Ｄ変換された信号をディジタルフィルタを用い
たディジタルイコライザに供給するのが好ましい。ま
た、上記アナログイコライザとしては、クロック再生が
最も効率良く行えるような特性を有する簡易的なアナロ
グフィルタを用いるのが好ましい。

【００１４】

【作用】再生信号を直ちに（不要なアナログ回路を介さ
ずに）Ａ／Ｄ変換してディジタル信号処理するような再
生信号処理の略々全体をディジタル化する構成を採用し
ても、クロック再生側では再生信号をアナログ的にイコ
ライズしてＰＬＬ回路等のクロック再生手段に送ってい
るため、安定したクロック再生が行える。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明に係るディジタル信号再生装
置の一実施例としての、前述したようなディジタルＶＴ
Ｒの再生系の概略構成を示すブロック回路図である。こ
の図１において、磁気テープ（ビデオテープ）１１に
は、前述したパーシャル・レスポンス・クラスＩＶによ
る記録が行われており、この磁気テープ１１から再生ヘ
ッド１２を介し再生アンプ（ヘッドアンプ）１３を介し
て再生信号が取り出される。

【００１６】再生アンプ１３からの再生信号は、記録信
号のナイキスト周波数をカットオフとするローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）１４を介した後、Ａ／Ｄ（アナログ／デ
ィジタル）変換器１５に送られる。また、再生アンプ１
３からの再生信号は、アナログイコライザ２０に送られ
て高域周波数、特にナイキスト周波数近傍の強調が行わ
れた後、２逓倍回路１６に送られる。２逓倍回路１６で
は、信号に含まれる周波数成分を２倍とし、ＢＰＦ（バ
ンドパスフィルタ）回路等によりナイキスト周波数の２
倍の周波数の成分を取り出し、ＰＬＬ回路１７のリファ
レンス周波数とする。ＰＬＬ回路１７は、このリファレ
ンス信号をもとに再生ジッタに追従したクロック信号を
再生し、このクロック信号が端子１８より取り出され
る。

【００１７】Ａ／Ｄ変換器１５は、ＰＬＬ回路１７から
の再生クロック信号により入力アナログ信号をサンプル
（標本化）し、量子化し、符号化して、例えば８ビット
のディジタル信号に変換して出力する。このディジタル
変換出力信号は、ディジタルイコライザとして、例えば
前記図４のトランスバーサルフィルタのような構成のデ
ィジタルフィルタ３０に送られて周波数特性補償がなさ
れた後、前述したパーシャルレスポンスの検出特性（エ
ンコード特性）である（１＋Ｄ）の特性を有する検出特
性回路４０に送られる。この検出特性回路４０からの出
力信号は、前述した３値コンパレータ等から成る復号回
路５０に送られ、記録データ系列と同じ“１”、“０”
のディジタルデータ系列を得る。この復号回路５０から
の出力信号は、出力端子６０を介して取り出される。

【００１８】上記アナログイコライザ２０は、クロック
再生動作が最良となるような周波数特性を有する簡易的
な高域強調フィルタ回路により構成することが好まし
い。このアナログフィルタ２０にて再生信号の高域周波
数部（ナイキスト周波数周辺）の強調が行われることに
より、安定したＰＬＬ動作が行われるようになり、安定
したクロック再生が行われる。

【００１９】さらに、図１に示すような構成の実施例回
路によれば、再生ヘッド１２に最も近い位置で、不要な
アナログ回路を介することなく、再生信号をアンチエリ
アシング用のＬＰＦ１４を介してＡ／Ｄ変換器１５に送
ってディジタル信号に変換しているため、初段のイコラ
イザにディジタルフィルタ３０を用いることが可能とな
り、温度特性、経時変化等の影響が減少され、極めて良
好な再生処理を行うことができる。また、ディジタルフ
ィルタの遅延要素として、前記図４と共に説明したのと
同様に、データラッチを用いることにより、アナログデ
ィレイラインが不要となり、設計精度が向上すると共
に、製造コストも下げることができる。またキュー、レ
ビュー再生への追従も容易に行うことができる。さらに
ＩＣ化も容易に行うことができ、また論理的に設計が可
能となるので、より高度な回路を実現でき、性能を向上
させることができる。このような再生系の極めて初段の
部分から、特に初段のイコライザ部からディジタル信号
処理を行わせることにより、ディジタル信号処理の利点
を最大限活用させながら、さらに、クロック再生系に別
個の比較的簡略型のアナログフィルタを挿入してクロッ
ク再生を容易化することにより、ＰＬＬ回路１７の動作
を安定化し、クロック再生を安定している。

【００２０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、ディジタルイコライザとなる
ディジタルフィルタ３０の具体的構成等は上記図示のも
のに限定されないことは勿論である。また、適用機器は
ディジタルＶＴＲに限定されず、一般のディジタルテー
プレコーダや、ディジタルディスクプレーヤ等にも本発
明を適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るディジタル信号再生装置によれば、記録媒体か
ら再生されて得られた再生信号の特性を補償するアナロ
グイコライザしてクロック再生手段に送ると共に、この
クロック再生手段からのクロック信号により上記再生信
号をサンプリングしてアナログ／ディジタル変換し、得
られたディジタル信号に対してディジタル信号処理を行
って再生ディジタルデータを取り出すようにしているた
め、再生系の初段部分からディジタル信号処理を行わせ
てディジタル処理の利点を最大限活用しながら、クロッ
ク再生を安定して行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル信号再生装置の一実施
例となるディジタルＶＴＲの再生系の一部の概略構成を
示すブロック回路図である。

【図２】従来のディジタルＶＴＲの記録系の概略構成を
示すブロック回路図である。

【図３】従来のディジタルＶＴＲの再生系の概略構成を
示すブロック回路図である。

【図４】本発明の説明に供する本件出願人が先に提案し
たディジタルＶＴＲの再生系の概略構成を示すブロック
回路図である。

【図５】記録再生方式としてパーシャル・レスポンス・
クラスＩＶを採用した場合の再生信号のスペクトラムを
示す周波数スペクトラム図である。

【符号の説明】

１１・・・・・磁気テープ（ビデオテープ）１２・・・・・再生ヘッド１３・・・・・再生アンプ（ヘッドアンプ）１４・・・・・ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１５・・・・・Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１６・・・・・２逓倍回路１７・・・・・ＰＬＬ回路２０・・・・・アナログイコライザ３０・・・・・ディジタルフィルタ（ディジタルイコラ
イザ）４０・・・・・検出特性回路５０・・・・・復号回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に記録されたディジタル信号を
再生するディジタル信号再生装置において、記録媒体から再生されて得られた再生信号の特性を補償
するアナログイコライザと、このアナログイコライザの出力信号からクロック成分を
取り出して再生するクロック再生手段と、上記再生信号が入力され、上記クロック再生手段からの
再生クロック信号に基づいてサンプリングしてアナログ
／ディジタル変換する手段と、このアナログ／ディジタル変換手段からのディジタル出
力信号に対してディジタル信号処理を行って再生ディジ
タルデータを取り出すことを特徴とするディジタル信号
再生装置。