JPH0652507A - 信号再生方法 - Google Patents
信号再生方法Info
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- JPH0652507A JPH0652507A JP22461592A JP22461592A JPH0652507A JP H0652507 A JPH0652507 A JP H0652507A JP 22461592 A JP22461592 A JP 22461592A JP 22461592 A JP22461592 A JP 22461592A JP H0652507 A JPH0652507 A JP H0652507A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドの組
み合わせでディジタル信号の記録再生を行う際に、得ら
れる再生波形を良好に単峰化することが可能な信号再生
方法を提供する。 【構成】 垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドの組
み合わせによりディジタル信号の再生を行うに際し、孤
立再生波の位相特性から補正すべき位相成分を求め、こ
の補正すべき位相成分を零にするようなディジタル信号
プロセッサ等により再生波形の位相補正を行う。上記垂
直磁気記録媒体としては、例えばCo−Cr系垂直磁気
記録媒体等が好適である。
み合わせでディジタル信号の記録再生を行う際に、得ら
れる再生波形を良好に単峰化することが可能な信号再生
方法を提供する。 【構成】 垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドの組
み合わせによりディジタル信号の再生を行うに際し、孤
立再生波の位相特性から補正すべき位相成分を求め、こ
の補正すべき位相成分を零にするようなディジタル信号
プロセッサ等により再生波形の位相補正を行う。上記垂
直磁気記録媒体としては、例えばCo−Cr系垂直磁気
記録媒体等が好適である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直磁気記録媒体に記
録されたディジタル信号の再生を行う際に用いて好適な
信号再生方法に関し、特に再生波形の単峰化に関する。
録されたディジタル信号の再生を行う際に用いて好適な
信号再生方法に関し、特に再生波形の単峰化に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の分野においては、年々高密度
化が要求されており、加えて信号形態もアナログ信号か
らディジタル信号に代わりつつあり、高密度化と共に信
号形態に合わせた媒体設計が必要となっている。これま
で、磁気記録の方式は、面内に磁化容易軸を持った磁気
記録媒体を用いる,いわゆる面内磁気記録方式が主であ
ったが、この方式では記録密度を上げれば上げるほど磁
気記録媒体の磁化方向が互いに反発し合うように並ぶた
め、高密度化には自ずと限度があり、要求されるような
高密度化を図ることは困難である。
化が要求されており、加えて信号形態もアナログ信号か
らディジタル信号に代わりつつあり、高密度化と共に信
号形態に合わせた媒体設計が必要となっている。これま
で、磁気記録の方式は、面内に磁化容易軸を持った磁気
記録媒体を用いる,いわゆる面内磁気記録方式が主であ
ったが、この方式では記録密度を上げれば上げるほど磁
気記録媒体の磁化方向が互いに反発し合うように並ぶた
め、高密度化には自ずと限度があり、要求されるような
高密度化を図ることは困難である。
【0003】さらに、面内磁気記録方式では、磁化反転
が2回繰り返すパターンにおいて、それぞれの磁化反転
の間隔が詰まってくるほど(高密度化するほど)互いの
磁化反発及び波形干渉によるピークシフトが生じ、エラ
ーレートが悪化する等の欠点がある。そこで近年、磁気
記録の新しい方式として、膜面に対して垂直方向に磁化
容易軸を有する磁気記録媒体を用いる,いわゆる垂直磁
気記録方式が開発され、その実用化に期待が持たれてい
る。
が2回繰り返すパターンにおいて、それぞれの磁化反転
の間隔が詰まってくるほど(高密度化するほど)互いの
磁化反発及び波形干渉によるピークシフトが生じ、エラ
ーレートが悪化する等の欠点がある。そこで近年、磁気
記録の新しい方式として、膜面に対して垂直方向に磁化
容易軸を有する磁気記録媒体を用いる,いわゆる垂直磁
気記録方式が開発され、その実用化に期待が持たれてい
る。
【0004】この垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方
式に比べて減磁作用が極めて少なく、記録波長が短波長
となったときに静磁気的な安定化が達成されること、急
峻な磁化転移領域が形成されるために再生ヘッドの誘導
起電力を大きくできること等の利点を有しており、本質
的に高密度記録に適した方式と言える。
式に比べて減磁作用が極めて少なく、記録波長が短波長
となったときに静磁気的な安定化が達成されること、急
峻な磁化転移領域が形成されるために再生ヘッドの誘導
起電力を大きくできること等の利点を有しており、本質
的に高密度記録に適した方式と言える。
【0005】このような垂直磁気記録方式に用いられる
磁気記録媒体としては、膜面に対して垂直方向に磁気異
方性を有することが必要であり、これまで例えばCo−
Cr系金属磁性薄膜を磁性層とするCo−Cr系垂直磁
気記録媒体が主に用いられている。このCo−Cr垂直
磁気記録媒体は、大きな垂直抗磁力、飽和磁化、垂直異
方性を有し、優れた磁気特性を有することから、高記録
密度化を図る上で有利である。
磁気記録媒体としては、膜面に対して垂直方向に磁気異
方性を有することが必要であり、これまで例えばCo−
Cr系金属磁性薄膜を磁性層とするCo−Cr系垂直磁
気記録媒体が主に用いられている。このCo−Cr垂直
磁気記録媒体は、大きな垂直抗磁力、飽和磁化、垂直異
方性を有し、優れた磁気特性を有することから、高記録
密度化を図る上で有利である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この垂直磁
気記録媒体に対して垂直磁気記録方式により記録再生を
行う場合には、リング型磁気ヘッドが使用されている。
この場合、上記リング型磁気ヘッドの感度が良好である
ことから、比較的短い波長でも高再生出力を得ることが
できる。
気記録媒体に対して垂直磁気記録方式により記録再生を
行う場合には、リング型磁気ヘッドが使用されている。
この場合、上記リング型磁気ヘッドの感度が良好である
ことから、比較的短い波長でも高再生出力を得ることが
できる。
【0007】ところが、この垂直磁気記録媒体とリング
型磁気ヘッドの組み合わせで記録再生を行った場合に
は、得られる孤立再生波が1回の反転で上下2つのピー
クが現れるダイパルス波形となる。このようにダイパル
ス波形となった孤立再生波は、特にディジタル信号の記
録再生を行う際には単峰化することが必要となる。従来
より、ダイパルス波形を単峰化する方法としては、微分
回路を用いる方法が一般的とされている。しかしなが
ら、微分回路により単峰化を行う方法は、垂直磁気記録
媒体とリング型磁気ヘッドを用いて得られる再生波形の
ダイパルス比が大きい(即ち、1に近い。)場合に、振
幅を犠牲にすることになり、SN比の低下をもたらして
しまう。
型磁気ヘッドの組み合わせで記録再生を行った場合に
は、得られる孤立再生波が1回の反転で上下2つのピー
クが現れるダイパルス波形となる。このようにダイパル
ス波形となった孤立再生波は、特にディジタル信号の記
録再生を行う際には単峰化することが必要となる。従来
より、ダイパルス波形を単峰化する方法としては、微分
回路を用いる方法が一般的とされている。しかしなが
ら、微分回路により単峰化を行う方法は、垂直磁気記録
媒体とリング型磁気ヘッドを用いて得られる再生波形の
ダイパルス比が大きい(即ち、1に近い。)場合に、振
幅を犠牲にすることになり、SN比の低下をもたらして
しまう。
【0008】この他、ヒルベルトフェルターを用いる方
法も知られているが、単にヒルベルト変換するだけで
は、再生波形の位相をある程度高周波数域まで90°シ
フトさせるだけであり、必ずしも線対称な単峰波形が得
られるわけではない。
法も知られているが、単にヒルベルト変換するだけで
は、再生波形の位相をある程度高周波数域まで90°シ
フトさせるだけであり、必ずしも線対称な単峰波形が得
られるわけではない。
【0009】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、垂直磁気記録媒体とリング型磁気
ヘッドの組み合わせでディジタル信号の記録再生を行う
際に、得られる再生波形を良好に単峰化することが可能
な信号再生方法を提供することを目的とする。
されたものであって、垂直磁気記録媒体とリング型磁気
ヘッドの組み合わせでディジタル信号の記録再生を行う
際に、得られる再生波形を良好に単峰化することが可能
な信号再生方法を提供することを目的とする。
【0010】
【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、孤立再生波
を高速フーリエ変換して得られる位相特性から補正すべ
き位相成分を求め、この位相成分を零にする位相補正用
ディジタル信号プロセッサにより再生波形の位相を補正
することにより、良好に単峰化された出力信号が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、孤立再生波
を高速フーリエ変換して得られる位相特性から補正すべ
き位相成分を求め、この位相成分を零にする位相補正用
ディジタル信号プロセッサにより再生波形の位相を補正
することにより、良好に単峰化された出力信号が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】即ち、本発明の信号再生方法は、垂直磁気
記録媒体に対してリング型磁気ヘッドによりディジタル
信号を再生する信号再生方法において、孤立再生波の位
相特性に基づいて位相を補正することを特徴とするもの
である。
記録媒体に対してリング型磁気ヘッドによりディジタル
信号を再生する信号再生方法において、孤立再生波の位
相特性に基づいて位相を補正することを特徴とするもの
である。
【0012】本発明の信号再生方法において使用される
磁気記録媒体は、非磁性支持体上に膜面に対して垂直方
向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜が磁性層として形成
されてなる垂直磁気記録媒体である。これにより、高密
度記録を行うことが可能となる。この垂直磁気記録媒体
としては、特に限定されないが、本発明ではCo−Cr
系金属磁性薄膜を磁性層とするCo−Cr系垂直磁気記
録媒体が好適とされる。
磁気記録媒体は、非磁性支持体上に膜面に対して垂直方
向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜が磁性層として形成
されてなる垂直磁気記録媒体である。これにより、高密
度記録を行うことが可能となる。この垂直磁気記録媒体
としては、特に限定されないが、本発明ではCo−Cr
系金属磁性薄膜を磁性層とするCo−Cr系垂直磁気記
録媒体が好適とされる。
【0013】この垂直磁気記録媒体に対して記録再生を
行うに際し、リング型磁気ヘッドが組み合わせて使用さ
れる。一般に、リング型磁気ヘッドは感度が良好である
ことから、これら垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッ
ドの組み合わせにより比較的短い波長でも高再生出力を
得ることが可能となる。
行うに際し、リング型磁気ヘッドが組み合わせて使用さ
れる。一般に、リング型磁気ヘッドは感度が良好である
ことから、これら垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッ
ドの組み合わせにより比較的短い波長でも高再生出力を
得ることが可能となる。
【0014】本発明では、これら垂直磁気記録媒体とリ
ング型磁気ヘッドの組み合わせでディジタル信号の再生
を行うに際し、得られる孤立再生波の位相特性に基づい
て位相を補正する。これにより、再生波形がほぼ完全な
線対称の単峰波形とされるとともに、波形干渉により引
き起こされるピークシフトが抑えられる。
ング型磁気ヘッドの組み合わせでディジタル信号の再生
を行うに際し、得られる孤立再生波の位相特性に基づい
て位相を補正する。これにより、再生波形がほぼ完全な
線対称の単峰波形とされるとともに、波形干渉により引
き起こされるピークシフトが抑えられる。
【0015】ここで、上記位相を補正する方法として、
位相補正用ディジタル信号プロセッサ(DSP)を用い
る方法が採用される。上記位相補正用DSPは、孤立再
生波より求められる位相特性から補正すべき位相成分を
求め、この位相成分を周波数0からある帯域までの領域
で零とするように構成されてなるものである。
位相補正用ディジタル信号プロセッサ(DSP)を用い
る方法が採用される。上記位相補正用DSPは、孤立再
生波より求められる位相特性から補正すべき位相成分を
求め、この位相成分を周波数0からある帯域までの領域
で零とするように構成されてなるものである。
【0016】上記孤立再生波から位相特性を求める方法
としては、高速フーリエ変換(FFT)等が考えられ
る。
としては、高速フーリエ変換(FFT)等が考えられ
る。
【0017】
【作用】垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドによる
記録再生においては、得られる孤立再生波がダイパルス
波形となる。そこで、この孤立再生波の位相特性に基づ
いて位相を補正することにより、再生波形がほぼ完全な
線対称の単峰波形となる。
記録再生においては、得られる孤立再生波がダイパルス
波形となる。そこで、この孤立再生波の位相特性に基づ
いて位相を補正することにより、再生波形がほぼ完全な
線対称の単峰波形となる。
【0018】
【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 本実施例は、Co−Cr系垂直磁気記録媒体とリングヘ
ッドの組み合わせでディジタル信号の記録再生を行い、
再生波形の位相を位相補正用DSPにより補正して再生
波形の単峰化を行った例である。
いて実験結果に基づいて詳細に説明する。実施例1 本実施例は、Co−Cr系垂直磁気記録媒体とリングヘ
ッドの組み合わせでディジタル信号の記録再生を行い、
再生波形の位相を位相補正用DSPにより補正して再生
波形の単峰化を行った例である。
【0019】先ず、非磁性支持体上にスパッタリングに
よりCo−Cr系合金薄膜を磁性層として成膜した。成
膜されたCo−Cr系合金薄膜の特性を以下に示す。
よりCo−Cr系合金薄膜を磁性層として成膜した。成
膜されたCo−Cr系合金薄膜の特性を以下に示す。
【0020】 垂直抗磁力Hc : 1250(Oe) 飽和磁化Ms : 440(emu /
cc)
cc)
【0021】得られたCo−Cr系垂直磁気記録媒体に
対して、MIG(メタル・イン・ギャップ)型リングヘ
ッドを用いて波長(ビット長)λ=20μm程度の長波
長でディジタル信号の記録を行った。
対して、MIG(メタル・イン・ギャップ)型リングヘ
ッドを用いて波長(ビット長)λ=20μm程度の長波
長でディジタル信号の記録を行った。
【0022】そして、再生を行うに際し、得られた孤立
再生波の位相特性に基づいて位相補正を行い、再生波形
の単峰化を行った。即ち、先ず図1に示すように、上記
リングヘッドにより再生された再生波形である孤立再生
波をFFT(高速フーリエ変換)処理部81に供給し、
該FFT処理部81にて高速フーリエ変換することによ
って周波数軸上のスペクトルデータ(位相特性)と時間
軸上のスペクトルデータ(振幅特性)を得た。
再生波の位相特性に基づいて位相補正を行い、再生波形
の単峰化を行った。即ち、先ず図1に示すように、上記
リングヘッドにより再生された再生波形である孤立再生
波をFFT(高速フーリエ変換)処理部81に供給し、
該FFT処理部81にて高速フーリエ変換することによ
って周波数軸上のスペクトルデータ(位相特性)と時間
軸上のスペクトルデータ(振幅特性)を得た。
【0023】ここで、上記孤立再生波は、図17に示す
ように、1回の反転で上下2つのピークX,Yが現れる
ダイパルス波形となっている。また、図3に、上記孤立
再生波を高速フーリエ変換することによって得られた位
相特性を示す。図3に示すように、周波数0から高域側
のある周波数(15MHz付近)までの領域では位相が
約80°となり、ある周波数を越えると急激に0°前後
の値を示した。従って、この場合において、上記再生波
形の補正すべき位相成分は80°であることが判った。
ように、1回の反転で上下2つのピークX,Yが現れる
ダイパルス波形となっている。また、図3に、上記孤立
再生波を高速フーリエ変換することによって得られた位
相特性を示す。図3に示すように、周波数0から高域側
のある周波数(15MHz付近)までの領域では位相が
約80°となり、ある周波数を越えると急激に0°前後
の値を示した。従って、この場合において、上記再生波
形の補正すべき位相成分は80°であることが判った。
【0024】そこで、この位相特性より求められた補正
すべき位相成分を上記周波数0から高域側のある周波数
までの領域で零とするような構成を有する位相補正用D
SP(ディジタル信号プロセッサ)82を設計し、この
位相補正用DSP82に実際に再生波形を入力信号とし
て供給し、上記補正すべき位相成分の補正を行った。従
って、このような位相補正は、上記位相補正用DSP8
2にてソフトウェアプログラムにより実現されることに
なる。
すべき位相成分を上記周波数0から高域側のある周波数
までの領域で零とするような構成を有する位相補正用D
SP(ディジタル信号プロセッサ)82を設計し、この
位相補正用DSP82に実際に再生波形を入力信号とし
て供給し、上記補正すべき位相成分の補正を行った。従
って、このような位相補正は、上記位相補正用DSP8
2にてソフトウェアプログラムにより実現されることに
なる。
【0025】そして、この位相補正用DSP83より取
り出された出力信号を更に逆直交変換、例えばIFFT
(逆FFT)することにより、図4に示すようなほぼ完
全な非対称の単峰波形を得ることができた。次に、本実
施例の信号再生方法を適用した場合における高密度記録
化について検討した。
り出された出力信号を更に逆直交変換、例えばIFFT
(逆FFT)することにより、図4に示すようなほぼ完
全な非対称の単峰波形を得ることができた。次に、本実
施例の信号再生方法を適用した場合における高密度記録
化について検討した。
【0026】実施例2 本実施例は、磁化反転が2回繰り返すパターンにおい
て、それぞれの磁化反転の間隔を狭め、互いの波形干渉
が十分に起こるようにした時の再生波形の単峰化を行っ
た例である。即ち、上記実施例1で使用したCo−Cr
系垂直磁気記録媒体とリングヘッドの組み合わせにより
ディジタル信号の記録再生を行い、上記実施例1と同様
にして孤立再生波の位相特性に基づいて位相補正を行っ
て再生波形の単峰化を行った。
て、それぞれの磁化反転の間隔を狭め、互いの波形干渉
が十分に起こるようにした時の再生波形の単峰化を行っ
た例である。即ち、上記実施例1で使用したCo−Cr
系垂直磁気記録媒体とリングヘッドの組み合わせにより
ディジタル信号の記録再生を行い、上記実施例1と同様
にして孤立再生波の位相特性に基づいて位相補正を行っ
て再生波形の単峰化を行った。
【0027】図5に、得られた再生波形Aを示す。図5
に示すように、再生波形(位相補正前)Aは、ダイパル
スの重ね合わせ波形となった。この再生波形Aを上記実
施例1と同様に位相補正用DSPに通し、該位相補正用
DSPにて補正すべき位相成分の補正を行った。この
時、補正すべき位相成分は、上記実施例1で求められた
値を使用した。
に示すように、再生波形(位相補正前)Aは、ダイパル
スの重ね合わせ波形となった。この再生波形Aを上記実
施例1と同様に位相補正用DSPに通し、該位相補正用
DSPにて補正すべき位相成分の補正を行った。この
時、補正すべき位相成分は、上記実施例1で求められた
値を使用した。
【0028】このような位相補正後のデータを図5に併
せて示す。図5Bに示すように、上述の位相補正が施さ
れたデータは、ほぼ完全な非対称の単峰波形の重ね合わ
せ波形となることが判った。
せて示す。図5Bに示すように、上述の位相補正が施さ
れたデータは、ほぼ完全な非対称の単峰波形の重ね合わ
せ波形となることが判った。
【0029】そこで、このような2ビットパターンの記
録再生に際し、記録波長を変化させた時の位相補正後に
得られる再生波形についてピークシフト特性を調べた。
この結果を図6に示す。図6中、横軸は記録波長(μ
m)を表し、縦軸はピークシフト量(%)を表す。な
お、ピークシフト量は、記録波長に対する位相補正後の
再生波形から求められる波長のズレ量とし、上述の位相
補正後に得られる再生波形についてピーク検出を行って
算出した。
録再生に際し、記録波長を変化させた時の位相補正後に
得られる再生波形についてピークシフト特性を調べた。
この結果を図6に示す。図6中、横軸は記録波長(μ
m)を表し、縦軸はピークシフト量(%)を表す。な
お、ピークシフト量は、記録波長に対する位相補正後の
再生波形から求められる波長のズレ量とし、上述の位相
補正後に得られる再生波形についてピーク検出を行って
算出した。
【0030】図6より、上述のような位相補正を行うこ
とにより、2ビットパターンにおける波形干渉によるピ
ークシフトを改善することができ、記録波長(ビット
長)を0.3μmの範囲まで狭めても、ピークシフト量
を無視できる程度に抑えることが可能であることが判っ
た。従って、本実施例にかかる信号再生方法は、高密度
記録を実現することができ、上述のようなCo−Cr系
垂直磁気記録媒体とリングヘッドの組み合わせによるデ
ィジタル信号の記録再生を行う際に有効となる。
とにより、2ビットパターンにおける波形干渉によるピ
ークシフトを改善することができ、記録波長(ビット
長)を0.3μmの範囲まで狭めても、ピークシフト量
を無視できる程度に抑えることが可能であることが判っ
た。従って、本実施例にかかる信号再生方法は、高密度
記録を実現することができ、上述のようなCo−Cr系
垂直磁気記録媒体とリングヘッドの組み合わせによるデ
ィジタル信号の記録再生を行う際に有効となる。
【0031】なお、ここでは、上記位相補正用DSPの
みにより位相補正を行ったが、上記位相補正用DSPに
更にパルススリミング(コサインフィルタ)を付加して
も良い。これにより、使用可能な記録波長の限度を更に
短くすることが可能となる。
みにより位相補正を行ったが、上記位相補正用DSPに
更にパルススリミング(コサインフィルタ)を付加して
も良い。これにより、使用可能な記録波長の限度を更に
短くすることが可能となる。
【0032】また、本実施例で使用したCo−Cr系垂
直磁気記録媒体とリングヘッドの組み合わせによって得
られる位相特性は、位相歪みが比較的小さいという特徴
を有しており、このことが上述のような単峰化を良好に
行うための条件となっている。従って、本実施例にかか
る信号再生方法は、上述のような垂直磁気記録媒体とリ
ングヘッドの組み合わせに限らず、位相歪みが小さくな
るような媒体と磁気ヘッドとを適宜組み合わせて使用し
た場合においても有効であると考えられる。
直磁気記録媒体とリングヘッドの組み合わせによって得
られる位相特性は、位相歪みが比較的小さいという特徴
を有しており、このことが上述のような単峰化を良好に
行うための条件となっている。従って、本実施例にかか
る信号再生方法は、上述のような垂直磁気記録媒体とリ
ングヘッドの組み合わせに限らず、位相歪みが小さくな
るような媒体と磁気ヘッドとを適宜組み合わせて使用し
た場合においても有効であると考えられる。
【0033】以上のように、上述の信号再生方法によれ
ば、得られる再生波形をほぼ完全に非対称な単峰波形と
することができるので、例えばディジタルVTRに適用
して良好な効果を期待することができる。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。
ば、得られる再生波形をほぼ完全に非対称な単峰波形と
することができるので、例えばディジタルVTRに適用
して良好な効果を期待することができる。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。
【0034】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。
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。
【0035】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。
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。
【0036】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。
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。
【0037】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。
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。
【0038】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。
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。
【0039】以下、このディジタルVTRの構成につい
て説明する。
て説明する。
【0040】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7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。
る。図7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。
【0041】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。
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。
【0042】図9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9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。
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9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。
【0043】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10に示す。図10
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。
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10に示す。図10
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。
【0044】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。
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。
【0045】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。
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。
【0046】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。
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。
【0047】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。
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。
【0048】次に、再生側の構成について図8を参照し
ながら説明する。再生の際には、図8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。
ながら説明する。再生の際には、図8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。
【0049】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。
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。
【0050】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。
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。
【0051】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。
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。
【0052】b.ブロック符号化 図7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。
(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。
【0053】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11を参照しながら説明する。図11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7の合成回路7より入力される。入力端
子27からのブロック化データが最大値,最小値検出回
路29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M
AX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。
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11を参照しながら説明する。図11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7の合成回路7より入力される。入力端
子27からのブロック化データが最大値,最小値検出回
路29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M
AX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。
【0054】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。
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。
【0055】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。
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。
【0056】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。
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。
【0057】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。
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。
【0058】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。
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。
【0059】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。
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。
【0060】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。
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。
【0061】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。
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。
【0062】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。
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。
【0063】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7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12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
13A,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。
デコーダ 次に、図7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12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
13A,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。
【0064】一方、チャンネルデコーダ15において
は、図13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。
は、図13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。
【0065】d.走行系 磁気ヘッド13A及び磁気ヘッド13Bは、図14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。
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。
【0066】また、上記磁気ヘッド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。
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。
【0067】図15及び図16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。
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。
【0068】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。
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。
【0069】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。
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。
【0070】
【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、垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッド
との組み合わせにより記録再生を行う際に、孤立再生波
形の位相特性より補正すべき位相成分を求め、この補正
すべき位相成分の零にするような位相補正を行っている
ので、再生波形をほぼ完全に非対称な単峰波形とするこ
とができる。
明においては、垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッド
との組み合わせにより記録再生を行う際に、孤立再生波
形の位相特性より補正すべき位相成分を求め、この補正
すべき位相成分の零にするような位相補正を行っている
ので、再生波形をほぼ完全に非対称な単峰波形とするこ
とができる。
【0071】また、本発明によれば、2ビットパターン
における波形干渉によるピークシフトを抑えることがで
き、使用する記録波長(ビット長)を0.3μmまで狭
めることが可能となる。従って、本発明は、ディジタル
信号の記録再生のような高密度記録化が要求される場合
において非常に有効である。
における波形干渉によるピークシフトを抑えることがで
き、使用する記録波長(ビット長)を0.3μmまで狭
めることが可能となる。従って、本発明は、ディジタル
信号の記録再生のような高密度記録化が要求される場合
において非常に有効である。
【0072】更に、上述の再生波形の単峰化は、位相の
みを補正することによって達成されるので、従来の微分
回路等を用いる方法のように振幅を犠牲にすることがな
く、S/Nを劣化させずに、媒体のポテンシャルを保ち
つつ、良好な単峰化を行うことができる。
みを補正することによって達成されるので、従来の微分
回路等を用いる方法のように振幅を犠牲にすることがな
く、S/Nを劣化させずに、媒体のポテンシャルを保ち
つつ、良好な単峰化を行うことができる。
【図1】本発明の信号再生方法を適用して孤立再生波の
位相特性を求めた信号処理回路の構成を示す回路ブロッ
ク図ある。
位相特性を求めた信号処理回路の構成を示す回路ブロッ
ク図ある。
【図2】本発明の信号再生方法を適用して再生波形の位
相補正を行う信号処理回路の構成を示す回路ブロック図
ある。
相補正を行う信号処理回路の構成を示す回路ブロック図
ある。
【図3】孤立再生波をFFTすることによって得られる
位相特性を示す特性図である。
位相特性を示す特性図である。
【図4】位相補正によって単峰化された孤立再生波を示
す波形図である。
す波形図である。
【図5】2ビットパターンにおける孤立再生波の位相補
正前の状態(A)と位相補正後の状態(B)をそれぞれ
示す波形図である。
正前の状態(A)と位相補正後の状態(B)をそれぞれ
示す波形図である。
【図6】記録波長とピークシフト量の関係を示す特性図
である。
である。
【図7】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。
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。
【図8】信号処理部の再生側の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図9】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。
略線図である。
【図10】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。
めの略線図である。
【図11】ブロック符号化回路の一例を示すブロック図
である。
である。
【図12】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。
ロック図である。
【図13】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。
ック図である。
【図14】磁気ヘッドの配置の一例を模式的に示す平面
図である。
図である。
【図15】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。
け状態を示す平面図である。
【図16】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。
け状態を示す正面図である。
【図17】Co−Cr系垂直媒体とリングヘッドの組み
合わせによりディジタル再生記録を行った場合に得られ
る孤立再生波を示す波形図である。
合わせによりディジタル再生記録を行った場合に得られ
る孤立再生波を示す波形図である。
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
Claims (2)
- 【請求項1】 垂直磁気記録媒体に対してリング型磁気
ヘッドによりディジタル信号を再生する信号再生方法に
おいて、 孤立再生波の位相特性に基づいて位相を補正することを
特徴とする信号再生方法。 - 【請求項2】 上記垂直磁気記録媒体がCo−Cr系金
属磁性薄膜を磁性層とするCo−Cr系垂直磁気記録媒
体であることを特徴とする請求項1記載の信号再生方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22461592A JPH0652507A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 信号再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22461592A JPH0652507A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 信号再生方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0652507A true JPH0652507A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16816495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22461592A Withdrawn JPH0652507A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 信号再生方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0652507A (ja) |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP22461592A patent/JPH0652507A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |