JPH09198804A - デジタル信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、特殊再生時に再生信号の一部が取
り出せなくなるという問題や、再生信号とそこから抽出
されたクロックとの間の位相がずれてエラーレートが増
加するという問題を解決し、特殊再生時のエラーレート
を改善し得るデジタル信号再生装置を提供するものであ
る。 【解決手段】所定のデジタル変調処理が施されたデジタ
ル信号が記録された記録媒体と、この記録媒体から得ら
れた再生信号にデコード処理を施して３値信号を生成す
る信号処理手段と、この信号処理手段から出力された３
値信号を基準レベルと比較して２値信号に変換する変換
手段と、記録媒体の特殊再生状態で得られた再生信号の
エンベロープ成分を取り出す検波手段と、この検波手段
で取り出された再生信号のエンベロープ成分に基づいて
変換手段で用いる基準レベルを変化させる制御手段とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば磁気テー
プにヘリカルスキャン方式で記録されたデジタル画像信
号等を再生するデジタル信号再生装置に係り、特にその
特殊再生機能を実現するための構成に改良を施したもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、デジタル化された画像信
号を磁気テープ等の記録媒体に記録して再生するデジタ
ル信号記録再生システムとして、現在では、記録すべき
デジタル画像信号にインターリーブドＮＲＺＩ（Non Re
turn to Zero Inverted ）変調処理を施し、再生時にパ
ーシャルレスポンスクラス４方式のデコード処理を施し
て、元の画像信号を得るようにしたものが開発されてい
る。

【０００３】図４は、この方式による変調及びデコード
処理を用いたデジタル信号記録再生システムの概略を示
している。まず、図４（ａ）は、デジタル信号記録シス
テムを示すもので、入力端子１１に供給されたデジタル
画像信号は、加算回路１２ａ及び２つの１ビット遅延回
路１２ｂ，１２ｃよりなるプリコーダ１２に供給され
て、インターリーブドＮＲＺＩ変調処理が施される。そ
して、このプリコーダ１２から出力された画像信号は、
減算回路１３ａ及び１ビット遅延回路１３ｂよりなる磁
気記録回路１３に供給された後、出力端子１４を介して
図示しない磁気テープへの記録に供される。

【０００４】また、図４（ｂ）は、デジタル信号再生シ
ステムを示すもので、上記磁気テープから再生された画
像信号は、入力端子１５を介した後、加算回路１６ａ及
び１ビット遅延回路１６ｂよりなる再生デコーダ１６に
供給されて、パーシャルレスポンスクラス４方式のデコ
ード処理が施される。そして、この再生デコーダ１６か
ら出力された画像信号は、符号検出回路１７に供給され
て２種類のスレッショルドレベル“１”，“−１”でレ
ベル比較されることにより２値信号に変換された後、出
力端子１８から取り出される。

【０００５】このような方式による変調及びデコード処
理がデジタル信号記録再生システムに盛んに適用される
ようになった理由としては、変調及びデコード処理系を
通した場合の系の伝送路周波数特性が、図５に示すよう
に、低域周波数と高域周波数とを相対的に必要とせず、
磁気テープを利用した記録再生システムの伝送特性に合
致するからである。

【０００６】ところで、上記の方式による変調及びデコ
ード処理を施した場合、図６（ａ）に示すようなデジタ
ル画像信号は、インターリーブドＮＲＺＩ変調処理が施
されることにより、そのレベル“１”のときに極性反転
を生じる同図（ｂ）に示すような信号に変調されて、磁
気テープに記録される。そして、この磁気テープから再
生された図６（ｃ）に示すような画像信号は、再生デコ
ーダ１６でパーシャルレスポンスクラス４方式のデコー
ド処理が施されることにより、１ビット分遅延された同
図（ｄ）に示す信号と加算されて、同図（ｅ）に示すよ
うな信号に変換される。

【０００７】この場合、磁気テープから再生された画像
信号に、再生デコーダ１６でパーシャルレスポンスクラ
ス４方式のデコード処理を施しているため、再生デコー
ダ１６からの出力信号を３値信号とみなすことが必要と
なり、この３値信号を符号検出回路１７により２値信号
に変換することが必要となる。

【０００８】一方、このようなデジタル信号再生システ
ムにおいて、磁気テープから再生された画像信号からク
ロックを抽出する手法としては、図７（ａ），（ｂ）に
示すような２種類の手段が考えられている。まず、図７
（ａ）において、磁気テープから再生された画像信号
は、入力端子１９を介して、位相等化回路２０ａ，振幅
等化回路２０ｂ及びＬＰＦ（Low Pass Filter ）２０ｃ
よりなる周波数特性等化部２０により波形等化された
後、再生デコーダ２１でパーシャルレスポンスクラス４
方式のデコード処理が施され、符号検出回路２２で３値
信号から２値信号への変換処理が施されて、出力端子２
３から取り出される。

【０００９】この場合、周波数特性等化部２０により波
形等化された画像信号は、ＬＰＦ２４ａ及びＰＬＬ（Ph
ase Locked Loop ）２４ｂよりなるクロック抽出部２４
に供給されることにより、画像信号に同期したクロック
が抽出され、符号検出回路２２の変換処理に供されると
ともに、出力端子２５から取り出される。

【００１０】また、図７（ｂ）において同図（ａ）と同
一部分に同一符号を付して示すと、符号検出回路２２で
２値信号に変換された画像信号は、エッジ検出回路２６
に供給されてその極性反転時点が検出される。そして、
このエッジ検出回路２６の検出出力が、ＰＬＬで構成さ
れたクロック抽出部２７に供給されることにより、画像
信号に同期したクロックが抽出され、符号検出回路２２
の変換処理に供されるとともに、出力端子２８から取り
出される。

【００１１】図７（ａ），（ｂ）に示した手段にはそれ
ぞれ一長一短があるが、ここでは、図７（ｂ）に示した
手段を採用した場合を考える。そして、図７（ｂ）に示
したクロック抽出手段を採用したデジタル信号再生シス
テムにおいて、例えば早送り再生、巻き戻し再生及び２
倍速再生等のように、磁気テープの走行速度を記録時よ
りも高速で再生する特殊再生を行なった場合を考える。

【００１２】すると、例えば早送り再生時には、図示し
ない再生用ヘッドから得られる画像信号は、通常再生時
の平坦なエンベロープとはおよそ異なり、図８（ａ）に
示すような三角状のエンベロープとなる。この図８
（ａ）に示すような三角状のエンベロープを有する画像
信号が、図７（ｂ）に示した入力端子１９に入力された
場合、発生する問題点は以下の２つである。

【００１３】第１に、図７（ｂ）に示した符号検出回路
２２において、三角状のエンベロープを有する画像信号
のレベルが低い部分（谷の部分）では、２種類のスレッ
ショルドレベル“１”，“−１”に無関係に、符号検出
回路２２からは、図８（ｂ）に示すように出力が発生し
ないことになる。

【００１４】もともと、特殊再生時に得られる三角状の
エンベロープを有する画像信号の谷の部分は、出力レベ
ルが低く、Ｃ／Ｎ（Carrier to Noise Ratio）が悪いた
め、それほど信号として必要な部分ではないが、スレッ
ショルドの設定レベルに応じておよそ半分の期間、画像
信号が得られないということは、クロック抽出部２７を
構成するＰＬＬの放電を招くことにもなり、問題とな
る。

【００１５】第２に、符号検出回路２２に入力される画
像信号レベルが、図９（ａ）に示すように変わると、２
種類のスレッショルドレベル“１”，“−１”は一定で
あるが、その出力信号には、同図（ｂ）に示すように入
力画像信号に対して位相ずれが発生する。このため、特
殊再生時に、図９（ｃ）に示すような三角状のエンベロ
ープを有する画像信号が符号検出回路２２に供給された
場合、クロック抽出部２７を構成するＰＬＬは、その位
相ずれを打ち消すように補正動作を行なうことになる。

【００１６】つまり、このときのＰＬＬ検波電圧を観測
すると、図９（ｄ）に示すように、入力画像信号のレベ
ル変動による位相ずれに対応している。ところが、この
位相ずれは、符号検出回路２２により発生しているもの
であって、本来発生しているものではないため、補正さ
れることにより抽出されたクロックと２値信号との間の
位相がずれることになり、結果的にエラーレートを増加
させることになる。

【００１７】以上に述べた問題点に対処するために、従
来では、上記再生用ヘッドから得られた画像信号を増幅
するための再生増幅回路の後段に、ＡＧＣ（Automatic
GainContorol ）回路を設置して、図１０（ａ）に示す
ような三角状のエンベロープを有する画像信号を、同図
（ｂ）に示すように極力平坦にするように工夫してい
る。

【００１８】ただし、ＡＧＣ回路のみで上記の問題点全
てに対処しようとすると、ＡＧＣ回路の応答特性をかな
り速める必要がある。しかしながら、磁気テープを使用
するデジタル信号記録再生システムのように、Ｃ／Ｎ比
がさほど良くないシステムにおいては、逆にＡＧＣ応答
が速すぎると、再生ノイズもしくは再生エンベロープ出
力の変動に対して過分に応答し、ＡＧＣ出力に髭状波形
が発生したり性能（エラーレート等）の劣化を招くとい
う問題が生じている。また、回路特性的にＡＧＣ回路の
応答を速めることができない場合もあるため、上述した
全ての問題点にＡＧＣ回路だけで対処することは非常に
困難である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、再生さ
れた画像信号に、パーシャルレスポンスクラス４方式の
デコード処理を施し、その結果得られた３値信号を２値
信号に変換する、従来のデジタル信号再生装置では、特
殊再生時に再生出力エンベロープが三角状になるため、
再生信号の一部が取り出せなくなるという問題や、再生
信号とそこから抽出されたクロックとの間の位相がずれ
てエラーレートが増加するという問題が生じている。ま
た、この問題に対処するための手段として、ＡＧＣ回路
を設置することが考えられているが、このＡＧＣ回路の
みで全ての問題点が解決されるものでもないという不都
合がある。

【００２０】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、特殊再生時に再生信号の一部が取り出せ
なくなるという問題や、再生信号とそこから抽出された
クロックとの間の位相がずれてエラーレートが増加する
という問題を解決し、特殊再生時のエラーレートを改善
し得る極めて良好なデジタル信号再生装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデジタル
信号再生装置は、所定のデジタル変調処理が施されたデ
ジタル信号が記録された記録媒体と、この記録媒体から
得られた再生信号にデコード処理を施して３値信号を生
成する信号処理手段と、この信号処理手段から出力され
た３値信号を基準レベルと比較して２値信号に変換する
変換手段と、記録媒体の特殊再生状態で得られた再生信
号のエンベロープ成分を取り出す検波手段と、この検波
手段で取り出された再生信号のエンベロープ成分に基づ
いて変換手段で用いる基準レベルを変化させる制御手段
とを備えている。

【００２２】上記のような構成によれば、記録媒体の特
殊再生状態で得られた再生信号のエンベロープ成分に基
づいて、変換手段で用いる基準レベルを変化させるよう
にしたので、特殊再生時に再生信号の一部が取り出せな
くなるという問題や、再生信号とそこから抽出されたク
ロックとの間の位相がずれてエラーレートが増加すると
いう問題を解決し、特殊再生時のエラーレートを改善す
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１において、図
７（ｂ）と同一部分には同一符号を付している。すなわ
ち、再生用ヘッド２９で再生された画像信号は、ロータ
リートランス３０を介して再生増幅回路３１に導かれ増
幅される。この再生増幅回路３１から出力された画像信
号は、包絡線検波回路３２に供給されて、そのエンベロ
ープ成分が抽出される。

【００２４】この包絡線検波回路３２で抽出された画像
信号のエンベロープ成分は、増幅回路３３に供給されて
所定のレベルまで増幅された後、移相回路３４に供給さ
れて所定量移相される。つまり、位相回路３４からは、
再生増幅回路３１から出力された画像信号のエンベロー
プ成分に対応した信号が発生され、この信号が、符号検
出回路２２に、そのスレッショルドレベル“１”，“−
１”を制御するための基準レベルとして印加される。

【００２５】図２は、符号検出回路２２の詳細を示して
いる。すなわち、入力端子２２ａには、前記再生デコー
ダ２１から出力される画像信号（３値信号）が供給され
ている。この入力端子２２ａに供給された画像信号は、
レベル比較回路２２ｂ，２２ｃの各一方の入力端に供給
されている。また、入力端子２２ｄには、前記移相回路
３４から出力される基準レベルが供給されている。

【００２６】この入力端子２２ｄに供給された基準レベ
ルは、まず、定電圧源２２ｅから発生される基準レベル
と、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して加算されることにより、上
記スレッショルドレベル“１”として、レベル比較回路
２２ｂの他方の入力端に印加されている。また、上記入
力端子２２ｄに供給された基準レベルは、定電圧源２２
ｆから発生される基準レベルと、抵抗Ｒ３，Ｒ４を介し
て加算されることにより、上記スレッショルドレベル
“−１”として、レベル比較回路２２ｃの他方の入力端
に印加されている。

【００２７】そして、レベル比較回路２２ｂは、入力端
子２２ａに供給された画像信号のレベルが、スレッショ
ルドレベル“１”よりも高いとき論理値“１”を出力
し、スレッショルドレベル“１”よりも低いとき論理値
“０”を出力する。また、レベル比較回路２２ｃは、入
力端子２２ａに供給された画像信号のレベルが、スレッ
ショルドレベル“−１”よりも低いとき論理値“１”を
出力し、スレッショルドレベル“−１”よりも高いとき
論理値“０”を出力する。これらレベル比較回路２２
ｂ，２２ｃの出力は、２入力オア回路２２ｇに供給され
て論理和演算された後、出力端子２２ｈから取り出され
る。

【００２８】このような構成によれば、特殊再生時に、
入力端子２２ａに、図３（ａ）に示すような三角状のエ
ンベロープを有する画像信号が供給されると、レベル比
較回路２２ｂ，２２ｃの各他方の入力端には、図３
（ａ）に点線で示すように、入力された画像信号のレベ
ルの変動に対応してレベルの変動するスレッショルドレ
ベル“１”，“−１”が、それぞれ印加されることにな
る。

【００２９】すなわち、特殊再生時に三角状に変動する
画像信号のエンベロープレベルに追随させるように、ス
レッショルドレベル“１”，“−１”を変動させるよう
にしたので、符号検出回路２２からは、先に図８（ｂ）
に示したように全体のおよそ半分もの期間、画像信号が
得られなくなるということはなくなり、図３（ｂ）に斜
線で示すように、大部分の期間で画像信号を得ることが
できるようになる。このため、クロック抽出部２７を構
成するＰＬＬの放電等による不安定さを改善することが
できる。

【００３０】また、従来のように、スレッショルドレベ
ル“１”，“−１”が固定であることによる、抽出クロ
ックの画像信号レベルに対する位相ずれも減少させるこ
とが可能となるので、ＰＬＬの検波電圧も図３（ｃ）に
示すようにレベル変動が少なくなり、特殊再生時のエラ
ーレートを改善することができる。

【００３１】ここで、上記した実施の形態では、デジタ
ル化された画像信号が記録された記録媒体を特殊再生す
ることについて説明したが、記録媒体に記録される信号
としては画像信号に限るものではなく、例えばコンピュ
ータに使用されるデータ等であってもよいものである。
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるもの
ではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
特殊再生時に再生信号の一部が取り出せなくなるという
問題や、再生信号とそこから抽出されたクロックとの間
の位相がずれてエラーレートが増加するという問題を解
決し、特殊再生時のエラーレートを改善し得る極めて良
好なデジタル信号再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るデジタル信号再生装置の実施の
形態を示すブロック構成図。

【図２】同実施の形態における符号検出回路の詳細を示
すブロック構成図。

【図３】同実施の形態における各部の信号波形を示す
図。

【図４】デジタル信号記録再生システムの概略を示すブ
ロック構成図。

【図５】同システムにおける伝送路の周波数特性を示す
図。

【図６】同システムにおける各部の信号波形を示す図。

【図７】同システムにおけるクロックの抽出手段を示す
ブロック構成図。

【図８】同システムにおける特殊再生時の第１の問題点
を説明するために示す図。

【図９】同システムにおける特殊再生時の第２の問題点
を説明するために示す図。

【図１０】同システムに使用されたＡＧＣ回路の応答例
を示す図。

【符号の説明】

１１…入力端子、 １２…プリコーダ、 １３…磁気記録回路、 １４…出力端子、 １５…入力端子、 １６…再生デコーダ、 １７…符号検出回路、 １８…出力端子、 １９…入力端子、 ２０…周波数特性等化部、 ２１…再生デコーダ、 ２２…符号検出回路、 ２３…出力端子、 ２４…クロック抽出部、 ２５…出力端子、 ２６…エッジ検出回路、 ２７…クロック抽出部、 ２８…出力端子、 ２９…再生用ヘッド、 ３０…ロータリートランス、 ３１…再生増幅回路、 ３２…包絡線検波回路、 ３３…増幅回路、 ３４…移相回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のデジタル変調処理が施されたデジ
   タル信号が記録された記録媒体と、この記録媒体から得
   られた再生信号にデコード処理を施して３値信号を生成
   する信号処理手段と、この信号処理手段から出力された
   ３値信号を基準レベルと比較して２値信号に変換する変
   換手段と、前記記録媒体の特殊再生状態で得られた再生
   信号のエンベロープ成分を取り出す検波手段と、この検
   波手段で取り出された再生信号のエンベロープ成分に基
   づいて前記変換手段で用いる基準レベルを変化させる制
   御手段とを具備してなることを特徴とするデジタル信号
   再生装置。
2. 【請求項２】 前記記録媒体に記録されたデジタル信号
   には、インターリーブドＮＲＺＩ方式の変調処理が施さ
   れ、前記信号処理手段は、前記記録媒体から得られた再
   生信号に、パーシャルレスポンスクラス４方式のデコー
   ド処理を施すことを特徴とする請求項１記載のデジタル
   信号再生装置。
3. 【請求項３】 前記記録媒体は、磁気テープであること
   を特徴とする請求項１記載のデジタル信号再生装置。