JPH1186442A - 情報再生装置 - Google Patents
情報再生装置Info
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- JPH1186442A JPH1186442A JP9241497A JP24149797A JPH1186442A JP H1186442 A JPH1186442 A JP H1186442A JP 9241497 A JP9241497 A JP 9241497A JP 24149797 A JP24149797 A JP 24149797A JP H1186442 A JPH1186442 A JP H1186442A
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- G—PHYSICS
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- Signal Processing (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
広い周波数帯域に渡る再生とを両立することができると
共に、記録情報に忠実で正確な再生ができ、更に再生速
度の変化にも対応して有効に雑音を除去し得る情報再生
装置を提供する。 【解決手段】 DVD1から読み出したアナログ再生信
号Spを所定の標本化周波数を有するクロック信号Sclk
を用いて標本化してディジタル再生信号Sqを生成し、
次に、ディジタルハイパスフィルタ7において、ディジ
タル再生信号Sqにおけるゼロレベルに最も近いゼロク
ロス標本値を当該ゼロレベルに一致させるようにしてデ
ィジタル再生信号Sqを補正すると共に、ディジタルハ
イパスフィルタ7におけるカットオフ周波数以下の直流
成分を含む雑音の低周波成分を低減し、ビタビ復号回路
8及び復調回路9で復調する。信号成分としての低周波
成分は通過させると共に、外乱等による雑音の低周波成
分は低減することができる。
Description
isk)又はDVD(CDに対して約7倍程度の記録容量
を有する光ディスク)等に記録されているディジタル記
録情報を再生する情報再生装置の技術分野に属する。
タル記録情報として光ディスクに記録したCD又はDV
Dが広く一般化している。また、当該CD又はDVDを
コンピュータの外部記憶装置として利用する、いわゆる
CD−ROM(CD-Read OnlyMemory)又はDVD−R
OM(DVD-Read Only Memory)も広く一般化して
いる。
おいては、光ディスクに照射した光ビームの反射光を受
光して上記ディジタル記録情報に対応するアナログ再生
信号を得、当該アナログ再生信号の高域減衰特性をイコ
ライザ等により補正した後、アナログハイパスフィルタ
に入力してアナログ再生信号に含まれている直流成分を
除去した後二値化して、上記ディジタル記録情報を再生
していた。
の再生装置についてその概要を説明する。
は、スピンドルモータ100と、スピンドルサーボ回路
101と、ピックアップ102と、アンプ103と、ア
ナログイコライザ104と、アナログハイパスフィルタ
105と、コンパレータ106と、サンプラ107と、
PLL(Phase Locked Loop)108と、復調回路1
09と、誤り訂正回路110と、インターフェース11
1とにより構成されている。
は、コンデンサ112と、抵抗113により構成されて
いる。
ーボ回路101の制御の下、DVD1を所定の回転数で
回転させる。
ピックアップ102は光ビームBを照射し、その反射光
を電気信号に変換してDVD1に記録されているディジ
タル記録情報に対応する再生信号Sppを生成し、アンプ
103に出力する。
号Sppを所定の増幅率で増幅し、アナログイコライザ1
04に出力する。
来的に高域減衰特性を有する再生信号Sppの高域部分を
強調し、周波数特性を補正する。
信号Sppは、DVD1の反射率変動や屈折率変動、光ビ
ームBのサーボ機構の追従誤差等に起因する低い周波数
の雑音成分を含んでいる。そこで、当該周波数特性が補
正された再生信号Sppは、アナログハイパスフィルタ1
05に入力され、当該アナログハイパスフィルタ105
により直流成分を含む当該低周波雑音成分が除去され、
アナログ再生信号Spとして出力される。このアナログ
再生信号Spにおいては、その中心レベルが予め設定さ
れた基準電圧と一致していることとなる。
生信号Spの電圧と上記予め設定されている基準電圧
(例えば、ゼロ電位レベル)とを比較し、“1”又は
“0”のパルス信号(DVD1に記録されている記録情
報に対応したパルス信号)So'を出力する。
信号So'に位相同期したクロック信号を生成する。
からのクロック信号に基づいてコンパレータ106から
のパルス信号So'をサンプリングし、ディジタル記録情
報に対応するディジタルデータを出力する。
路109において所定の復調方式(例えば、DVD1の
記録情報を再生するときには8/16復調方式)により
復調され、誤り訂正回路110において誤り訂正が施さ
れた後、インターフェース111を介して外部の例えば
ホストコンピュータ等に出力される。
カットオフ周波数fcは、コンデンサ112の容量を
C、抵抗113の抵抗値をRとすると、
おいては、通常の音楽再生のときの整数倍の回転速度で
回転させつつ記録されているディジタル記録情報を読み
出す倍速再生や、CD−ROM又はDVD−ROMのデ
ィスク上の位置によって再生速度を異ならせる可変速再
生が一般的に行われている。
場合を例に取ると、当該DVDに記録されているディジ
タル記録情報を再生した場合に、その周波数帯域(上記
再生信号Sppの周波数帯域)は概ね数百ヘルツから数メ
ガヘルツの帯域に分布している。これに対して、外乱等
の再生に不要な雑音の周波数帯域は直流から概ね数十キ
ロヘルツまでの帯域に分布している。
での周波数帯域については、外乱による雑音と本来再生
すべきディジタル記録情報とが共存している。よって、
従来のアナログハイパスフィルタを用いた場合には、雑
音を完全に除去できるようにカットオフ周波数を高く設
定するとディジタル記録情報の低周波成分も除去してし
まい、他方、ディジタル記録情報が完全に通過できるよ
うにカットオフ周波数を低く設定すると雑音も通過させ
てしまい、結局、雑音の除去とディジタル記録情報の通
過とを両立させることが困難であるという問題点があっ
た。
記録情報は、周知のように、複数種類の長さのピットの
組み合わせにより記録されている。このとき、例えば図
7に示すように、当該ディジタル記録情報としての記録
符号Siにおいて、長さPlの長いハイレベルが連続した
後、長さPsの短いハイレベルが連続したとすると、記
録符号Siの波形は図7最上段に示すようになる。ここ
で、図7最上段中の点線は記録符号Siの平均値を示し
ており、前半(長さPlの長いハイレベルが連続する期
間)は平均値は高めとなり、後半(長さPsの短いハイ
レベルが連続する期間)は平均値が低めとなる。この平
均値の変動がディジタル記録情報の低周波成分に相当し
ている。なお、この場合、DVDの記録面上では長いピ
ットが連続した後、短いピットが連続することとなる。
生することにより記録符号Siに対応して得られる再生
信号Sppは図7中2段目に示す波形となる。ここで、図
7中2段目における点線は再生信号Sppにおける平均値
を示しており、上記記録符号Siに対応して前半は平均
値が高めとなっており、後半は平均値が低めとなってい
る。更に、黒丸は再生信号Sppとゼロ電位レベルとの交
点であるゼロクロス点を示している。
ィルタ105を通して得られるアナログ再生信号Sp
は、図7中上から3段目に示す波形となる。ここで、点
線は、再生信号Spp等の場合と同様にアナログ再生信号
Spの平均値を示しており、黒丸は、アナログ再生信号
Spにおける再生信号Sppのゼロクロス点に対応する点
を示している。
スフィルタ105が再生信号Sppの低周波成分を除去し
た結果、アナログ再生信号Spの平均値については、前
半も後半も同じ一定のゼロ電位レベルとなる。また、再
生信号Sppにおけるゼロクロス点(黒丸)は、アナログ
再生信号Spにおいては前半はゼロ電位レベルより低い
負レベルとなり、後半はゼロ電位レベルよりも高い正レ
ベルとなる。すなわち、再生信号Sppの段階でゼロクロ
ス点であったところが、アナログ再生信号Spでは正側
又は負側にずれることとなる。
電位レベルよりも高いか又は低いか、すなわち、正か又
は負かのみをコンパレータ106で検出して再生する
と、図7中最下段に示す波形を有するパルス信号So'と
なるが、このパルス信号So'におけるハイレベル期間の
長さPl'又はPs'は、上記記録符号Siにおけるハイレ
ベル期間の長さPl又はPsとは異なった長さとなってい
る。
スフィルタがディジタル記録情報の低周波成分を除去し
た結果、再生すべきディジタル記録情報とは異なった情
報を再生してしまうという問題点があることを示してい
る。
においては、再生されるアナログ再生信号の周波数帯域
も変化するが、従来のアナログハイパスフィルタではカ
ットオフ周波数が一定であるため、当該周波数帯域の変
化に対応して有効に雑音成分を除去できないという問題
点もあった。
なされたもので、その課題は、雑音成分の有効な除去と
記録情報のなるべく広い周波数帯域に渡る再生とを両立
することが可能であると共に、記録情報に忠実で正確な
再生ができ、且つ再生速度の変化にも対応して有効に雑
音を除去して記録情報を再生し得る情報再生装置を提供
することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、DVD等の記録媒体に
記録されているディジタル記録情報を当該記録媒体から
読み出し、再生信号を生成するピックアップ等の生成手
段と、前記再生信号を、予め設定された所定の標本化周
波数を有する標本化クロック信号を用いて標本化し、標
本化再生信号を出力するA/D変換器等の標本化手段
と、前記標本化再生信号に含まれる標本値であって、当
該標本化再生信号におけるゼロレベルに最も近い標本値
であるゼロクロス標本値を当該標本化再生信号から抽出
することにより、当該標本化再生信号の直流レベルを検
出するゼロクロス検出部等の検出手段と、前記検出され
た直流レベルを前記標本化再生信号における各標本値か
ら減算することにより当該標本化再生信号を補正し、補
正標本化再生信号を出力するディジタルハイパスフィル
タ等の補正手段と、前記補正標本化再生信号を復号し、
前記ディジタル記録情報を再生するビタビ復号回路、復
調回路等の再生手段と、を備える。
成手段は、ディジタル記録情報を記録媒体から読み出
し、再生信号を生成する。
クロック信号を用いて標本化し、標本化再生信号を出力
する。
本化再生信号から抽出することにより、当該標本化再生
信号の直流レベルを検出する。
ルを標本化再生信号における各標本値から減算すること
により当該標本化再生信号を補正し、補正標本化再生信
号を出力する。
を復号し、ディジタル記録情報を再生する。
ルを標本化再生信号の各標本値から減算して標本化再生
信号を補正するので、再生信号における低域成分が低減
された場合でも、当該低減成分を復元することができ
る。
記載の発明は、DVD等の記録媒体に記録されているデ
ィジタル記録情報を当該記録媒体から読み出し、再生信
号を生成するピックアップ等の生成手段と、前記再生信
号を、予め設定された所定の標本化周波数を有する標本
化クロック信号を用いて標本化し、標本化再生信号を出
力するA/D変換器等の標本化手段と、前記標本化再生
信号を補正して補正標本化再生信号を生成する補正手段
であって、前記補正標本化再生信号に含まれる標本値で
あり且つ当該補正標本化再生信号におけるゼロレベルに
最も近い標本値であるゼロクロス標本値を当該ゼロレベ
ルに一致させて前記標本化再生信号を補正し、前記補正
標本化再生信号を出力するディジタルハイパスフィルタ
等の補正手段と、前記補正標本化再生信号を復号し、前
記ディジタル記録情報を再生するビタビ復号回路、復調
回路等の再生手段と、を備える。
成手段は、ディジタル記録情報を記録媒体から読み出
し、再生信号を生成する。
クロック信号を用いて標本化し、標本化再生信号を出力
する。
おけるゼロクロス標本値をゼロレベルに一致させること
により標本化再生信号を補正し、補正標本化再生信号を
出力する。
を復号し、ディジタル記録情報を再生する。
クロス標本値をゼロレベルに一致させて標本化再生信号
を補正するので、再生信号における低域成分が低減され
た場合でも、当該低減成分を復元することができる。
記載の発明は、請求項2に記載の情報再生装置におい
て、前記補正手段は、前記補正標本化再生信号に含まれ
る各標本値について、隣接する二つの当該標本値の極性
が変化したとき、当該二つの標本値のうち、絶対値が小
さい方の前記標本値を前記ゼロクロス標本値として抽出
するゼロクロス検出回路等の抽出手段と、前記抽出され
た夫々のゼロクロス標本値を、前記標本化再生信号にお
ける複数周期に渡って平均化し、平均値を出力する平均
化回路等の平均化手段と、前記出力された平均値を前記
標本化再生信号における夫々の前記標本値から減算する
ことにより、前記補正標本化再生信号を出力する減算回
路等の減算手段と、を備える。
求項2に記載の発明の作用に加えて、補正手段に含まれ
る抽出手段は、補正標本化再生信号に含まれる各標本値
について、隣接する二つの標本値の極性が変化したと
き、当該二つの標本値のうち、絶対値が小さい方の標本
値をゼロクロス標本値として抽出する。
抽出された夫々のゼロクロス標本値を、標本化再生信号
における複数周期に渡って平均化し、平均値を出力す
る。
標本化再生信号における夫々の標本値から減算すること
により、補正標本化再生信号を出力する。
号を補正するので、正確な補正標本化再生信号を生成す
ることができる。
記載の発明は、請求項3に記載の情報再生装置におい
て、前記補正手段は、前記補正標本化再生信号における
各標本値と前記複数周期に渡る前記ゼロクロス標本値の
いずれか一方を選択する選択回路等の選択手段を更に備
え、前記平均化手段は、選択された前記補正標本化再生
信号における各標本値又は前記複数周期に渡る前記ゼロ
クロス標本値のいずれか一方を平均化し、前記平均値を
出力するように構成される。
求項3に記載の作用に加えて、補正手段に含まれる選択
手段は、補正標本化再生信号における各標本値と複数周
期に渡るゼロクロス標本値のいずれか一方を選択する。
本化再生信号における各標本値又は複数周期に渡るゼロ
クロス標本値のいずれか一方を平均化し、平均値を出力
する。
理が実行されることを未然に防止できる。
記載の発明は、請求項4に記載の情報再生装置におい
て、前記選択手段は、前記標本化クロック信号と前記再
生信号とが同期していないとき、前記補正標本化再生信
号における各標本値を選択して前記平均化手段に出力す
ると共に、前記標本化クロック信号と前記再生信号とが
同期しているとき、前記複数周期に渡る前記ゼロクロス
標本値を選択して前記平均化手段に出力するように構成
される。
求項4に記載の発明の作用に加えて、選択手段が、標本
化クロック信号と再生信号とが同期していないとき、補
正標本化再生信号における各標本値を選択して平均化手
段に出力すると共に、標本化クロック信号と再生信号と
が同期しているとき、複数周期に渡るゼロクロス標本値
を選択して平均化手段に出力するので、標本化クロック
信号と再生信号とが同期していないときの誤動作を防止
できると共に、同期回復後は直ちに正確な補正処理を開
始できる。
記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の
情報再生装置において、前記補正手段は、前記標本化再
生信号における予め設定された所定のディジタルカット
オフ周波数未満の低周波成分を低減すると共に、前記デ
ィジタルカットオフ周波数は前記標本化周波数に対応し
て変化するように構成される。
求項1から5のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、補正手段が標本化再生信号における所定のディジタ
ルカットオフ周波数未満の低周波成分を低減すると共
に、ディジタルカットオフ周波数が標本化周波数に対応
して変化する。
ィルタとして機能することとなるので、外乱等に起因す
る雑音信号のうち、ディジタルカットオフ周波数未満の
周波数成分を低減することができる。
も、補正手段による雑音の低周波成分の低減を有効に行
うことができる。
記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の
情報再生装置において、前記再生手段は、ビタビ復号方
式を用いた再生手段であるように構成される。
求項1から6のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、再生手段がビタビ復号方式を用いた再生手段である
ので、補正標本化再生信号のS/N比が低い場合等であ
っても、正確に復号再生を実行することができる。
について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明
する実施の形態は、記録媒体としてのDVDの情報記録
面にピットを用いて記録されているディジタル記録情報
を再生する情報再生装置に対して本発明を適用した実施
の形態である。
を用いて説明する。
報再生装置Sは、生成手段としてのピックアップ2と、
アンプ3と、アナログハイパスフィルタ4と、標本化手
段としてのA/D変換器5と、ディジタルイコライザ6
と、補正手段としてのディジタルハイパスフィルタ7
と、再生手段としてのビタビ復号回路8と、再生手段と
しての復調回路9と、誤り訂正回路10と、インターフ
ェース11と、クロック発生回路12と、スピンドルサ
ーボ回路13と、スピンドルモータ14とにより構成さ
れている。
減算手段としての減算回路20と、平均化手段としての
平均化回路21と、抽出手段としてのゼロクロス検出回
路22とにより構成されている。このとき、上記減算回
路20と平均化回路21とゼロクロス検出回路22と
は、一の閉ループを構成している。
ているDVD1は、図示しないCPUにより制御される
スピンドルサーボ回路13により駆動されるスピンドル
モータ14により回転駆動される。このとき、DVD1
を倍速再生する場合又は可変速再生する場合には、当該
DVD1は、夫々の再生態様に適合した回転数にて回転
駆動される。
DVD1の情報記録面に対してレーザ光である光ビーム
Bを照射し、当該光ビームBの反射光に基づいてDVD
1に記録されているディジタル記録情報に対応した波形
の再生信号Spp(具体的波形例は図7参照)を出力す
る。このとき、当該再生信号Sppの周波数帯域は、上述
のように数百ヘルツから数メガヘルツの帯域に分布して
いる。
VD1に照射する際には、図示しないサーボ制御回路に
より、当該光ビームBに対してトラッキングサーボ制御
及びフォーカスサーボ制御が施され、光ビームBがDV
D1上のトラックを正確にトラッキングすると共に情報
記録面上に正確に集光されている。
ppは、アンプ3により予め設定されている所定の増幅率
で増幅され、アナログハイパスフィルタ4に出力され、
当該アナログハイパスフィルタ4において、再生信号S
ppに含まれる低周波数の雑音が低減されてアナログ再生
信号Sp(具体的波形例は図7参照)として出力され
る。このとき、再生信号Sppに含まれているディジタル
記録情報に対応する低周波成分をできるだけ低減させな
いように、当該アナログハイパスフィルタ4におけるカ
ットオフ周波数は、例えば、1キロヘルツとされる。
換器5において、後述する標本化周波数を有するクロッ
ク信号Sclkに基づいて標本化され、ディジタルイコラ
イザ6において高周波成分を増幅するレベル補正が施さ
れてディジタル再生信号Sqとしてディジタルハイパス
フィルタ7に出力される。このとき、ディジタルイコラ
イザ6においてレベル補正が行われるのは、再生信号S
pp自体が、もともと高周波成分が減衰する特性を備えて
いるからである。
たディジタル再生信号Sqは、当該ディジタルハイパス
フィルタ7において、後述するクロック信号Sclkを用
いて、上述した低周波成分(アナログハイパスフィルタ
4により減衰された再生信号Sppの低周波成分)が復元
されると共に、外乱等の雑音の低周波成分が除去され、
補正ディジタル再生信号Srとして出力される。このと
き、雑音の低周波成分を十分除去できるように、当該デ
ィジタルハイパスフィルタ7におけるカットオフ周波数
は、例えば、10キロヘルツとされる。ここで、アナロ
グハイパスフィルタ4のカットオフ周波数よりも高く、
且つディジタルハイパスフィルタ7のカットオフ周波数
よりも低い周波数成分を有するディジタル記録情報につ
いては、後述するディジタルハイパスフィルタ7の動作
により低減されることなく補正ディジタル再生信号Sr
として出力される。
ら出力された補正ディジタル再生信号Srは、ビタビ復
号回路8においてビタビ復号方式を用いて復号されると
共に、復調回路9において復調され、復調信号Sdcとし
て出力される。
正回路10において誤り訂正処理が施され、インターフ
ェース11を介して外部の図示しないホストコンピュー
タにディジタル記録情報に対応する出力信号Soとして
出力される。
ロック発生回路12にも出力される。そして、当該クロ
ック発生回路12において、補正ディジタル再生信号S
rから検出した再生信号の周波数及び位相に基づいてA
/D変換器5及びディジタルハイパスフィルタ7に出力
すべき上記クロック信号Sclkが生成される。このと
き、DVD1を倍速再生又は可変速再生するときには、
夫々の再生速度に対応した標本化周波数のクロック信号
Sclkが出力される。より具体的には、例えば、DVD
1を標準の再生速度で再生するときには27メガヘルツ
のクロック信号Sclkが生成され、2倍速再生するとき
には54メガヘルツのクロック信号Sclkが生成され
る。
てより具体的には、例えば、補正ディジタル再生信号S
rからアナログ再生信号Spとクロック信号Sclkとの位
相誤差を検出し、この位相誤差をD/A変換した後、ロ
ーパスフィルタによって平均化して得られた制御電圧で
VCO(Voltage Controlled Oscillator;電圧制御
発振器)の発振周波数を制御することでアナログ再生信
号Spに同期したクロック信号Sclkを生成することがで
きる。
ィルタ7の細部構成及び動作について、図2乃至図4を
用いて説明する。
ルタ7は、減算回路20と、平均化回路21と、ゼロク
ロス検出回路22とにより構成されているが、このう
ち、減算回路20は、図2に示すように単一の減算器に
より構成されている。
ロップ40と、加算器41と、乗算器42とにより構成
されている。
リップフロップ30及び36と、絶対値検出回路31及
び32と、極性反転検出回路33と、比較回路34と、
選択回路35とにより構成されている。
る。
で標本化したものであるディジタル再生信号Sqがディ
ジタルハイパスフィルタ7に入力されると、減算回路2
0により当該ディジタル再生信号Sqにおける夫々の標
本値から平均化回路21の出力信号としての平均化信号
Stが減算され、上記補正ディジタル再生信号Srが出力
される。
上記ビタビ復号回路8に出力されると共に、ゼロクロス
検出回路22に出力される。このゼロクロス検出回路2
2は、補正ディジタル再生信号Srにおける隣接する二
つの標本値の極性が変化したとき、当該二つの標本値の
うち、絶対値が小さい方の標本値をゼロクロス標本値信
号Ssとして出力する機能を有する。
された補正ディジタル再生信号Srは、絶対値検出回路
31及び選択回路35に供給されると共に、上記クロッ
ク信号Sclkがタイミング信号として入力されているD
型フリップフロップ30に供給され、クロック信号Scl
kにおける1クロック分だけ遅延されて遅延補正ディジ
タル再生信号Sr として絶対値検出回路32及び選択
回路35に出力される。
は、遅延前の補正ディジタル再生信号Srにおける一の
標本値についてその絶対値を検出し、絶対値信号Saを
比較回路34に出力する。
延補正ディジタル再生信号Sr における上記一の標本
値の一つ前の標本値についてその絶対値を検出し、絶対
値信号Sa を比較回路34に出力する。
対値信号Sa及び絶対値信号Sa として入力される、補
正ディジタル再生信号Srにおいて隣接する二つの標本
値の絶対値を比較し、その小さい方の標本値を示す比較
信号Scを選択回路35に出力する。そして、選択回路
35は、入力される比較信号Scに基づいて、補正ディ
ジタル再生信号Sr及び遅延補正ディジタル再生信号Sr
として別に入力されている、補正ディジタル再生信号
Srにおいて隣接する二つの標本値を選択し、そのうち
の絶対値が小さい方の標本値を最小標本値信号Seとし
てD型フリップフロップ36に出力する。
的論理和回路には、補正ディジタル再生信号SrのMS
Bを示すMSB信号Smsbと遅延補正ディジタル再生信
号SrのMSBを示すMSB信号Smsb が入力されてい
る。ここで、補正ディジタル再生信号SrのMSB及び
遅延補正ディジタル再生信号Sr のMSBは、夫々の
再生信号における極性を示しているので、結果として、
極性反転検出回路33の出力信号である排他的論理和信
号Sexとしては、MSB信号SmsbとMSB信号Smsb
とが異なっているときのみ、すなわち、補正ディジタル
再生信号Srにおいて隣接する二つ標本値の極性が異な
っているときのみ「HIGH」となる排他的論理和信号
Sexが出力される。
れ、更に上記排他的論理和信号Sexがイネーブル端子に
入力されるD型フリップフロップ36においては、タイ
ミング信号として入力されているクロック信号Sclkに
基づいて、排他的論理和信号Sexが「HIGH」となる
タイミングで入力される最小標本値信号Seをゼロクロ
ス標本値信号Ssとして平均化回路21に出力する。
力される平均化回路21においては、加算器41と、ク
ロック信号Sclkがタイミング信号として入力されてい
るD型フリップフロップ40とが閉ループを構成してお
り、加算器41の出力信号は、乗算器42に出力される
と共にD型フリップフロップ40においてクロック信号
Sclkにおける一クロック分だけ遅延され、一クロック
後に加算器41に入力されるゼロクロス標本値信号Ss
と加算される。換言すると、加算器41とD型フリップ
フロップ40で構成される閉ループは、平均化回路21
に入力されるゼロクロス標本値信号Ssを一クロック毎
に累積加算する機能を有している。
器41の出力信号は、乗算器42においてk≪1である
定数kが乗算されることによりディジタル信号における
平均化処理が施され、上記平均化信号Stが生成されて
減算回路20に出力される。
1及びゼロクロス検出回路22の動作は、クロック信号
Sclkにおける一クロックを単位として繰り返される。
の時間軸に沿った全体動作を、図3を用いて説明する。
なお、図3はアナログ再生信号Spの平均値である直流
レベルが高めに(すなわち、正方向に)ずれている場合
を例として示している。ここで、ディジタル再生信号S
qはアナログ再生信号Spをクロック信号Sclkで標本化
したものであるから、ディジタル再生信号Sqのレベル
も高めにずれている。また、図3のディジタル再生信号
Sqにおいて黒丸で示したゼロクロス標本値(再生信号
Sppにおいてゼロクロス点であった点)も高めにずれて
いる。更に、補正ディジタル再生信号Srのレベルも当
初は高めにずれている。図3は、この補正ディジタル再
生信号Srのレベルが時間の経過と共に補正される場合
の動作波形を示している。
再生信号Sqにおける符号q1で示した標本値がディジタ
ルハイパスフィルタ7に入力されると、時間ゼロにおい
ては平均化信号Stはゼロレベルであるので、符号q1で
示した標本値はそのまま補正ディジタル再生信号Srに
おける符号r1で示す標本値として出力される。
は、上述した動作により、符号r1で示した標本値がゼ
ロクロス標本値信号Ssにおける符号s1で示した標本値
として出力される。そして、符号s1で示した標本値
は、時間ゼロにおいてはD型フリップフロップ40の出
力レベルがゼロレベルであるので、平均化回路21の加
算器41をそのまま通過し、乗算器42において定数k
が乗算され、平均化信号Stにおける符号t1で示した標
本値となる。そして符号t1で示した標本値は、減算器
20に出力されて次のクロックのタイミングでディジタ
ル再生信号Sqにおける符号q2で示される標本値から減
算される。
ゼロクロス標本値信号Ssにおける符号s4で示される標
本値として得られるのは、補正ディジタル再生信号Sr
における符号r4で示される標本値である。この符号r4
で示される標本値は、ディジタル再生信号Sqにおける
符号q4で示した標本値から平均化信号Stにおける符号
t3で示される標本値を減算したものである。そこで、
加算器41においては、D型フリップフロップ40に保
持されている標本値と符号s4で示される標本値とが加
算され、更に乗算器42において定数kが乗算され、平
均化信号Stにおける符号t4で示される標本値として減
算器20に出力される。
ロクロス標本値信号Ssにおける符号s7で示される標本
値として得られるのは、補正ディジタル再生信号Srに
おける符号r7で示される標本値である。この符号r7で
示される標本値は、ディジタル再生信号Sqにおける符
号q7で示した標本値から平均化信号Stにおける符号t
6で示される標本値を減算したものである。そこで、加
算器41においては、D型フリップフロップ40に保持
されている標本値と符号s7で示される標本値とが加算
され、更に乗算器42において定数kが乗算され、平均
化信号Stにおける符号t7で示される標本値として減算
器20に出力される。
路21及びゼロクロス検出回路22の動作が繰り返され
ることにより、図3に示すように平均化信号Stの標本
値は徐々に増加した後一定化し、これに伴って、図3に
示すように補正ディジタル再生信号Srの標本値につい
ては、そのゼロクロス標本値がゼロレベルに一致するよ
うになる。
号Sqにおいて正の方向にずれていたゼロクロス標本値
がゼロレベルと一致するように補正され、図3に示す補
正ディジタル再生信号Srが得られることとなる。
タ7のカットオフ周波数は、外乱等を効果的に除去する
と共にドロップアウト等からの復帰を早くするために、
なるべく高い周波数が選択され、具体的には、例えば、
10キロヘルツとされる。そして、このように高い周波
数をカットオフ周波数として設定しても、アナログハイ
パスフィルタ4のカットオフ周波数(本実施形態の場
合、1キロヘルツ)より高く、且つディジタルハイパス
フィルタ7のカットオフ周波数(本実施形態の場合、1
0キロヘルツ)より低い周波数成分を有するディジタル
記録情報については、ディジタルハイパスフィルタ7の
各構成部材の上述した動作(ディジタル再生信号Sqの
ゼロクロス標本値をゼロレベルに引き戻す動作)によ
り、ディジタルハイパスフィルタ7においても減衰され
ることなく通過して補正ディジタル再生信号Srとして
復号される。
kの周波数が変化した場合のディジタルハイパスフィル
タ7の動作について説明する。
(z)は、
伝達関数H(z)は
数伝達関数H(ω)は、
周波数であり、Tはクロック信号Sclkの周期である。
をfsとすると、
達関数H(f)は、
フィルタ7の周波数伝達特性は(f/fs)の関数であ
り、従って、クロック信号Sclkの周波数fsに従って、
当該周波数伝達特性(換言すれば、ディジタルハイパス
フィルタ7のカットオフ周波数)は自動的に最適に設定
される。
波数伝達特性(カットオフ周波数)が自動的に最適化さ
れる状態を具体的に図4を用いて説明する。なお、図4
においては、向かって左側の右上がり曲線がクロック信
号Sclkの周波数が5メガヘルツのときの周波数伝達特
性を示し、向かって右側の右上がり曲線がクロック信号
Sclkの周波数が50メガヘルツのときの周波数伝達特
性を示している。
clkの周波数が10倍になると、ディジタルハイパスフ
ィルタ7の周波数伝達特性を示す曲線の形状は同じ状態
を維持したままカットオフ周波数が10倍となっている
(図4中丸印で示す。)。すなわち、クロック信号Scl
kの周波数がn倍(nは自然数)となれば、自動的にカ
ットオフ周波数もn倍となり、更に周波数伝達特性も、
単純に周波数軸の値をn倍としたものと同一の周波数伝
達特性となる。
再生装置Sの動作によれば、補正ディジタル再生信号S
rにおけるゼロクロス標本値をゼロレベルに一致させる
ようにしてディジタル再生信号Sqを補正するので、再
生信号Sppにおける低域成分が低減された場合でも、当
該低減成分を復元することができる。
該雑音のうち、上記ディジタルハイパスフィルタ7のカ
ットオフ周波数未満の周波数成分を低減することができ
る。
閉ループを構成してディジタル再生信号Sqを補正する
ので、正確な補正ディジタル再生信号Srを生成するこ
とができ、正確にディジタル記録情報を再生することが
できる。
のカットオフ周波数が、例えば10キロヘルツと高く設
定されているので、再生信号Spp中にドロップアウト等
の信号欠落部分が含まれていても、補正ディジタル再生
信号Srを当該信号欠落から早期に復帰させることがで
きる。
ットオフ周波数がクロック信号Sclkの周波数の変化に
対応して変化するので、倍速再生又は可変速再生等によ
り再生信号Sppの周波数が変化した場合でも、ディジタ
ルハイパスフィルタ7における低周波数の雑音成分の低
減を有効に行うことができる。
ィジタル再生信号Srを復号するので、当該補正ディジ
タル再生信号SrのS/N比が低い場合等であっても、
正確に復号再生を実行することができる。
1において乗算器42を用いて定数kを乗算する構成と
したが、一般には、k≪1である。ここで、
1の出力信号を上記nの値に応じてビットシフトするこ
とにより簡易な構成で平均化信号Stを生成することが
できる。
て、図5を用いて説明する。なお、図5に示す構成にお
いて、図1に示す構成部材と同様の構成部材については
同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
おいては、アナログ再生信号Spとクロック信号Sclkと
の位相同期が取れていることが前提であったが、実際の
ディジタル記録情報の再生においては、常に、アナログ
再生信号Spとクロック信号Sclkとの位相同期が取れて
いるとは限らない。そして、当該位相同期が取れていな
い場合には、アナログ再生信号Spをその一周期毎に正
確に標本化することができず、結果としてゼロクロス検
出等が正確にできずにディジタルハイパスフィルタ7と
しての機能が十分に発揮されないこととなる。そこで、
第2実施形態では、クロック発生回路において上記位相
同期が取れているか否かを判定し、取れていないときは
ゼロクロス検出を行わずにディジタルハイパスフィルタ
7を動作させる構成としている。
態の情報再生装置S’は、第1実施形態の情報再生装置
Sの構成におけるクロック発生回路12に代えて、当該
クロック発生回路12と同様に上記補正ディジタル再生
信号Srに基づいてクロック信号Sclkを生成すると共
に、補正ディジタル再生信号Srとクロック信号Sclkと
の位相同期が取れているか否かを示すロック信号Slock
を生成するクロック発生回路12’を備えると共に、デ
ィジタルハイパスフィルタ7に代えて、上記ロック信号
Slockに基づいて、補正ディジタル再生信号Srとクロ
ック信号Sclkとの位相同期が取れていないとき、補正
ディジタル再生信号Srをそのまま平均化回路21に出
力すると共に、補正ディジタル再生信号Srとクロック
信号Sclkとの位相同期が取れているとき、ゼロクロス
検出回路22からのゼロクロス標本値としてのゼロクロ
ス標本値信号Ssを平均化回路21へ出力する選択手段
としての選択回路23を備えたディジタルハイパスフィ
ルタ7’を備えている。その他の情報再生装置S’の構
成は第1実施形態の情報再生装置Sの構成と同様である
ので、細部の説明は省略する。
は、上記選択回路23の動作により、補正ディジタル再
生信号Srとクロック信号Sclkとの位相同期が取れてい
ないとき、すなわち、アナログ再生信号Spとクロック
信号Sclkとの位相同期が取れていないときには、補正
ディジタル再生信号Srに含まれる全ての標本値が平均
化されて平均化信号Stとして減算回路20に出力され
る。そして、この動作により、補正ディジタル再生信号
Srの平均レベルがゼロレベルに一致することとなり、
結局、補正ディジタル再生信号Srのゼロクロス標本値
がゼロレベルに概略的に一致する。
ック信号Sclkとの位相同期が取れているとき、すなわ
ち、アナログ再生信号Spとクロック信号Sclkとの位相
同期が取れているときには、上述した第1実施形態の情
報再生装置Sと同様の動作が実行され、ディジタルハイ
パスフィルタ7’からは正確な補正ディジタル再生信号
Srが出力されることとなる。
S’の動作によれば、第1実施形態の情報再生装置Sの
効果に加えて、アナログ再生信号Spとクロック信号Sc
lkとが同期していないとき、補正ディジタル再生信号S
rの各標本値を選択して平均化すると共に、アナログ再
生信号Spとクロック信号Sclkとが同期しているとき第
1実施形態と同様の動作を実行するので、アナログ再生
信号Spとクロック信号Sclkとが同期していないときの
誤動作を防止できると共に、同期回復後は直ちに正確な
フィルタ処理を開始できる。
実施形態における平均化回路21では、ゼロクロス標本
値信号Ss又は補正ディジタル再生信号Sr内の各標本値
を累積加算する構成としたが、各標本値の極性を示す値
のみ、すなわち、「+1」又は「−1」のみを累積加算
し、その値に定数kを乗算して平均化信号Stとしても
よい。この場合には、結果的に補正ディジタル再生信号
Srが正又は負のいずれの方にずれているかのみを判定
して補正することとなり、加算器41及びD型フリップ
フロップ40のビット数を削減して構成することができ
る。
所定時間以上補正ディジタル再生信号Srにおける極性
反転がないときは、当該ゼロクロス検出回路21の出力
であるゼロクロス標本値信号Ssをゼロクリアしても良
い。これは、例えば、長いドロップアウトが発生して極
性反転が長い期間なった場合に、ゼロクロス標本値信号
Ssが前値を保持したままとなり、誤差が蓄積されるこ
とを防止するためである。
信号Srにおける極性反転があった場合のクロック信号
Sclkにおける一周期期間のみゼロクロス標本値信号Ss
を出力し、その他の期間ではゼロクロス標本値信号Ss
をゼロクリアするように構成してもよい。
け、上述のような誤差が蓄積されることを防止しても良
い。
SexをD型フリップフロップ40にも出力することで、
補正ディジタル再生信号Srにおける極性反転があった
ときのみゼロクロス標本値信号Ssの累積加算を実行す
るように構成しても良い。
は、ディジタルハイパスフィルタ7又は7’内の閉ルー
プを用いて補正ディジタル再生信号Srをフィードバッ
クすることによりディジタル再生信号Sqの直流レベル
を補正する構成としたが、これ以外に、上記ディジタル
再生信号Sqをゼロクロス検出回路22に直接入力する
ことにより、当該ディジタル再生信号Sqにおけるゼロ
クロス標本値を抽出し、その値を直接(平均化せずに)
元のディジタル再生信号Sqの各標本値から減算するよ
うに構成することもできる。このように構成しても、デ
ィジタル再生信号Sqにおいて消失している情報の低周
波成分を復元して正確にDVD1上のディジタル記録情
報を再生することができる。
発明によれば、標本化再生信号における直流レベルを標
本化再生信号の各標本値から減算して標本化再生信号を
補正するので、再生信号における低域成分が低減された
場合でも、当該低減成分を復元することができる。
ディジタル記録情報を正確且つ忠実に再生することがで
きる。
化再生信号におけるゼロクロス標本値をゼロレベルに一
致させるようにして標本化再生信号を補正するので、再
生信号における低域成分が低減された場合でも、当該低
減成分を復元することができる。
ディジタル記録情報を正確且つ忠実に再生することがで
きる。
に記載の発明の効果に加えて、閉ループを構成して標本
化再生信号を補正するので、正確な補正標本化再生信号
を生成することができ、正確にディジタル記録情報を再
生することができる。
に記載の効果に加えて、選択された補正標本化再生信号
における各標本値又は複数周期に渡るゼロクロス標本値
のいずれか一方を平均化し、平均値を出力するので、補
正手段において不正確な補正処理が実行されることを未
然に防止できる。
に記載の発明の効果に加えて、標本化クロック信号と再
生信号とが同期していないとき、補正標本化再生信号に
おける各標本値を選択すると共に、標本化クロック信号
と再生信号とが同期しているとき、複数周期に渡るゼロ
クロス標本値を選択するので、標本化クロック信号と再
生信号とが同期していないときの誤動作を防止できると
共に、同期回復後は直ちに正確な補正処理を開始でき
る。
から5のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、補
正手段がディジタルハイパスフィルタとして機能するこ
ととなるので、外乱等に起因する雑音信号のうち、ディ
ジタルカットオフ周波数未満の周波数成分を低減するこ
とができる。
化周波数の変化に対応して変化するので、再生信号の周
波数が変化した場合でも、補正手段における雑音の低周
波成分の低減を有効に行うことができる。
から6のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、ビ
タビ復号方式を用いて再生するので、補正標本化再生信
号のS/N比が低い場合等であっても、正確に復号再生
を実行することができる。
ブロック図である。
ブロック図である。
ミングチャートである。
の関係を示すチャート図である。
ブロック図である。
図である。
ングチャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】 記録媒体に記録されているディジタル記
録情報を当該記録媒体から読み出し、再生信号を生成す
る生成手段と、 前記再生信号を、予め設定された所定の標本化周波数を
有する標本化クロック信号を用いて標本化し、標本化再
生信号を出力する標本化手段と、 前記標本化再生信号に含まれる標本値であって、当該標
本化再生信号におけるゼロレベルに最も近い標本値であ
るゼロクロス標本値を当該標本化再生信号から抽出する
ことにより、当該標本化再生信号の直流レベルを検出す
る検出手段と、 前記検出された直流レベルを前記標本化再生信号におけ
る各標本値から減算することにより当該標本化再生信号
を補正し、補正標本化再生信号を出力する補正手段と、 前記補正標本化再生信号を復号し、前記ディジタル記録
情報を再生する再生手段と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。 - 【請求項2】 記録媒体に記録されているディジタル記
録情報を当該記録媒体から読み出し、再生信号を生成す
る生成手段と、 前記再生信号を、予め設定された所定の標本化周波数を
有する標本化クロック信号を用いて標本化し、標本化再
生信号を出力する標本化手段と、 前記標本化再生信号を補正して補正標本化再生信号を生
成する補正手段であって、前記補正標本化再生信号に含
まれる標本値であり且つ当該補正標本化再生信号におけ
るゼロレベルに最も近い標本値であるゼロクロス標本値
を当該ゼロレベルに一致させて前記標本化再生信号を補
正し、前記補正標本化再生信号を出力する補正手段と、 前記補正標本化再生信号を復号し、前記ディジタル記録
情報を再生する再生手段と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の情報再生装置におい
て、 前記補正手段は、 前記補正標本化再生信号に含まれる各標本値について、
隣接する二つの当該標本値の極性が変化したとき、当該
二つの標本値のうち、絶対値が小さい方の前記標本値を
前記ゼロクロス標本値として抽出する抽出手段と、 前記抽出された夫々のゼロクロス標本値を、前記標本化
再生信号における複数周期に渡って平均化し、平均値を
出力する平均化手段と、 前記出力された平均値を前記標本化再生信号における夫
々の前記標本値から減算することにより、前記補正標本
化再生信号を出力する減算手段と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の情報再生装置におい
て、 前記補正手段は、前記補正標本化再生信号における各標
本値と前記複数周期に渡る前記ゼロクロス標本値のいず
れか一方を選択する選択手段を更に備え、 前記平均化手段は、選択された前記補正標本化再生信号
における各標本値又は前記複数周期に渡る前記ゼロクロ
ス標本値のいずれか一方を平均化し、前記平均値を出力
することを特徴とする情報再生装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の情報再生装置におい
て、 前記選択手段は、前記標本化クロック信号と前記再生信
号とが同期していないとき、前記補正標本化再生信号に
おける各標本値を選択して前記平均化手段に出力すると
共に、前記標本化クロック信号と前記再生信号とが同期
しているとき、前記複数周期に渡る前記ゼロクロス標本
値を選択して前記平均化手段に出力することを特徴とす
る情報再生装置。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれか一項に記載の
情報再生装置において、 前記補正手段は、前記標本化再生信号における予め設定
された所定のディジタルカットオフ周波数未満の低周波
成分を低減すると共に、 前記ディジタルカットオフ周波数は前記標本化周波数に
対応して変化することを特徴とする情報再生装置。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれか一項に記載の
情報再生装置において、 前記再生手段は、ビタビ復号方式を用いた再生手段であ
ることを特徴とする情報再生装置。
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