JPH03296904A - 自動利得制御回路 - 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、例えばデジタル映像信号を再生するＶＴＲ（
ビデオテープレコーダ）に適用して好適な自動利得制御
回路（ＡＧＣ回路）に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、ＶＴＲ等の再生装置に好適な自動利得制御回
路において、イコライザを構成するトランスバーサルフ
ィルタの乗算係数を、自動利得制御用の検出レベルに応
じて変化させて、自動利得制御ループを構成するように
し、デジタル回路化に適した良好な回路構成とすること
ができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、映像信号をデジタル信号化して記録する所謂デジ
タルＶＴＲが各種開発されている。このようなデジタル
ＶＴＲによると、例えばダビング時の画質劣化を最小限
に抑えることができる。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ ところで第２図に示すように、磁気テープに信号を記録
再生する場合、磁気ヘッド等の電磁変換系が微分特性を
有していることから周波数の低い方でＣＮ比が劣化する
のに対し、周波数が高くなると磁気テープの磁化特性か
ら同様にＣＮ比が劣化する。

従って磁気記録再生系においては、デジタル化した映像
信号（以下デジタル映像信号と呼ぶ）に対して、結局良
好なＣＮ比を得るための周波数帯域が狭い特性がある。

このためデジタル映像信号を記録する場合においては、
ＣＮ比が最大になる近辺に信号のスペクトラムが集中す
るような記録方式を選定し、これにより再生信号のＣＮ
比の劣化を有効に回避し、デジタル映像信号を効率良く
記録再生する必要がある。

この場合、高能率符号化方式の１つであるクラス■のパ
ーシャルレスポンス方式を利用して、デジタル映像信号
を記録再生する方法が考えられる。

すなわち磁気記録再生においては、周波数の低い方及び
高い方でＣＮ比が劣化することから、その周波数特性は
、第２図に示すように遅延オペレータＤを用いて表され
るクラス■のパーシャルレスポンス（１−Ｄ”）の周波
数特性Ｈ（ω）に近似して表現することができる。

ちなみにレスポンスが最小になる周波数ω。

（すなわちナイキスト周波数でなる）は、遅延オペレー
タＤで表される遅延時間Ｔに対して、次式％式％（１） の関係がある。

従って、遅延オペレータＤで表される遅延量を選定し、
ＣＮ比が最大になる近辺に信号のスペクトラムが集中す
るようにすれば、磁気記録再生系の周波数特性を有効に
利用して、デジタル映像信号を効率良く記録再生し得る
と考えられる。

すなわち記録時においては、デジタル映像信号について
、順次、次式 で表される演算処理を実行すれば、デジタル映像信号の
周波数特性を、磁気記録再生系の周波数特性に近似させ
た記録信号に変換することができる。

従って当該記録信号を順次磁気テープに記録することに
より、磁気記録再生系の周波数特性を有効に利用して、
デジタル映像信号を効率良く記録し得ると考えられる。

ちなみにＭＯＤ２は２の剰余を表す。

これに対して、電磁変換系が微分特性を有していること
から、磁気ヘンドから出力される再生信号は、遅延オペ
レータＤを用いて（１−Ｄ）で表され、第３図において
破線で示すような周波数特性で表される。

従って再生時においては、当該再生信号に対して（１＋
Ｄ）の演算処理を実行することにより、全体として次式 ％式％（３） の補正を加えることができ、これにより記録再生系全体
として伝達関数を１に設定して、デジタル映像信号を再
生し得ると考えられる。

さらにこのようにクラス■のパーシャルレスポンス方式
を利用して、デジタル映像信号を記録再生する場合、ビ
タビ復号の手法を適用して、ビット誤りの少ないデジタ
ル映像信号を再生し得ると考えられる。

すなわちビタビ復号回路は、連続して入力されるデータ
間の相関を利用して当該データの遷移を検出し、この検
出結果に基づいてデータを復号するようになされている
。

従って、記録信号に対する再生信号の（１−Ｄ）の関係
を利用して、再生信号から記録信号を復号した後、その
復号データに基づいてデジタル映像信号を復号すれば、
信号レベルを基準にした一般の復号回路に比して、復号
データのビット誤りを低減することができると考えられ
る。

ここで、このようなりラス■のパーシャルレスポンス方
式とビタビ復号を適用したデジタルＶＴＲの再生系回路
の構成を第４図に示すと、この第４図において（１）は
ビデオテープを示す。そして、このビデオテープ（１）
に記録されたデジタル映像信号を磁気ヘッド（２）で再
生し、再生信号をアンプ（３）を介してイコライザ回路
（４）に供給する。そして、このイコライザ回路（４）
が出力する再生信号を演算処理回路（５）に供給する。

この演算処理回路（５）は、上述したパーシャルレスポ
ンス方式に基づいた（１＋Ｄ）の演算処理を再生信号に
対して行う。

そして、演算処理回路（５）の演算出力をアナログ・デ
ジタル変換器（６）に供給する。この場合、アンプ（３
）の出力が供給されるＰＬＬ回路（７）で、再生信号よ
りクロツクを生成させ、この再生クロシンをアナログ・
デジタル変換器（６）に供給し、この再生クロシンに基
づいて再生信号レベルから２値のデジタルデータを検出
する。そして、検出したデジタルデータをビタビ復号回
路（８）に供給し、このビタビ復号回路（８）でビタビ
復号によるデータ復号を行ってデジタル映像信号を検出
し、検出したデジタル映像信号を出力端子（９）から後
段の再生信号処理回路（図示せず）に供給する。

このような回路によるデジタル映像信号の再生処理を行
う場合、再生信号レベルの変動を無くすために、自動利
得制御回路（ＡＧＣ回路）により信号レベルを一定に制
御することが行われている。

即ち、第５図に示すように、再生信号増幅用のアンプ（
３）の出力を自動利得制御用のアンプ（１０）を介して
再生信号処理回路（１１）に供給する。この場合、再生
信号処理回路（１１）としては、上述したイコライザ回
路（４）、演算処理回路（５）、アナログ・デジタル変
換器（６）等の各種再生信号処理回路を示し、この再生
信号処理回路（１１）の所定箇所の信号レベルをレベル
検出回路（１２）で検出する。そして、このレベル検出
回路（１２）での検出レベルに応じて、アンプ（１０）
の利得を制御する。

このようにして、アンプ（１０）と再生信号処理回路（
１１）とレベル検出回路（１２）とで、自動利得制御回
路としての制御ループが形成され、レベル検出回路（１
２）で検出するレベルが一定になるように、アンプ（１
０）の利得を制御することで、自動利得制御回路として
機能する。

このように自動利得制御回路が設けであることで、例え
ば再生ヘッド（２）に対するビデオテープ（１）の状態
が不安定になって再生出力レベルが変動したときでも、
アンプ（１０）の利得が変化して、再生信号処理回路（
１１）に供給される信号レベルが一定になる。

ところで、このような自動利得制御回路は、般にアナロ
グ回路で構成され、上述したデジタルＶＴＲにおいては
、デジタル回路化できるようにすることが要請されてい
る。デジタル回路化できると、回路の信顛性等が向上す
る。また、民生用のＶＴＲにおいては、できる限り回路
構成を簡単にすることが要請されている。

本発明の目的は、この種の再生装置において自動利得制
御回路をデジタル回路化に適した良好なで簡単な構成と
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、例えば第１図に示す如く、所定の記録媒体（
１）より再生した再生信号のレベルを一定に制御する自
動利得制御回路において、イコライザ回路（２０）を構
成するトランスバーサルフィルタの乗算係数を、レベル
検出回路（３４）が検出した自動利得制御用の検出レベ
ルに応じて変化させて、自動利得制御ループを構成する
ようにしたものである。

〔作用］ このようにしたことで、イコライザ回路を構成するトラ
ンスバーサルフィルタの乗算係数が再生レベルに応じて
変化し、このイコライザ回路により再生信号レベルが一
定に調整され、自動利得制御回路として機能する。

〔実施例］ 以下、本発明の一実施例を、第１図を参照して説明する
。この第１図において、第４図及び第５図に対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本例においては、映像信号をデジタル信号化して記録す
るＶＴＲ装置の再生系に適用したもので、第１図に示す
ように構成する。即ち、磁気ヘッド（２）によりビデオ
テープ（１）から再生した信号を、アンプ（３）を介し
てアナログ・デジタル変換器（６）に供給し、このアナ
ログ・デジタル変換器（６）でＰＬＬ回路（７）から供
給される再生クロシンに基づいて再生信号レベルから２
値のデジタルデータを検出する。

そして、このアナログ・デジタル変換器（６）が出力す
るデジタルデータを、イコライザ回路（２０）に供給す
る。この場合本例においては、このイコライザ回路（２
０）をトランスバーサルフィルタで構成し、このイコラ
イザ（２０）で周波数特性の調整及び位相の調整を行っ
て高域強調を行うと共に、後述する全体のレベル調整を
行う。即ち、アナログ・デジタル変換器（６）の出力デ
ータを、遅延回路（２１）。

（２２）の直列回路に供給する。そして、遅延回路（２
１）の入力信号を係数乗算器（２３）を介して加算器（
２６）に供給し、遅延回路（２１）の出力信号を係数乗
算器（２４）を介して加算器（２６）に供給し、遅延回
路（２２）の出力信号を係数乗算器（２５）を介して加
算器（２６）に供給する。この場合、遅延回路（２１）
、　（２２）として、ＰＬＬ回路（７）から供給される
クロックに同期して入力信号を遅延させるラッチ回路を
使用する。

そして、加算器（２６）の加算出力を、イコライザ回路
（２０）の出力として、（１＋Ｄ）演算回路を構成する
遅延回路（３１）と加算器（３２）の一方の入力端子に
供給する。そして、遅延回路（３１）の出力を加算器（
３２）の他方の入力端子に供給し、この加算器（３２）
の出力を（１＋Ｄ）演算回路の出力として、ビタビ復号
回路（８）に供給する。この場合、遅延回路（３１）と
して、イコライザ回路（２０）の遅延回路と同様に、Ｐ
ＬＬ回路（７）から供給されるクロックに同期して遅延
させるラッチ回路を使用する。

そして本例においては、（１＋Ｄ）演算回路を構成する
加算器（３２）の加算出力と、ビタビ復号回路（８）の
復号出力とを、係数計算回路（３３）に供給する。そし
て、この係数計算回路（３３）で供給される各点の信号
状態に基づいた所定の演算により、イコライザ回路（２
０）の各係数乗算器（２３）　、　（２４）　、　（２
５）で乗算する係数を算出する。なお、以下の説明にお
いて、係数計算回路（３３）が出力する係数乗算器（２
３）　、　（２４）　、　（２５）で乗算するための係
数を、それぞれｋｌ＋に３＋に！　とする。

そして、係数計算回路（３３）が出力する係数に１゜ｋ
２．に３を、それぞれ乗算器（３５）　、　（３６）　
、　（３７）に供給する。

また、上述したイコライザ回路（２０）の遅延回路（２
２）の出力を、レベル検出回路（３４）に供給する。

このレベル検出回路（３４）は自動利得制御用のもので
、このレベル検出回路（３４）で遅延回路（２２）の出
力レベルを検出し、検出レベルに応じて利得制御用係数
に、を算出する。そして、この算出した利得制御用係数
ｋＬを、乗算器（３５）　、　（３６）　、　（３７）
に供給し、各乗算器（３５）　、　（３６）　、　（３
７）で係数計算回路（３３）が出力する係数に、、に、
、に、に利得制御用係数ｋＬを乗算する。

そして、各乗算器（３５）　、　（３６）　、　（３７
）の乗算出力を、それぞれイコライザ回路（２０）の係
数乗算器（２３）　。

（２５）、　（２４）に供給する。

ここで本例においては、イコライザ回路（２０）が自動
利得制御回路を兼ねており、以下この自動利得制御動作
について説明する。

まず、トランスバーサルフィルタで構成されるイコライ
ザ回路（２０）の伝達関数について説明すると、伝達関
数Ｈ（８，は、 Ｈ（Ｓ１＝　　（１１，ｓｒ、−１（２ｅ−＄ｆ２）ｅ
−＄ｒ＋・・・・（４） と表せる。この（４）式に基づいて係数計算回路（３３
）で係数に、、に、、に３が算出される。

ここで、乗算係数に＋、ｋｇを変動させることで、種々
の周波数特性及び位相状態が実現できイコライザとして
機能するが、本例においてはこの乗算係数に、、に２に
さらに利得制御用係数ｋＬを乗算することで、全体のレ
ベルも変化できるようにしである。即ち、利得制御用係
数ｋＬをレベルの変動成分とすると、このレベルの変動
を含めた伝達関数Ｈ３９は次式で示される。

Ｈ（Ｓ１＝　　ｋｔ（１−ｋｌ”’　　ｋｚｅ−”ｚ）
ｅ−ｓｒ’・・・・（５） 但し、実際の入力レベルをＣＩＩ、理想状態のレベルを
０１　とすると、 ｋＬ＝ＣＲ／Ｃ，・・・・（６） 従って、レベルの変動成分としての利得制御用係数に、
をそれぞれの乗算係数に＋、ｋｚ、に３に乗算すること
で、全体の信号レベルの変動がイコライザ回路（２０）
で実現でき、レベル検出回路（３４）での検出レベルに
応じて係数ｋＬを設定することで、自動利得制御ループ
がイコライザ回路（２ｏ）とレベル検出回路（３４）と
で形成される。このため、例えば再生ヘッド（２）に対
するビデオテープ（１）の状態が不安定になって再生出
力レベルが変動したときでも、イコライザ回路（２０）
の出力レベルが一定になる制御が行われる。

このように本例によると、本来再生信号の周波数特性と
位相の調整を行うイコライザ回路（２０）が、自動利得
制御回路として機能するので、それだけ回路構成が簡単
になると共に、イコライザ回路（２０）がトランスバー
サルフィルタで構成されているので、デジタル回路とし
て構成でき、回路の信軌性の向上等が計れる。

なお、上述実施例ではデジタルＶＴＲの再生系回路に適
用したが、他の再生機器にも適用できる。

この場合、アナログ信号処理を行う回路にも適用できる
。また、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構成が取り得ることは
勿論である。

路としても機能するので、回路構成を簡単にできると共
に、デジタル回路化にも適し、回路の信鯨性の向上等が
計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図及び第
３図はパーシャルレスポンス方式の説明に供する周波数
特性図、第４図及び第５図は従来例を示す構成図である
。 （６）はアナログ・デジタル変換器、（２０）はイコラ
イザ回路、（２３）、　（２４）、　（２５）は係数乗
算器、（３３）は係数計算部、（３４）はレベル検出回
路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の記録媒体より再生した再生信号のレベルを一定に
   制御する自動利得制御回路において、イコライザを構成
   するトランスバーサルフィルタの乗算係数を、自動利得
   制御用の検出レベルに応じて変化させて、自動利得制御
   ループを構成するようにした自動利得制御回路。