JPH0424779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えばビデオテープレコーダやオー
デイオテープレコーダの再生信号のように時間軸
誤差を有する信号中のその時間軸誤差を除去する
ためのタイムベースコルクタに関する。

この種のタイムベースコレクタの構成として
は、一般には、時間軸誤差を有する入力信号を、
この入力信号と同じ時間軸誤差を有する書き込み
クロツクによつてメモリに書き込み、この書き込
んだ入力信号を時間軸誤差を有しない基準の読み
出しクロツクによつて読み出すことによつて時間
軸誤差を除去するようなものとなつている。とこ
ろで、この場合にメモリに書き込まれた信号を即
座に読み出そうとすると、即ち書き込みアドレス
と読み出しアドレスの初期値を同じにすると、時
間軸誤差のため書き込みよりも読み出しが早くな
つてしまい、その結果読み出された信号として元
の信号と全く違つた信号となつてしまうようなこ
とになる。一般にこのようになることをメモリの
オーバーフローと呼んでいる。従来、メモリがこ
のようにオーバーフローしないように、通常は書
き込みアドレスに対して読み出しアドレスを時間
軸誤差分を見込んだ分だけ遅らすようにしてい
る。この読み出しアドレスと書き込みアドレスの
ずれ量、つまり差はあまり大きいとメモリーの容
量がその分だけ大きくなることから、なるべく最
大時間軸誤差を見込んでメモリの容量があまりに
も大きくならないような適当な値に選定されるも
のである。

しかしながら、このように時間軸誤差の最大値
を見込んで読み出しアドレスと書き込みアドレス
のずれ量を見込んだとしても、再生信号中に大き
なドロツプアウトがあつたり、また、例えば外部
から回転系に力が加わつて、サーボが狂つてしま
つたりするときは、再生信号が得られなくなり、
これが時間軸誤差とされてしまうので、やはりメ
モリがオーバーフローしてしまうことがある。す
なわち、入力ドロツプアウトあるいはサーボ系の
ばらつきはそのまま時間軸誤差として検出され、
それがメモリの書き込みアドレスと読み出しアド
レスの差よりも大きくなればメモリはオーバーフ
ローしてしまうのである。

従来は、このようなドロツプアウト等のオーバ
ーフローを考慮してメモリがオーバーフローにな
る以前にテープレコーダ自体に負帰還をかけてメ
モリがオーバーフローしないようにしている。

この発明は以上の点に鑑み、テープレコーダに
負帰還をかけるようなことをしないでタイムベー
スコレクタだけでメモリのオーバーフローを防止
することができるようにしたものを提案しようと
するものである。

以下、この発明の幾つかの実施例を図を参照し
ながら説明しよう。

第１図において、１はテープレコーダ等の再生
信号のように時間軸誤差を有する入力信号SAが
供給される入力端子であつて、この入力端子１を
通じた信号SAはＡ／Ｄコンバータ２に供給され
ると共に書き込みクロツク発生器４に供給され
る。書き込みクロツク発生器４では入力信号の最
高周波数の２倍以上の周波数であつて、かつ、入
力信号と同じ時間軸誤差を有する書き込みクロツ
クWckが得られる。この書き込みクロツクWck
はＡ／Ｄコンバータ２に供給されて、入力信号
SAがサンプリングされてデジタル信号DAに変
換される。このデジタル信号DAはメモリ３に供
給される。一方、書き込みクロツクWckは書き
込みアドレスカウンタ５に供給されてメモリ３に
書き込むデジタル信号DAの書き込みアドレスが
設定され、上記デジタル信号DAがメモリ３の所
定のアドレスに順次記憶される。

入力信号SAは、また読み出しクロツク発生器
６に供給され、これよりは入力信号周波数には同
期するが入力信号の位相つまり時間軸誤差成分に
は応答しないようにされた読み出しクロツクRck
が得られる。この例ではこの読み出しクロツク周
波数は書き込みクロツク周波数と同じとされる。
この読み出しクロツクRckは読み出しアドレスカ
ウンタ７に供給され、この読み出しアドレスカウ
ンタ７からの読み出しアドレス情報によつてメモ
リ３に書き込まれていた情報が順次読み出され、
その読み出されたデジタル信号がＤ／Ａコンバー
タ８に供給される。このＤ／Ａコンバータ８には
読み出しクロツクRckが供給され、その読み出さ
れたデジタル信号が元のアナログ信号に戻され、
出力端子９に導出される。この場合、書き込みア
ドレスに対して読み出しアドレスはそのスタート
値が第２図に示すようにずれるようにされてお
り、そのずれ量は前述したように入力信号中の時
間軸誤差の最大を見込むようにされている。第２
図では例えば書き込みアドレスが〔000………０〕
から始まる場合に読み出しアドレスは〔100……
…０〕から始まるように、即ち読み出しアドレス
はメモリ３の全容量の中央のアドレス値から始ま
るように設定される。つまり読み出しがその分だ
け遅れることになるわけである。

そして、この発明においてはドロツプアウト等
によるオーバーフローを除去するため次のように
考慮する。即ち書き込みアドレスカウンタ５から
書き込みアドレス情報と読み出しアドレスカウン
タ７からの読み出しアドレス情報が減算器１０に
供給される。この減算器１０においては両アドレ
ス情報（デジタル信号）の差が取られ、その差に
応じたアナログ電圧が出力として得られる。そし
て、この減算器１０の出力SBは比較器１１及び
１２の一方の入力端子に供給される。比較器１１
及び１２の他方の入力端にはそれぞれ比較用基準
電圧E₁及びE₂が供給されている。そして、この
場合、例えばE₁＞E₂となるようにされている。

これら比較器１１及び１２は出力はコントロー
ル信号発生器１３に供給され、このコントロール
信号発生器１３の出力によつて書き込みクロツク
発生器４及び読み出しクロツク発生器６の出力ク
ロツク周波数が制御される。即ち減算器１０によ
つて書き込みアドレスと読み出しアドレスの差が
所定の値より小さくなつたとき、つまり、メモリ
３がオーバーフローするおそれが生じたとき、書
き込みクロツク周波数と読み出しクロツク周波数
を同時に下げて、実質的に、メモリ３の容量が見
かけ上増えたようにするのである。この例ではこ
の所定のアドレス差として２段階に分けられ、減
算器１０の出力であるアドレスの差に応じたアナ
ログ電圧SBが電圧E₁とE₂の間の値のときには、
書き込みクロツク周波数と読み出しクロツク周波
数は元の周波数よりも若干低い周波数にされ、さ
らに電圧SBが電圧E₂よりも低くなつたときは書
き込みクロツク周波数及び読み出しクロツク周波
数はさらに低い周波数となるように制御される。

次に、クロツク周波数の低下した状態からの元
のクロツク周波数への復帰について説明する。第
１図において、書き込みアドレスカウンタ５及び
読み出しアドレスカウンタ７には、入力端子１４
よりリセツト信号SRが供給される。このリセツ
ト信号SRにより両カウンタ５，７のアドレスは、
第２図に示すような初期値にリセツトされると共
に、電圧SBは電圧E₁より高い値に復帰し、コン
トロール信号発生器１３の出力により、一旦、低
下した書き込みクロツク及び読み出しクロツクの
周波数が元の周波数に復帰するよう書き込みクロ
ツク発生器４及び読み出しクロツク発生器６が制
御される。尚、上記リセツトは時間軸誤差補正の
必要のない期間、例えばビデオ信号の場合の垂直
ブランキング期間や、オーデイオ信号の場合の同
期ブロツクデータの期間とされ、これらの場合の
リセツト信号SRには、夫々、垂直同期信号、所
定のブロツク同期信号が使用される。

また、第７図は、書き込みクロツク及び読み出
しクロツクの周波数を元の周波数に復帰させる他
の実施例である。以下、この第７図を参照して、
この他の実施例について説明するも、第１図と対
応する部分には同一符号を付して、その詳細説明
を省略する。

ここで、カウンタ１５は、コントロール信号発
生器１３からクロツク周波数を低下させるための
コントロール信号が発生した時点から、所定時間
を計数し、リセツト信号SRを出力するカウンタ
であり、このリセツト信号SRにより、読み出し
アドレスカウンタ７の値はクリアされるととも
に、書き込みアドレスと読み出しアドレスの差が
最大となる値がセツトされる。この値は、言い換
えると、差がアドレス上でメモリ容量の1/2の距
離となる値であり、書き込みアドレスカウンタ５
の出力からメモリ容量の1/2の値を減算器１６に
よつて減算することにより求められる。この場
合、メモリ３からは、新しいデータを書き込む前
のアドレスが、読み出しアドレスとして指定され
ることになるので、同じデータが２度読み出され
ることになる。

この書き込みクロツク発生器４及び読み出しク
ロツク発生器６の具体例を第３図及び第４図に示
し、以上の回路動作をさらに詳しく説明する。

即ち第３図は書き込みクロツク発生器４の具体
例の一例を、第４図は読み出しクロツク発生器６
の具体例の一例を、それぞれ示している。

書き込みクロツク発生器４及び読み出しクロツ
ク発生器６はそれぞれ可変周波数発振器４５及び
６５を有している。そして、入力端子４１及び６
１を通じた再生信号はゲート回路４２及び６２を
通じて位相比較器４３及び６３に供給される。ゲ
ート回路４２及び６２は入力信号の時間軸誤差成
分を有する信号として代表的なものをゲートする
ためのもので、この時間軸誤差を有する信号とし
て取り出される信号としては例えば再生信号がビ
デオ信号の場合にはカラーバースト信号が用いら
れる。また、例えばPCMオーデイオ信号の場合
にはブロツク同期信号が用いられる。位相比較器
４３及び６３の他方の入力端子には可変周波数発
振器４５及び６５の出力信号が、これらゲート回
路４２及び６２を通じた信号と等しい周波数に分
周されて供給される。そしてその比較出力がロー
パスフイルタ４４及び６４を通じて可変周波数発
振器４５及び６５に供給されその発振周波数が制
御され、その発信出力が分周器４９及び６９を通
じて出力端４０及び６０に導出される。この場
合、ローパスフイルタ４４の時定数τ₁は比較的小
さくされ、入力信号周波数に可変周波数発振器４
５の出力周波数が同期すると共に入力信号の位相
にもこの可変周波数発振器４５の出力が同期する
ようにされる。つまり可変周波数発振器４５の出
力は入力信号の周波数及び位相にロツクしたもの
であつて、入力信号の時間軸誤差成分を有してい
る。一方、ローパスフイルタ６４は比較的その時
定数τ₂は大きく、このため可変周波数発振器６５
の出力信号は入力信号周波数のみに同期しその位
相には同期しないようにされている。つまり可変
周波数発振器６５の出力信号は入力信号の周波数
にはロツクしても入力信号の時間軸誤差は有しな
い信号である。

そして、この発明においては可変周波数発振器
４５及び６５の発振周波数を前述のようにコント
ロール信号発生器１３からの信号によつて、書き
込みアドレスと読み出しアドレスが所定の差以下
になつた時、下げるように制御する。即ちこの例
においては、可変周波数発振器４５及び６５の発
振出力を分周する分周器としてそれぞれ分周比が
１／ｎの分周器４６Ａ，６６Ａ、分周比が
１／ｎ−１の分周器４６Ｂ，６６Ｂ、分周比が １／ｎ−２の分周器４６Ｃ，６６Ｃが設けられ、書 き込みクロツク発生器４のこれら分周器４６Ａ，
４６Ｂ，４６Ｃの出力信号がスイツチ回路４７に
おいて端子４８を通じたコントロール信号発生器
１３からの信号によつて選択的に取り出されて位
相比較器４３に供給される。また読み出しクロツ
ク発生器６の分周器６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの出
力信号がスイツチ回路６７において端子６８を通
じたコントロール信号発生器１３からの信号によ
つて選択的に取り出され、位相比較器６３に供給
される。

書き込みアドレス情報と読み出しアドレス情報
の差が所定値以上であるときは、それぞれ分周器
は４６Ａ及び６６Ａが選ばれ、ゲート回路４２か
らの時間軸誤差を有する信号（周波数f_A）と可変
周波数発振器４５及び６５の出力が１／ｎに分周
された信号とが比較され、その比較出力によつて
可変周波数発振器４５及び６５の出力信号の周波
数は、分周比１／ｎに応じた所定の周波数nf_Aと
なるように制御される。

ドロツプアウト等により時間軸誤差が見かけ上
大きくなると、書き込みクロツク発生器４はその
ローパスフイルタ４４の時定数が小さいから速や
かにこれに追従して書き込みクロツクW_CKの周期
がその部分で長くなる。一方、読み出しクロツク
発生器６はそのローパスフイルタ６４の時定数が
大きいから殆んど読み出しクロツク周波数は変わ
らない。したがつて、読み出しアドレス値が、書
き込みアドレス値に近づき、減算器１０の出力
SBは低くなる。

このとき、出力SBの電圧値が電圧E₁よりは小
さく、E₂より大きいときは、比較器１１の出力
はローレベル、比較器１２の出力はハイレベルと
なり、コントロール信号発生器１３からのコント
ロール信号によつてスイツチ回路４７及び６７
は、図の真中の端子に接続され、分周比が
１／ｎ−１の分周器４６Ｂ及び６６Ｂが選択される 状態となる。したがつて可変周波数発振器４５及
び６５の出力発振周波数はnf_Aよりも低い（ｎ−
１）f_Aに下げられる。

アドレス差がかなり小さく、減算器１０の出力
SBの電圧値が電圧E₂より低くなると、このとき
は、比較器１１及び１２の出力がともにローレベ
ルとなり、コントロール信号発生器１３からのコ
ントロール信号によつて、書き込みクロツク発生
器４のスイツチ回路４７及び読み出しクロツク発
生器６のスイツチ回路６７は、図の一番下の端子
に切り換えられて、分周比１／ｎ−２の分周器４６ Ｃ及び６６Ｃを選択する状態となる。したがつ
て、可変周波数発振器４５及び６５の出力発振周
波数はさらに低い（ｎ−２）f_Aとされる。

以上のように、クロツク周波数が下げられれ
ば、書き込みアドレス及び読み出しアドレスが変
わる速度が遅くなり、それだけ、両アドレス差が
縮まる時間が長くなる。したがつて、見かけ上、
メモリーの容量が増加したのと等価であり、メモ
リ３のオーバーフローは防止される。この場合
に、上述の例のように、アドレス距離に応じてク
ロツク周波数を下げる度合を変えてやれば、タイ
ムベースコレクタの本来の精度がそれ程、損われ
ることもない。もつとも、両クロツク周波数は、
これを下げても入力信号の最高周波数の２倍以上
の周波数としておかなければならない。

以上の例はメモリとしてRAM（ランダムアク
セスメモリ）等を使用する場合の例であるが、メ
モリとしてシフトレジスタを使用することもでき
る。第５図はその場合の例で、メモリ２２として
シフトレジスタが用いられる。そして、この場合
のメモリ２２の構成の一例として第６図に示すよ
うなものが用いられる。すなわち、メモリ２２と
して容量の同じ３個のシフトレジスタ２２１，２
２２，２２３が設けられる。

入力端子２１を通じたデジタル信号（例えば
PCMオーデイオ信号）は、１個のシフトレジス
タの容量分ずつ、順次スイツチ回路２２４によつ
て切り換えられて各シフトレジスタ２２１，２２
２，２２３に供給される。書き込みクロツクは、
書き込みクロツク発生器２３において形成され、
第３図のような構成により入力端子２１を通じた
入力デジタル信号中からゲートされた信号の周波
数及び位相に同期するようにされている。そし
て、この書き込みクロツクは端子２２９を通じて
スイツチ回路２２６，２２７，２２８により、３
個のシフトレジスタ２２１，２２２，２２３に、
その容量分の期間ずつ順次供給されるようにされ
る。つまり、書き込みクロツクは、同じ時点で複
数のシフトレジスタに供給されることはなく、常
にいずれか１つのシフトレジスタにのみ供給され
る。そして、スイツチ回路２２４とスイツチ回路
２２６，２２７，２２８の切換が連動されること
により、各シフトレジスタ２２１，２２２，２２
３に、その容量分ずつ入力デジタル信号が順次書
き込まれるものである。

一方、読み出しクロツク発生器２４は、第４図
のような構成とされ、これより入力デジタル信号
中からゲートされた信号の周波数にのみロツク
し、入力デジタル信号の時間軸誤差は含まない読
み出しクロツクが得られる。この読み出しクロツ
クは端子２２０を通じて、スイツチ回路２２６，
２２７，２２８によつて、３個のシフトレジスタ
２２１〜２２３のうち書き込み状態になく、か
つ、その前に書き込みが完了されたシフトレジス
タに供給されるようにされ、これらスイツチ回路
２２６，２２７，２２８の切換に連動して読み出
しクロツクが供給されるシフトレジスタを選択す
るように切り換えられるスイツチ回路２２５を通
じて出力端子に、読み出し出力が取り出される。
この場合、第６図にも示したように、書き込みは
シフトレジスタの始めのレジスタ位置から行なう
ようにするとともに読み出しは、各シフトレジス
タの中央のレジスタ位置から始めるようにされ
る。

この例の場合に、各シフトレジスタがオーバー
フローしないようにするには次のようにされてい
る。すなわち、書き込みクロツク信号が書き込み
アドレスカウンタ２５に供給される。また、読み
出しクロツク信号が読み出しアドレスカウンタ２
６に供給される。カウンタ２５はシフトレジスタ
の書き込み初期位相に相当するカウント値からカ
ウントを開始し、カウンタ２６は、各シフトレジ
スタの読み出し初期位相に相当する前記書き込み
初期位相に相当するカウント値とは所定値異なる
カウント値からカウントを開始する。これらカウ
ンタ２５，２６のカウント情報は減算器２７に供
給され、その差に応じた電圧E_Sが比較器２８に供
給されて、比較用基準電圧E₀と比較され、電圧
E_Sが電圧E₀より小さくなつたとき、つまり書き
込みと読み出しのアドレス距離が所定値より小さ
くなつたとき、比較器２８の出力により前述例と
同様にして書き込みクロツク及び読み出しクロツ
クの周波数が下げられ、前述と同様の理由によつ
て、シフトレジスタがオーバーフローしてしまう
のが防止される。

以上の例で、シフトレジスタは３個設けたが、
これは入力信号に時間軸誤差があるので、２個の
シフトレジスタを交互に切り換えて入力デジタル
信号の書き込み及び読み出しをすることは不可能
であるからである。

以上のようにして、この発明によれば、書き込
みと読み出しのアドレス距離を監視し、このアド
レス距離が所定値以下となつたとき、書き込み及
び読み出しのクロツクを下げるようにすることに
よりメモリがオーバーフローするのを回避するこ
とができる。しかも、クロツク周波数を下げても
入力信号の最高周波数の２倍以上になるようにし
ておけば、タイムベースコレクタとしての効果は
殆んど保つことができるという利点がある。

なお、以上の例では、書き込みクロツク周波数
と読み出しクロツク周波数とを等しくした場合で
あるが、タイムベースコレクシヨンと同時に時間
軸圧縮あるいは時間軸伸長をすることを考慮する
ときは、書き込みクロツク周波数と読み出しクロ
ツク周波数との比を変えずに両周波数を変化させ
るようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例のブロツク図、第２図
はその要部の一例を説明するための図、第３図及
び第４図はその要部の一例の構成を示すブロツク
図、第５図はこの発明の他の例のブロツク図、第
６図はその要部の一例のブロツク図、第７図はこ
の発明の他の実施例を示すブロツク図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 時間軸誤差を有する入力信号が供給されるメ
   モリと、このメモリに対する書き込みクロツクを
   発生する書き込みクロツク発生器と、上記メモリ
   に対する読み出しクロツクを発生する読み出しク
   ロツク発生器と、上記書き込みクロツクをカウン
   トして上記メモリの書き込みアドレスを決める第
   １のカウンタと、上記読み出しクロツクをカウン
   トして読み出しアドレスを決める第２のカウンタ
   とを有し、上記書き込みクロツク発生器は可変周
   波数発振器を有し上記入力信号の周波数及び位相
   にその書き込みクロツクがロツクするようされ、
   上記読み出しクロツク発生器もまた可変周波数発
   振器を有しその読み出しクロツクは上記入力信号
   の周波数にのみロツクするようにされ、上記入力
   信号が上記書き込みクロツクによつてメモリに書
   き込まれ、上記読み出しクロツクによつてメモリ
   から読み出されることにより上記時間軸誤差が除
   去されるようにされるものにおいて、上記第１及
   び第２のカウンタのアドレス値の差が検出され、
   その差が所定値以下となつたとき、上記書き込み
   クロツク発生器及び読み出しクロツク発生器の出
   力周波数を両者の比を変えずに低くするようにし
   たタイムベースコレクタ。