JPH0474362A

JPH0474362A - デジタル磁気記録装置

Info

Publication number: JPH0474362A
Application number: JP18749690A
Authority: JP
Inventors: Takahito Seki; 貴仁関
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-03-09

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記録するＶＴＲ（
ビデオテープレコーダ）に適用して好適なデジタル磁気
記録装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、パーシャルレスポンス方式によるプリコーダ
を用いたデジタル磁気記録装置において、少なくともデ
ータ列の前にプリコーダのプリセットデータを変化させ
る調整用ビットを付加して記録するよう番こし、記録エ
ラーを少なくして良好な記録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題〕

ところで、磁気テープに信号を記録再生する場合、第３
図に示すように、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４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、磁気ヘッ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４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。

ここで、このようなりラス■のパーシャルレスポンス方
式を適用したデジタルＶＴＲの記録系回路の構成を第５
図に示すと、この第５図において（１）は記録する映像
信号の入力端子を示し、この入力端子（１）に供給され
るアナログ映像信号をアナログ・デジタル変換器（２）
に供給し、このアナログ・デジタル変換器（２）でデジ
タル映像信号に変換する。

そして、アナログ・デジタル変換器（２）が出力するデ
ジタル映像信号を、ピットリダクション回路（３）に供
給し、このＶＴＲの記録レートに適したビット数のデジ
タルデータに圧縮する。そして、このピットリダクショ
ン回路（３）が出力するデジタルデータを、パリティエ
ンコーダ（４）に供給し、このパリティエンコーダ（４
）でパリティを付加した後、スクランブル回路（５）に
供給する。このスクランブル回路（５）では、Ｍ系列の
スクランブルデータ（疑似ランダムデータ）を記録デー
タに乗算してスクランブルを施し、スクランブルされた
デジタルデータを同期挿入回路（６）に供給する。そし
て、同期挿入回路（６）で記録データに同期データを付
加し、付加された記録データをプリコーダ（１０）に供
給する。

このプリコーダ（１０）は、上述した（２）式の演算を
行うもので、第６図に示すように構成される。即ち、同
期挿入回路（６）から端子（１１）に供給される記録デ
ータを、Ｅｘ−ＯＲアゲ−（１２）の一方の入力に供給
し、このＥｘ−ＯＲアゲ−（１２）の出力を２段の遅延
回路（１３）、　（１４）を介してＥｘ−ＯＲアゲ−（
１２）の他方の入力に帰還させる構成としである。この
場合、各遅延回路（１３）、　（１，４）は、それぞれ
入力データを１クロック分遅延させる回路である。そし
て、Ｅｘ−ＯＲゲート（１２）の出力を端子（１５）に
供給し、この端子（１５）から後段の回路に供給する。

このようにプリコーダ（１０）を構成しであることで、
記録データの周波数特性が磁気記録再生系の周波数特性
に近似される。

そして、このプリコーダ（１０）の出力を記録アンプ（
７）を介して磁気ヘッド装置（８）に供給し、ビデオテ
ープ（９）に記録させる。

また、このようにしてビデオテープ（９）に記録された
信号を再生する再生系回路の構成を第７図に示すと、ビ
デオテープ（９）に記録されたデジタル映像信号を磁気
ヘッド装置（８）で再生し、再生信号を再生アンプ（２
１）を介してイコライザ回路（２２）に供給する。そし
て、このイコライザ回路（２２）が出力する再生信号を
データ再生回路（２３）に供給する。

このデータ再生回路（２３）は、再生信号から２値のデ
ジタルデータを再生する回路で、再生したデータを同期
検出回路（２４）に供給し、この同期検出回路（２４）
で記録時に挿入された同期データを抽出する。そして、
同期検出回路（２４）が出力する再生データをデイスク
ランブル回路（２５）に供給し、このデイスクランブル
回路（２５）でＭ系列を乗算してデイスクランブルする
。そして、デイスクランブルされた再生データをパリテ
ィデコーダ（２６）に供給し、このパリティデコーダ（
２６）でパリティのチエツクを行う。そして、パリティ
デコーダ（２６）の出力をピットリダクション回路（２
７）に供給し、圧縮されたデータを元のビット数のデー
タに戻し、戻された再生データをデジタル・アナログ変
換器（２８）に供給してアナログ映像信号に変換し、こ
のアナログ映像信号を再生信号出力端子（２９）に供給
する。

このようにしてクラス■のパーシャルレスポンス方式を
利用した記録・再生が行われるが、記録時にプリコーダ
（１０）での変調により、パ０”信号或いは“１パ信号
が長く連続してしまい直流成分が発生してしまうことが
ある。即ち、本来はスクランブル回路（５）でのＭ系列
のスクランブルデータの乗算等により、直流成分が発生
しないようにしているが、パーシャルレスポンス方式に
よるプリコートで、入力データによっては直流成分が発
生することがある。

このように記録データに直流成分が発生してしまうと、
種々の点から記録データにエラーが発生してしまう不都
合があった。例えば回転ヘッドドラム内の磁気ヘッド装
置に記録データを供給するロータリートランスは直流成
分を通さないので、磁気ヘッド装置に正確に記録データ
が届かず、正確な記録ができないと共に、例え磁気ヘッ
ド装置に正確に記録データが届いても、ビデオテープに
既に記録されているデータの消去を行うオーバーライド
が完全にはできなくなってしまう。

本発明の目的は、パーシャルレスポンス方式を利用して
記録が行われるデジタル磁気記録装置において、プリコ
ートで直流成分が発生しないようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、パーシャルレスポンス方式によるプリコーダ
を用いたデジタル磁気記録装置において、少なくともデ
ータ列の前にプリコーダのプリセントデータを変化させ
る調整用ビットを付加して記録するようにしたものであ
る。

〔作用〕

このようにしたことで、プリコーダによりプリコートさ
れた記録データが、調整用ビットにより変化し、最も直
流成分の発生が少ない調整用ビットを付加することで、
記録データに直流成分が含まれるのが防止され、記録デ
ータにエラーが発生しなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１図及び第２図を参照し
て説明する。この第１図及び第２図において、第３図〜
第７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、クラス■のパーシャルレスポンス方式
を利用して映像信号をデジタル信号化して記録するＶＴ
Ｒ装置の記録系に適用したもので、第１図に示すように
構成する。この第１図は、同期挿入回路（６）より後の
構成を示した図で、同期挿入回路（６）より前段の構成
は第５図に示した従来の記録系回路と同様に構成する。

そして本例においては、データ列等にスクランブルが施
されて端子（６ａ）から同期挿入回路（６）に供給され
る記録データに同期データを付加した後、この同期挿入
回路（６）から４組の調整ビット挿入回路（３１）　、
　（３２）　、　（３３）　、　（３４）に記録データ
を供給する。

このそれぞれの調整ビット挿入回路（３１）　、　（３
２）　。

（３３）　、　（３４）は、記録データのデータ列の直
前に２ビツトの調整ビットを挿入する回路で、各回路（
３１）　、　（３２）　、　（３３）　、　（３４）で
挿入する調整ビットを変えである。即ち、調整ビット挿
入回路（３１）は“０．Ｏ”の調整ビットを挿入し、調
整ビット挿入回路（３２）は“１．０”の調整ビットを
挿入し、調整ビット挿入回路（３３）は“０．１”の調
整ビットを挿入し、調整ビット挿入回路（３４）は“１
．１”の調整ビットを挿入する。

ここで、この調整ビットの挿入状態を第２図に示すと、
この第２図は１ブロツクの記録データ構成を示し、各ブ
ロックの記録データは、最初に同期データＤ１が配され
、次に識別コード（ＩＤ）Ｄ２が配され、続いて映像デ
ータ等で構成されるデータ列Ｄ３が配され、最後にパリ
ティＤ４が配される。ここで、データ列Ｄ３の直前の２
ビツトが調整ピッ）Ｄ５とされ、各調整ビット挿入回路
（３１）　、　（３２）　、　（３３）　、　（３４）
でこの２ビツトに上述した“１．０”等のデータが挿入
される。この場合、同期挿入回路（６）の前段のスクラ
ンブル回路（５）でのスクランブルは、データ列Ｄ３と
パリティＤ４に対してだけ行われる。

そして、このようにして各調整ビット挿入回路（３１）
　、　（３２）　、　（３３）　、　（３４）で挿入さ
れた記録データを、それぞれ次段に接続されたプリコー
ダ（４１）　、　（４２）　。

（４３）　、　（４４）に供給し、上述した（２）式に
基づいたパーシャルレスポンス方式によるプリコートを
行う。

この場合、各プリコーダ（４１）〜（４４）は、第６図
に示したプリコーダ（１０）と同一構成で、Ｅｘ−ＯＲ
ゲート（１２）と遅延回路（１３）、　（１４）とで構
成される。

そして、各プリコーダ（４１）　、　（４２）　、　（
４３）　、　（４４）の出力を、それぞれ切換スイッチ
（５０）の第１．第２゜第３及び第４の固定接点（５１
）　、　（５２）　、　（５３）及び（５４）に供給す
ると共に、直流成分検出回路（６１）　、　（６２）　
。

（６３）及び（６４）と連続長検出回路（７１）　、　
（７２）　、　（７３）及び（７４）に供給する。この
場合、各直流成分検出回路（６１）〜（６４）では、所
定区間内での記録データに含まれる“１″のデータとパ
Ｏｎのデータとの数の差が検出され、連続長検出回路（
７１）〜（７４）では、各ブロックの記録データ内で“
１”或いは“０”のデータが連続する最大の連続長が検
出される。

そして、各直流成分検出回路（６１）　、　（６２）　
、　（６３）及び（６４）の検出データと各連続長検出
回路（７１）　、　（７２）　。

（７３）及び（７４）の検出データとを、判定回路（８
０）に供給する。この判定回路（８０）は、各回路から
供給される検出データを判定して、どのプリコーダの出
力が最も記録に適しているか判断する。即ち、直流成分
の検出量が少ない回路と最大の連続長の長さが短い回路
とを総合的に判断して、各プリコーダ（４１）　、　（
４２）　、　（４３）　、　（４４）の出力の中から、
直流成分の発生が少ないと共に最大の連続長も短く最も
記録エラーの発生が少なくなるものを判断する。

そして、この判断に基づいて切換スイッチ（５０）の可
動接点（５５）の接続を制御する。即ち、最適な記録デ
ータが得られるプリコーダの出力が供給される固定接点
（（５１）〜（５４）の何れか）に、可動接点（５５）
を接続させる。そして、この切換スイッチ（５０）の可
動接点（５５）に得られる記録データを、記録アンプ（
７）を介して回転ヘッド装置（８）に供給し、ビデオテ
ープ（９）に記録させる。

なお、判定回路（８０）での判定は、記録データの各ブ
ロック毎に行い、各ブロック毎に最適な調整ビットを設
定するもので、ブロック毎に調整ビットは変化する。

その他の部分は、従来例として第５図に示したＶＴＲと
同様に構成する。

本例のＶＴＲはこのように構成したことで、回転ヘッド
装置（８）側に供給される記録データに、直流成分の発
生が少ないと共に、“°１”或いは“′０”のデータが
連続する連続長も短くなる。即ち、各プリコーダ（４１
）　、　（４２）　、　（４３）　、　（４４）に供給
される記録データは、各ブロックのデータ列Ｄ３の直前
にそれぞれ異なる調整ピッ）Ｄ５が挿入されている。

従って、各プリコーダ（４１）　、　（４２）　、　（
４３）　、　（４４）に各ブロックのデータ列Ｄ３が供
給されるときには、プリコーダを構成するＥｘ−ＯＲゲ
ー）　（１２）に帰還される値（プリセット値）が異な
り、各プリコーダ（４１）　、　（４２）　、　（４３
）　、　（４４）で同一のデータ列を扱いながら、出力
状態がそれぞれ異なるものになる。

そして、このそれぞれ異なる出力データの中から、各直
流成分検出回路（６１）　、　（６２）　、　（６３）
及び（６４）の検出データと各連続長検出回路（７１）
　、　（７２）　、　（７３）及び（７４）の検出デー
タとに基づいて、判定回路（８０）が最も記録に適して
いると判断したデータを回転ヘッド装置（８）側に供給
するようにしたので、直流成分の発生が少ないと共に、
°“１°゛或いは“０°゛のデータが連続する連続長も
短くなる。

ここで、異なる調整ビットＤ５の挿入で記録データが変
化する例を示すと、この調整ビットＤ５が各プリコーダ
（４１）〜（４４）に供給される直前のタイミングで、
各プリコーダ（４１）〜（４４）を構成する遅延回路（
１３）と遅延回路（１４）とにそれぞれ“０”のデータ
が入力しているとする。このとき、例えば調整ピッ）Ｄ
５を“１，０”　（調整ビット挿入回路（３２）で挿入
される値）とすると、データ列Ｄ３が供給される直前の
タイミングでは、遅延回路（１３）に“１゛のデータが
入力し、遅延回路（１４）に′“０”のデータが入力す
るようになる。このようにして、データ列Ｄ３が供給さ
れる直前の遅延回路（１３）、　（１４）の入力データ
が変化し、プリコート後の出力が変化する。

次に示した表１は、調整ビットＤ５を“０，０”とした
場合（調整ビット挿入回路（３１）で挿入される値）と
、”ｏ、ｉ”とした場合（調整ビット挿入回路（３３）
で挿入される値）とのプリコート後の出力の違いを示し
たものである。この場合、データ列の変化を縦方向に順
に示し、データ列Ｄ３の先頭０ビツト目から２０ビツト
目までの変化を示す。

表　　１この表１の出力データに対して判定回路（８０）は判定
を行うもので、表１の例では、直流成分の発生量は何れ
の調整ビットでも同じであるが、調整ビットが“０．０
”の場合は最大の連続長が３ピントであるのに対し、調
整ビットが“０，１”の場合は最大の連続長が４ビツト
で、調整ビット“’ｏ、ｏ”の方が良好な記録データに
なることが判る。実際には、全ての調整ピント（４種類
）を挿入した状態を、データ列Ｄ３とパリティＤ４の全
区間で検出して、最適なものを判別する。

このようにして、本例のＶＴＲはパーシャルレスポンス
方式によるプリコーダ（４１）〜（４４）を設ける構成
としたにもかかわらず、直流成分の発生が少ないと共に
連続長が長くなることがなく、ロータリートランスを介
して磁気ヘッド装置に良好に記録データが供給されると
共に、ビデオテープに既に記録されているデータの消去
を行うオーバーライドも良好にでき、エラーなく良好な
記録ができる効果がある。

なお、上述実施例ではデータ列の直前に調整ビットを挿
入するようにしたが、各ブロックの記録データのデータ
列の前であれば、他の位置に調整ビットを挿入するよう
にしても、データ列の記録エラー防止に効果がある。ま
た、上述実施例ではデジタルＶＴＲの記録系回路に適用
したが、他のデジタルデータを記録する各種デジタル機
器にも適用できる。さらにまた、本発明は上述実施例に
限らず、その他種々の構成が取り得ることは勿論である
。

（４１）　、　（４２）　、　（４３）　、　（４４）
はプリコーダ、（５０）は切換スイッチ、（６１）　、
　（６２）　、　（６３）　、　（６４）は直流成分検
出回路、（７１）　、　（７２）　、　（７３）　、　
（７４）は連続長検出回路、（８０）は判定回路である
。

〔発明の効果〕

本発明によると、パーシャルレスポンス方式を適用した
デジタル磁気記録装置において、最も記録エラーが少な
くなるようにプリコートされたデータが記録されるので
、デジタルデータが記録エラーが少ない状態で良好に記
録される。

【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図は一実
施例の記録データ構成を示す説明図、第３図及び第４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５図は従来の記録装置の一例を示す構成図、第６
図はパーシャルレスポンス方式に通用されるプリコーダ
の構成図、第７図は再生装置の一例を示す構成図である
。

Claims

【特許請求の範囲】

　パーシャルレスポンス方式によるプリコーダを用いた
デジタル磁気記録装置において、少なくともデータ列の
前に上記プリコーダのプリセットデータを変化させる調
整用ビットを付加して記録するようにしたデジタル磁気
記録装置。