JPH0589605A - デジタル信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生ＲＦ信号から元のデジタル信号を検出す
るようにしたデジタル信号再生装置において、再生ＲＦ
信号の波形等化を必要とせず、小規模の回路で、元のデ
ジタル信号を正確かつ高速に検出する。 【構成】 Ａ−Ｄ変換器２７によって再生ＲＦ信号から
変換された一連のデータをラッチ群２８の複数のラッチ
２８ａ〜２８ｃに保持し、保持された一連のデータをア
ドレス情報として、再生ＲＦ信号のレベルに対応する多
数のデータパターンＰＴが格納されたメモリ２９にアク
セスすることにより、多数のデータパターンから特定の
データパターンを選択して読み出して、元のデジタル信
号を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、デジタル化ビデオ信
号などの再生に好適な、デジタル信号再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、市販の光学式ビデオディ
スクの記録方式には、ディスクの回転速度が一定のＣＡ
Ｖ記録方式と、ディスクの内外周において線速度が一定
となるＣＬＶ記録方式とがある。ＣＬＶ方式のディスク
は、ＣＡＶ方式のディスクに比べて、例えば２倍の演奏
時間が得られる。一方、ＣＡＶ方式のディスクは、トラ
ックの１周当り１フレームの画像が記録されており、再
生用光ビームをトラック間でジャンプさせることによ
り、スロー再生、静止画、倍速再生、逆転などの多彩な
特殊再生を容易に行なうことができる。

【０００３】ところで、従来、ビデオ信号をデジタル化
して、例えば光磁気（ＭＯ）ディスクのような、高密度
大容量の媒体に実時間（リアルタイム）で記録し、再生
することが行なわれている。この場合、高いデータ転送
レートが要求されるが、転送レートを下げるためには、
多チャンネル化が基本的に有効であり、符号間干渉を利
用する伝送方式も有効である。

【０００４】まず、図６〜９を参照しながら、従来のＭ
Ｏビデオディスク記録再生装置について説明する。図６
において、１０は記録系、２０は再生系であって、記録
系１０の端子ＩＮから入力されたアナログ映像信号が、
Ａ−Ｄ変換器１１によりデジタル化され、エンコード回
路１２に供給されて、所定のフォーマットに則したデー
タが生成される。

【０００５】エンコード回路１２の出力データは、加算
器１３と１ビット遅延帰還素子１４からなるプリコード
回路ＰＣに供給されて、所定のパーシャルレスポンス方
式の送信端等化を受ける。プリコード回路ＰＣから出力
される中間系列が、記録増幅器１５を介して、記録側光
学ヘッドＨｗに供給されて、ＭＯディスクＤに記録され
る。

【０００６】よく知られるように、パーシャルレスポン
ス（Partial Response）方式は、所要伝送帯域を狭める
ため、符号間干渉のある波形を積極的に利用するもので
あって、例えばクラスＩのＰＲ（１，１）方式、いわゆ
るデュオバイナリ符号では、図７に実線で示すように、
同図に破線で示すユニポーラ（単流）符号に比べて、電
力スペクトルが周波数軸上で１／２に圧縮されている。
また、伝送路上では、情報源系列の“１”に対応する
［＋Ａ］，［−Ａ］と、［０］の３つのレベルをとり、
［＋Ａ］，［−Ａ］レベル間の直接推移はなく、必ず
［０］レベルを経由する。そして、ＰＲ（１，１）方式
では、現時点におけるデータには１クロック前のデータ
のみが干渉する応答となっている。

【０００７】再生系２０においては、再生側光学ヘッド
Ｈｒにより、ＭＯディスクＤから再生された、いわゆる
ＲＦ信号が、再生増幅器２１を介して、波形等化回路２
２とＰＬＬ回路２３とに共通に供給される。記録系１０
のＰＲ（１，１）方式に対応して、等化回路２２の等化
特性は、図８に実線で示すようなものが選定されて、同
図に破線で示すような、再生側光学ヘッドＨｒなどの空
間周波数特性（Modulation Transfer Function）が等化
される。

【０００８】これにより、記録系１０において、例えば
図９Ａに示すような、元のデジタル信号がプリコード回
路ＰＣに供給され、同図Ｂに示すようなプリコードデー
タが回路ＰＣから出力されてディスクＤに記録される。
再生系２０においては、同図Ｃに示すようなＲＦ信号が
ディスクＤから再生されて、波形等化回路２２により、
同図Ｄに示すような波形に等化される。

【０００９】等化回路２２の出力は、１対の比較器２４
ａ，２４ｂの各一方の入力端子に共通に供給され、各他
方の入力端子に供給される１対の基準電圧Ｖra，Ｖrbと
それぞれ比較されて、３値の信号としてレベル判断され
る。

【００１０】比較器２４ａ，２４ｂの出力はデコード回
路２５に供給されて、所定のフォーマットに則したデー
タに戻される。一方、ＰＬＬ回路２３においては、再生
ＲＦ信号から分離されたクロック成分に基づいて、連続
な再生データクロックＣＫが生成され、時間軸の基準と
して、この再生データクロックＣＫがラッチ２６に供給
されて、デコード回路２５から出力されたデータのタイ
ミングが整えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な従来のＭＯビデオディスク記録再生装置では、パーシ
ャルレスポンス方式を採用して、所要伝送帯域を削減し
ており、再生系においては、符号間干渉の許容された再
生ＲＦ信号から伝送データ（元のデジタル信号）を検出
するために、正確な再生等化によって再生ＲＦ信号のア
イパターンを開かせることが必要であった。

【００１２】ちなみに、再生等化が行なわれず、ＭＴＦ
のみの場合には、現時点におけるデータに対し、１クロ
ック前のデータのみならず、２クロック以前のデータの
干渉が存在するため、ほとんどアイパターンが開かず、
単なるしきい値による分離では、元のデジタル信号の検
出は不可能である。

【００１３】ところが、例えば、ＰＲ（１，１）方式に
対応する波形等化特性は、前出図８に示すように、その
基本波周波数ｆprにおいて、ＭＴＦとのレベル差が、例
えば３ｄＢ程度に過ぎず、正確な再生等化のための調整
が困難であるという問題があった。また、ディスクがＣ
ＡＶ方式で記録された場合には、再生ＲＦ信号の空間周
波数特性がトラックの半径に依存して変化するため、こ
れに適応して等化回路を制御することが必要となって、
正確な再生等化が一層困難になるという問題があった。

【００１４】なお、一般のデジタル処理においては、系
のレスポンスと過去のデータから次のデータに対する期
待値を求め、期待値の低いパスを切り捨ててゆく最尤復
号法が用いられる。しかしながら、この最尤復号法では
計算を高速に行なう必要があり、かつ回路規模が膨大に
なるため、大量のデータをリアルタイムで処理するデジ
タルビデオ記録再生の分野には適さない。

【００１５】かかる点に鑑み、この発明の目的は、波形
等化ないし高速演算を必要とせず、小規模の回路で、再
生ＲＦ信号から元のデジタル信号を正確かつ高速に検出
することができるデジタル信号再生装置を提供するとこ
ろにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、デジタル信
号が記録された媒体を再生用変換素子により走査して再
生ＲＦ信号を得ると共に、この再生ＲＦ信号から分離し
たクロック成分に基づいて生成した再生クロックを時間
軸の基準として、再生ＲＦ信号から元のデジタル信号を
検出するようにしたデジタル信号再生装置において、再
生ＲＦ信号をｑビットのデータに変換するＡ−Ｄ変換器
２７と、複数のラッチ２８ａ〜２８ｃが縦続接続されて
Ａ−Ｄ変換器から供給される一連のデータを保持するラ
ッチ群２８と、一連の時点における再生ＲＦ信号のレベ
ルに対応する多数のデータパターンＰＴが格納されたメ
モリ２９とを設け、このメモリにラッチ群に保持された
一連のデータをアドレス情報としてアクセスし、多数の
データパターンから特定のデータパターンを選択して読
み出すことにより、元のデジタル信号を検出するように
したデジタル信号再生装置である。

【００１７】

【作用】かかる構成によれば、小規模の回路で、波形等
化されない再生ＲＦ信号から元のデジタル信号が正確か
つ高速に検出される。

【００１８】

【実施例】以下、図１〜図３を参照しながら、この発明
によるデジタル信号再生装置をデジタルビデオディスク
の再生に適用した一実施例について説明する。

【００１９】この発明の一実施例の構成を図１に示す。
この図１において、前出図６に対応する部分には同一の
符号を付して重複説明を省略する。図１において、２０
Ｍは再生系を全体として示し、この実施例では、データ
検出のために、Ａ−Ｄ変換器２７と、複数のラッチ２８
ａ〜２８ｃが縦続接続されたラッチ群２８と、高速のＲ
ＡＭ２９とが設けられる。

【００２０】Ａ−Ｄ変換器２７には、再生増幅器２１か
らＲＦ信号が供給されると共に、例えば、１５ｎＳの周
期のサンプリングクロックがＰＬＬ回路２３から供給さ
れ、再生ＲＦ信号が、例えば、５ビットで量子化され
て、デジタル信号（データ）に変換される。このデータ
は、３段のラッチ２８ａ，２８ｂ，２８ｃに順次供給さ
れ、ＰＬＬ回路２３からそれぞれ供給されるクロックに
基づいて、時間軸上での一連のデータＤk，Ｄk-1，Ｄk-
2 として、各ラッチ２８ａ〜２８ｃに保持される。

【００２１】ＲＡＭ２９には、一連の時点における再生
ＲＦ信号のレベルに対応するデータのパターン（参照パ
ターン）ＰＴが多数格納されており、ラッチ２８ａ〜２
８ｃにそれぞれ保持された３つの時点のデータＤk，Ｄk
-1，Ｄk-2 を総計１５ビットのアドレスとしてアクセス
され、このアドレスに対応する特定の参照パターンが読
み出される。上述の参照パターンＰＴの格納はＣＰＵ３
０によって行なわれる。

【００２２】次に、図２及び図３を参照しながら、この
発明の一実施例の動作について説明する。この実施例で
は、図２及び図３に例示するように、ＲＦ信号の多様な
参照パターンがＲＡＭ２９に予めセットしておき、次の
表１に示すように、ラッチ２８ａ〜２８ｃに保持された
一連のプリコードデータＤk，Ｄk-1，Ｄk-2 に対応す
る、特定の参照パターンが読み出される。

【００２３】

【表１】

【００２４】一般に、各時点における参照パターンの正
の勾配がプリコードデータの“１”に対応し、参照パタ
ーンの負の勾配はプリコードデータの“０”に対応す
る。表１から明らかなように、図２及び図３の各参照パ
ターンは互いに極性が反転している。

【００２５】また、図２及び図３から明らかなように、
各参照パターンにおける現時点のプリコードデータＤk
に対して、３クロック前のデータＤk-3 の影響は僅少で
あり、より強く干渉する２クロック前と１クロック前の
プリコードデータＤk-2，Ｄk-1を知れば、現時点のプリ
コードデータＤk の判別は可能である。従って、この３
時点のＲＦ信号のレベルを同時比較することにより、入
力されるＲＦ信号の各パターンに対して、現時点のプリ
コードデータＤk を直ちに検出することができる。

【００２６】上述のようにして、この実施例では、再生
ＲＦ信号の波形等化を行なうことなく、現時点のプリコ
ードデータを検出することができるので、波形等化回路
を必要とせず、装置の無調整化が容易となり、ＣＡＶ方
式で記録されたディスクを再生する場合にも、ダイナミ
ックな適応制御が容易となる。また、入力ＲＦ信号のパ
ターンと、ＲＡＭ２９に格納された参照パターンＰＴと
を比較するので、高速演算の必要もなく、比較的小規模
の回路で構成することができて、転送レートを下げるた
めの多チャンネル化も可能となる。

【００２７】なお、このパターン比較によるデータ検出
は、ビタビ復号法でいうトレリス線図を使った最尤復号
法に類似するが、最尤復号法では時間軸上の１点での判
定結果を分岐枝として残すのに対して、この実施例で
は、干渉の無視できるところまで判定を持ち越し、時間
軸上での一連のパターンとして判断する点で、最尤復号
法と異なる。

【００２８】次に、図４を参照しながら、この発明の他
の実施例について説明する。この発明の他の実施例の要
部の構成を図４に示す。この図４において、前出図１及
び図６に対応する部分には同一の符号を付して重複説明
を省略する。

【００２９】図４において、２８Ｎはｎ個のラッチ２８
ａ〜２８ｎが縦続接続されたｎ段のラッチ群、２９Ｍは
ｍ＋１個の出力端子２９oo〜２９omを備える多出力ＲＡ
Ｍであって、Ａ−Ｄ変換器２７によりｑビットのデータ
に変換された再生ＲＦ信号がラッチ群２８Ｎに供給され
る。ラッチ群２８Ｎのラッチ２８ａ〜２８ｎからそれぞ
れ出力されるデータが、前述のように、総計ｎｑビット
のアドレスとしてＲＡＭ２９Ｍに供給され、多出力ＲＡ
Ｍ２９Ｍの出力端子２９oo〜２９omから、１クロックず
つタイミングをずらして、ｍ＋１本の系列データがそれ
ぞれ出力される。

【００３０】４０は多数決回路であって、ｍ＋１個の入
力端子４０iO〜４０imを備え、この入力端子４０iO〜４
０imと、ＲＡＭ２９Ｍの対応する出力端子２９oo〜２９
omとが、それぞれ次のように接続されて、ＲＡＭ２９Ｍ
からのｍ＋１本の系列データがタイミングを合わせて多
数決回路４０に供給される。この多数決回路４０の出力
として、現時点のプリコードデータＤk を検出すること
ができる。

【００３１】即ち、メモリ２９Ｍの１番目の出力端子29
ooと多数決回路４０の１番目の入力端子４０iOとが直接
に接続されると共に、ＲＡＭ２９Ｍの２番目の出力端子
29oaと多数決回路４０の２番目の入力端子４０iaとが１
個のラッチ４１aaを介して接続される。以下同様にし
て、ＲＡＭ２９Ｍのｍ＋１番目の出力端子29omと多数決
回路４０のｍ＋１番目の入力端子４０imとがｍ個のラッ
チ４１ma〜４１mmを介して接続される。なお、一般に
ｎ≧４，ｍ＋１≧３，ｎ≠ｍ＋１ とされる。その余の
構成は前出図１の実施例と同様である。

【００３２】この実施例では、観測点を増やし、結果を
多数決論理によって確定するようにしたので、図１の実
施例の利点を具備しながら、さらに誤りの少ない検出が
できて、判定の信頼性を上げることができる。

【００３３】次に、図５を参照しながら、この発明の更
に他の実施例について説明する。この発明の更に他の実
施例の要部の構成を図５に示す。この図５において、前
出図１，図４及び図６に対応する部分には同一の符号を
付して重複説明を省略する。

【００３４】図５の実施例では、Ａ−Ｄ変換器２７とラ
ッチ群２８Ｎとの間に減算器５１が接続されると共に、
プリコード回路５２と直流検出回路５３とを介して、Ｒ
ＡＭ２９の出力データが減算器５１にデジタル帰還され
る。

【００３５】また、図５に破線で示すように、直流検出
回路５３の出力をＤ−Ａ変換器５４を介して加算器５５
に供給し、変換用の基準電圧Ｖrfと共に、Ａ−Ｄ変換器
２７に供給することにより、アナログ帰還することもで
きる。

【００３６】図５の実施例では、適当な期間内の検出デ
ータの履歴を見て、その直流分をフィードバックするよ
うにしたので、図１の実施例の利点を具備しながら、伝
送系の特性が直流遮断の場合にも、容易に対応すること
ができる。

【００３７】なお、上述の各実施例では、いずれもＲＡ
Ｍに参照パターンＰＴが格納されるが、この参照パター
ンＰＴをＲＯＭに格納するようにしてもよい。また、上
述の各実施例では、いずれもＭＯディスクを記録媒体と
したが、この発明は、例えばデジタルＶＴＲのような、
一般の高密度デジタル記録の再生にも広く適用すること
ができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述のように、この発明によれば、
再生ＲＦ信号から元のデジタル信号を検出するようにし
たデジタル信号再生装置において、Ａ−Ｄ変換器によっ
て再生ＲＦ信号から変換された一連のデータをラッチ群
の複数のラッチに保持し、保持された一連のデータをア
ドレス情報として、再生ＲＦ信号のレベルに対応する多
数のデータパターンが格納されたメモリにアクセスし
て、多数のデータパターンから特定のデータパターンを
選択して読み出すようにしたので、小規模の回路で、波
形等化されない再生ＲＦ信号から元のデジタル信号を正
確かつ高速に検出することができるデジタル信号再生装
置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるデジタル信号再生装置の一実施
例の構成を示すブロック図

【図２】この発明の一実施例の動作を説明するための線
図

【図３】この発明の一実施例の動作を説明するための線
図

【図４】この発明の他の実施例の構成を示すブロック図

【図５】この発明の更に他の実施例の構成を示すブロッ
ク図

【図６】従来のデジタル信号再生装置の構成例を示すブ
ロック図

【図７】従来例の動作を説明するための線図

【図８】従来例の動作を説明するための線図

【図９】従来例の動作を説明するための線図

【符号の説明】

２７ Ａ−Ｄ変換器 ２８，２８Ｎ ラッチ群 ２９，２９Ｍ ＲＡＭ Ｄ デジタルビデオディスク Ｈｒ 再生側光学ヘッド ＰＴ 参照パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/80 Ｂ 9185−5Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル信号が記録された媒体を再生用
   変換素子により走査して再生ＲＦ信号を得ると共に、こ
   の再生ＲＦ信号から分離したクロック成分に基づいて生
   成した再生クロックを時間軸の基準として、上記再生Ｒ
   Ｆ信号から元のデジタル信号を検出するようにしたデジ
   タル信号再生装置において、 上記再生ＲＦ信号をｑビットのデータに変換するＡ−Ｄ
   変換器と、 複数のラッチが縦続接続されて上記Ａ−Ｄ変換器から供
   給される一連のデータを保持するラッチ群と、 一連の時点における上記再生ＲＦ信号のレベルに対応す
   る多数のデータパターンが格納されたメモリとを設け、 このメモリに上記ラッチ群に保持された上記一連のデー
   タをアドレス情報としてアクセスし、上記多数のデータ
   パターンから特定のデータパターンを選択して読み出す
   ことにより、上記元のデジタル信号を検出するようにし
   たことを特徴とするデジタル信号再生装置。