JPH08273302A

JPH08273302A - ディジタル記録再生装置

Info

Publication number: JPH08273302A
Application number: JP7069831A
Authority: JP
Inventors: Masato Izawa; 正人伊沢; Koichi Ikata; 孝一井方
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】再生信号の波形等化を行う波形等化回路を有
するディジタル記録再生装置に関して、再生時誤り訂正
回路からの符号誤り情報により波形等化定数を調整し、
機器内部における最適調整を実現する。【構成】従来のディジタル記録再生装置に対して、誤
り訂正回路９からの符号誤り情報をカウントする演算回
路１１を付加し、演算結果により波形等化回路７の等化
定数を符号誤り率が最小になるように調整するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号をディジタル
記録再生を行う記録再生装置に関するもので、特にビデ
オテープレコーダ（以下、ＶＴＲと略す）の波形等化回
路の調整に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、機器のディジタル化が進み民生用
ＶＴＲ機器の中にもディジタル信号による記録再生が行
われるディジタルＶＴＲが開発されようとしている。情
報量の多い映像信号をディジタル化すると高周波信号を
扱う必要があり、電磁変換系においてヘッド、テープ、
ロータリートランスの各特性を含んだ形での再生信号
を、復調に適した特性にするため再生信号波形に対して
波形等化を行う必要がある。

【０００３】以下、従来のディジタル記録再生装置とし
てのディジタルＶＴＲについて説明する。

【０００４】図８は、従来のディジタルＶＴＲのブロッ
ク図を示すものである。図８において、１はディジタル
記録処理回路を示し、入力された映像信号をディジタル
記録処理回路１でディジタル化して記録処理を施した
後、誤り訂正符号冗長回路２でディジタルデータに対し
て冗長部を付加し規則性のある信号系列を作りだす。３
は変調回路であってディジタル変調を行い、記録増幅回
路４を通して、電磁変換系５においてリングヘッド（図
示せず）を介して磁気テープ（図示せず）に記録され
る。６は再生増幅回路で、再生時に電磁変換系５におい
てリングヘッドを介して磁気テープより信号を読みだ
し、再生増幅回路６で再生信号を増幅する。７は波形等
化回路を示し、電磁変換系５の位相特性変動が含まれる
再生信号を打ち消す特性を有し、また次段の復調回路８
による復調に適した特性にするため波形等化を行う。９
は誤り訂正回路を示し、復調回路８にて復調された再生
信号を入力し、誤り訂正符号冗長回路２にてデータ部に
付加された冗長部からデータ誤りを判別し、更に規則性
から誤りデータの復号を行う。１０はディジタル再生処
理回路で、記録時のディジタル記録回路１の逆の処理を
行い元の映像信号として出力する。

【０００５】波形等化回路７の波形等化について説明す
る。リングヘッドを用いるディジタルの磁気記録装置で
は、図９（ａ）の様に記録されるディジタル信号は方形
波であるが、再生ヘッドから出力される再生信号は、図
９（ｂ）の様に微分特性を持つ。再生信号を正しくディ
ジタルデータとして読み取るには、図１０のように信号
のクロック周期毎に再生波形の振幅が０または１のレベ
ルに一致していなければならない。波形がデータ検出タ
イミング（図１０の縦線の位置）で、０または１レベル
から離れ、１と０の中間値、即ち１、０を判別するしき
い値を超えてしまえば、他方のレベルに誤検出するため
誤りが発生する。

【０００６】また、実際の再生信号にはノイズが載って
いるため、１、０を判別するしきい値を超えなくても波
形が歪んでしきい値に近づけばその点からノイズが加算
されることとなり誤りの発生する確率は高くなる。図１
１においてノイズが載る前の元の再生波形と、ノイズが
載った場合のひずみ波形を記す。データ検出タイミング
Ａにおいては元の波形では信号レベルはしきい値以上で
あり１と判別されるべきであるが、ひずみ波形では信号
レベルはしきい値以下となり０と判別される事となり符
号誤りが発生する。

【０００７】信号のクロック周期毎に、再生波形の振幅
が０または１のレベルに一致した図１０のような波形を
ナイキスト波形といい、江藤良純著「ディジタルビデオ
記録技術」（日刊工業新聞刊）５３頁にあるように、そ
の周波数特性は

【０００８】

【数１】

【０００９】の基準であるコサインロールオフ特性を満
たさなければならない。コサインロールオフ特性は図１
２に示す。

【００１０】但し、図１２の周波数特性は信号波形が方
形波の時のものであり、磁気テープとリングヘッドの組
合せによる再生波形は微分波形になるため図１２の周波
数特性と微分特性との合成となる。これが図１０に示し
たデータの検出に適した波形にするための周波数特性で
あり、図１３に示す。

【００１１】再生信号を信号のクロック周期毎に振幅が
０または１のレベルに一致した波形、つまりナイキスト
波形にするには、図１３のナイキスト条件の周波数特性
に等しくなるように再生増幅回路の周波数特性を補正す
る必要があり、これを波形等化または単に等化と呼ばれ
ている。ナイキスト条件の位相特性は直線位相であり、
波形等化用の等化回路には位相特性と独立して振幅周波
数特性を変えることができるトランスバーサルフィルタ
が良く用いられる。

【００１２】図１４に３タップのトランスバーサルフィ
ルタの簡単な構成図を示す。１４１と１４２は信号を所
定期間Ｔの遅延を行う遅延器で、１４３、１４４、１４
５は係数器、１４６は差動増幅器である。

【００１３】例えば、磁気テープとリングヘッドの組合
せでは記録再生過程で位相が変化しないため等化回路も
直線位相のまま振幅周波数特性を変える必要がある。図
１４のトランスバーサルフィルタでは、各係数器のタッ
プ係数Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２を中央のタップＣ１を中心に左
右対称（Ｃ０＝Ｃ２）にして、Ｃ１とＣ０またはＣ２の
差を変えることにより直線位相のまま振幅周波数特性を
変えることができる。

【００１４】また、磁気テープとの組合せによっては再
生波形は左右非対称になり、位相特性に歪を生じる。こ
のため等化回路の位相特性はこの歪を打ち消す逆特性を
持つ必要がある。図１４のトランスバーサルフィルタで
は、両端の係数器のタップ係数Ｃ０、Ｃ２の差をある値
に固定し再生信号に発生する歪を打ち消した上で、振幅
周波数を変えることができる。このように、トランスバ
ーサルフィルタは磁気記録系で発生する歪をうまく打ち
消すことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら磁気テー
プ、リングヘッドの特性、ロータリートランスの伝送路
特性を含めた特性バラツキが存在する。また、映像信号
をディジタル化し、処理するためには数１０ＭＨｚを超
える信号周波数が必要となり、波形等化回路７をディジ
タルで構成するには処理スピード・回路規模・コストの
点で課題があり、現状の技術ではアナログでの構成が適
している。しかし、トランスバーサルフィルタをアナロ
グで構成した場合、遅延器の遅延精度、ゲイン精度等で
バラツキを持っており特性変動を起こしてしまう。この
ように電磁変換系の位相特性の変動と波形等化回路での
特性バラツキにより、所望のナイキスト特性が得られな
いため、外部からその都度スペクトラムアナライザによ
る周波数特性の調整、また高周波信号対応のオシロスコ
ープによる再生信号波形の調整を行う必要がある。調整
を行う為には、非常に高周波の信号を観測する必要があ
りディジタル記録再生装置本体の構成への弊害、または
生産工程による設備コストを高くすると言う問題点を有
していた。

【００１６】本発明は上記問題点を鑑みて、誤り訂正回
路のディジタル信号である誤り訂正情報を用いて波形等
化回路の特性調整を行うことにより、トータル的な電磁
変換系の特性を最適に合わせ込むことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のディジタル記録再生装置は、映像信号に対し
てディジタル信号に変換し記録信号処理を行うディジタ
ル記録処理回路と、記録データに誤り訂正用の符号を冗
長する誤り訂正符号冗長回路と、記録信号に変調する変
調回路と、記録媒体に対して記録を行う記録増幅回路
と、再生時に再生信号を増幅する再生増幅回路と、再生
信号の波形等化を行う波形等化回路と、再生信号をデー
タに復調する復調回路と、再生データのデータ誤りに対
してデータ復号を行う誤り訂正回路と、再生信号処理を
行うディジタル再生処理回路とでディジタル記録再生を
行うディジタル記録再生装置であって、再生時に誤り訂
正における誤り訂正情報を外部に出力するようにした前
記誤り訂正回路と、前記誤り訂正回路から出力される誤
り訂正情報をカウントし符号誤り率を計算する演算回路
と、前記演算回路の情報により再生信号波形の波形等化
を行うための等化定数を可変可能にした波形等化回路と
を備えてなるものである。

【００１８】

【作用】本発明は、上記の構成により誤り訂正回路から
出力される誤り訂正情報から符号誤り率を算出し、この
符号誤り率が少なくなるように波形等化回路の等化定数
を調整することにより、調整用に信号を外部に取り出す
必要を無くし、ディジタル記録再生装置内部で完結した
最適調整が行えるものである。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

【００２０】図１は本発明であるディジタル記録再生装
置としてのディジタルＶＴＲの一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図１において、１１は演算回路であ
り、誤り訂正回路９が出力する誤り訂正情報を入力し、
それに基づいて波形等化回路７を制御する。その他の構
成要素は、図８に示した従来例のものと同じである。

【００２１】以上のように構成されたディジタルＶＴＲ
について図１を用いてその動作を説明する。

【００２２】従来例と同様に、ディジタルＶＴＲでは入
力された映像信号をディジタル記録処理回路１でディジ
タル化して記録処理を施した後、誤り訂正符号冗長回路
２でディジタルデータに対して冗長部を付加し規則性の
ある信号系列を作りだし、変調回路３でディジタル変調
を行い、記録増幅回路４を通して、電磁変換系５におい
てリングヘッド（図示せず）を介して磁気テープ（図示
せず）に記録される。再生時には電磁変換系５において
リングヘッドを介して磁気テープより信号を読みだし、
再生増幅回路６で再生信号を増幅する。波形等化回路７
では電磁変換系５の位相特性変動が含まれる再生信号を
打ち消す特性を有し、また復調に適した特性にするため
波形等化を行う。復調回路８にて再生信号は再生データ
に復調される。復調回路８にて復調された再生データは
誤り訂正回路９で誤り訂正符号冗長回路２にてデータ部
に付加された冗長部からデータ誤りを判別し、更に規則
性から誤りデータの復号を行う。最後にディジタル再生
処理回路１０で、記録時のディジタル記録回路１の逆の
処理を行い元の映像信号として出力する。ここで、誤り
訂正回路９において検出されるデータ誤りを誤り訂正情
報として演算回路１１に送り、演算回路１１で全ビット
数に対するデータ誤りの比率、つまり符号誤り率を算出
する。また、演算回路１１は算出された符号誤り率の結
果より符号誤り率が少なくなるよう波形等化回路７に対
して制御信号を出力する。波形等化回路７は演算回路１
１からの情報により、誤り訂正回路９から出力される符
号誤り情報を少なくするように特性を変化させる。

【００２３】ここで、波形等化回路７にトランスバーサ
ルフィルタを用いた場合の一例を図２に示す。７１と７
２は所定期間Ｔの遅延を行う遅延器、７３、７４、７５
はそれぞれＣ０、Ｃ１、Ｃ２の係数を持つ係数器、７６
は差動増幅器で構成され、演算回路１１の符号誤り率の
演算結果により各係数器の係数を変化させることによ
り、最終的に符号誤り率を少なくするように調整を行
う。

【００２４】誤り訂正回路９の誤り訂正情報の出力に関
して説明を図３に示す。図３は誤り訂正回路９の誤り訂
正情報出力図であって、誤り訂正情報（ｂ）は図３のよ
うにシステムクロック（ａ）に同期して所定期間毎に出
力される。例えば誤り訂正を行うためのデータブロック
の頭合わせを行う同期データが取れない場合は誤り訂正
情報は出力されず（ｂ）１の状態となる。誤り無しの場
合は（ｂ）２のように２クロック期間Ｈ状態を出力す
る。誤りが有る場合は（ｂ）３から（ｂ）７のように
（ｂ）２の状態に加えて誤り数の２倍のクロック期間Ｈ
状態を出力するようにして誤り訂正情報を演算回路１１
に出力する。

【００２５】次に図４に示した演算回路１１のカウント
タイミング図を使って、演算回路１１の動作を説明す
る。

【００２６】演算回路１１では図４のように、システム
クロック（ａ）から２逓倍した誤り訂正情報打ち抜きク
ロック（ｅ）を作成し、誤り訂正情報打ち抜きクロック
（ｅ）で符号誤りをカウントする。誤り訂正情報打ち抜
きクロック（ｅ）の立ち上がりタイミングで誤り訂正情
報（ｂ）の状態を検出し、次のシステムクロック（ａ）
の立ち上がりにて誤り訂正カウント（ｆ）をカウントさ
せる。周知のように複数ヘッドが設けられているＶＴＲ
においては、カウントする基準としてヘッド切替信号
（ｃ）を入力し、ヘッド切替信号（ｃ）の立ち上がりで
リセット（ｄ）をかけてカウントを始めるように構成す
るとヘッド毎の符号誤り率も分かることとなり、波形等
化回路７に対してもヘッド毎の調整が行えるものとな
り、より調整精度を向上させることができる。

【００２７】また復調回路の説明を図５、図６、図７を
用いて説明する。復調回路８の構成ブロック図を図５に
示す。図５において、波形等化回路７の出力は、まず復
調するために復調器８１を通される。復調器８１の出力
はディジタルデータに変換するため、コンパレータ８２
で１または０のレベル判別を行い、位相同期回路８３と
位相調整回路８４に出力する。位相同期回路８３では再
生されたデータからクロック成分を抽出し、基準周波数
に対して位相を合わせクロックを作成し、再生データの
レベル判別時のデータ打ち抜きタイミングクロックとし
てコンパレータ８２に出力する。また、位相調整回路８
４では位相同期回路８３からのクロック入力とコンパレ
ータ８２からのデータ入力との位相調整を行い、誤り訂
正回路９に入力する。誤り訂正回路９にて符号誤りの検
出と復号が行われる。ここでは演算回路１１の符号誤り
率の演算結果により波形等化回路７の係数器の係数を可
変可能にすることに加えて、コンパレータ８２のしきい
値を図６のようにレベルを上下に振れるようにする。ま
たは上下に振る代わりに、位相調整回路８４のデータ出
力を図７に示す位相調整回路のブロック図のようにデー
タフリップフロップ（図７においては、ＤＦＦと略す）
を数段介する構成にしてスイッチでそれぞれの出力を切
り替える。これにより出力データの位相をクロックに対
して可変可能にでき、電源電圧変動、回路ばらつきに対
してもさらに符号誤り率を少なくするよう構成できる。
図７において、８４１から８４５はデータフリップフロ
ップ、８４６は切替スイッチ、８４７はエンコーダを示
し、調整用の信号は演算回路１１の出力である。

【００２８】このような構成にすることにより、電磁変
換系の位相特性の変動と波形等化回路での特性バラツキ
に対して本来の所望の特性を得るため、誤り訂正回路か
ら出力される誤り訂正情報から符号誤り率を算出し、こ
の符号誤り率が少なくなるように波形等化回路の等化定
数を調整することにより、民生用に小型に構成された機
器であっても最終全てが組み込まれた状態で調整が行
え、ＶＴＲ内部で完結した最適調整が行えるものであ
る。

【００２９】なお、本実施例ではディジタルＶＴＲにつ
いての一例を記したが、ディジタル信号による記録再生
を行うディジタル記録再生装置であれば本発明の処理を
導入することにより、同様の効果が得られることとな
る。

【００３０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、映像信号に対してディジタル信号に変換し記
録信号処理を行うディジタル記録処理回路と、記録デー
タに誤り訂正用の符号を冗長する誤り訂正符号冗長回路
と、記録信号に変調する変調回路と、記録媒体に対して
記録を行う記録増幅回路と、再生時に再生信号を増幅す
る再生増幅回路と、再生信号の波形等化を行う波形等化
回路と、再生信号をデータに復調する復調回路と、再生
データのデータ誤りに対してデータ復号を行う誤り訂正
回路と、再生信号処理を行うディジタル再生処理回路と
でディジタル記録再生を行うディジタル記録再生装置で
あって、再生時に誤り訂正における誤り訂正情報を外部
に出力するようにした前記誤り訂正回路と、前記誤り訂
正回路から出力される誤り訂正情報をカウントし符号誤
り率を計算する演算回路と、前記演算回路の情報により
再生信号波形の波形等化を行うための等化定数を可変可
能にした波形等化回路とを備えることによって、ディジ
タル記録再生装置内部に持つディジタル誤り訂正情報を
用いて波形等化回路、復調回路の調整を機器内部で行う
ことができ、高周波の再生信号を機器外部まで引き回さ
ず、またスペクトラムアナライザ、高周波信号対応のオ
シロスコープ等による高価な計測器による調整も必要も
なくなる。さらに最終全てが組み込まれた状態で調整が
行えることから、生産的にも全体最適の調整が行え、市
場でのサービス性もよいものを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のディジタルＶＴＲの構成ブ
ロック図

【図２】本発明の一実施例における波形等化回路のブロ
ック図

【図３】本発明の一実施例における誤り訂正回路の誤り
訂正情報出力図

【図４】本発明の一実施例における演算回路のカウント
タイミング図

【図５】本発明の一実施例における復調回路のブロック
図

【図６】本発明の一実施例における復調回路のコンパレ
ータのしきい値特性図

【図７】本発明の一実施例における復調回路の位相調整
回路のブロック図

【図８】従来の一実施例におけるディジタルＶＴＲのブ
ロック図

【図９】ＶＴＲにおける記録再生波形とその周波数特性
図

【図１０】ディジタルＶＴＲにおいて検出に適した波形
図

【図１１】ディジタルＶＴＲにおいてノイズの載った歪
波形図

【図１２】コサインロールオフ特性図

【図１３】コサインロールオフ特性と微分特性の合成特
性図

【図１４】３タップのトランスバーサルフィルタのブロ
ック図

【符号の説明】

１ディジタル記録処理回路２誤り訂正符号冗長回路３変調回路４記録増幅回路５電磁変換系６再生増幅回路７波形等化回路８復調回路９誤り訂正回路１０ディジタル再生処理回路１１演算回路７１、７２遅延器７３、７４、７５係数器７６差動増幅器８１復調器８２コンパレータ８３ＰＬＬ回路８４位相調整回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号に対してディジタル信号に変換
し記録信号処理を行うディジタル記録処理回路と、記録
データに誤り訂正用の符号を冗長する誤り訂正符号冗長
回路と、記録信号に変調する変調回路と、記録媒体に対
して記録を行う記録増幅回路と、再生時に再生信号を増
幅する再生増幅回路と、再生信号の波形等化を行う波形
等化回路と、再生信号をデータに復調する復調回路と、
再生データのデータ誤りに対してデータ復号を行う誤り
訂正回路と、再生信号処理を行うディジタル再生処理回
路とでディジタル記録再生を行うディジタル記録再生装
置であって、再生時に誤り訂正における誤り訂正情報を
外部に出力するようにした前記誤り訂正回路と、前記誤
り訂正回路から出力される誤り訂正情報をカウントし符
号誤り率を計算する演算回路と、前記演算回路の情報に
より再生信号波形の波形等化を行うための等化定数を可
変可能にした波形等化回路とを具備したことを特徴とす
るディジタル記録再生装置。
【請求項２】再生信号を復調する際に演算回路の情報
により再生信号の信号レベル判別を行うしきい値を可変
可能にしたコンパレータを具備したことを特徴とする請
求項１記載のディジタル記録再生装置。
【請求項３】再生信号を復調する際に演算回路の情報
により再生データと再生クロックの位相を可変可能にし
た位相調整回路を具備したことを特徴とする請求項１記
載のディジタル記録再生装置。
【請求項４】波形等化回路の等化定数、コンパレータ
のしきい値、位相調整回路のデータとクロックの位相
を、演算回路において計算された符号誤り率が少なくな
るようにそれぞれ調整するように構成した請求項１、
２、３記載のディジタル記録再生装置。
【請求項５】演算回路は記録再生装置内のマイクロコ
ンピュータで演算を行うように構成した請求項１記載の
ディジタル記録再生装置。
【請求項６】演算回路において、誤り訂正回路の誤り
訂正情報のカウントをヘッド切り替え制御信号によりヘ
ッドチャネル毎に演算を行い、且つｎトラックの平均値
を演算するよう構成した請求項１記載のディジタル記録
再生装置。
【請求項７】誤り訂正回路において、ドロップアウト
検出を行い演算回路に出力し、演算回路における誤り訂
正情報のカウントにバーストエラーの影響を少なくする
ように構成した請求項１記載のディジタル記録再生装
置。