JP4043395B2 - Automatic equalizer, equalization method, equalization program, program recording medium, and digital playback device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動等化器、等化方法、等化プログラム、プログラム記録媒体及びデジタル再生装置に関し、特に、記録媒体、伝送媒体等からの再生信号を再生してデジタルデータとして再生出力するデジタル再生装置などに内蔵される自動等化器に好適に適用可能である。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ(デジタルVTR)などの記録媒体に記録された情報を再生するデジタル再生装置においては、該記録媒体から読み取った再生信号を等化処理及び誤り訂正処理を施した後、デジタル信号に変換し、該デジタル信号をデコード部においてデコードすることにより、該記録媒体から読み取られて再生されたデジタル情報として再生出力している。
【0003】
ここで、デジタル再生装置は、記録媒体から読み取って再生されたデジタルデータを再生出力したり、あるいは、指定した通信先に転送したりする際に、記録媒体から読み取った再生信号中に発生しているエラーを低減するために、前述のように、等化処理及び誤り訂正処理を施している。
【0004】
等化処理は、一般的には、再生信号に対して振幅及び位相に基づく周波数特性を等化する即ち補償するための処理であり、デジタル再生装置は、かかる補償処理を行なうために波形等化器を備えている。ここに、波形等化器の例としては、例えば、トランスバーサルフィルタなどが挙げられる。トランスバーサルフィルタとは、単位遅延素子、乗算器及び加算器の3つの基本的な要素から構成されており、複数の単位遅延素子の各タップから取り出される各信号に対してそれぞれに適宜設定されたタップ係数を乗算器により乗算した後、加算器により加算することにより、入力信号に対して等化処理が施されるものであり、タップ付き遅延素子フィルタとも称されている。即ち、入力された再生信号から検出されるエラー状況に応じて、各タップ係数を変更制御することにより、入力信号の周波数特性を等化補償することが可能である。
【0005】
ところで、デジタル再生装置において記録媒体から読み取られる再生信号の状態は、記録されたときの信号の状態、再生系システム、信号径路即ち通信径路の周波数特性などが常に一定しているものではないために、絶えず変動してしまう。また、記録媒体に記録されているデータは、経時変化や環境変化などの要因によっても変化する可能性がある。
【0006】
デジタル再生装置に設けられる波形等化器は、前述のごとく、このような再生信号に発生する周波数変動などに対して、適応的に等化特性を変化させることにより、安定した再生が行なわれるようにするためのものである。ここで、発生した再生信号の変動を直ちに検出し、検出した変動に応じて波形等化器の等化特性を逐次自動的に変更させることにより、再生信号に対して最適な等化を施すことができる自動等化器が広く利用されている。
【0007】
図6は、従来のデジタル再生装置に内蔵されている自動等化器の構成例を示すブロック構成図である。
図6に示す自動等化器20において、記録媒体(図示しない)から読み取られた再生信号は、再生アンプ回路21に入力されて増幅された後、等化回路22及びクロック再生回路23に入力される。
クロック再生回路23は、再生信号に含まれている同期信号を検出し、検出した同期信号に基づいて再生クロックを生成して、データ検出回路24及びエラー検出回路25に対して出力する。
【0008】
等化回路22は、入力されてくる再生信号に対して、トランスバーサルフィルタなどを用いて波形等化処理を行なった後、波形等化処理された再生信号をデータ検出回路24に出力する。データ検出回路24は、クロック再生回路23からの再生クロックに基づいて、入力されてきた再生信号に含まれているデータの信号レベルを検出し、検出したデータの信号レベルをエラー検出回路25に出力する。更には、データ検出回路24は、検出したデータの信号レベルをデジタル信号のデータに変換して、再生出力データとして、後段のエラー訂正部等(図示しない)に対しても出力している。該エラー訂正部においては、再生出力データに含まれているエラー検出訂正符号を用いて、エラー検出及び訂正が行なわれている。
【0009】
エラー検出回路25は、クロック再生回路23からの再生クロックに基づいて動作し、データ検出回路24から入力されてきたデータの信号レベルと、該データの信号レベルに関する期待値との差分を抽出し、抽出した差分をエラー情報として制御回路26に出力する。制御回路26は、エラー検出回路25から入力されてくるエラー情報に基づいて、等化回路22に対して等化特性を制御する制御信号を出力する。
【0010】
等化回路22は、制御回路26から入力された制御信号に基づいて、入力データと期待値との信号レベルに関する差分が小さくなるように、当該等化回路22の等化特性を変更する。以上のような構成により、図6に示す自動等化器20は、再生信号の変動状態を直ちに検出して、該変動に適応した等化を逐次行なうように、等化回路22の等化特性を自動的に制御するように構成されている。
【0011】
近年、記録媒体への高密度記録や高速デジタルデータ伝送を行なうシステムが増加しており、かくのごとき高ビットレートのデータを取り扱う機器に内蔵される等化器としては、再生信号の変動に応じて、自動的かつ最適な等化特性を迅速に得ることが必要とされている。
高ビットレートに対応する従来の自動等化器の例としては、特許文献1乃至4に提案されている自動等化器を参照することができる。
【0012】
特許文献1及び特許文献2に開示された技術は、パラメータ変更が可能な等化器において、パラメータの変更量を制御することにより、最適な等化特性に収束させるまでの時間を短縮するためのアプローチを示すものである。即ち、特許文献1の特開平8−37478号公報「自動等化器」においては、等化特性を最適化するためのパラメータとして、再生信号の誤り率を評価関数から求める代わりに、図6の場合と同様に、再生信号の期待値との信号レベルの差分という、より少ないデータ量の情報を用いて、該差分を小さくするようにパラメータの変更量を制御することにより、最適な状態に収束するまでの時間を短縮する技術を開示している。
また、特許文献2の特開平9−63194号公報「自動等化器」においては、前記特許文献1における回路規模の増大を抑えるために、クロック周期の整数倍前の再生信号を用いて再生信号の期待値を求める技術を開示している。
【0013】
一方、特許文献3及び特許文献4に開示された技術は、パラメータ変更が可能な等化器において、パラメータの変更を一時的に制限することにより、最適な等化特性に収束させるまでの時間を短縮するためのアプローチを示すものである。即ち、特許文献3の特開平8−96312号公報「情報記録再生装置及び信号処理回路」においては、5タップ以上のトランスバーサルフィルタを用いて、前記パラメータを示すタップ係数をセンタタップ位置に対して対称なタップ位置においては同一値に設定すると共に、該パラメータの算出動作を一定動作後には対称なタップ位置でも独立に実施させるようにすることにより、小規模の回路で高性能な等化機能を実現する技術を開示している。
特許文献4の特開平9−320198号公報「等化器およびこれを備えた再生信号処理回路、記録再生装置」においては、非対称な成分を含む再生信号でもタップ係数を速やかに微調整可能とするために、センタタップ位置に対して対称な位置のタップ係数を同一値に設定した際に、予め定めた閾値を超す回数のタップ係数の変更が発生した場合には、対称な位置のタップ係数を互いに独立に設定することができる演算回路を備えている技術を開示している。
【0014】
【特許文献1】
特開平8−37478号公報(第3−5頁、図1、図2)
【特許文献2】
特開平9−63194号公報(第5−6頁、図2)
【特許文献3】
特開平8−96312号公報(第10−12頁、図8、図10)
【特許文献4】
特開平9−320198号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1及び特許文献2に開示された従来の技術による自動等化器は、ピークシフトが発生していないような対称性が良好な再生信号を等化する場合であっても、対称性が悪い再生信号と同様の等化特性制御を行なうために、結果として、自動等化器を良好な等化特性の状態に収束させるまでに長い時間がかかってしまうことや、更には、収束の安定性に問題を引き起こす可能性がある。
【0016】
また、前記特許文献3及び特許文献4に開示された従来の技術による自動等化器は、等化器の制御開始当初においては、等化器のセンタタップ位置を基準として、互いに対称な位置にあるタップ係数を同じ値に一旦設定しておき、非対称な成分を含む再生信号が入力されてきた場合に対応できるように、タップ係数の変更回数が予め定めた閾値以上に亘って繰返されたか否かを条件にして、対称な位置にあるタップ係数を互いに独立に設定することを可能とする制御としているため、ピークシフトが発生している対称性が悪い再生信号を等化する場合には、自動等化器を良好な等化特性状態に収束させるまでに長い時間がかかってしまう可能性があると共に、更には、収束の安定性に問題を引き起こす可能性がある。
【0017】
本発明は、かくのごとき問題点を解決するためになされたものであり、再生信号の等化処理において、再生信号から期待値との差分であるエラー値を検出する際に、再生信号の立ち上り部、立ち下り部、平坦部などの各信号パターン毎にエラー値を検出して、統計処理により、特異点(統計学的異常値)を除去した後、対称な位置関係にある各エラー値を抽出して、予め定められた一定時間間隔毎に、等化特性を制御可能なエラー情報として算出し、算出したエラー情報と予め定めた基準値との比較結果に基づいて、ピークシフトが発生して対称性が悪い再生信号の状態にあるか否かを判断して、再生信号の状態に応じた最適な等化特性に適応的に素早く設定することを可能とし、もって、迅速にかつ確実に良好な等化特性状態に設定すると共に、安定した等化特性状態に収束させることを可能するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
第1の技術手段は、入力される再生信号を等化する等化手段と、
前記再生信号の信号波形の立ち上り部又は立ち下り部又は平坦部を示す各信号パターン毎に分割して期待した再生信号との差分を示すエラー値を検出するエラー検出手段と、
該エラー検出手段により再生信号から検出される前記信号パターン毎の前記エラー値に基づいて、前記等化手段の等化特性を制御可能なエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、
該エラー情報算出手段により算出された前記エラー情報に基づいて、前記等化手段の等化特性を制御する制御手段と、
を備えた自動等化器であって、
前記制御手段が、前記エラー情報算出手段により算出された前記立ち上り部と前記立ち下り部との両者の前記エラー情報の差分が予め定めた所定の基準値を超えているか否かに基づいて、前記等化手段の等化特性を制御する方法を示す制御方法及び該等化特性を変更する方向を示す制御方向を決定して、前記等化手段に設定することを特徴としたものである。
【0020】
第2の技術手段は、前記第1の技術手段において、前記エラー情報算出手段により算出される前記エラー情報が、前記エラー検出手段により検出される前記エラー値に対して統計的処理を施した結果に基づいて算出されることを特徴としたものである。
【0021】
第3の技術手段は、前記第2の技術手段において、前記エラー情報算出手段により施される前記統計的処理として、平均処理、メジアン処理、モード処理、統計学的異常値を除外するリミッタ処理のいずれか1乃至複数用いていることを特徴としたものである。
【0022】
第4の技術手段は、前記第1乃至第3の技術手段のいずれかにおいて、前記エラー情報算出手段が、前記エラー情報を算出する際に、予め定められた時間間隔毎に、再生信号の信号波形の各前記立ち上り部及び各前記立ち下り部においてそれぞれ検出された各エラー値に関し、統計学的異常値を除外した後、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおいて互いに対称な位置関係にある各エラー値を抽出して、前記立ち上り部と前記立ち下り部とのそれぞれについて、抽出された各エラー値に対して算術平均処理を施すことにより得られた平均エラー値を、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおけるそれぞれの前記エラー情報とすることを特徴としたものである。
【0023】
第5の技術手段は、前記第1乃至第3の技術手段のいずれかに記載の自動等化器において、前記エラー情報算出手段が、前記エラー情報を算出する際に、予め定められた時間間隔毎に、再生信号の信号波形の各前記立ち上り部及び各前記立ち下り部においてそれぞれ検出された各エラー値に関し、統計学的異常値を除外した後、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおいて互いに対称な位置関係にある各エラー値を抽出して、前記立ち上り部と前記立ち下り部とのそれぞれについて、抽出された各エラー値に対して予め定められた加重係数を掛け合わせて加重平均処理を施すことにより得られた加重平均エラー値を、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおけるそれぞれの前記エラー情報とすることを特徴としたものである。
【0025】
第6の技術手段は、前記第1の技術手段において、前記制御手段は、前記等化手段の等化特性を制御する前記制御方法及び該等化特性を変更する前記制御方向のうち、少なくとも、前記制御方法を、予め登録されている複数の制御方法の中から選択して前記等化手段に設定することを特徴としたものである。
【0026】
第7の技術手段は、前記第1又は第2の技術手段において、前記等化手段は、前記再生信号の周波数特性を等化するフィルタを含み、前記制御手段が、前記フィルタの等化特性を制御することを特徴としたものである。
【0027】
第8の技術手段は、前記第7の技術手段において、前記フィルタが、トランスバーサルフィルタであることを特徴としたものである。
【0028】
第9の技術手段は、前記第8の技術手段において、前記制御手段により制御される前記制御方法及び前記制御方向が、前記トランスバーサルフィルタに設けられている複数個のタップ位置それぞれのタップ係数を変更する方法を示す変更方法及び該タップ係数を変更する方向を示す変更方向であることを特徴としたものである。
【0029】
第10の技術手段は、前記第9の技術手段において、前記制御手段により、前記等化手段の等化特性を制御する前記制御方法である前記変更方法として、少なくとも、前記トランスバーサルフィルタのセンタタップ位置を基準にして、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御する第1の制御方法と、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御する、又は、同じ制御方向に連動設定して制御する第2の制御方法との2種類の制御方法が予め登録されており、2種類の該制御方法のいずれかを選択して切り替えて設定することが可能であることを特徴としたものである。
【0030】
第11の技術手段は、前記第9又は第10の技術手段において、前記制御手段により、前記等化手段の等化特性を変更する前記制御方向である前記変更方向として、前記タップ係数を指定した値増加させる増加方向と、指定した値減少させる減少方向と、指定されたタップ位置間のタップ係数をコピーさせるコピー方向との3種類の制御方向が予め登録されており、3種類の該制御方向のいずれかを選択して切り替えて設定することが可能であることを特徴としたものである。
【0031】
第12の技術手段は、前記第10又は第11の技術手段において、前記制御手段が、再生信号の信号波形の前記立ち上り部で検出されたエラー値に基づいて前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報から、前記立ち下り部で検出されたエラー値に基づいて前記エラー情報算出手段により算出されたエラー情報、を差し引いた差分値を求め、該差分値の絶対値が予め設定されている基準値よりも大きい場合には、前記第1の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定し、逆に、該差分値の絶対値が前記基準値以下の場合には、前記第2の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定することを特徴としたものである。
【0032】
第13の技術手段は、前記第12の技術手段に記載の自動等化器において、前記制御手段が、前記差分値の絶対値が予め設定されている前記基準値よりも大きい場合として、前記第1の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定する場合、前記差分値が正符号であった場合には、前記トランスバーサルフィルタのセンタタップ位置よりも入力側又は出力側に位置する各タップ位置の前記タップ係数を指定した値それぞれ増加させる増加方向又は減少させる減少方向に切り替えて前記等化手段に設定し、逆に、前記差分値が負符号であった場合には、前記入力側又は前記出力側に位置する各タップ位置の前記タップ係数を指定した値それぞれ減少させる減少方向又は増加させる増加方向に切り替えて前記等化手段に設定することを特徴としたものである。
【0033】
第14の技術手段は、前記第12又は第13の技術手段において、前記制御手段により前記差分値の絶対値と比較するために用いられる前記基準値として、現在、前記等化手段に設定されている制御方法が前記第1の制御方法か前記第2の制御方法かにより、異なる値を用いることを特徴としたものである。
【0034】
第15の技術手段は、前記第12乃至第14の技術手段のいずれかにおいて、前記制御手段が、前記エラー検出手段により再生信号の信号波形の前記立ち上り部及び前記立ち下り部において複数個のエラー値が検出されている場合には、複数個の各エラー値それぞれが検出された位置毎に、前記立ち上り部の前記エラー値に基づいて算出されたエラー情報と前記立ち下り部の前記エラー値に基づいて算出されたエラー情報との差分値を位置毎差分値として求め、求められた複数個の前記位置毎差分値それぞれの絶対値と比較するための基準値として、前記基準値の代わりに、対応するそれぞれの位置毎に予め設定されている位置毎基準値を用い、複数個の前記位置毎差分値のうちいずれかの前記位置毎差分値の絶対値が、対応する位置の前記位置毎基準値よりも大きい場合には、前記第1の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定し、複数個の前記位置毎差分値すべてが、それぞれに対応する前記位置毎基準値以下である場合には、前記第2の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定することを特徴としたものである。
【0035】
第16の技術手段は、前記第12乃至第14の技術手段のいずれかに記載の自動等化器において、前記制御手段が、前記エラー検出手段により再生信号の信号波形の前記立ち上り部及び前記立ち下り部において複数個のエラー値が検出されている場合には、複数個の各エラー値それぞれが検出された位置毎に、前記立ち上り部の前記エラー値に基づいて算出されたエラー情報と前記立ち下り部の前記エラー値に基づいて算出されたエラー情報との差分値を位置毎差分値として求め、更に求められた複数個の前記位置毎差分値を合計した合計差分値を求め、求められた前記合計差分値の絶対値と比較するための基準値として、前記基準値の代わりに、対応するそれぞれの位置毎に予め設定されている位置毎基準値を合計した合計基準値を用い、前記合計差分値の絶対値が、前記合計基準値よりも大きい場合には、前記第1の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定し、前記合計差分値が、前記合計基準値以下である場合には、前記第2の制御方法に切り替えて前記等化手段に設定することを特徴としたものである。
【0036】
第17の技術手段は、前記第10乃至第16の技術手段のいずれかにおいて、前記制御手段が、前記第2の制御方法を選択して設定する場合、前記トランスバーサルフィルタのセンタタップ位置を基準として、互いに対称な位置にある特定のタップ位置のタップ係数のみを同じ値にして、残りのタップ位置のタップ係数は、たとえ互いに対称な位置にあったとしても、互いに異なる値に設定することができることを特徴としたものである。
【0037】
第18の技術手段は、前記第17の技術手段において、前記制御手段により設定される前記第2の制御方法において、タップ係数を同じ値に設定する前記特定のタップ位置として、前記センタタップ位置に隣接する隣接タップが含まれていることを特徴としたものである。
【0038】
第19の技術手段は、前記第1乃至第18の技術手段のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記エラー情報算出手段により過去に算出された前記エラー情報の過去の履歴を記憶するエラー情報記憶手段を更に備え、前記エラー情報記憶手段に記憶されている前記エラー情報の過去の履歴と、前記エラー算出手段により算出された現時点の前記エラー情報とに基づいて、前記等化手段の等化特性を制御する方法を示す前記制御方法及び該等化特性を変更する方向を示す前記制御方向を決定することを特徴としたものである。
【0039】
第20の技術手段は、前記第1乃至第19の技術手段のいずれかにおいて、前記エラー検出手段が、前記再生信号に含まれている同期信号を抽出して生成された再生クロックによって当該再生信号をサンプリングしたサンプリングデータのデータ値に基づいて当該再生信号の前記エラー値を検出する場合、前記エラー値として、期待した再生信号との差分を示すエラー値を用いる代わりに、当該再生信号の前記サンプリングデータのデータ値そのものを用いることを特徴としたものである。
【0040】
第21の技術手段は、再生信号の等化処理を行なう自動等化器における等化方法であって、
入力される再生信号の信号波形の立ち上り部又は立ち下り部又は平坦部を示す各信号パターン毎に分割して期待した再生信号との差分を示すエラー値を検出するエラー検出ステップと、
該エラー検出ステップにより再生信号から検出される前記信号パターン毎のエラー値に基づいて、前記自動等化器の等化特性を制御可能なエラー情報を算出するエラー情報算出ステップと、
該エラー情報算出ステップにより算出された前記エラー情報に基づいて、前記自動等化器の等化特性を制御する等化特性制御ステップとを有し、
該等化特性制御ステップが、前記エラー情報算出ステップにより算出された前記立ち上り部と前記立ち下り部との両者の前記エラー情報の差分が予め定めた所定の基準値を超えているか否かに基づいて、前記自動等化器の等化特性を制御する方法を示す制御方法及び該等化特性を変更する方向を示す制御方向を決定して、前記自動等化器に設定することを特徴としたものである。
【0042】
第22の技術手段は、前記第21の技術手段において、前記エラー情報算出ステップにより算出される前記エラー情報が、前記エラー検出ステップにより検出される前記エラー値に対して統計的処理を施した結果に基づいて算出されることを特徴としたものである。
【0043】
第23の技術手段は、前記第21又は第22の技術手段において、前記エラー情報算出ステップが、前記エラー情報を算出する際に、予め定められた時間間隔毎に、再生信号の信号波形の各前記立ち上り部及び各前記立ち下り部においてそれぞれ検出された各エラー値に関し、統計学的異常値を除外した後、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおいて互いに対称な位置関係にある各エラー値を抽出して、前記立ち上り部と前記立ち下り部とのそれぞれについて、抽出された各エラー値に対して算術平均処理を施すことにより得られた平均エラー値を、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおけるそれぞれの前記エラー情報とすることを特徴としたものである。
【0044】
第24の技術手段は、前記第21又は第22の技術手段に記載の等化方法において、前記エラー情報算出ステップが、前記エラー情報を算出する際に、予め定められた時間間隔毎に、再生信号の信号波形の各前記立ち上り部及び各前記立ち下り部においてそれぞれ検出された各エラー値に関し、統計学的異常値を除外した後、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおいて互いに対称な位置関係にある各エラー値を抽出して、前記立ち上り部と前記立ち下り部とのそれぞれについて、抽出された各エラー値に対して予め定められた加重係数を掛け合わせて加重平均処理を施すことにより得られた加重平均エラー値を、前記立ち上り部と前記立ち下り部とにおけるそれぞれの前記エラー情報とすることを特徴としたものである。
【0046】
第25の技術手段は、前記第21の技術手段に記載の等化方法において、前記等化特性制御ステップが、前記自動等化器の等化特性を制御する前記制御方法及び該等化特性を変更する前記制御方向のうち、少なくとも、前記制御方法を、予め登録されている複数の制御方法の中から選択して前記自動等化器に設定することを特徴としたものである。
【0047】
第26の技術手段は、自動等化器において再生信号の等化処理を制御する等化プログラムとして、請求項21乃至25のいずれかに記載の等化方法をコンピュータにより実施させることを特徴としたものである。
【0048】
第27の技術手段は、プログラム記録媒体であって、前記第26の技術手段の等化プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録させていることを特徴としたものである。
【0049】
第28の技術手段は、記録媒体に記録された情報又は伝送されてくる情報から再生信号を再生するデジタル再生装置において、前記第1乃至第20の技術手段のいずれかの自動等化器により、あるいは、前記第21乃至第25の技術手段のいずれかの等化方法を用いて、あるいは、前記第26の技術手段の等化プログラムの実行により、あるいは、前記第27の技術手段のプログラム記録媒体から前記等化プログラムを読み取って実行させることにより、再生信号の等化処理を施すことを特徴としたものである。
【0050】
而して、前記各技術手段によれば、再生信号の再生状態に、より適応した等化特性の制御を行なうことが可能であり、更に、等化手段の等化特性を制御可能なエラー情報を算出することにより、単に、再生信号から検出されるエラー値に基づいた等化特性の制御だけではなく、再生信号の種々の再生状態に応じてそれぞれに適応した等化特性の柔軟な制御を行なうことが可能である。
更に、再生信号から検出されるエラー値に対して統計的処理を施すことにより、再生信号中に過大なエラーや異常なエラーが一時的に発生した場合であっても、等化特性の制御に対する影響を最小限に抑えることが可能である。
【0051】
更に、再生信号の信号パターン(立ち上り部、立ち下り部、平坦部)毎のエラー値に基づいて算出された前記エラー情報を用いて、予め定めた基準値との比較により、再生信号の信号波形の対称性を類推して、等化特性の制御方法及び制御方向を変更することにより、再生信号の再生状態が劣化した状態にあれば、対応可能な等化特性に直ちに設定することにより、劣化状態にある再生信号に最適な等化処理を施し、一方、再生信号の再生状態が比較的良好なときには、かかる再生信号に最適な等化処理に直ちに切り替えて設定することにより、等化特性の制御の収束を迅速に行なうことが可能であると共に、等化特性の制御を安定化させることも可能となる。
【0052】
更に、等化手段として再生信号の周波数特性を等化するトランスバーサルフィルタを用いることにより、簡易な回路構成で、前述のごとく、再生信号の等化を行なう制御方法及び制御方向を実現することが可能であり、再生信号を等化する等化特性を、より迅速に、かつ、より安定した状態で収束させることが可能である。
更には、エラー情報の過去の履歴を記憶させて、再生信号のエラー情報を一定期間に亘って評価した結果に基づいて、等化特性の制御を行なうことにより、より適切な等化制御を行なうことが可能となる。
【0053】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る自動等化器、等化方法、等化プログラム、プログラム記録媒体及びデジタル再生装置に関する実施の形態の一例を詳細に説明する。
図1は、本発明に係る自動等化器の構成の一実施例について概略的に示すブロック構成図であり、特に、記録媒体や伝送媒体等から得られた再生信号を再生するデジタル再生装置などに内蔵される自動等化器に好適に適用可能な自動等化器の構成を示している。
【0054】
図1において、本実施形態における自動等化器10は、再生アンプ回路11、等化回路12、クロック再生回路13、データ検出回路14、エラー検出回路15、エラー情報算出回路16、及び、制御回路17を含んで構成されている。
図1に示す自動等化器10の各構成部分のうち、再生アンプ回路11、等化回路12、クロック再生回路13及びデータ検出回路14は、それぞれ、図6に示した従来の自動等化器20における再生アンプ回路21、等化回路22、クロック再生回路23及びデータ検出回路24と同様な構成からなっている。
【0055】
制御回路17は、再生信号を等化する等化手段である等化回路12に対して制御信号を出力して、入力されてくる実際の再生信号と該再生信号の期待値との差分が小さくなるように、等化回路12の等化特性の変更を制御するものである。ここで、前記制御信号とは、前記等化手段が例えば周波数特性を等化するフィルタからなっており、該フィルタが複数のタップ毎のタップ係数を用いて等化処理を行なうトランスバーサルフィルタから構成されている場合であれば、該トランスバーサルフィルタに対して設定すべきタップ係数の変更方法(制御方法)や変更方向(制御方向)などの制御情報に相当している。なお、制御回路17は、更に、エラー検出回路15及びエラー情報算出回路16その他の各回路部の動作についても、必要に応じて、制御することができる。
【0056】
次に、図1のように構成された本実施形態における自動等化器10において、記録媒体から読み取られて入力されてくる再生信号を等化処理する場合の動作について説明する。
本実施形態の自動等化器10において、例えば記録媒体(図示しないが、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、デジタルVTRなどのいずれか任意の記録媒体)から読み取られた再生信号は、再生アンプ回路11において増幅された後、等化回路12及びクロック再生回路13のそれぞれに入力される。
【0057】
クロック再生回路13は、入力された再生信号に含まれている同期信号を検出して、検出した同期信号に基づいて再生クロックを生成する。生成された再生クロックは、データ検出回路14やエラー検出回路15の他、必要に応じて、図1に示す各回路部及び図示しない回路部に対しても出力される。
【0058】
等化回路12は、入力されてくる再生信号に対して波形等化処理を行なった後、波形等化処理された再生信号をデータ検出回路14に出力する。データ検出回路14は、クロック再生回路13からの再生クロックに基づいて、入力されてきた再生信号に含まれているデータの信号レベルを検出し、検出したデータの信号レベルをエラー検出回路15に出力する。更には、データ検出回路14は、検出したデータの信号レベルをデジタル信号のデータに変換して、再生出力データとして、後段のエラー訂正部等(図示しない)に対しても出力している。該エラー訂正部においては、再生出力データに含まれているエラー検出訂正符号を用いて、エラー検出及び訂正が行なわれている。
【0059】
エラー検出回路15は、クロック再生回路13からの再生クロックに基づいて動作し、期待した再生信号との差分を示すエラー値を検出するものであり、まず、データ検出回路14から入力されてくる各データの信号レベルから推定される信号波形即ち信号パターン(立ち上り部、立ち下り部、平坦部など)を検出すると共に、検出された該信号パターンにおける再生信号の期待値と実際に入力されてくる再生信号との差分である再生信号の等化誤差を検出する。ここで、入力されてくるデータの信号レベルから推定される信号パターンに基づいて再生信号の等化誤差を求める方法としては、前述した従来技術の例と同様に、再生信号として実際に検出されたデータの信号レベルと該データの信号レベルに関する期待値との差分値を、再生信号の信号パターン毎の等化誤差として求めるものであっても良い。
【0060】
また、デジタルVTR等の記録媒体には、一般に、エラー訂正符号化されたデータ即ちエラー検出訂正符号を含むデータが記録されているので、かかるデータを再生するデジタル再生装置としては、通常、エラー訂正符号化された前記データに対応するエラー訂正復号回路を備えている。該エラー訂正復号回路は、図1に示すデータ検出回路14からのデジタル信号形式の再生出力データを復号してエラーの検出及び訂正を行なっている。従って、エラー訂正復号回路において検出されるエラー数(あるいはエラー率)を、そのまま、図1に示すエラー検出回路15において検出される再生信号の等化誤差と同等に扱うこととしても良い。
【0061】
あるいは、図1に示すエラー検出回路15において検出される、再生信号から実際に検出された信号パターン毎のデータの信号レベルと該信号パターンにおけるデータの信号レベルに関する期待値との差分値と、前記エラー訂正復号回路において検出されるエラー数(あるいはエラー率)と、の両方から再生信号の等化誤差を求めるようにしても良い。
【0062】
図2は、図1に示す本発明に係る自動等化器の一実施形態におけるエラー検出回路15の内部構成の一例を示すブロック構成図である。
図2に示すエラー検出回路15においては、パターン検出部15a1,15a2,15a3と、エラー検出部15b1,15b2,15b3とのそれぞれ3組の回路を含んで構成されている。パターン検出部15a1,15a2,15a3は、再生信号のデータ値(信号レベル)を基にして再生信号の信号パターン(立ち上り部、立ち下り部、平坦部などの信号パターン)を推定し、各パターン検出部15a1,15a2,15a3でそれぞれ予め規定されている信号パターンと合致する信号部分のデータ値(即ち信号レベルの期待値)を抽出して、入力された再生信号のデータ値(信号レベル)と共に、抽出された信号部分のデータ値(即ち信号レベルの期待値)をそれぞれに対応する各エラー検出部15b1,15b2,15b3に対して出力する。
【0063】
エラー検出部15b1,15b2,15b3は、パターン検出部15a1,15a2,15a3からそれぞれ入力されてくる再生信号のデータ値(信号レベル)と推定された信号パターンの信号部分のデータ値(即ち信号レベルの期待値)との照合結果に基づいて、各信号パターン毎の再生信号に関する等化誤差を検出する。図2においては、パターン検出部15a1,15a2,15a3及びエラー検出部15b1,15b2,15b3が3組の構成からなっている実施例を示しているが、3組以外の複数組の構成からなり、3組以外の信号パターンを期待する信号波形のパターンとして予め規定しておくこととしても良い。また、複数個のパターン検出部からの出力を対応する各エラー検出部にそれぞれ入力した際に、各エラー検出部が他のエラー検出部における誤差情報をも参照して複合的に再生信号の等化誤差の検出を行なうように構成しても良い。
いずれの場合においても、エラー検出回路15は、検出した再生信号の等化誤差を再生信号のエラー値に変換して、エラー情報算出回路16に対して出力する。
【0064】
エラー情報算出回路16は、エラー検出回路15から入力されてくる再生信号のエラー値に基づいて、エラー情報を算出する。ここで、エラー情報とは、エラー検出回路15において各信号パターン毎に検出された再生信号のエラー値に対して、予め定めた所定の統計的処理を施すことにより、統計学的異常値即ち特異点を除去すると共に、特異点の除去後における各信号パターン毎のエラー値に基づいて、等化回路12の等化特性を制御可能な情報として予め定められた一定時間間隔毎に算出されるものである。即ち、エラー検出回路15において検出されたエラー値そのものを用いる代わりに、各エラー値に対して統計的処理を施して算出されるエラー情報を用いて、等化特性を制御することにより、再生信号の再生状態に応じて、より柔軟性に富み、かつ、収束性に富む制御を行なうことができる。エラー情報算出回路16は、算出したエラー情報を制御回路17に対して出力する。
【0065】
制御回路17は、エラー情報算出回路16から入力されたエラー情報に基づいて、等化回路12の等化特性、更には、必要に応じて、エラー情報算出回路16のエラー情報算出基準、及び、エラー検出回路15のエラー検出基準を制御する。ここで、等化回路12が例えばトランスバーサルフィルタによって構成されている場合には、前述した従来技術の場合と同様に、制御回路17は、トランスバーサルフィルタの各タップ位置におけるタップ係数の変更を制御する制御信号(タップ係数の変更方法や変更方向)を等化回路12に対して出力して、等化回路12の等化特性を変更制御することができる。
【0066】
続いて、本発明に係る自動等化器10において、再生信号の自動等化処理を施すために制御回路17が行なう動作について、図3に示す動作フローチャートを用いて説明する。図3は、本発明に係る自動等化器10の一実施例における制御回路17が行なう自動等化処理の動作の一例を示す動作フローチャートである。
【0067】
尚、図3に示す動作フローチャートにおいては、等化回路12が再生信号の周波数特性を等化するフィルタを含んでおり、該フィルタがタップ係数を有するタップ付き遅延素子からなるトランスバーサルフィルタからなっているものとする。更に、図3においては、制御回路17が等化回路12における再生信号の等化処理を制御するための手段として、エラー情報算出回路16により算出されたエラー情報の差分値(再生信号の信号波形の立ち上り部と立ち下り部の対称位置にあるエラー情報間の差分値)が予め定められた所定の基準値を超えているか否かに基づいて、等化特性を制御する方法を示す制御方法及び該等化特性を変更する方向を示す制御方向を決定して、等化回路12に対して変更設定することが可能である。
【0068】
更に、等化回路12の等化特性を制御する制御方法及び制御方向のうち、少なくとも、制御方法については、予め登録されている複数の制御方法の中から選択して切り替えて等化回路12に設定することも可能としている。
ここで、等化回路12が、前述のごとく、具体的にトランスバーサルフィルタからなっている場合には、予め登録されている前記制御方法としては、トランスバーサルフィルタに複数個備えられている各タップ位置のタップ係数を変更する変更方法を示しているものであり、例えば、トランスバーサルフィルタのセンタタップ位置を基準として、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御する方法(第1の制御方法)、及び、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御する方法(第2の制御方法)の2種類の制御方法(変更方法)が登録され、制御回路17が、入力されてくる前記エラー情報に基づいて、登録されている2種類の制御方法のいずれかを選択して、等化回路12に対して切り替え設定を行なうことが可能である。
【0069】
一方、予め登録されている前記制御方向としては、トランスバーサルフィルタに複数個備えられている各タップ位置のタップ係数を変更する変更方向を示しているものであり、例えば、トランスバーサルフィルタの各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方向(第1の制御方向)、逆に、指定した値減少させる減少方向(第2の制御方向)、及び、指定されたタップ位置間のタップ係数をコピーさせるコピー方向(第3の制御方向)の3種類の制御方向(変更方向)が登録され、制御回路17が、入力されてくる前記エラー情報に基づいて、登録されている3種類の制御方向のいずれかを選択して、等化回路12に対して切り替え設定を行なうことが可能である。尚、ここで、制御方向に関しては、等化回路12にトランスバーサルフィルタを用いる限り、該トランスバーサルフィルタのタップ係数を指定した値ずつ増減させたり、コピーさせたりするものであり、必ずしも、予め登録しておく必要はない。
【0070】
次に、図3の動作フローチャートの動作について説明する。まず、制御回路17は、まず、エラー検出回路15に対して前述のごとき再生信号の等化誤差即ち再生信号からのエラーの検出を実行させ、再生信号の平坦部、立ち上り部、立ち下り部などの各信号パターンに対応させてそれぞれエラー値を発生させる(ステップS101)。続いて、エラー検出回路15において、エラー検出結果に基づいて発生させたエラー値がエラー情報算出回路16に入力されて、予め定められた一定時間間隔毎に、エラー情報(ERR,ERR_F,ERR_B)を算出させる(ステップS102)。
【0071】
ここで、各エラー情報ERR,ERR_F,ERR_Bとは、それぞれ、再生信号の平坦部、立ち上り部、立ち下り部などの各信号パターンにおいて検出されたエラー値に対応して算出されるものであり、図2に示したエラー検出回路15において、それぞれに対応するパターン検出部15a1,15a2,15a3においてそれぞれ予め規定されている信号パターン(平坦部、立ち上り部、立ち下り部の各信号パターン)と合致する信号部分のデータ(即ち信号レベルの期待値)を検出して、入力された再生信号のデータ値(信号レベル)と共に、合致した信号部分のデータ(即ち信号レベルの期待値)をそれぞれに対応するエラー検出部15b1,15b2,15b3に入力することにより検出された再生信号の等化誤差即ちエラー値から、統計処理により、特異点を除去した後、対応する位置関係にある各信号パターン毎に、予め定められた一定時間間隔で算出される情報である。
【0072】
例えば、再生アンプ回路11から入力された再生信号と、クロック再生回路13において該再生信号から抽出された再生クロックとのタイミング関連が、図4に示すような関係にある場合に、再生クロックの立ち上りにより、再生信号がサンプリングされている場合を例にとって更に説明する。
ここに、図4は、本発明に係る自動等化器10において、再生信号から抽出される再生クロックと再生信号のサンプリング位置と期待信号パターンとの一例を示す波形図である。
【0073】
即ち、図4において、実線で示す曲線は、入力された再生信号sの信号波形を示し、矩形形状の折れ線は、再生クロックcの信号波形を示している。また、一点鎖線の曲線は、例えば、図2に示すパターン検出部15a2において予め規定されている信号パターン即ち期待信号パターンの立ち上り部Uの信号波形を示し、二点鎖線の曲線は、例えば、図2に示すパターン検出部15a3において予め規定されている信号パターン即ち期待信号パターンの立ち下り部Dの信号波形を示している。
【0074】
また、D0,D1,D2,・・・は、それぞれ、再生クロックcの立ち上り位置においてサンプリングされた再生信号sの各サンプロングデータ(信号レベル)を示し、ΔD3,ΔD4,ΔD9,ΔD10,・・・は、それぞれ、期待信号パターンの立ち上り部Uと実際に入力された再生信号sの立ち上り部とのサンプリング位置における差分値即ち再生信号sの等化誤差(エラー値)を示し、ΔD6,ΔD7,ΔD12,ΔD13,・・・は、それぞれ、期待信号パターンの立ち下り部Dと実際に入力された再生信号sの立ち下り部とのサンプリング位置における差分値即ち再生信号sの等化誤差(エラー値)を示している。
【0075】
例えば、エラー情報算出回路16において算出される平坦部のエラー情報(ERR)は、再生信号sの平坦部(0レベル)のサンプリングデータを基にして算出される。図4においては、サンプリングデータ(D0,D1,D2,D8,D14,D15,・・・)がこれに該当する。エラー情報算出回路16において算出されるエラー情報(ERR_F)は、再生信号sの信号波形の立ち上り部の信号パターン(再生信号sの信号レベルがピーク値に向かって0レベルから増加する信号パターン)を検出して、該立ち上り部の信号パターンのサンプリングデータから算出される。図4においては、サンプリングデータ(D3,D4,D9,D10,・・・)がこれに該当する。一方、エラー情報算出回路16において算出されるエラー情報(ERR_B)は、再生信号sの信号波形の立ち下り部の信号パターン(再生信号sの信号レベルがピーク値から0レベルに向かって減少する信号パターン)を検出して、該立ち下り部の信号パターンのサンプリングデータから算出される。図4においては、サンプリングデータ(D6,D7,D12,D13,・・・)がこれに該当する。
【0076】
ここで、例えば、立ち上り部の信号パターン上の中点に位置するサンプリングデータD4,D10,・・・を用いて、立ち上り部の期待信号パターンUの前記サンプリングデータ位置にそれぞれ対応する信号レベルとの差分値(等化誤差)ΔD4,ΔD10,・・・を立ち上り部の各エラー値として求め、統計処理を施して、特異点を除去した後、立ち上り部の各エラー値に対して一定時間間隔毎に例えば算術平均処理を行なうことにより、エラー情報ERR_Fを算出する。
同様にして、例えば、立ち下り部の信号パターン上の中点に位置するサンプリングデータD6,D12,・・・を用いて、立ち下り部の期待信号パターンDの前記サンプリングデータ位置にそれぞれ対応する信号レベルとの差分値(等化誤差)ΔD6,ΔD12,・・・を立ち下り部の各エラー値として求め、統計処理を施して、特異点を除去した後、立ち下り部の各エラー値に対して一定時間間隔毎に例えば算術平均処理を行なうことにより、エラー情報ERR_Bを算出する。
【0077】
尚、エラー情報算出回路16における各エラー情報ERR_F,ERR_Bの算出に当たっては、立ち上り部の各エラー値ΔD4,ΔD10,・・・及び立ち下り部の各エラー値ΔD6,ΔD12,・・・の極性が負符号を示すものについてもすべて正数として扱うようにして、各エラー値の絶対値について、例えば、それぞれ算術平均処理を行なって、各エラー情報ERR_F,ERR_Bを算出する。
【0078】
制御回路17は、エラー情報算出回路16にて算出された各エラー情報(ERR,ERR_F,ERR_B)を取得すると、かかるエラー情報のうち、再生信号sの立ち上り部の信号パターンと立ち下り部の信号パターンとのそれぞれ互いに対称な位置にあるエラー値(例えば、前述のごとく、立ち上り部の中点と立ち下り部の中点の位置におけるエラー値)を用いて算出された立ち上り部のエラー情報ERR_F及び立ち下り部のエラー情報ERR_Bを基にして、再生信号sの信号波形の対称性を評価するためのエラー情報差分(ERR_DIFF)を次の通り算出する。(ステップS103)。
【0079】
ここでは、単純に、算術的な減算処理によって算出することとし、
ERR_DIFF = (ERR_F)−(ERR_B)
とする。
尚、かかる単純な算術減算処理により、再生信号sの信号波形の対称性を評価するエラー情報差分(ERR_DIFF)を算出する場合においては、前述のごとく、再生信号sのサンプリングデータのデータ値を用いて、エラー情報ERR_F,ERR_Bを算出している場合、立ち上り部の各エラー値ΔD4,ΔD10,・・・及び立ち下り部の各エラー値ΔD6,ΔD12,・・・を、それぞれ、再生信号sの立ち上り部の信号パターン上のサンプリングデータ値D4,D10,・・・及び立ち下り部の信号パターン上のサンプリングデータ値D6,D12,・・・と、立ち上り部の期待信号パターンU及び立ち下り部の期待信号パターンDの信号レベルとの照合結果から算出する代わりに、立ち上り部の各エラー値及び立ち下り部の各エラー値として、それぞれ、再生信号sの立ち上り部の信号パターン上のサンプリングデータ値D4,D10,・・・及び立ち下り部の信号パターン上のサンプリングデータ値D6,D12,・・・そのものを用いることとしても良い。
【0080】
かくのごとく、立ち上り部のサンプリングデータ値D4,D10,・・・及び立ち下り部のサンプリングデータ値D6,D12,・・・そのものをそれぞれのエラー値として用いる場合であっても、前述の立ち上り部の各エラー値ΔD4,ΔD10,・・・及び立ち下り部の各エラー値ΔD6,ΔD12,・・・を用いる場合と全く同様にして、特異点を示すサンプリングデータを統計処理により除去した後、それぞれ対応する位置関係にある立ち上り部及び立ち下り部のサンプリングデータ値を一定時間間隔毎に例えば算術平均した後、両者の算術的な減算処理を行なうことによって、エラー情報差分(ERR_DIFF)を算出するようにしても良い。かかる場合にあっては、立ち上り部及び立ち下り部の期待信号パターンU及びDの信号レベルとの差分計算を行なう必要もなく、より単純にエラー情報差分(ERR_DIFF)を算出することが可能であり、結果として、等化回路12の等化特性を最適な状態に、より迅速に設定することができる。
【0081】
次に、図3の動作フローチャートに戻って、算出されたエラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値と予め設定されている基準値(設定値)とを比較する(ステップS104)。ここで、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値が、予め設定されている前記基準値(設定値)よりも大きい場合には(ステップS104のYES)、再生信号波形の対称性が劣化しているものと判断して、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御する方法(第1の制御方法)を選択・設定するように制御を行なう(ステップS105)。
【0082】
該ステップS105に続いて、制御回路17は、更に、エラー情報差分(ERR_DIFF)の極性を判断する(ステップS106)。ここで、エラー情報差分(ERR_DIFF)が正の符号であった場合には(ステップS106のYES)、等化回路12のタップ係数の制御方向として、センタタップ位置よりも入力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方向(第1の制御方向)に設定する、又は、センタタップ位置よりも出力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値減少させる減少方向に設定する(ステップS107)。一方、エラー情報差分(ERR_DIFF)が負の符号であった場合には(ステップS106のNO)、等化回路12のタップ係数の制御方向として、センタタップ位置よりも入力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値減少させる減少方向(第2の制御方向)に設定する、又は、センタタップ位置よりも出力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方向に設定する(ステップS108)。
【0083】
逆に、前記ステップS104において、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値が、予め設定されている前記基準値(設定値)以下の場合には(ステップS104のNO)、再生信号波形の対称性が良好であるものと判断して、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御する方法(第2の制御方法)を選択・設定するように制御を行ない、指定したタップ位置側の各タップ係数を他方のタップ位置のタップ係数にコピーする(ステップS109)。
【0084】
図3に示すごとき動作を行なう自動等化器10においては、前述のように、再生信号から検出されるエラー情報差分(ERR_DIFF)が予め設定されている基準値よりも大きい場合であれば、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御することとして、対称性が劣化している再生信号波形の等化特性の収束精度を向上させるように自動的に動作させ、一方、エラー情報差分(ERR_DIFF)が予め設定されている基準値以下の小さい値である場合には、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御することとして、対称性が保持されている再生信号波形の等化特性の収束速度を向上させるように、等化回路12に対する制御方法を自動的に切り替え制御することが可能である。
【0085】
即ち、再生信号の信号パターン(立ち上り部、立ち下り部、平坦部)毎のエラー値に基づいて算出されたエラー情報を用いて、予め定めた基準値との比較により、再生信号の信号波形の対称性を類推して、等化特性の制御方法及び制御方向を変更することにより、再生信号の再生状態が劣化した状態にあれば、対応可能な等化特性に直ちに設定することにより、劣化状態にある再生信号に最適な等化処理を施し、一方、再生信号の再生状態が比較的良好なときには、かかる再生信号に最適な等化処理に直ちに切り替えて設定することにより、等化特性の制御の収束を迅速に行なうことが可能であると共に、等化特性の制御を安定化させることも可能となる。
【0086】
而して、再生信号に含まれているエラー値に応じて、等化回路12の等化特性を適応的に迅速に切り替える制御が可能であり、もって、再生信号の再生状態が突然変化するような場合があったとしても、常に、再生状態に適応した自動等化処理を行なうことが可能となる。更に、等化回路12の等化特性を制御可能なエラー情報を算出することにより、単に、再生信号から検出されるエラー値に基づいた等化特性の制御だけではなく、再生信号の種々の再生状態に応じてそれぞれに適応した等化特性の制御を行なうことが可能である。
【0087】
更に、等化回路12として再生信号の周波数特性を等化するトランスバーサルフィルタを用いることにより、より簡易な回路構成で、再生信号の等化を行なう制御方法及び制御方向を実現することが可能であり、再生信号を等化する等化特性を、より迅速に、かつ、より安定した状態で収束させることも可能である。
【0088】
次に、本発明に係る自動等化器10において、再生信号の自動等化処理をするために制御回路17が行なう動作について、図3に示す動作例とは異なる実施例を図5に示す動作フローチャートを用いて説明する。ここに、図5は、本発明に係る自動等化器10の一実施例における制御回路17が行なう自動等化処理の動作の図3とは異なる例を示す動作フローチャートである。尚、図5に示す動作フローチャートにおいて、ステップS201,S202,S203は、それぞれ、図3に示すステップS101,S102,S103と同様の処理を行なう。
【0089】
図5に示す動作フローチャートにおいても、図3に示す動作フローチャートと同様に、等化回路12がトランスバーサルフィルタから構成されており、制御回路17は、エラー情報算出回路16により算出されたエラー情報に基づいて、等化回路12の制御方法及び制御方向を予め登録されている複数の制御方法及び制御方向間で自動的に切り替える制御を行なうものであるが、図3とは異なる動作により制御する場合を示している。尚、ここで、制御方向に関しては、等化回路12にトランスバーサルフィルタを用いる限り、該トランスバーサルフィルタのタップ係数を指定した値ずつ増減させたりするものであり、必ずしも、予め登録しておく必要はない。
【0090】
図5に示す動作フローチャートにおいて、制御回路17は、図3に示すステップS101及びS102の場合と同様に、エラー検出回路15及びエラー情報算出回路16により再生信号のエラー情報(ERR,ERR_F,ERR_B)を、予め定められた一定時間間隔毎に取得する(ステップS201及びS202)。次いで、取得されたエラー情報のうち、対称な位置関係にある再生信号の立ち上り部のエラー情報ERR_F及び立ち下り部のエラー情報ERR_Bに基づいて、図3に示すステップS103と同様にして、ステップエラー情報差分(ERR_DIFF)を算出する。(ステップS203)
【0091】
次に、等化回路12において再生信号波形の等化特性を制御するための現在の制御方法が第1の制御方法(即ち、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御する方法)であった場合には(ステップS204のYES)、算出されたエラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値と予め設定されている第1の基準値(設定値1)とを比較する(ステップS205)。ここで、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値が、予め設定されている前記第1の基準値(設定値1)よりも大きい場合には(ステップS205のYES)、制御回路17は、再生信号波形の対称性が劣化している状態が継続しているものと判断して、等化回路12のタップ係数の制御方法として、第1の制御方法をそのまま継続すると共に、更に、エラー情報差分(ERR_DIFF)の極性を判断する(ステップS206)。
【0092】
ステップS206において、エラー情報差分(ERR_DIFF)が正の符号であった場合には(ステップS206のYES)、等化回路12のタップ係数の制御方向として、センタタップ位置よりも入力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方向(第1の制御方向)に設定する、又は、センタタップ位置よりも出力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値減少させる減少方向に設定する(ステップS207)。一方、エラー情報差分(ERR_DIFF)が負の符号であった場合には(ステップS206のNO)、等化回路12のタップ係数の制御方向として、センタタップ位置よりも入力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値減少させる減少方向(第2の制御方向)に設定する、又は、センタタップ位置よりも出力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方向に設定する(ステップS208)。
【0093】
逆に、前記ステップS205において、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値が、予め設定されている前記第1の基準値(設定値1)以下の場合には(ステップS205のNO)、再生信号波形の対称性が良好であるものと判断して、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御する、又は、同じ制御方向に連動設定して制御する方法(第2の制御方法)を選択・設定するように制御を行なう(ステップS209)。
ここで、図5に示す制御フローチャートにおける第2の制御方法においては、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御するだけではなく、又は、同じ制御方法に連動設定して制御する方法になっている。これは、等化回路12の等化特性の適応制御を開始した後、第1の制御方法(即ち、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御する方法)を一時期又は全期間において採用したことにより、結果として、現在の等化回路12の回路出力の対称性が良好であるものと判断された場合は、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数のバランスを保ったままで制御するために、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定する制御する方法ではなく、同じ制御方法に連動して制御する方法を採用できるようになっている。
【0094】
次に、前記ステップS204において、現在の制御方法が第1の制御方法ではなく、第2の制御方法(即ち、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御する、又は、同じ制御方向に連動設定して制御する方法)であった場合には(ステップS204のNO)、算出されたエラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値と予め設定されている第2の基準値(設定値2:即ち、前記第1の基準値(設定値1)とは異なる値の基準値)とを比較する(ステップS210)。ここで、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値が、予め設定されている前記第2の基準値(設定値2)よりも大きい場合には(ステップS210のYES)、現時点では再生信号波形の対称性が劣化してきているものと判断して、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数をそれぞれ異なる値に独立に設定して制御する方法(第1の制御方法)を選択・設定するように制御を行なう(ステップS211)。
【0095】
該ステップS211に続いて、制御回路17は、更に、エラー情報差分(ERR_DIFF)の極性を判断する(ステップS212)。ここで、エラー情報差分(ERR_DIFF)が正の符号であった場合には(ステップS212のYES)、等化回路12のタップ係数の制御方向として、センタタップ位置よりも入力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方向(第1の制御方向)に設定する、又は、センタタップ位置よりも出力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値減少させる減少方法に設定する(ステップS213)。一方、エラー情報差分(ERR_DIFF)が負の符号であった場合には(ステップS212のNO)、等化回路12のタップ係数の制御方向として、センタタップ位置よりも入力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値減少させる減少方向(第2の制御方向)に設定する、又は、センタタップ位置よりも出力側に位置する各タップ位置のタップ係数を指定した値増加させる増加方法に設定する(ステップS214)。
【0096】
逆に、前記ステップS210において、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値が、予め設定されている前記第2の基準値(設定値2)以下の場合には(ステップS210のNO)、現時点でも再生信号波形の対称性が良好な状態が継続しているものと判断して、互いに対称な位置にある各タップ位置のタップ係数を同じ値に設定して制御する、又は、同じ制御方向に連動設定して制御する方法(第2の制御方法)をそのまま継続する。
【0097】
而して、図5に示すごとき動作においても、図3に示した動作フローチャートの場合と同様に、再生信号に含まれているエラー値に応じて、等化回路12の等化特性を適応的に迅速に切り替える制御が可能であり、もって、再生信号の再生状態が突然変化した場合があったとしても、常に、再生状態に適応した自動等化処理を迅速に行なうことが可能となる。
【0098】
特に、図5に示す動作フローチャートの例にあっては、等化回路12の制御方法の切り替えを行なう判断基準として、エラー情報差分(ERR_DIFF)の絶対値と比較するために予め設定されている基準値として、第1の基準値(設定値1)や第2の基準値(設定値2)のごとく、複数個用意することにより、等化回路12のタップ係数制御に対してヒステリシス特性を持たせることも可能であり、一時的な再生状態の変化を原因として、エラー検出回路15にて検出されるエラー値やエラー情報算出回路16にて算出されるエラー情報(ERR,ERR_F,ERR_B)にばらつきが発生したとしても、かかる一時的な再生状態の変化に対して過剰に応答した自動等化制御を行なうことを防止し、等化特性の収束状態が不安定にならないようにすることができる。
【0099】
尚、前述した図3及び図5の各実施例においては、エラー情報差分(ERR_DIFF)の大小を判定する基準値(図3に示す設定値、図5に示す設定値1及び設定値2)は、制御回路17において予め設定されている所定の固定値としている。しかしながら、本発明においては、エラー情報差分(ERR_DIFF)の大小を判定する該基準値(図3に示す設定値、図5に示す設定値1及び設定値2)としては、固定値を用いるものに限るものではなく、エラー情報算出回路16にて算出されるエラー情報などに応じて適宜適応的に変動させる値としても良い。
【0100】
更には、等化回路12の制御方法(第1の制御方法及び第2の制御方法)や、制御方向(第1の制御方向及び第2の制御方向など)についても、等化回路12のフィルタ構成やタップ数などの条件に応じて、更に変更や追加を行なうこととしても良い。例えば、第2の制御方法としては、前述の例においては、センタタップ位置を基準として、互いに対称な位置にある各タップ位置同士すべてのタップ係数を同じ値に設定する、又は、同じ制御方向に連動設定して設定する制御方法について説明したが、互いに対称な位置にある各タップのうち、特定のタップ位置(例えばセンタタップ位置に隣接する隣接タップ)のタップ係数のみを同じ値に設定する、又は、同じ制御方向に連動設定して設定する制御方法で、残りのタップ位置のタップ係数は、たとえ対称な位置にあったとしても、独立的に異なる値に設定する制御方法を採用しても良い。
【0101】
また、前述した図3及び図5の各実施例において、エラー情報算出回路16にて算出されるエラー情報差分(ERR_DIFF)は、図4に示す立ち上り部の信号パターンの中点の位置におけるサンプリングデータ(D4,D10,・・・)及び該立ち上り部のサンプリング位置と対称な位置関係にある立ち下り部の信号パターンの中点の位置におけるサンプリングデータ(D6,D12,・・・)のみから算出される例を示したが、0レベルからずれた位置にある他のサンプリングデータ(D3,D9,・・・及びD7,D13,・・・)などについてもエラー情報算出用として使用することとしても良いし、かかる場合のように、立ち上り部及び立ち下り部において複数個のエラー値が検出された場合には、それぞれのエラー情報を算出した後、各基準値との差分を算出して、算出された複数個の差分値を基として、等化回路12に対する制御方法や制御方向を選択して設定するようにしても良い。
【0102】
立ち上り部及び立ち下り部において複数個のエラー値が検出された場合の具体例について以下に説明する。ここで、例えば図4に示す場合において、再生信号sの立ち上り部においてサンプリングされた複数個のサンプリングデータ(D3,D4,D9,D10,・・・)をそのまま例えば立ち上り部におけるエラー値として使用し、一方、再生信号sの立ち下り部においてサンプリングされた複数個のサンプリングデータ(D6,D7,D12,D13,・・・)をそのまま例えば立ち下り部におけるエラー値として使用する場合を例にとって説明する。
第1の例としては、エラー検出回路15により再生信号の立ち上り部及び立ち下り部において複数個のエラー値が検出されている場合において、エラー情報(ERR_F,ERR_B)を算出する場合に、まず、各サンプリングデータの中から特異点を除去した後、立ち上り部の中点の位置におけるサンプリングデータ(D4,D10,・・・)及び該立ち上り部のサンプリング位置と対称な位置関係にある立ち下り部の中点の位置におけるサンプリングデータ(D6,D12,・・・)を用いて、前述のごとく、エラー情報ERR_F及びERR_Bを算出して、両者の差分であるエラー情報差分ERR_DIFFを位置毎差分値として求める。
【0103】
更に、該エラー情報差分ERR_DIFFとは別に、立ち上り部の他のサンプリングデータ(D3,D9,・・・)及び該立ち上り部のサンプリング位置と対称な位置関係にある立ち下り部の他のサンプリングデータ(D7,D13,・・・)を用いて、同様にして、エラー情報ERR_F2及びERR_B2を算出して、両者の差分であるエラー情報差分ERR_DIFF2を異なる位置毎差分値として求める。
【0104】
かくのごとく、エラー値が検出されている各位置毎の複数の位置毎差分値をそれぞれ算出した後、求められた複数個の前記位置毎差分値それぞれの絶対値と比較するための基準値として、前記基準値(図3に示す設定値、図5に示す設定値1、2)の代わりに、対応するそれぞれの位置毎に予め設定されている位置毎基準値を用い、例えば、複数個の前記位置毎差分値のうちいずれかの前記位置毎差分値の絶対値が、対応する位置の前記位置毎基準値よりも大きい場合には、第1の制御方法に切り替えて等化回路12に設定し、複数個の前記位置毎差分値すべてが、それぞれに対応する前記位置毎基準値以下である場合には、第2の制御方法に切り替えて等化回路12に設定するようにしても良い。
【0105】
また、第2の例としては、エラー検出回路15により再生信号の立ち上り部及び立ち下り部において複数個のエラー値が検出されている場合において、エラー情報(ERR_F,ERR_B)を算出する場合に、まず、立ち上り部の複数個のサンプリングデータ(D3,D4,D9,D10,・・・)の中から特異点を除去して合計した合計値をエラー情報(ERR_F)として算出し、一方、特異点を除去して前記立ち上り部と対称な位置にある立ち下り部の複数個のサンプリングデータ(D6,D7,D12,D13,・・・)を合計した合計値をエラー情報(ERR_B)として算出する。
【0106】
しかる後、前述した図3や図5の場合と同様に、立ち上り部の各エラー値の合計値であるエラー情報(ERR_F)と立ち下り部の各エラー値の合計値であるエラー情報(ERR_B)との差分を示す合計差分値を算出し、算出された該合計差分値の絶対値と比較するための基準値として、前記基準値(図3に示す設定値、図5に示す設定値1、2)の代わりに、対応するそれぞれの位置毎に予め設定されている位置毎基準値を合計した合計基準値を用い、前記合計差分値の絶対値が、前記合計基準値よりも大きい場合には、第1の制御方法に切り替えて等化回路12に設定し、前記合計差分値が、前記合計基準値以下である場合には、第2の制御方法に切り替えて等化回路12に設定するようにしても良い。
【0107】
尚、合計差分値を求める手順として、立ち上り部及び立ち下り部の各サンプリングデータの合計値を最初に求めてから両者の差分値を求める代わりに、立ち上り部及び立ち下り部の各サンプリングデータの対応する位置毎の各差分値をまず求めた後、各差分値を合計することにより合計差分値として算出することとしても勿論構わない。
【0108】
また、再生信号の信号波形の立ち上り部及び立ち下り部に複数個のエラー値が検出される場合の例として前述した2つの例にあっては、それぞれのエラー値として、サンプリングデータ(D3,D4,D9,D10,・・・及びD6,D7,D12,D13,・・・)そのものを用いる例を示したが、本発明においては、かかる場合に限るものではなく、前述したように、立ち上り部及び立ち下り部の期待信号パターンU及びDと、実際に入力された再生信号sのサンプリングデータ(D3,D4,D9,D10,・・・及びD6,D7,D12,D13,・・・)との差分値(ΔD3,ΔD4,ΔD9,ΔD10,・・・及びΔD6,ΔD7,ΔD12,ΔD13,・・・)を用いて、等化回路12に対する制御方法及び制御方向を決定するようにしても良い。
【0109】
また、前述の各実施例においては、エラー情報差分(ERR_DIFF)の算出に当たって、予め定められた一定時間間隔毎に、立ち上り部及び立ち下り部におけるそれぞれのエラー値から、特異点を除去し、互いに対称な位置関係にあるエラー値を抽出して、しかる後に、立ち上り部及び立ち下り部毎に、各エラー情報に対して重み付けを施すことなく、抽出された各エラー情報を算術平均した算術平均値を用いて、エラー情報ERR_F及びERR_Bとして算出する例を説明したが、抽出された各エラー情報に対して、立ち上り部及び立ち下り部毎に、予め定められた加重係数を掛け合わせて重み付けを施した後、加重平均処理を行なうことにより、エラー情報ERR_F及びERR_Bとして算出することとしても良い。
【0110】
更に、前述した図3及び図5の各実施例においては、現時点(直近)の再生信号から検出されるエラー値に基づいて算出されたエラー情報のみを使用して、等化回路12の等化特性に関する制御処理を行なっている場合を示しているが、本発明は、かかる場合のみに限るものではなく、例えば、エラー情報算出回路16により過去に算出された過去のエラー情報や等化回路12の等化特性に関する収束状況情報などの履歴を、例えば制御回路17に設けられたエラー情報記憶手段に保持しておき、エラー情報の現在及び過去の履歴の双方に基づいて、等化回路12の等化特性に対する制御を行なうことも可能である。
【0111】
例えば、制御方向に関しては、当初は、増加又は減少のいずれかの方向となる或る初期値に設定して制御を開始し、しかる後に、過去の等化回路12の等化特性の収束状況と過去の制御方向との妥当性を評価して、再生信号の等化誤差が減少する方向に、制御方向の設定を変更するようにしても良い。かくのごとき制御方向の変更を実施させた際には、制御方向の前記初期値も合わせて変更して、今後は、変更後の該初期値を使用するようにしても良い。即ち、エラー情報の過去の履歴を記憶させておくことにより、再生信号のエラー情報を一定期間に亘って評価した結果に基づいて、等化回路12の等化特性の制御を行なうことにより、より適切な等化制御を行なうことが可能となる。
【0112】
最後に、図1に示すエラー情報算出回路16におけるエラー値に対する統計処理について更に説明する。エラー情報算出回路16は、前述したように、エラー検出回路15において検出された再生信号のエラー値に対して、統計的処理を施すことにより、エラー情報(ERR,ERR_F,ERR_B)の算出を行なっている。
而して、再生信号からエラー検出回路15において検出されたエラー値が、一時的な再生状態のゆらぎなどにより、数値的にばらつく場合や、各エラー値の検出値の信頼性も低い場合があったとしても、前述のごとき統計的処理を施すことにより、かかるエラー値のばらつき等に伴うエラー情報に対する影響を低減することが可能となる。
【0113】
ここで、再生信号のエラー値に対して施される統計的処理の実施例としては、平均処理、メジアン処理、モード処理、特異点(統計学的異常値)のみを除外するリミッタ処理などのいずれか1乃至複数を、本発明に係る自動等化器10のエラー情報算出回路16に適用することができる。エラー情報算出回路16において、前記のいずれか1乃至複数の統計的処理を、入力されてくる各エラー値に対して施すことにより、等化回路12の等化特性を収束させるために算出されるエラー情報に対して、エラー検出回路15において検出されたエラー値のばらつきの影響を低減させることができる。即ち、再生信号から検出される各エラー値に対して統計的処理を施すことにより、再生信号中に過大なエラーや異常なエラーが一時的に発生した場合であっても、等化特性の制御に対する影響を最小限に抑えることが可能である。
【0114】
以上、本発明に係る自動等化器10について、各種の実施形態を用いて説明を行なったが、本発明に係る自動等化器は、かかる実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、本発明に種々の変更を加ることが可能である。例えば、前述した本発明に係る自動等化器における各機能及び手段を、等化処理制御用のマイクロコンピュータ等において実行することができる等化プログラムとして実装するようにしても良いし、また、かかる等化プログラムをコンピュータにより読み取り可能なプログラム記録媒体に記録させるようにしても良いし、更には、前述したごとき自動等化処理を実現する等化方法を用いた如何なる機構によって具現化することとしても良い。
【0115】
更には、前述のごとき自動等化器を装備したり、あるいは、前述のごとき等化方法を実現する機構を備えさせたり、あるいは、前記等化プログラムをコンピュータにより実行させたり、あるいは、前記等化プログラムを記録したプログラム記録媒体から前記等化プログラムを読み取って、コンピュータにより実行させたりすることによって、自動等化処理を行なうデジタル再生装置を実現することとして良い。
【0116】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る自動等化器、等化方法、等化プログラム、プログラム記録媒体及びデジタル再生装置によれば、再生信号の信号波形の信号パターン毎に検出される各エラー値を統計処理したエラー情報を用いることにより、再生信号から検出されるエラー値に対応して、再生信号を等化するための等化特性を柔軟にかつ迅速に最適な状態に適応的に設定制御することが可能であり、もって、短時間で良好な状態に等化特性を収束させることができると共に、安定した等化特性の収束結果を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動等化器の構成の一実施例について概略的に示すブロック構成図である。
【図2】図1に示す本発明に係る自動等化器の一実施形態におけるエラー検出回路の内部構成の一例を示すブロック構成図である。
【図3】本発明に係る自動等化器の一実施例における制御回路が行なう自動等化処理の動作の一例を示す動作フローチャートである。
【図4】本発明に係る自動等化器において、再生信号から抽出される再生クロックと再生信号のサンプリング位置と期待信号パターンとの一例を示す波形図である。
【図5】本発明に係る自動等化器の一実施例における制御回路が行なう自動等化処理の動作の図3とは異なる例を示す動作フローチャートである。
【図6】従来のデジタル再生装置に内蔵されている自動等化器の構成例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
10…自動等化器、11…再生アンプ回路、12…等化回路、13…クロック再生回路、14…データ検出回路、15…エラー検出回路、16…エラー情報算出回路、17…制御回路、15a1,15a2,15a3…パターン検出部、15b1,15b2,15b3…エラー検出部、20…自動等化器、21…再生アンプ回路、22…等化回路、23…クロック再生回路、24…データ検出回路、25…エラー検出回路、26…制御回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic equalizer, an equalization method, an equalization program, a program recording medium, and a digital reproduction device, and more particularly, a digital reproduction that reproduces a reproduction signal from a recording medium, a transmission medium, etc. and reproduces and outputs it as digital data. The present invention can be suitably applied to an automatic equalizer built in a device or the like.
[0002]
[Prior art]
In a digital reproduction apparatus that reproduces information recorded on a recording medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a magnetic tape (digital VTR), after performing a equalization process and an error correction process on a reproduction signal read from the recording medium, The digital signal is converted into a digital signal, and the digital signal is decoded by a decoding unit, thereby being reproduced and output as digital information read from the recording medium and reproduced.
[0003]
Here, the digital playback device is generated in the playback signal read from the recording medium when the digital data read and played back from the recording medium is played back or transferred to a designated communication destination. In order to reduce the error, equalization processing and error correction processing are performed as described above.
[0004]
The equalization processing is generally processing for equalizing or compensating for the frequency characteristics based on the amplitude and phase of the reproduction signal, and the digital reproduction apparatus performs waveform equalization to perform such compensation processing. Equipped with a bowl. Here, examples of the waveform equalizer include a transversal filter. The transversal filter is composed of three basic elements, a unit delay element, a multiplier, and an adder, and is appropriately set for each signal extracted from each tap of a plurality of unit delay elements. The tap coefficient is multiplied by a multiplier and then added by an adder, whereby the input signal is equalized and is also referred to as a tapped delay element filter. That is, it is possible to equalize and compensate the frequency characteristics of the input signal by changing and controlling each tap coefficient in accordance with an error situation detected from the input reproduction signal.
[0005]
By the way, the state of the reproduction signal read from the recording medium in the digital reproduction apparatus is because the signal state at the time of recording, the reproduction system, the signal path, that is, the frequency characteristic of the communication path, etc. are not always constant. , Constantly changing. In addition, data recorded on the recording medium may change due to factors such as changes over time and environmental changes.
[0006]
As described above, the waveform equalizer provided in the digital reproduction apparatus can perform stable reproduction by adaptively changing the equalization characteristics with respect to frequency fluctuations generated in such a reproduction signal. It is for making. Here, it is possible to immediately detect the fluctuation of the reproduced signal that has occurred, and to automatically and automatically change the equalization characteristics of the waveform equalizer according to the detected fluctuation, thereby performing optimum equalization on the reproduced signal. Automatic equalizers that can do this are widely used.
[0007]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an automatic equalizer built in a conventional digital reproducing apparatus.
In the
The
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
Based on the control signal input from the
[0011]
In recent years, systems that perform high-density recording and high-speed digital data transmission on recording media are increasing. As an equalizer built in equipment that handles high bit rate data such as these, Thus, there is a need to quickly obtain automatic and optimal equalization characteristics.
As an example of a conventional automatic equalizer corresponding to a high bit rate, the automatic equalizers proposed in Patent Documents 1 to 4 can be referred to.
[0012]
The techniques disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are for reducing the time required to converge to the optimum equalization characteristics by controlling the amount of parameter change in an equalizer capable of parameter change. It shows an approach. That is, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-37478, “Automatic Equalizer”, Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-37478, instead of obtaining an error rate of a reproduction signal from an evaluation function as a parameter for optimizing equalization characteristics, FIG. As in the case, the signal level difference from the expected value of the playback signal is used to control the amount of parameter change so as to reduce the difference by using information with a smaller amount of data. A technique for shortening the time to do is disclosed.
Also, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-63194 “Automatic Equalizer” in Patent Document 2, in order to suppress an increase in circuit scale in Patent Document 1, a reproduced signal is used by using a reproduced signal that is an integral multiple of the clock period. The technology for obtaining the expected value is disclosed.
[0013]
On the other hand, in the techniques disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4, in an equalizer capable of changing a parameter, by temporarily limiting the change of the parameter, the time until convergence to the optimal equalization characteristic is achieved. It shows an approach for shortening. That is, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-96312 “Information recording / reproducing apparatus and signal processing circuit” of Patent Document 3, a tap coefficient indicating the parameter is set to the center tap position using a transversal filter of 5 taps or more. A high-performance equalization function can be achieved in a small circuit by setting the same value at a symmetric tap position and performing the parameter calculation operation independently even at a symmetric tap position after a certain operation. The technology to be realized is disclosed.
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-320198, “Equalizer and Reproduction Signal Processing Circuit and Recording / Reproduction Apparatus Having the Same”, the tap coefficient can be finely adjusted quickly even with a reproduction signal including an asymmetric component. Therefore, when the tap coefficient at a position symmetrical to the center tap position is set to the same value, if the tap coefficient is changed a number of times exceeding a predetermined threshold, the tap coefficient at the symmetrical position is changed. A technique including an arithmetic circuit that can be set independently of each other is disclosed.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-8-37478 (page 3-5, FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-9-63194 (page 5-6, FIG. 2)
[Patent Document 3]
JP-A-8-96312 (pages 10-12, FIG. 8, FIG. 10)
[Patent Document 4]
JP-A-9-320198
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the automatic equalizer according to the prior art disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 equalizes a reproduced signal with good symmetry such that no peak shift occurs. In order to perform equalization characteristic control similar to a reproduction signal with poor symmetry, as a result, it takes a long time to converge the automatic equalizer to a state of good equalization characteristics, It can cause problems with convergence stability.
[0016]
In addition, the automatic equalizers according to the conventional techniques disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 are positioned symmetrically with respect to the center tap position of the equalizer at the beginning of control of the equalizer. Whether a tap coefficient has been repeatedly set over a predetermined threshold or more so that a tap coefficient is once set to the same value and a reproduction signal including an asymmetric component is input. As a control that makes it possible to set the tap coefficients at symmetrical positions independently of each other on the condition, when equalizing a reproduced signal with poor symmetry in which a peak shift occurs, It may take a long time to converge the automatic equalizer to a good equalization characteristic state, and may cause a problem in the stability of convergence.
[0017]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and in the reproduction signal equalization processing, when an error value that is a difference from the expected value is detected from the reproduction signal, the rising edge of the reproduction signal is detected. Error values are detected for each signal pattern, such as part, falling part, and flat part, and singular points (statistical abnormal values) are removed by statistical processing. Extracted and calculated as error information with controllable equalization characteristics at predetermined time intervals, and a peak shift occurs based on the comparison result between the calculated error information and a predetermined reference value. It is possible to determine whether or not the reproduction signal is in a poorly symmetric state, and to quickly and adaptively set the optimal equalization characteristic according to the state of the reproduction signal, thereby quickly and reliably. When set to a good equalization characteristic state To, is to allow to converge to a stable equalization characteristic state.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The first technical means includes equalizing means for equalizing the input reproduction signal;
The reproduction signalDivided for each signal pattern indicating the rising part, falling part or flat part of the signal waveformError detecting means for detecting an error value indicating a difference from the expected reproduction signal;
Error information calculating means for calculating error information capable of controlling equalization characteristics of the equalizing means based on the error value for each of the signal patterns detected from the reproduction signal by the error detecting means;
Based on the error information calculated by the error information calculation means,Control means for controlling equalization characteristics of the equalization means;
An automatic equalizer comprising:
Based on whether or not the difference between the error information of the rising part and the falling part calculated by the error information calculating means exceeds a predetermined reference value, the control means A control method indicating a method for controlling the equalization characteristic of the equalization means and a control direction indicating a direction in which the equalization characteristic is changed are determined and set in the equalization meansWith featuresdidIs.
[0020]
First2The technical means of the first1In the technical means, the error information calculated by the error information calculating means is calculated based on a result of performing statistical processing on the error value detected by the error detecting means.didIs.
[0021]
First3The technical means of the first2In the technical means, any one or more of an average process, a median process, a mode process, and a limiter process that excludes statistical abnormal values are used as the statistical process performed by the error information calculation unit. Features anddidIs.
[0022]
First4The technical means of the first1Thru3In any one of the technical means, when the error information calculation means calculates the error information, at each predetermined time interval, at each rising portion and each falling portion of the signal waveform of the reproduction signal For each detected error value, after removing the statistically abnormal value, each error value having a symmetrical positional relationship between the rising portion and the falling portion is extracted, and the rising portion and the rising portion are extracted. For each of the downstream part, an average error value obtained by performing arithmetic average processing on each extracted error value is set as the error information of each of the rising part and the falling part. Features anddidIs.
[0023]
First5The technical means of the first1Thru3In the automatic equalizer according to any one of the technical means, when the error information calculation means calculates the error information, each rising portion of the signal waveform of the reproduction signal is calculated at predetermined time intervals. And, for each error value detected in each falling part, after removing a statistically abnormal value, each error value in the rising part and the falling part is symmetric with each other and extracted. The weighted average error value obtained by performing a weighted average process by multiplying each extracted error value by a predetermined weighting factor for each of the rising portion and the falling portion, The error information in each of the rising part and the falling part is used as the error information.didIs.
[0025]
First6The technical means of the first1In the technical means, at least the control method is registered in advance among the control method for controlling the equalization characteristic of the equalization means and the control direction for changing the equalization characteristic. Selecting from among a plurality of control methods and setting the equalization means,didIs.
[0026]
First7The technical means of the first1Or the second2In the technical means, the equalization means includes a filter for equalizing the frequency characteristic of the reproduction signal, and the control means controls the equalization characteristic of the filter.didIs.
[0027]
First8The technical means of the first7In the technical means, the filter is a transversal filter,didIs.
[0028]
First9The technical means of the first8In the technical means, the control method controlled by the control means and the control direction indicate a method for changing the tap coefficient of each of a plurality of tap positions provided in the transversal filter, and the tap The change direction indicates the direction in which the coefficient is changed.didIs.
[0029]
First10The technical means of the first9In the technical means, as the change method, which is the control method for controlling the equalization characteristics of the equalization means by the control means, at least symmetrical positions relative to the center tap position of the transversal filter A first control method for controlling the tap coefficients at the respective tap positions independently at different values and controlling the tap coefficients at the respective tap positions at symmetrical positions, or Two types of control methods are registered in advance, which are the second control method for performing control by interlocking with the same control direction, and it is possible to select and switch between two types of control methods It is characterized by beingdidIs.
[0030]
First11The technical means of the first9Or the second10In the technical means, the control means causes the change direction, which is the control direction to change the equalization characteristic of the equalization means, as the change direction, an increase direction in which the tap coefficient is increased by a specified value, and a decrease in which the specified value is decreased. Three types of control directions, ie, a direction and a copy direction for copying a tap coefficient between specified tap positions, are registered in advance, and one of the three types of control directions can be selected, switched, and set. Characterized by being possibledidIs.
[0031]
First12The technical means of the first10Or the second11In the technical means, the control means detects an error detected at the falling portion from the error information calculated by the error information calculating means based on an error value detected at the rising portion of the signal waveform of the reproduction signal. A difference value obtained by subtracting the error information calculated by the error information calculation means based on the value is obtained, and when the absolute value of the difference value is larger than a preset reference value, the first control The method is switched to a method and set in the equalization unit, and conversely, when the absolute value of the difference value is equal to or less than the reference value, the method is switched to the second control method and set in the equalization unit. WhendidIs.
[0032]
First13The technical means of the first12In the automatic equalizer described in the technical means, the control means switches to the first control method when the absolute value of the difference value is larger than the preset reference value, and the equalization is performed. When the difference value is a positive sign, the value specified by the tap coefficient at each tap position located on the input side or the output side from the center tap position of the transversal filter is increased. Switching to the increasing direction to be decreased or decreasing direction to be decreased and set in the equalizing means, and conversely, if the difference value is a negative sign, the tap position of each tap position located on the input side or the output side The tap coefficient is set to the equalizing means by switching to a decreasing direction for decreasing each specified value or an increasing direction for increasing.didIs.
[0033]
First14The technical means of the first12Or the second13In the technical means, the control method currently set in the equalization means as the reference value used for comparing with the absolute value of the difference value by the control means is the first control method or the first control method. Different values are used depending on the control method.didIs.
[0034]
First15The technical means of the first12Thru14In any one of the technical means, when the control means detects a plurality of error values at the rising and falling parts of the signal waveform of the reproduction signal by the error detecting means, a plurality of error values are detected. For each position where each error value is detected, a difference value between the error information calculated based on the error value of the rising portion and the error information calculated based on the error value of the falling portion is positioned. Positions set in advance for each corresponding position instead of the reference value as a reference value to be obtained as each difference value and compared with the absolute value of each of the obtained plurality of difference values for each position When the absolute value of any one of the plurality of position difference values is larger than the position reference value of the corresponding position, the reference value is used. The control method is switched to the equalization means, and when all of the plurality of position difference values are equal to or less than the corresponding reference value for each position, the control method is switched to the second control method. It is set in the equalization means,didIs.
[0035]
First16The technical means of the first12Thru14In the automatic equalizer according to any one of the technical means, the control means detects a plurality of error values at the rising and falling parts of the signal waveform of the reproduction signal by the error detecting means. The error information calculated based on the error value of the rising portion and the error value calculated based on the error value of the falling portion for each position where each of a plurality of error values is detected. A reference for obtaining a difference value with respect to the information as a difference value for each position, further obtaining a total difference value obtained by summing the plurality of obtained difference values for each position, and comparing with the absolute value of the obtained total difference value Instead of the reference value, a total reference value obtained by summing preset reference values for each corresponding position is used as a value, and the absolute value of the total difference value is the total reference value. If the total difference value is less than or equal to the total reference value, switch to the second control method. It is set in the equalization means,didIs.
[0036]
First17The technical means of the first10Thru16When the control means selects and sets the second control method in any one of the technical means, the specific tap positions at positions symmetrical to each other with respect to the center tap position of the transversal filter. Only the tap coefficient is set to the same value, and the tap coefficients at the remaining tap positions can be set to different values even if they are symmetric to each other.didIs.
[0037]
First18The technical means of the first17In the technical means, in the second control method set by the control means, an adjacent tap adjacent to the center tap position is included as the specific tap position for setting the tap coefficient to the same value. With featuresdidIs.
[0038]
First19The technical means of the first1Thru18In any one of the technical means, the control means further includes error information storage means for storing a past history of the error information calculated in the past by the error information calculation means, and is stored in the error information storage means. The control method and the equalization showing a method for controlling the equalization characteristic of the equalization means based on the past history of the error information and the current error information calculated by the error calculation means Determining the control direction indicating a direction of changing the characteristics;didIs.
[0039]
First20The technical means of the first to the first19In any of the above technical means, the error detection means reproduces the reproduction based on a data value of sampling data obtained by sampling the reproduction signal by a reproduction clock generated by extracting a synchronization signal included in the reproduction signal. When detecting the error value of a signal, the data value itself of the sampling data of the reproduction signal is used instead of an error value indicating a difference from an expected reproduction signal as the error value.didIs.
[0040]
A twenty-first technical means is an equalization method in an automatic equalizer that performs equalization processing of a reproduction signal,
Divided for each signal pattern indicating the rising, falling, or flat part of the signal waveform of the input playback signalAn error detection step for detecting an error value indicating a difference from the expected reproduction signal;
An error information calculation step for calculating error information capable of controlling an equalization characteristic of the automatic equalizer based on an error value for each signal pattern detected from the reproduction signal by the error detection step;
Based on the error information calculated by the error information calculation step,An equalization characteristic control step for controlling the equalization characteristic of the automatic equalizer,
The equalization characteristic control step is based on whether or not a difference between the error information of the rising portion and the falling portion calculated by the error information calculating step exceeds a predetermined reference value. Determining a control method indicating a method for controlling the equalization characteristic of the automatic equalizer and a control direction indicating a direction in which the equalization characteristic is changed, and setting the control direction in the automatic equalizer.With featuresdidIs.
[0042]
First22The technical means of the first21In the technical means, the error information calculated in the error information calculation step is calculated based on a result of performing statistical processing on the error value detected in the error detection step.didIs.
[0043]
First23The technical means of the first21Or the second22In the technical means, the error information calculating step is detected at each rising portion and each falling portion of the signal waveform of the reproduction signal at predetermined time intervals when calculating the error information. For each error value, after removing a statistically abnormal value, the error values that are symmetrical to each other in the rising portion and the falling portion are extracted, and the rising portion and the falling portion For each of the above, the average error value obtained by performing arithmetic average processing on each extracted error value, the error information in the rising portion and the falling portion, respectively,didIs.
[0044]
First24The technical means of the first21Or the second22In the equalization method described in the technical means, when the error information calculation step calculates the error information, each rising portion and each rising edge of the signal waveform of the reproduction signal are calculated at predetermined time intervals. For each error value detected in the downstream part, after removing a statistically abnormal value, the respective error values in a symmetric positional relationship between the rising part and the falling part are extracted, and the rising part For each of the falling portion and the falling portion, a weighted average error value obtained by performing a weighted average process by multiplying each extracted error value by a predetermined weighting coefficient, the rising portion and the falling portion It is characterized as the error information of each of the falling part anddidIs.
[0046]
First25The technical means of the first21In the equalization method according to the technical means, the equalization characteristic control step includes at least one of the control method for controlling the equalization characteristic of the automatic equalizer and the control direction for changing the equalization characteristic. The control method is selected from a plurality of pre-registered control methods and set in the automatic equalizerdidIs.
[0047]
First26The technical means is an equalization program for controlling equalization processing of a reproduction signal in an automatic equalizer.21Thru25Characterized in that the equalization method described in any of the above is carried out by a computer.didIs.
[0048]
First27The technical means ofA program recording medium,Said26The equalization program of the technical means is recorded on a computer-readable recording medium.didIs.
[0049]
First28In the digital reproducing apparatus for reproducing the reproduction signal from the information recorded on the recording medium or transmitted information, the first to the first technical means.20By any of the automatic equalizers of the technical means or21Thru25Using any equalization method of the technical means of26The equalization processing of the reproduction signal is performed by executing the equalization program of the technical means or by reading and executing the equalization program from the program recording medium of the twenty-seventh technical means.didIs.
[0050]
Thus, according to each of the technical means, it is possible to control the equalization characteristic more adapted to the reproduction state of the reproduction signal, and further, error information capable of controlling the equalization characteristic of the equalization means. In addition to simply controlling the equalization characteristic based on the error value detected from the reproduction signal, flexible control of the equalization characteristic adapted to each of the various reproduction states of the reproduction signal can be achieved. It is possible to do.
Further, by performing statistical processing on the error value detected from the reproduction signal, even if an excessive error or abnormal error occurs temporarily in the reproduction signal, it is possible to control the equalization characteristic. The impact can be minimized.
[0051]
Further, by using the error information calculated based on the error value for each signal pattern (rising part, falling part, flat part) of the reproduction signal, the signal waveform of the reproduction signal is compared with a predetermined reference value. By analogizing the symmetry of the signal and changing the control method and control direction of the equalization characteristic, if the reproduction state of the reproduction signal is in a deteriorated state, it can be degraded by immediately setting the corresponding equalization characteristic. On the other hand, the optimum equalization processing is performed on the reproduction signal in the state, and when the reproduction state of the reproduction signal is relatively good, the equalization characteristic is improved by immediately switching to and setting the optimum equalization processing for the reproduction signal. Control convergence can be performed quickly and equalization characteristic control can be stabilized.
[0052]
Further, by using a transversal filter that equalizes the frequency characteristics of the reproduced signal as the equalizing means, the control method and the control direction for equalizing the reproduced signal can be realized with a simple circuit configuration as described above. It is possible to converge the equalization characteristic for equalizing the reproduction signal more quickly and in a more stable state.
Furthermore, past history of error information is stored, and more appropriate equalization control is performed by controlling equalization characteristics based on the result of evaluating the error information of the reproduction signal over a certain period. It becomes possible.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of an automatic equalizer, an equalization method, an equalization program, a program recording medium, and a digital reproduction device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an embodiment of the configuration of an automatic equalizer according to the present invention, in particular, a digital playback device for playing back a playback signal obtained from a recording medium, a transmission medium, or the like. 1 shows a configuration of an automatic equalizer that can be suitably applied to an automatic equalizer incorporated in the system.
[0054]
In FIG. 1, an
Among the components of the
[0055]
The
[0056]
Next, the operation in the case where the reproduction signal read from the recording medium and inputted in the
In the
[0057]
The
[0058]
The
[0059]
The
[0060]
In addition, since data including error correction encoded data, that is, data including an error detection correction code is generally recorded on a recording medium such as a digital VTR, an error correction is usually used as a digital reproduction apparatus for reproducing such data. An error correction decoding circuit corresponding to the encoded data is provided. The error correction decoding circuit decodes the reproduction output data in the digital signal format from the
[0061]
Alternatively, the difference value between the signal level of the data for each signal pattern actually detected from the reproduction signal and the expected value related to the signal level of the data in the signal pattern, detected by the
[0062]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
In the
[0063]
Error detector 15b1, 15b2, 15bThreeThe
In any case, the
[0064]
The error
[0065]
Based on the error information input from the error
[0066]
Next, the operation performed by the
[0067]
In the operation flowchart shown in FIG. 3, the
[0068]
Further, among the control method and the control direction for controlling the equalization characteristic of the
Here, when the
[0069]
On the other hand, the pre-registered control direction indicates a change direction for changing the tap coefficient at each tap position provided in a plurality of transversal filters. For example, each tap of the transversal filter An increase direction (first control direction) in which the tap coefficient of the position is increased by a specified value, conversely, a decrease direction (second control direction) in which the specified value is decreased, and a tap coefficient between the specified tap positions. Three types of control directions (change directions) of the copy direction (third control direction) to be copied are registered, and the
[0070]
Next, the operation of the operation flowchart of FIG. 3 will be described. First, the
[0071]
Here, each error information ERR, ERR_F, and ERR_B is calculated corresponding to an error value detected in each signal pattern such as a flat portion, a rising portion, and a falling portion of the reproduction signal, In the
[0072]
For example, when the timing relationship between the reproduction signal input from the reproduction amplifier circuit 11 and the reproduction clock extracted from the reproduction signal in the
FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of the reproduction clock extracted from the reproduction signal, the sampling position of the reproduction signal, and the expected signal pattern in the
[0073]
That is, in FIG. 4, the curve indicated by the solid line indicates the signal waveform of the input reproduction signal s, and the rectangular broken line indicates the signal waveform of the reproduction clock c. Moreover, the dashed-dotted line curve is, for example, the
[0074]
D0, D1, D2,... Indicate the respective sampling data (signal level) of the reproduction signal s sampled at the rising position of the reproduction clock c, and ΔD3, ΔD4, ΔD9, ΔD10,. Indicates the difference value at the sampling position between the rising portion U of the expected signal pattern and the rising portion of the actually inputted reproduction signal s, that is, the equalization error (error value) of the reproduction signal s, and ΔD6, ΔD7, ΔD12, ΔD13,... Are the difference values at the sampling positions of the falling portion D of the expected signal pattern and the falling portion of the actually inputted reproduction signal s, that is, equalization errors (error values) of the reproduction signal s. ).
[0075]
For example, the error information (ERR) of the flat portion calculated by the error
[0076]
Here, for example, by using sampling data D4, D10,... Located at the midpoint on the signal pattern of the rising portion, the signal levels respectively corresponding to the sampling data positions of the expected signal pattern U of the rising portion Difference values (equalization errors) ΔD4, ΔD10,... Are obtained as error values at the rising portion, subjected to statistical processing, singularities are removed, and then each error value at the rising portion is set at regular time intervals. For example, error information ERR_F is calculated by performing an arithmetic averaging process.
Similarly, for example, using sampling data D6, D12,... Located at the midpoint on the signal pattern of the falling part, signals corresponding to the sampling data positions of the expected signal pattern D of the falling part, respectively. Difference values (equalization errors) ΔD6, ΔD12,... From the level are obtained as the error values of the falling part, subjected to statistical processing, singularities are removed, and then each error value of the falling part is obtained. Then, error information ERR_B is calculated by performing, for example, arithmetic average processing at regular time intervals.
[0077]
In calculating the error information ERR_F and ERR_B in the error
[0078]
When the
[0079]
Here, simply calculate by arithmetic subtraction,
ERR_DIFF = (ERR_F) − (ERR_B)
And
When calculating the error information difference (ERR_DIFF) for evaluating the symmetry of the signal waveform of the reproduction signal s by such simple arithmetic subtraction processing, the data value of the sampling data of the reproduction signal s is used as described above. When the error information ERR_F, ERR_B is calculated, the error values ΔD4, ΔD10,... And the error values ΔD6, ΔD12,. The sampling data values D4, D10,... On the rising signal pattern, the sampling data values D6, D12,... On the falling signal pattern, and the expected signal pattern U and falling of the rising part. Instead of calculating from the comparison result with the signal level of the expected signal pattern D, each error value in the rising part and each error in the falling part The sampling data values D4, D10,... On the rising signal pattern of the reproduction signal s and the sampling data values D6, D12,. It is also good.
[0080]
As described above, even when the sampling data values D4, D10,... And the sampling data values D6, D12,. .., And the error values ΔD6, ΔD12,... Of the falling portion are used in the same manner as in the case of using sampling data indicating singular points by statistical processing, An error information difference (ERR_DIFF) is calculated by, for example, arithmetically averaging the sampling data values of the rising part and the falling part in the corresponding positional relationship at regular time intervals and then performing an arithmetic subtraction process between them. Anyway. In such a case, it is not necessary to calculate the difference between the signal levels of the expected signal patterns U and D at the rising and falling portions, and the error information difference (ERR_DIFF) can be calculated more simply. As a result, the equalization characteristic of the
[0081]
Next, returning to the operation flowchart of FIG. 3, the absolute value of the calculated error information difference (ERR_DIFF) is compared with a preset reference value (set value) (step S104). Here, when the absolute value of the error information difference (ERR_DIFF) is greater than the preset reference value (set value) (YES in step S104), the symmetry of the reproduced signal waveform is degraded. Control is performed so as to select and set a method (first control method) in which the tap coefficients at the respective tap positions at symmetrical positions are independently set to different values and controlled (step 1). S105).
[0082]
Subsequent to step S105, the
[0083]
Conversely, when the absolute value of the error information difference (ERR_DIFF) is equal to or smaller than the preset reference value (set value) in step S104 (NO in step S104), the reproduced signal waveform has symmetry. Control is performed by selecting and setting the control method (second control method) by setting the tap coefficient at each tap position that is symmetrical to each other to the same value and determining that it is satisfactory. Each tap coefficient on the tap position side is copied to the tap coefficient at the other tap position (step S109).
[0084]
In the
[0085]
That is, the error information calculated based on the error value for each signal pattern (rising part, falling part, flat part) of the reproduction signal is used to compare the signal waveform of the reproduction signal with a predetermined reference value. By analogizing the symmetry and changing the control method and control direction of the equalization characteristics, if the playback state of the playback signal is in a deteriorated state, set the corresponding equalization characteristics immediately to determine the deterioration state. Control the equalization characteristics by switching to the optimal equalization process immediately for the playback signal when the playback signal is relatively good. Can be quickly converged, and equalization characteristic control can be stabilized.
[0086]
Thus, it is possible to adaptively and rapidly switch the equalization characteristic of the
[0087]
Furthermore, by using a transversal filter that equalizes the frequency characteristics of the reproduction signal as the
[0088]
Next, in the
[0089]
In the operation flowchart shown in FIG. 5 as well, as in the operation flowchart shown in FIG. 3, the
[0090]
In the operation flowchart shown in FIG. 5, the
[0091]
Next, the current control method for controlling the equalization characteristic of the reproduction signal waveform in the
[0092]
In step S206, when the error information difference (ERR_DIFF) is a positive sign (YES in step S206), each control position of the tap circuit of the
[0093]
Conversely, when the absolute value of the error information difference (ERR_DIFF) is equal to or smaller than the first reference value (set value 1) set in advance in step S205 (NO in step S205), the reproduced signal waveform The control method is to determine that the symmetry of the tap is good and set the tap coefficient at each tap position that is symmetrical to each other to the same value, or to control by controlling the tap direction in the same control direction (No. 1) Control is performed so as to select / set the control method 2) (step S209).
Here, in the second control method in the control flowchart shown in FIG. 5, not only the tap coefficient at each tap position at a symmetrical position is set to the same value for control, but also linked to the same control method. It is a method to set and control. This is because, after the adaptive control of the equalization characteristic of the
[0094]
Next, in step S204, the current control method is not the first control method, but the second control method (that is, control is performed by setting the tap coefficients at the respective tap positions at symmetrical positions to the same value). (Or a method of performing control in conjunction with the same control direction) (NO in step S204), the absolute value of the calculated error information difference (ERR_DIFF) and the second reference set in advance A value (set value 2: that is, a reference value different from the first reference value (set value 1)) is compared (step S210). If the absolute value of the error information difference (ERR_DIFF) is larger than the second reference value (set value 2) set in advance (YES in step S210), the reproduced signal waveform is symmetric at the present time. The method (first control method) is selected and set, in which the tap coefficient at each tap position at a symmetrical position is independently set to a different value and controlled. Control is performed (step S211).
[0095]
Subsequent to step S211, the
[0096]
On the contrary, when the absolute value of the error information difference (ERR_DIFF) is equal to or smaller than the second reference value (set value 2) set in advance in step S210 (NO in step S210), playback is also performed at the present time. Judging that the signal waveform has good symmetry, it is controlled by setting the tap coefficient of each tap position that is symmetrical to each other to the same value, or linked to the same control direction. Then, the control method (second control method) is continued as it is.
[0097]
Thus, also in the operation shown in FIG. 5, the equalization characteristic of the
[0098]
In particular, in the example of the operation flowchart shown in FIG. 5, a criterion set in advance for comparison with the absolute value of the error information difference (ERR_DIFF) as a determination criterion for switching the control method of the
[0099]
3 and FIG. 5 described above, the reference values (setting values shown in FIG. 3, setting values 1 and 2 shown in FIG. 5) for determining the magnitude of the error information difference (ERR_DIFF) are A predetermined fixed value set in advance in the
[0100]
Further, the control circuit (first control method and second control method) of the
[0101]
3 and FIG. 5, the error information difference (ERR_DIFF) calculated by the error
[0102]
A specific example when a plurality of error values are detected in the rising and falling portions will be described below. Here, for example, in the case shown in FIG. 4, a plurality of sampling data (D3, D4, D9, D10,...) Sampled at the rising portion of the reproduction signal s are used as error values at the rising portion as they are. On the other hand, a case where a plurality of sampling data (D6, D7, D12, D13,...) Sampled at the falling portion of the reproduction signal s is used as an error value at the falling portion as an example will be described as an example. .
As a first example, when error information (ERR_F, ERR_B) is calculated when a plurality of error values are detected at the rising and falling portions of the reproduction signal by the
[0103]
Further, apart from the error information difference ERR_DIFF, the other sampling data (D3, D9,...) Of the rising portion and the other sampling data of the falling portion that is symmetrical to the sampling position of the rising portion ( Similarly, error information ERR_F2 and ERR_B2 are calculated using D7, D13,..., And an error information difference ERR_DIFF2 that is a difference between the two is obtained as a difference value for each position.
[0104]
As described above, after calculating a plurality of position difference values for each position where an error value is detected, as a reference value for comparison with the absolute value of each of the obtained plurality of position difference values. In place of the reference values (setting values shown in FIG. 3 and setting values 1 and 2 shown in FIG. 5), a reference value for each position preset for each corresponding position is used. When the absolute value of any one of the position difference values is larger than the position reference value of the corresponding position, the first control method is switched to and set in the
[0105]
As a second example, when error information (ERR_F, ERR_B) is calculated when a plurality of error values are detected at the rising and falling portions of the reproduction signal by the
[0106]
Thereafter, as in the case of FIGS. 3 and 5 described above, error information (ERR_F) that is the total value of the error values in the rising portion and error information (ERR_B) that is the total value of the error values in the falling portion. As a reference value for comparing the absolute value of the calculated total difference value, the reference value (set value shown in FIG. 3, set value 1 shown in FIG. 5, In place of 2), when the total reference value obtained by summing the reference values for each position set in advance for each corresponding position is used, and the absolute value of the total difference value is larger than the total reference value, When the total difference value is equal to or less than the total reference value, the first control method is switched to the second control method and the
[0107]
In addition, as a procedure for obtaining the total difference value, instead of obtaining the difference value between the sampling data of the rising part and the falling part after first obtaining the total value of the sampling data of the rising part and the falling part, the correspondence of the sampling data of the rising part and the falling part Of course, it is possible to first calculate each difference value for each position to be calculated and then calculate the total difference value by adding the difference values.
[0108]
In the two examples described above as examples in which a plurality of error values are detected at the rising and falling portions of the signal waveform of the reproduction signal, sampling data (D3, D4) is used as each error value. , D9, D10,... And D6, D7, D12, D13,...) Themselves are shown, but the present invention is not limited to such a case. And the expected signal patterns U and D of the falling part, and sampling data (D3, D4, D9, D10,... And D6, D7, D12, D13,...) Are used to determine a control method and a control direction for the
[0109]
Further, in each of the embodiments described above, when calculating the error information difference (ERR_DIFF), singular points are removed from the error values at the rising and falling portions at predetermined time intervals, and Extract error values in a symmetric positional relationship, and then arithmetically average each extracted error information without weighting each error information for each rising and falling part. In the above description, the error information ERR_F and ERR_B are calculated using the error information. However, each extracted error information is weighted by multiplying a predetermined weighting coefficient for each rising edge and falling edge. Then, the error information ERR_F and ERR_B may be calculated by performing a weighted average process.
[0110]
Further, in each of the embodiments shown in FIGS. 3 and 5, the
[0111]
For example, with respect to the control direction, initially, the control is started with a certain initial value that is either increased or decreased, and thereafter, the convergence state of the equalization characteristics of the
[0112]
Finally, statistical processing for error values in the error
Thus, the error value detected by the
[0113]
Here, examples of statistical processing performed on the error value of the reproduction signal include any of average processing, median processing, mode processing, limiter processing that excludes only singular points (statistical abnormal values), and the like. One or more can be applied to the error
[0114]
As described above, the
[0115]
Further, an automatic equalizer as described above is provided, a mechanism for realizing the equalization method as described above is provided, the equalization program is executed by a computer, or the equalization is performed. A digital playback device that performs automatic equalization processing may be realized by reading the equalization program from a program recording medium that records the program and causing the computer to execute the program.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the automatic equalizer, equalization method, equalization program, program recording medium, and digital reproduction apparatus according to the present invention, each error detected for each signal pattern of the signal waveform of the reproduction signal By using the error information obtained by statistically processing the values, the equalization characteristics for equalizing the playback signal can be flexibly and quickly set to the optimum state in response to the error value detected from the playback signal. Therefore, the equalization characteristic can be converged to a good state in a short time, and the convergence result of the stable equalization characteristic can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing one embodiment of a configuration of an automatic equalizer according to the present invention.
2 is a block configuration diagram showing an example of an internal configuration of an error detection circuit in an embodiment of the automatic equalizer according to the present invention shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is an operation flowchart showing an example of operation of automatic equalization processing performed by a control circuit in an embodiment of the automatic equalizer according to the present invention.
FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of a reproduction clock extracted from a reproduction signal, a sampling position of the reproduction signal, and an expected signal pattern in the automatic equalizer according to the present invention.
FIG. 5 is an operation flowchart showing an example different from FIG. 3 of the operation of the automatic equalization processing performed by the control circuit in the embodiment of the automatic equalizer according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an automatic equalizer built in a conventional digital reproduction device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (28)
前記再生信号の信号波形の立ち上り部又は立ち下り部又は平坦部を示す各信号パターン毎に分割して期待した再生信号との差分を示すエラー値を検出するエラー検出手段と、
該エラー検出手段により再生信号から検出される前記信号パターン毎の前記エラー値に基づいて、前記等化手段の等化特性を制御可能なエラー情報を算出するエラー情報算出手段と、
該エラー情報算出手段により算出された前記エラー情報に基づいて、前記等化手段の等化特性を制御する制御手段と、
を備えた自動等化器であって、
前記制御手段が、前記エラー情報算出手段により算出された前記立ち上り部と前記立ち下り部との両者の前記エラー情報の差分が予め定めた所定の基準値を超えているか否かに基づいて、前記等化手段の等化特性を制御する方法を示す制御方法及び該等化特性を変更する方向を示す制御方向を決定して、前記等化手段に設定することを特徴とする自動等化器。Equalization means for equalizing the input reproduction signal;
Error detection means for detecting an error value indicating a difference from the expected reproduction signal divided for each signal pattern indicating a rising portion, a falling portion or a flat portion of the signal waveform of the reproduction signal;
Error information calculating means for calculating error information capable of controlling equalization characteristics of the equalizing means based on the error value for each of the signal patterns detected from the reproduction signal by the error detecting means;
Control means for controlling equalization characteristics of the equalization means based on the error information calculated by the error information calculation means ;
An automatic equalizer comprising:
The control means is based on whether the difference between the error information of the rising part and the falling part calculated by the error information calculating means exceeds a predetermined reference value. An automatic equalizer characterized by determining a control method indicating a method for controlling an equalization characteristic of an equalization means and a control direction indicating a direction in which the equalization characteristic is changed, and setting the control direction in the equalization means .
入力される再生信号の信号波形の立ち上り部又は立ち下り部又は平坦部を示す各信号パターン毎に分割して期待した再生信号との差分を示すエラー値を検出するエラー検出ステップと、
該エラー検出ステップにより再生信号から検出される前記信号パターン毎のエラー値に基づいて、前記自動等化器の等化特性を制御可能なエラー情報を算出するエラー情報算出ステップと、
該エラー情報算出ステップにより算出された前記エラー情報に基づいて、前記自動等化器の等化特性を制御する等化特性制御ステップとを有し、
該等化特性制御ステップが、前記エラー情報算出ステップにより算出された前記立ち上り部と前記立ち下り部との両者の前記エラー情報の差分が予め定めた所定の基準値を超えているか否かに基づいて、前記自動等化器の等化特性を制御する方法を示す制御方法及び該等化特性を変更する方向を示す制御方向を決定して、前記自動等化器に設定することを特徴とする等化方法。An equalization method in an automatic equalizer that performs equalization processing of a reproduction signal,
An error detection step for detecting an error value indicating a difference from the expected reproduction signal divided for each signal pattern indicating a rising portion, a falling portion, or a flat portion of a signal waveform of an input reproduction signal ;
An error information calculation step for calculating error information capable of controlling an equalization characteristic of the automatic equalizer based on an error value for each signal pattern detected from the reproduction signal by the error detection step;
An equalization characteristic control step for controlling an equalization characteristic of the automatic equalizer based on the error information calculated by the error information calculation step ;
The equalization characteristic control step is based on whether a difference between the error information of the rising portion and the falling portion calculated by the error information calculating step exceeds a predetermined reference value. A control method indicating a method for controlling the equalization characteristic of the automatic equalizer and a control direction indicating a direction in which the equalization characteristic is changed are determined and set in the automatic equalizer Equalization method.
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