CN1043399C - 图象信号记录及再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明为记录和再生图像信号的装置，把亮度信号的高频带信号进行深层记录及再生，提高分辨率。记录装置由高、低频区信号记录器构成，高低频区信号记录器把从复合图像信号中分离出来的高、低频成份分别在记录媒体上进行深层记录和表层记录。再生装置由高、低频区信号再生器构成，分别用于再生记录媒体深层和表层记录的高、低频成份信号，进而通过进行深层记录及再生高频带信号来提高分辨率。

Description

图象信号记录及再生装置

本发明涉及图象信号记录及再生装置。特别是可将亮度信号的高频带进行深层记录及再生，从而可提高分辨率的图象信号记录及再生装置。

一般来说，作为图象信号记录及再生装置，有录象机和将摄象机同录象机组合而成的组合式摄录象机等。

上述图象信号记录及再生装置由于记录媒体及视频磁头(或称磁头)的物理特性，不能记录及再生高频带信号。也就是说，一般的录象机所使用的记录媒体的材料记录及再生高频带信号时，其磁特性较差，磁头的间隔没有小到可记录及再生高频带信号的程度，所以，不能产生记录及再生高频带信号的磁感应。

为了克服上述缺点，对于处理约5MHz的视频信号带宽的记录及再生装置，以2.5MHz为基准频率。将0-2.5MHz的频带设定为低频带，将2.5-5MHz的频带设定为高频带。把高频带的信号叠加在低频带上进行记录，再生时，通过扩展频带进行再生，开发了记录及再生高频带信号的技术。

但是，将低频带和高频带重叠后，在信号的重叠部分，就会产生严重的串扰现象。此外，为了记录及再生高频带信号，有人提出了改善记录媒体的媒体质量和改善记录及再生磁头的间隔的技术，但是，这样就又提高了产品价格。

因此，本发明的目的是要提供了一种图象信号记录及再生装置，这种装置可以把从复合图像信号中分离出来的亮度信号的高频成分在记录媒体上进行深层记录及再生，从而可以提高分辨率。

为了达到上述目的，本发明的图象信号记录装置是由高频区信号记录器和低频区信号记录器构成，高频区信号记录器用来把从复合图像信号中分离出来的高频区信号在记录媒体上进行深层记录；低通信号记录器将从复合图象信号中分离出来的低频成份的信号在记录媒体上进行表层记录。

本发明的图像信号再生装置由高频区信号再生器和低频区信号再生器构成，高频区信号再生器用来再生记录媒体中深层记录的高频成份信号，低频区信号再生器用来再生记录媒体上表层记录的低频成份信号。

以下，参照附图说明本发明的一个实施例。

图1：本发明的图象信号记录装置的框图。

图2：本发明的图象信号再生装置的框图。

图3：A-C图为图1中的色度信号的特性图。

在图1中，由高频区信号记录器20和低频区信号记录器30构成，高频区信号记录器20用来把从复合图象信号中分离出来的高频成份信号在记录媒体上进行深层记录；低频区记录器30把从复合图象信号中分离出来的低频成份信号，在记录媒体上进行表层记录。

亮度/色度信号分离器10从复合图象信号中分离出亮度信号Y。高频区记录器20的高通滤波器21只让从上述亮度/色度信号分离器10输出的亮度信号中的高频成份通过。频率变换器22用来将高通滤波器21输出的高频成份信号向低频带变换。A/D转换器23用来将上述频率变换器22输出的信号转换成数字信号。图象压缩处理器24用来将上述A/D转换器23输出的向低频带变换的高频成份的亮度信号数据进行压缩。存储器25用来存储经图象压缩处理器24压缩过的色度信号数据。QPSK(四相移相键控)调制26用来调制经上述存储器25存储后、根据系统控制器50的控制而输出的亮度信号数据。记录用放大器27用来放大由上述出QPSK调制器26输出的亮度信号数据。第1磁头1用来将由上述记录用放大器27输出的亮度信号在记录媒体上进行深层记录。

另外，同步信号分离器40用来从复合图象信号中分离出垂直及水平同步信号。系统控制器50根据同步信号分离器40输出的垂直及水平同步信号和磁头开关脉冲来控制高频区信号记录器20的存储器25。低通滤波器31只让从上述亮度/色度信号分离器10输出的亮度信号中的低频成份通过。

FM调制器32对低通滤波器31输出的亮度信号进行FM调制。第2磁头2用来在记录媒体表层，记录上述FM调制器输出的低频成份的亮度信号。

这里，高通滤波器21、频率变换器22、A/D转换器23、图象压缩处理器24、存储器25、QPSK调制器和第1记录用放大器27构成用来可以对包含在复合图象信号中的亮度信号的高频带信号进行记录的高频区信号记录器20。低通滤波器31、FM调制器32和第2记录用放大器33、构成低频区信号记录器30。

在图2中由高频区信号再生器60和低频区信号再生器70构成，高频区信号再生器60用来再生在记录媒体深层记录的高频成份信号；低频区信号再生器70用来再生在记录媒体表层记录的低频成份信号。第3磁头3用以再生在记录媒体深层记录的高通带的亮度信号。前置放大器61用以将上述第3磁头3输出的信号放大到指定值，带通滤波器62，只让前置放大器61放大的信号中的指定带宽的信号通过，以除去各种串扰信号。QPSK解调器63用于解调上述带通滤波器62输出的信号。图象复原处理器64用于将QPSK解调器63输出的压缩信号复原为压缩前的信号。频率变换器65将上述图象复原处理器64输出的信号变换到原来的频带上。

第4磁头4用来再生在记录媒体表层记录的低频带的亮度信号，低频区信号再生器70的前置放大器71将上述第4磁头4再生的信号放大到指定值。FM解调器72用来解调上述前置放大器所放大的信号。A/D转换器73将上述FM解调器解调的信号转换成数字信号。

另外，混和器80用来将高频区信号再生器60和低频区信号再生器70再生的高频区及低频区的亮度信号进行混合。D/A转换器90将混和器80输出的全频带亮度信号，转换成模拟信号并输出。

这里，由前置放大器61、带通滤波器62、QPSK解调器63、图象复原处理器64和频率变换器65构成用来对高频带信号进行再生的高频区信号再生器60。前置放大器71、FM解调器72和A/D转器73组成对低频带信号进行再生的低频区信号再生器70。

下面，对这一实施例的动作过程加以说明。

在本实施例中，介绍的是适用于具有约0-5MHz的视频信号频带的录像机的例子。

首先，图1中的亮度/色度信号分离器10从输入的复合图象信号中分离出图3A所示的亮度信号Y并输出。对色度信号的说明，和通常的方法一样，在本申请中省略。

高通滤波器21只让从亮度/色度信号分离器10分离的图3A所示的亮度信号Y中大于图3B所示的指定频率(在本申请中为2.5MHz)的频带的信号通过。高频区信号记录器20的频率变换器22将高通滤波电路21输出的具有图3B所示的大于2.5MHz的频带的亮度信号变换到图3c所示的低频带。以此来满足记录媒体的记录特性。

A/D转换器23将频率变换器22输出的向低频带变换的高频信号转换为数字信号并输出。图象压缩处理器24为了把A/D转换器23输出的数字信号在记录媒体上进行深层记录，而对数据进行压缩，这里，数据压缩采用MPEG(运动图象专家组)方式或别的方式进行。

也就是说，为了进行信号记录，记录频率应该比音频记录频率低，因此，用数据压缩来降低频率。因为音频的记录频率比2.5NHz低。

MPEG方式是对输入的音频信号进行统计分析检测分布图，对于具有最多分布图的成份，将其代码的长度设定为最短，对于具有最小分布图的成份，将其代码的长度设定为最长。

另外，存储器25把经图象压缩处理器24压缩的数据信号存储后，进行读入和输出，以补偿低频带和高频带信号间所产生的时间差。

也就是说，在进行记录高频带信号的信号处理中，高频带的信号记录比低频带的信号记录滞后一个频道(1帧)。例如：假定在记录时刻T0，存在低频带信号YL0和高频带信号YH0，在记录时刻T1，存在低频带信号YL1和高频信号YH1，则在第一磁道上只记录低频带信号YL0，在第2磁道上，对低频带信号YL1进行表层记录，对高频带信号YH0进行深层记录，以补偿时间差。

这样在第3、4…磁道上，记录低频带信号YL2,YL3…和高频带信号YH1,YH2…。根据系统控制器40分离出来的水平和垂直同步信号和磁鼓伺服系统(图中未示出)输入的磁头开关脉冲HSP，把上述亮度信号记录到记录媒体上，并控制存储器25的数据记录及再生。

在本实例中，由于是以双磁头方式进行记录的，所以，把180°作为一个周期，控制存储器25的记录模式及再生模式。QPSK调制器26用来进行数字调制，利用4个相位值对存储器25输出的数字信号频率，进行数字调制，输出模拟信号。

记录用放大器27通过第1磁头1把QPSK调制器25输出的信号，记录到记录媒体上并进行放大。调节第1磁头1的间隙，可将信号记录到记录媒体的深层。也就是说，间隙长度比通常的视频磁头长。

因此，通过第1磁头记录的数据，记录在比音频信号的记录层更深的磁性层中。

另一方面，低频区信号记录器30的低通滤波器31，只让亮度/色度信号分离器10分离出的亮度信号Y中小于上述2.5MHz的频率带的信号通过并输出。

FM调制器32是通常的调制器，根据输入的图象信号的振隔来调制频率。第2记录用放大器33用来把经FM调制器32调制的信号放大到能记录到记录媒体上的电平。第2磁头2把经第2记录用放大器33放大的信号，记录到记录媒体表层。

这时，第2磁头的间隙和一般录象机使用的磁头相同。

在图2中，第3、4磁头3、4和第1、2磁头相同，通常，上述磁头可以根据磁头转换信号进行转换，用于记录和再生的，但是，在本申请中，为叙述方便，将记录和再生分开说明。

第3磁头3再生记录媒体深层记录的信号。高频区信号再生器60的前置放大器61用来放大和输出由第3磁头所再生的信号。带通滤波器62只让前置放大器61放大的信号的指定带宽的信号通过，由此来去除各种串扰信号。QPSK解调器63，用来进行数字解调。将带通滤波器62输出的信号进行数字解调。也就是说，将信号复原成图1中OPSK调制器26调制前的信号。

图象复原处理器64将OPSK解调器63输出的压缩数据，复原成压缩前的信号。

频率变换器65将图象复原处理器64所复原的信号的频带，变换到原来的频带。

也就是说，把记录时变换到2.5MHz以下的图3C所示的高频区信号，变换回图3B所示的原来的频带。第4磁头4再生记录在记录媒体表层的信号。低频区信号再生器70的前置放大器71用来放大和输出由第4磁头所再生的信号。FM解调器72用来解调前置放大器71所放大的信号。A/D转换器73将上述解调后的信号，转换成数字信号并输出。混合器80将高频区信号再生器60和低频区信号再生器70输出的信号进行混合并输出。

这里混合器80使用加法器。

D/A转换器90，将混合器80输出的信号，转换成模拟信号而输出。

如上所述，本发明的装置通过将高频带信号进行深层记录和再生，可以提高分辨率。特别是，虽然上面只对视频信号进行了说明，但是并不局限于此。而且，这里，把2.5Mz以上的信号划分为高频区信号，进行深层记录，但是，显然可以根据磁头间隔和记录媒体磁特性而改变。

上面对更具体的实施例进行了说明，但是，显而易见，在不超出本发明的范围内，可以实施种种变形。

符号说明

10：亮度/色度信号分离器

20：高频区信号记录器

21：高通滤波器

22：频率变换器

23：A/D转换器

24：图象压缩处理器

25：存储器

26：QPSK调制器

Claims (6)

1．一种图像信号记录装置，其特征在于：包括高频区信号记录器和低频区信号记录器，高频区信号记录器把从复合图象信号中分离出来的高频成份信号，在记录媒体上进行深层记录；低频区信号记录器把从复合图象信号中分离出来的低频成份信号在记录媒体上进行表层记录。

2．按照权利要求1的图象信号记录装置，其特征在于，高频区信号记录器包括高通滤波器、频率变换器、A/D转换器、图像压缩处理器、存储器、QPSK调制器、记录用放大器和第1磁头，高通滤波器只让从复合图象信号中分离出来的亮度信号的高频成份通过；频率变换器将上述高通滤波器输出的高频成份信号向低频带变换；A/D转换器将上述频率变换器输出的信号转换为数字信号；图象压缩处理器将上述A/D转换器输出的向低频带变换的高频成份的亮度信号数据进行压缩；存储器用来存储经上述图象压缩处理器压缩的亮度信号数据；QPSK调制器用来调制上述存储器存储后，根据系统控制器的控制而输出的亮度信号数据；记录用放大器用来放大上述QPSK调制器输出的亮度信号数据；第1磁头把上述记录用放大器输出的亮度信号在记录媒体上进行深层记录。

3．按照权利要求1的图象信号记录装置，其特征在于，低频区记录器包括低通滤波器、FM调制器和第2磁头，低通滤波器只让从复合图象信号中分离出来的亮度信号的低频成份通过；FM调制器对上述低通滤波器输出的亮度信号进行FM调制；第2磁头将上述FM调制器输出的低频成份的亮度信号向记录媒体表层进行记录。

4．一种图像信号再生装置，其特征在于包括高频区信号再生器和低频区信号再生器，高频区信号再生器用来再生记录媒体深层记录的高频成份信号；低频区信号再生器用来再生在记录媒体表层记录的低频成份信号。

5．按照权利要求4的图象信号再生装置，其特征在于：高频区信号再生器包括第3磁头、前置放大器、带通滤波器、QPSK解调器、图像复原处理器和频率变换器，第3磁头用来再生在记录媒体深层记录的高频带亮度信号；前置放大器将上述第3磁头输出的信号放大到指定值；带通滤波器只让上述前置放大器放大的信号的指定带宽的信号通过，以除去各种干扰信号；QPSK解调器解调上述带通滤波器输出信号；图象复原处理器将上述QPSK解调器输出的压缩信号复原为压缩前的信号；频率变换器将上述图象复原处理器输出的信号变换到原来的频带。

6．按照权利要求4的图象信号再生装置，其特征在于：低频区信号再生器包括第4磁头、前置放大器、FM解调器和A/D变换器构成，第4磁头用来再生在记录媒体表层记录的低频带亮度信号；前置放大器将上述第4磁头的再生信号放大到指定值；FM解调器解调上述前置放大器放大的信号；A/D转换器将上述FM解调器解调过的信号，转换成数字信号。

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