JP2000011534A - 映像信号処理システム及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号をＦＭ変復調方式で記録再生するシ
ステムにおいて、限界記録周波数を上げることなく、波
形再現特性の向上とＳ／Ｎの改善との両立を実現する。 【解決手段】 映像信号の立ち上がりエッジ及び立ち下
がりエッジの前にシュート（プリシュート）をつけると
共にこの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの後ろ
につくシュート（オーバーシュート）を抑圧する第１の
波形等化手段１２を、プリエンファシス回路３の前段か
後段かのいずれかに備えると共に、この第１の波形等化
手段１２とは逆の特性の第２の波形等化手段１３を、デ
ィエンファシス回路８の前段か後段かのいずれかに備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば映像信号を
ＦＭ変復調方式で記録再生するシステムや、あるいは映
像信号をＦＭ変復調方式で送受信するシステムに関し、
特に、波形再現特性の向上とＳ／Ｎの改善とを両立を可
能にしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の映像信号記録・再生用の
磁気記録再生装置（例えばビデオテープレコーダ）の記
録・再生系の回路構成の一例を示す。この磁気記録再生
装置の記録・再生系２０は、記録系として入力映像信号
処理回路２，プリエンファシス回路３，ＦＭ変調回路
４，記録アンプ５を有し、再生系として再生アンプ６，
ＦＭ復調回路７，ディエンファシス回路８，出力映像信
号処理回路９を有している。

【０００３】記録時には、記録・再生系２０に入力した
ベースバンドの映像信号は、所定の処理（自動振幅調整
等）を施す入力映像信号処理回路２を経て、プリエンフ
ァシス回路３で高周波数領域を強調（エンファシス）す
るプリエンファシス処理を施された後、ＦＭ変調回路４
でＦＭ信号に変換される。このＦＭ信号は、記録アンプ
５を経て磁気ヘッド１０に送られて、磁気記録媒体（例
えばビデオテープ）１１に記録される。

【０００４】再生時には、磁気記録媒体１１から磁気ヘ
ッド１０により読み出された再生ＦＭ信号は、再生アン
プ６を経て、ＦＭ復調回路７で映像信号に変換される。
この映像信号は、ディエンファシス回路８で高周波数領
域を減衰させるディエンファシス処理を施されることに
より高周波数領域の周波数特性が元どおりに戻された
後、出力映像信号処理回路９（ローパスフィルタ等）を
経て記録・再生系１から出力される。

【０００５】この図５の磁気記録再生装置の例のよう
に、通常のＦＭ変復調方式の記録再生システムには、記
録系において、ＦＭ変調回路の前段にプリエンファシス
回路が設けられると共に、再生系において、ＦＭ復調回
路の後段にディエンファシス回路が設けられている。

【０００６】プリエンファシス処理では、振幅の周波数
特性が強調されるのと同時に群遅延特性も増大する。そ
の結果、プリエンファシス処理を施したベースバンドの
映像信号の波形には、図６に例示するように、立ち上が
り，立ち下がりのエッジの後ろにシュート（オーバーシ
ュート）が発生する。

【０００７】このオーバーシュートの振幅はエンファシ
ス量（高周波数領域の強調の度合い）に比例するので、
エンファシス量が大きいほどオーバーシュートの振幅も
大きくなる。そのため、ベースバンドの高周波数領域を
大きく強調することにより、ＦＭ信号に変換したときの
サイドバンドレベルも大きく強調されることになるの
で、記録時に記録媒体で加わるノイズ成分に対する信号
レベルが上昇する。これにより、再生時の映像信号とノ
イズとの比率（Ｓ／Ｎ）が改善されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしその反面、オー
バーシュートの振幅が大きいと、プリエンファシス処理
を施した映像信号をＦＭ信号に変換したとき、オーバー
シュートの先端部は極めて高い周波数に変換される。そ
して、その周波数が記録媒体の限界記録周波数を超える
と、再生時にＦＭ信号を映像信号に変換する際に反転現
象が発生することにより波形再現特性が悪くなるので、
再生画質を著しく劣化させてしまう。

【０００９】この反転現象の発生を防止するための手法
として、図７に示すように、オーバーシュートの先端部
を或る一定レベルで切るクリップ処理を施すことによ
り、オーバーシュートを抑圧する手法が知られている。
しかし、この手法では、再生時に映像信号の高周波数領
域の周波数特性が元どおりに戻らないことにより波形再
現特性が悪くなるので、やはり画質の劣化を招いてしま
う。

【００１０】他方、エンファシス量を小さくすることに
よりオーバーシュートの振幅を小さくすれば、こうした
反転現象が発生しなくなるので波形再現特性はよくな
る。しかしその場合には、ＦＭ変復調によって発生する
三角ノイズの抑圧度が下がるので、Ｓ／Ｎが悪化してし
まう。また、記録媒体の限界記録周波数を高くすれば反
転現象は減少するが、限界記録周波数を上げることは記
録媒体のコスト高につながってしまう。

【００１１】このように、従来のＦＭ変復調方式の記録
再生システムでは、限界記録周波数の上昇による記録媒
体のコスト高を伴うことなく波形再現特性の向上とＳ／
Ｎの改善との両立を実現することが困難であるという問
題があった。

【００１２】尚、例えば映像信号を雑音を有する伝送路
を介してＦＭ変復調方式で送受信するシステムでも、や
はり通常は送信側（画像伝送装置）においてＦＭ変調回
路の前段にプリエンファシス回路が設けられると共に受
信側（受信装置）においてＦＭ復調回路の後段にディエ
ンファシス回路が設けられているので、ＦＭ変復調方式
の記録再生システムにおけるのと全く同様に、限界伝送
周波数を上げることなく波形再現特性の向上とＳ／Ｎの
改善との両立を実現することが困難であるという問題が
あった。

【００１３】従って、本発明の目的は、映像信号をＦＭ
変復調方式で記録再生するシステムや、映像信号を雑音
を有する伝送路を介してＦＭ変復調方式で送受信するシ
ステムにおいて、限界記録周波数や限界伝送周波数を上
げることなく、波形再現特性の向上とＳ／Ｎの改善との
両立を実現することにある。

【００１４】尚、本明細書では、図５の磁気記録再生装
置の記録系（あるいはＦＭ変復調方式の送受信システム
における画像伝送装置）のように、映像信号の高周波数
領域を強調するプリエンファシス回路と、このプリエン
ファシス回路の出力信号をＦＭ変調するＦＭ変調回路と
を有する映像信号処理系と、この磁気記録再生装置の再
生系（あるいはＦＭ変復調方式の送受信システムにおけ
る受信装置）のように、ＦＭ変調回路でＦＭ変調された
映像信号を復調するＦＭ復調回路と、このＦＭ復調回路
の出力信号の高周波数領域を減衰させるディエンファシ
ス回路とを有する映像信号処理系とを総括して、「映像
信号処理システム」と称することにする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る映像信号処
理システムは、映像信号の高周波数領域を強調するプリ
エンファシス回路と、このエンファシス回路の出力信号
をＦＭ変調するＦＭ変調回路とを有する第１の映像信号
処理系と、このＦＭ変調回路でＦＭ変調された映像信号
を復調するＦＭ復調回路と、このＦＭ復調回路の出力信
号の高周波数領域を減衰させるディエンファシス回路と
を有する第２の映像信号処理系とから成る映像信号処理
システムにおいて、請求項１に記載のように、映像信号
の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの前にシュー
ト（プリシュート）をつけると共にこの立ち上がりエッ
ジ及び立ち下がりエッジの後ろにつくシュート（オーバ
ーシュート）を抑圧する第１の波形等化手段を、プリエ
ンファシス回路の前段か後段かのいずれかに備えると共
に、この第１の波形等化手段とは逆の特性の第２の波形
等化手段を、ディエンファシス回路の前段か後段かのい
ずれかに備えたことを特徴としている。

【００１６】この映像信号処理システムによれば、第１
の映像信号処理系で、第１の波形等化手段により、映像
信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの前にシ
ュートがつけられると共に立ち上がりエッジ及び立ち下
がりエッジの後ろにつくシュートが抑圧されることによ
り、この映像信号をＦＭ信号に変換したとき、シュート
の先端部の周波数が低く抑えられるようになる。従っ
て、シュートの先端部が高い周波数に変換されることを
原因とする反転現象を減少させることができるので、波
形再現特性が改善される。

【００１７】また、プリエンファシス回路によるエンフ
ァシス量は従来よりも少なくする必要はないので、ＦＭ
変復調によって発生する三角ノイズの抑圧度が従来どお
りに維持される。従って、Ｓ／Ｎの悪化を招くこともな
い。また、オーバーシュートによる波形のヒゲが少なく
なるので、従来波形再現特性の悪化の原因の一つであっ
たクリップ量（図７）を減らすことも可能となる。

【００１８】また、第２の映像信号処理系では、第２の
波形等化手段により、第１の波形等化手段とは逆の特性
の波形等化処理が映像信号に施されるので、波形等化処
理そのものによって波形再現特性が悪化することもな
い。このようにして、限界記録周波数や限界伝送周波数
を上げることなく、波形再現特性の向上とＳ／Ｎの改善
とが両立するようになる。

【００１９】しかも、プリエンファシス回路及びディエ
ンファシス回路としては従来と同等の特性のものでよい
ため従来のものをそのまま流用できるので、映像信号処
理システム全体のコストダウンが可能である。

【００２０】尚、請求項１に記載の映像信号処理システ
ムにおいて、請求項２に記載のように、第１の波形等化
手段に、プリシュートの振幅とオーバーシュートの振幅
とを等しくさせるようにした場合には、ＦＭ信号に変換
したときのシュートの先端部の周波数が最も低くなるの
で、エンファシス量を最大にとることができるようにな
ることにより、波形再現特性が最も良好になると共に、
三角ノイズの抑圧度が最大になるのでＳ／Ｎも最も良好
になる。

【００２１】次に、本発明に係る映像信号処理装置は、
映像信号の高周波数領域を強調するエンファシス回路
と、このエンファシス回路の出力信号をＦＭ変調するＦ
Ｍ変調回路とを有する映像信号処理装置において、請求
項３に記載のように、映像信号の立ち上がりエッジ及び
立ち下がりエッジの前にシュートをつけると共にこの立
ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの後ろにつくシュ
ートを抑圧する波形等化手段を、エンファシス回路の前
段か後段かのいずれかに備えたことを特徴としている。

【００２２】この映像信号処理装置は、本発明に係る映
像信号処理システムにおける第１の映像信号処理系に相
当するものであり、この第１の映像信号処理系について
既に述べたのと全く同様にして、波形再現特性の向上と
Ｓ／Ｎの改善との両立が可能になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した磁気記
録再生装置の記録・再生系の回路構成の一例を示すもの
であり、同図において図５に対応する部分には同一符号
を付している。この磁気記録再生装置の記録・再生系１
は、記録系として入力映像信号処理回路２，プリエンフ
ァシス回路３，波形等化回路１２，ＦＭ変調回路４，記
録アンプ５を有し、再生系として再生アンプ６，ＦＭ復
調回路７，波形等化回路１３，ディエンファシス回路
８，出力映像信号処理回路９を有している。

【００２４】記録時には、記録・再生系１に入力したベ
ースバンドの映像信号は、入力映像信号処理回路２を経
て、プリエンファシス回路３で高周波数領域を強調する
プリエンファシス処理を施された後、波形等化回路１２
に入力される。

【００２５】波形等化回路１２は、入力信号に対し、図
２に示すように、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッ
ジの前にシュート（プリシュート）をつけると共に立ち
上がりエッジ及び立ち下がりエッジのオーバーシュート
を抑圧する波形等化処理を施すものである。

【００２６】波形等化回路１２によりこの波形等化処理
を施された映像信号は、ＦＭ変調回路４でＦＭ信号に変
換され、記録アンプ５を経て磁気ヘッド１０に送られ
て、磁気記録媒体（例えばビデオテープ）１１に記録さ
れる。

【００２７】再生時には、磁気記録媒体１１から磁気ヘ
ッド１０により読み出された再生ＦＭ信号は、再生アン
プ６を経て、ＦＭ復調回路７で映像信号に変換された
後、波形等化回路１３に入力される。

【００２８】波形等化回路１３は、入力信号に対し、波
形等化回路１２とは逆の特性のる波形等化処理、すなわ
ち、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのプリシュ
ートを抑圧すると共に立ち上がりエッジ及び立ち下がり
エッジのオーバーシュートの振幅を大きくする波形等化
処理を施すものである。

【００２９】波形等化回路１３によりこの波形等化処理
を施された映像信号は、ディエンファシス回路８で高周
波数領域を減衰させるディエンファシス処理を施される
ことにより高周波数領域の周波数特性が元どおりに戻さ
れた後、出力映像信号処理回路９を経て記録・再生系１
から出力される。

【００３０】この磁気記録再生装置によれば、記録時
に、映像信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ
の前にシュートがつけられると共に立ち上がりエッジ及
び立ち下がりエッジの後ろについているシュートが抑圧
されることにより、この映像信号をＦＭ信号に変換した
とき、シュートの先端部の周波数が低く抑えられるよう
になる。従って、シュートの先端部が高い周波数に変換
されることを原因とする反転現象を減少させることがで
きるので、波形再現特性が改善される。

【００３１】また、プリエンファシス回路３によるエン
ファシス量は従来よりも少なくする必要はないので、Ｆ
Ｍ変復調によって発生する三角ノイズの抑圧度が従来ど
おりに維持される。従って、Ｓ／Ｎの悪化を招くことも
ない。また、オーバーシュートによる波形のヒゲが少な
くなるので、従来波形再現特性の悪化の原因の一つであ
ったクリップ量（図７）を減らすことも可能となる。

【００３２】また、再生時には、記録時とは逆の特性の
波形等化処理が映像信号に施されるので、波形等化処理
そのものによって波形再現特性が悪化することもない。
このようにして、磁気記録媒体１１の限界記録周波数を
上げることなく、波形再現特性の向上とＳ／Ｎの改善と
の両立が実現される。

【００３３】しかも、プリエンファシス回路及びディエ
ンファシス回路としては従来と同等の特性のものでよい
ため従来の磁気記録再生装置におけるプリエンファシス
回路３及びディエンファシス回路８をそのまま流用して
いるので、記録再生装置全体のコストダウンが可能であ
る。

【００３４】尚、波形等化回路１２は、上述の波形等化
処理を、プリシュートの振幅とオーバーシュートの振幅
とが等しくなるように施すことが一層好適である。プリ
シュートの振幅とオーバーシュートの振幅とが等しいと
き、ＦＭ信号に変換したときのシュートの先端部の周波
数が最も低くなるので、磁気記録媒体１１についてのエ
ンファシス量を最大にとることができるようになること
により、波形再現特性が最も良好になると共に、三角ノ
イズの抑圧度が最大になるのでＳ／Ｎも最も良好にな
る。

【００３５】このような波形等化処理を行なう波形等化
回路１２，１３は、例えばディジタルフィルタで構成す
ることができる。図３は、波形等化回路１２及び１３
を、１個のＩＩＲ（無限長インパルス応答）ディジタル
フィルタで構成した例を示す。

【００３６】このＩＩＲディジタルフィルタにおいて、
係数Ｋ４に対応する要素は、前段の遅延子から供給され
る信号を、値をそのままにして正・負の符号のみを係数
Ｋ４の値に応じて切り替えて後段の加算器に送るための
要素であり、例えばエクスクルーシブ・オアゲート等か
ら成っている。また、乗算器に与える係数Ｋ２，Ｋ３
は、例えばサイン−アンド−マグニチュードコードとし
て表現している。

【００３７】記録時には、係数Ｋ４に対応する要素から
後段の加算器に送る信号の符号を負に切り替え、図１の
プリエンファシス回路３の出力信号をこのＩＩＲディジ
タルフィルタに入力信号として供給すると共に、このＩ
ＩＲディジタルフィルタの出力信号を図１のＦＭ変調回
路４に送ることにより、このＩＩＲディジタルフィルタ
を波形等化回路１２として用いる。

【００３８】他方、再生時には、この要素から後段の加
算器に送る信号の符号を正に切り替え、ＦＭ復調回路７
（図１）の出力信号をこのＩＩＲディジタルフィルタに
入力信号として供給すると共に、このＩＩＲディジタル
フィルタの出力信号をディエンファシス回路８（図１）
に送ることにより、このＩＩＲディジタルフィルタを波
形等化回路１３として用いる。

【００３９】このように、このＩＩＲディジタルフィル
タを波形等化回路１２及び１３として共用することによ
り、磁気記録再生装置の回路規模の増大が最小限に抑え
られるようになる。

【００４０】尚、図１の例では、プリエンファシス回路
３の後段に波形等化回路１２を置くと共にディエンファ
シス回路８の前段に波形等化回路１３を置いている。し
かし、プリエンファシス回路３と波形等化回路１２との
順番及びディエンファシス回路８と波形等化回路１３と
の順番を入れ替えても、ＦＭ変調回路４には、図１の例
と全く同様に、プリシュートがつくと共にオーバーシュ
ートが抑圧された波形（図２の右端に示すような波形）
の信号が送られると共に、出力映像信号処理回路９に
は、やはり図１の例と全く同様に、高周波数領域の周波
数特性が元どおりに戻された映像信号が送られる。

【００４１】そこで、例えば図４に記録・再生系１４と
して示すように、プリエンファシス回路３の前段に波形
等化回路１２を置くと共にディエンファシス回路８の後
段に波形等化回路１３を置くようにしてもよく、この場
合にも、図１の例と全く同様にして波形再現特性の向上
とＳ／Ｎの改善との両立が実現される。

【００４２】また、以上の例では磁気記録再生装置に本
発明を適用している。しかし、これに限らず、例えば映
像信号を雑音を有する伝送路を介してＦＭ変調方式で送
受信するシステムにおいて、送信側（画像伝送装置）に
おいてプリエンファシス回路の前段か後段かのいずれか
に波形等化回路１２に相当する回路を置くと共に、受信
側（受信装置）においてディエンファシス回路の前段か
後段かのいずれかに波形等化回路１３に相当する回路を
置くようにしてもよい。その場合にも、以上の例の磁気
記録再生装置と全く同様にして、限界伝送周波数を上げ
ることなく、波形再現特性の向上とＳ／Ｎの改善との両
立が実現される。

【００４３】また、本発明は、以上の例に限らず、本発
明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとり
うることはもちろんである。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、映像信
号をＦＭ変復調方式で記録再生するシステムや、映像信
号を雑音を有する伝送路を介してＦＭ変復調方式で送受
信するシステムにおいて、限界記録周波数や限界伝送周
波数を上げることなく、波形再現特性の向上とＳ／Ｎの
改善とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気記録再生装置の記録・再
生系の構成の一例を示すブロック図である。

【図２】図１の波形等化回路１２の処理による信号波形
の変化の一例を示す図である。

【図３】図１の波形等化回路１２及び１３の構成例を示
すブロック図である。

【図４】図１の記録・再生系の構成の変更例を示すブロ
ック図である。

【図５】従来の磁気記録再生装置の記録・再生系の構成
の一例を示すブロック図である。

【図６】図５のプリエンファシス回路３の処理による信
号波形の変化の一例を示す図である。

【図７】クリップ処理による信号波形の変化の一例を示
す図である。

【符号の説明】

１，１４‥‥記録・再生系、２‥‥入力映像信号処理回
路、３‥‥プリエンファシス回路、４‥‥ＦＭ変調回
路、５‥‥記録アンプ、６‥‥再生アンプ、７‥‥ＦＭ
復調回路、８‥‥ディエンファシス回路、９‥‥出力映
像信号処理回路、１０‥‥磁気ヘッド、１１‥‥磁気記
録媒体、１２，１３‥‥波形等化回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA21 GA03 GA04 HA16 KA11 KA21 KA22 5D073 AA01 BA02 CA04 DA02 DA03 DA07 DA09 DA33 DB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の高周波数領域を強調するプリ
   エンファシス回路と、前記エンファシス回路の出力信号
   をＦＭ変調するＦＭ変調回路とを有する第１の映像信号
   処理系と、 前記ＦＭ変調回路でＦＭ変調された映像信号を復調する
   ＦＭ復調回路と、前記ＦＭ復調回路の出力信号の高周波
   数領域を減衰させるディエンファシス回路とを有する第
   ２の映像信号処理系とから成る映像信号処理システムに
   おいて、 前記映像信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ
   の前にシュートをつけると共に前記立ち上がりエッジ及
   び立ち下がりエッジの後ろにつくシュートを抑圧する第
   １の波形等化手段を、前記プリエンファシス回路の前段
   か後段かのいずれかに備え、 前記第１の波形等化手段とは逆の特性の第２の波形等化
   手段を、前記ディエンファシス回路の前段か後段かのい
   ずれかに備えたことを特徴とする映像信号処理システ
   ム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の映像信号処理システム
   において、 前記第１の波形等化手段は、前記立ち上がりエッジ及び
   立ち下がりエッジの前のシュートの振幅と該立ち上がり
   エッジ及び立ち下がりエッジの後ろにつくシュートの振
   幅とを等しくすることを特徴とする映像信号処理システ
   ム。
3. 【請求項３】 映像信号の高周波数領域を強調するエン
   ファシス回路と、 前記エンファシス回路の出力信号をＦＭ変調するＦＭ変
   調回路とを有する映像信号処理装置において、 前記映像信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ
   の前にシュートをつけると共に前記立ち上がりエッジ及
   び立ち下がりエッジの後ろにつくシュートを抑圧する波
   形等化手段を、前記エンファシス回路の前段か後段かの
   いずれかに備えたことを特徴とする映像信号処理装置。