JP2000175156A

JP2000175156A - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2000175156A
Application number: JP10348183A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Hori; 和昭堀; Akifumi Tabata; 彰文田畑; Toshihide Takahashi; 敏英高橋; Katsuyuki Watanabe; 克行渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video and Information System Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Advanced Digital Inc
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｗ／ＤクリップをＩＩＲフィルタで構成する
と、フィードバックループ内に定数器、もしくは乗算器
が必要になる。定数器の場合は、細かく定数を設定でき
ないという問題がある。【解決手段】２つの係数回路を用いて一方は波形のレベ
ルを調整し、もう一方は波形のレベルを調整し遅延させ
て両者を加算することによって、スミアを補正した再生
信号を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンポジットビデオ
信号を記録再生できる磁気記録再生装置に係り、特に映
像信号処理をデジタル信号処理回路で実現した磁気記録
再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用ビデオテープレコーダ（以下ＶＴ
Ｒと略記）で映像信号を記録再生する場合、信号対雑音
比（以下Ｓ／Ｎ比と略記）を改善するために、記録時に
映像信号を高域強調（プリエンファシス）し、ＦＭ変調
して磁気テープに記録し、再生時にＦＭ復調を行ったの
ち、高域減衰（ディエンファシス）する方式を取ってい
る。

【０００３】プリエンファシスを行うと、高域を強調す
るために周波数の高い部分はレベルが増幅されることに
なる。そのレベルが大きすぎるとＦＭ変調するときに過
変調となったり、変調された信号の側波帯のバランスが
崩れ、ＦＭ復調する際に反転現象が起こったりする。こ
の現象を防止するために、プリエンファシスした後に振
幅を制限するホワイト・ダーククリップ（以下Ｗ／Ｄク
リップと略記）という処理が行われる。

【０００４】しかし、このクリップした信号を、ＦＭ変
調、ＦＭ復調、ディエンファシスすると、波形歪が発生
してしまう。これを一般にスミアと呼ばれ、著しく画質
を劣化させる。

【０００５】このスミアを補正するためのＷ／Ｄクリッ
プ回路の従来例として、特開平6-30378号公報に示され
るように、ＩＩＲ（Infinite Inpulse Response）フィ
ルタを用いて、クリップされてしまった信号成分をクリ
ップ以下のレベルになったときに加算することでスミア
を補正するように工夫されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したＷ／Ｄクリッ
プ回路はＩＩＲフィルタを用いて処理を行っているが、
フィードバックループ内に定数器、もしくは乗算器を経
由している。定数器の場合、演算の処理速度は速くなる
が細かく定数を設定できないという問題がある。定数を
細かく設定できないと、スミア補正の精度が落ちる。ま
た、乗算器だった場合、定数は細かく設定できるが演算
の処理速度が遅くなり、特に演算精度確保のためビット
幅を広くしていくと１クロックでフィードバックループ
を構成することが難しくなってくるという問題がある。
そのためビット幅を狭く取らざるを得なくなり、スミア
補正の精度が落ちてしまう。

【０００７】本発明の目的は、デジタル信号処理回路で
Ｗ／Ｄクリップ回路を構成し、演算の処理速度を問題に
せず、演算精度を充分取ることができ、スミア補正の精
度が高い磁気記録再生装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記従来技術
の問題点を解決し、上記目的を達成するために、ＶＴＲ
の映像信号処理回路をデジタル回路で構成し、レベル検
出回路を用いてクリップする部分を検出し、２つの係数
回路を用いて一方は波形のレベルを調整し、もう一方は
波形のレベルを調整したあと遅延回路で遅延させて両者
を加算することによって、スミアを補正した再生信号を
得ることができるＷ／Ｄクリップ回路を有した磁気記録
再生装置を提供する。

【０００９】また、回路全体をフィードフォワードで構
成しビット幅を広げ、演算精度を高めることによって、
スミア補正の精度が高い再生信号を得ることができるＷ
／Ｄクリップ回路を有した磁気記録再生装置を提供す
る。

【００１０】さらに、クリップレベル、係数回路の抑圧
量、及び遅延回路の遅延時間を任意に設定可能とするこ
とで、８ミリ／ハイエイト／ＶＨＳ／Ｓ−ＶＨＳ等の異
なる特性にも対応できるＷ／Ｄクリップ回路を有した磁
気記録再生装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図１を用い
て説明する。図１は、ＶＴＲの輝度信号処理系のシステ
ム構成を示すものであり、入力端子１０１、アナログ・
デジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と略記）１０２，１
１３、記録輝度信号処理回路１０３、プリエンファシス
回路１０４、ホワイト・ダーククリップ回路（以下Ｗ／
Ｄクリップ回路と略記）１０５、ＦＭ変調回路１０６、
デジタル・アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器と略記）
１０７，１１７、記録プリアンプ１０８、回転ドラム１
０９、磁気ヘッド１１０，１１１、再生プリアンプ１１
２、ＦＭ復調回路１１４、ディエンファシス回路１１
５、再生輝度信号処理回路１１６、出力端子１１８、マ
イコン１１９からなる。なお、色信号処理系については
関係ないので省略する。

【００１２】記録時、入力端子１０１より入来するビデ
オ信号はＡ／Ｄ変換器１０２でデジタル信号に変換さ
れ、記録輝度信号処理回路１０３でＯＳＤ（On Screen
Display）データ付加、帯域制限等の記録輝度信号処理
がなされ、プリエンファシス回路１０４へ出力する。プ
リエンファシス回路１０４では高域強調処理がなされ、
Ｗ／Ｄクリップ回路１０５で信号をクリップされてＦＭ
変調器１０６へ出力する。ＦＭ変調器１０６でＦＭ変調
され、Ｄ／Ａ変換器１０７でアナログ信号に変換された
後、記録プリアンプ１０８で信号を十分に増幅され、回
転ドラム１０９内部の磁気ヘッド１１０，１１１より磁
気テープへ記録される。

【００１３】再生時、磁気テープより磁気ヘッド１１
０，１１１を通じて再生された信号は再生プリアンプ１
１２で十分に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１１３でデジ
タル信号に変換され、ＦＭ復調器１１４へ入力される。
ＦＭ復調器１１４でＦＭ復調され、ディエンファシス回
路１１５によって高域減衰される。この過程でＳ／Ｎ比
改善が図られる。

【００１４】その後、再生輝度信号処理回路１１６へ送
られ雑音除去、レベル調整等の再生処理がなされた後、
Ｄ／Ａ変調器１１７でアナログ信号に変換され出力端子
１１８から出力される。なお、記録輝度信号処理回路１
０３、プリエンファシス回路１０４、Ｗ／Ｄクリップ回
路１０５、ＦＭ変調器１０６、ＦＭ復調器１１４、ディ
エンファシス回路１１５、再生輝度信号処理回路１１６
は、マイコン１１９で各モードに応じた制御をされる。
次にＷ／Ｄクリップ回路の詳細な説明を図２を用いて説
明する。

【００１５】図２は図１中のＷ／Ｄクリップ回路の一例
を示すものであり、入力端子２０１，２０２，２０３，
２１３、レベル検出回路２０４、クリップ回路２０５、
クリップ部抽出回路２０６、係数器２０７，２０９、加
算回路２０８，２１１、遅延回路２１０、出力端子２１
２からなる。図３は、図２中の動作波形の一例を示して
いる。図２のＷ／Ｄクリップ回路の説明を図３に示す波
形を参照しながら説明する。なお、図２中の英字記号は
図３のものと合致する。

【００１６】Ｗ／Ｄクリップ回路の入力端子２０１に
は、前段のプリエンファシス回路で輝度信号３０１がプ
リエンファシスされ、３０２に示すエンファシスされた
輝度信号が入力される。入力端子２０２からは第一のホ
ワイトクリップレベル３０３、入力端子２０３からは第
一のダーククリップレベル３０４が入力される。レベル
検出回路２０４で入力信号３０２と第一のホワイトクリ
ップレベル３０３より高い部分を比較、検出する。同様
に第一のダーククリップレベル３０４より低い部分を比
較、検出する。

【００１７】検出した信号は３０５のようになり第一の
クリップ回路２０５へ送られる。第一のクリップ回路２
０５では、レベル検出回路の出力３０５の信号を受け取
り、上側のときは第一のホワイトクリップレベル３０３
に、下側の時は第一のダーククリップレベル３０４に置
き換える。入力信号３０２の円で囲んだ部分を拡大し波
形を３０６に示す。クリップされた信号波形は３０７の
様になる。

【００１８】次にクリップ部抽出回路２０６で第一のク
リップ回路の出力３０７と、入力信号３０６からクリッ
プ部分を抽出する。抽出された信号３０８は、第一の係
数回路２０７であるレベルに抑圧され波形３０９の様に
なる。第一の係数回路２０７は、マイコンから入力端子
２１３を介し入来する制御信号２１４によって、抑圧さ
れるレベルを変化できる。抑圧された波形３０９は第一
のクリップ回路２０５の出力３０７と第一の加算回路２
０８で加算され波形３１０を得る。

【００１９】一方、クリップ部抽出回路２０６の出力３
０８は第二の係数器２０９へ入力され、あるレベルに抑
圧されて波形３１１の様になり、遅延回路２１０である
時間遅延され、波形３１２を得る。第二の係数回路２０
９及び遅延回路２１０は、制御信号２１４によって、抑
圧されるレベル及び遅延量を変化できる。その後遅延回
路の出力３１２は第一の加算回路２０８の出力３１０と
第二の加算回路２１１で加算され、波形３１３となり、
出力端子２１２より出力される。遅延回路の出力３１２
を加算することで、クリップされるエネルギーが時間軸
方向に保存されるので、再生時発生するスミアを補正す
ることができる。

【００２０】なお、ダーククリップ側も同様に補正され
る。なお、前述したクリップレベル及び係数回路の値は
任意に設定可能であり、８ミリ／ハイエイト／ＶＨＳ／
Ｓ−ＶＨＳなどのモード切替にも対応できる。

【００２１】Ｗ／Ｄクリップ回路の他の実施例を図４に
示す。図４中、図２と同一部分には同一番号を付し説明
を省略する。図２と異なる点は、入力端子４０１，４０
２、第二のクリップ回路４０３であり、第二のクリップ
回路で、第二のホワイトクリップレベル、第二のダーク
クリップレベルを用いて波形を再度クリップすることで
ある。図５は、図４中の動作波形の一例を示している。

【００２２】クリップ部抽出回路２０６の出力３０８は
第二のクリップ回路４０３へ入力される。ここで第二の
ホワイトクリップレベル５０１によって再度クリップさ
れ波形５０２を得る。第二のホワイトクリップレベルは
第一のホワイトクリップレベルよりも大きい。ダークク
リップ側も同様の処理が行われ、第二のダーククリップ
レベルは第一のダーククリップレベルより小さい。

【００２３】即ち、第一のクリップレベルと第二のクリ
ップレベルの間の成分が抽出される。第二のクリップ回
路４０３でクリップされた波形５０２は次に係数器２０
９であるレベルに抑圧され、波形５０３となり、遅延回
路２１０である時間遅延され波形５０４を得る。波形５
０４は第二の加算回路２１１で第一の加算回路の出力と
加算され、波形５０５となり、出力端子２１２より出力
される。

【００２４】遅延回路の出力３１２を加算することで、
クリップされるエネルギーが時間軸方向に保存されるの
で、再生時発生するスミアを補正することができる。な
お、ダーククリップ側も同様に補正される。第二のホワ
イトクリップレベル、ダーククリップレベルを設けるこ
とで遅延して加算するエネルギーを調節することができ
るのでスミア補正の精度を高めることができる。また、
第二のホワイトクリップレベル、第二のダーククリップ
レベルを上下最大にすれば前の実施例と同様になる。

【００２５】以上説明したようなフィードフォワード型
のＷ／Ｄクリップ回路を用いることで、ビット幅を広く
使え、係数器、ホワイトクリップレベル、ダーククリッ
プレベル遅延回路の遅延時間の値を設定することによっ
て、スミア補正の精度を高めることができる。また、８
ミリ／ハイエイト／ＶＨＳ／Ｓ−ＶＨＳ等の異なる特性
にも対応できるＷ／Ｄクリップ回路を有した磁気記録再
生装置を得ることができる。

【００２６】本発明の実施例において、ビデオテープレ
コーダー等の磁気記録再生装置に関して説明してきた
が、デジタルビデオテープレコーダーやディスク記録再
生装置に関しても、本発明のＷ／Ｄクリップを適用する
ことは可能であり、本発明の範疇である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ＶＴＲの映像信号処理
回路をデジタル回路で構成し、且つ回路全体をフィード
フォワードで構成し、Ｗ／Ｄクリップを２つの係数回路
を用いて、一方を遅延して加算する構成とすることで、
ビット幅を広く使え、スミア補正の精度が高い磁気記録
再生装置を実現できる。

【００２８】また、ホワイトクリップレベル、ダークク
リップレベル、係数回路の抑圧量、遅延回路の遅延時間
を任意に設定可能とすることで８ミリ／ハイエイト／Ｖ
ＨＳ／Ｓ−ＶＨＳ等の異なる特性にも対応できるという
メリットも得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＶＴＲの信号処理を示
す回路図。

【図２】本発明の一実施例を示すＶＴＲのＷ／Ｄクリッ
プのブロック図。

【図３】本発明の一実施例を示すＶＴＲのＷ／Ｄクリッ
プの波形図。

【図４】本発明の一実施例を示すＶＴＲのＷ／Ｄクリッ
プのブロック図。

【図５】本発明の一実施例を示すＶＴＲのＷ／Ｄクリッ
プの波形図。

【符号の説明】

１０１，２０１，２０２，２０３，２１３，４０１，４
０２…入力端子、１０２，１１３…Ａ／Ｄ変換器、１
０３…記録輝度信号処理回路、１０４…プリエンファシ
ス回路、１０５…Ｗ／Ｄクリップ、１０６…ＦＭ変調
器、１０７，１１７…Ｄ／Ａ変換器、１０
８…記録プリアンプ、１０９…回転ドラム、１
１０，１１１…磁気ヘッド、１１２…再生プリアン
プ、１１４…ＦＭ復調器、１１５…ディエ
ンファシス回路、１１６…再生輝度信号処理回路、１
１８，２１２…出力端子、１１９…マイコン、
２０４…レベル検出回路、２０５，４０３…クリ
ップ回路、２０６…クリップ部抽出回路、２０７，２
０９…係数回路、２０８，２１１…加算回路、２
１０…遅延回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田畑彰文神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立画像情報システム内 (72)発明者高橋敏英茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者渡辺克行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内Ｆターム(参考） 5C018 DC01 FB03 GA02 5C053 FA21 GA02 GA03 GA04 KA09 KA22 KA24 KA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輝度信号をＦＭ変調して記録再生する輝度
信号処理回路を有し、標準記録モードのみを備えた磁気
記録再生装置、もしくは標準記録モードとそれよりもＦ
Ｍキャリア周波数を高く設定し輝度信号の広帯域化を図
った高画質記録モードを備えた磁気記録再生装置におい
て、輝度信号処理回路をデジタル信号処理とし、エンフ
ァシス回路と、クリップ回路と、ＦＭ変調回路とを直列
接続し、クリップ回路による波形歪を補償するクリップ
補償回路をクリップ回路に設けたことを特徴とする磁気
記録再生装置。
【請求項２】前記クリップ回路は、クリップされた信号
を第一の抑圧率で抑圧し、該第一の抑圧率で抑圧した信
号をクリップ後の出力に加算する構成としたことを特徴
とする請求項１記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】前記クリップ補償回路は、前記クリップさ
れた信号を第二の抑圧率で抑圧し、該第二の抑圧率で抑
圧した信号を遅延手段で一定量遅延し、前記第一の抑圧
率で抑圧した信号と並列にクリップ後の出力に加算する
構成としたことを特徴とした請求項１又は請求項２記載
の磁気記録再生装置。
【請求項４】前記遅延手段で設定される遅延量を標準記
録モードと高画質記録モードとで切り替えたことを特徴
とする請求項３記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】前記クリップ回路と前記クリップ補償回路
のパラメータに対し独立にレジスタを設け、標準記録モ
ードや高画質記録モードなどの各モードで最適値を設定
することを特徴とした請求項１記載の磁気記録再生装
置。
【請求項６】回転ドラム上に少なくとも２個以上の磁気
ヘッドを搭載し、記録媒体に記録する信号を高域強調す
るプリエンファシス回路、及び前記記録媒体から再生さ
れた信号を高域減衰するディエンファシス回路を有した
ヘリカルスキャン型の磁気記録再生装置において、エン
ファシス処理された信号のレベルを第一のホワイトクリ
ップレベル及び第一のダーククリップレベルを用いて検
出するレベル検出回路とエンファシスされた信号を該レ
ベル検出回路の出力を用いてあるレベルに抑圧する第一
のクリップ回路と、エンファシスされた信号と該第一の
クリップ回路の出力からクリップされた部分を抽出する
クリップ部抽出回路と、該クリップ部抽出回路の出力を
あるレベルに抑圧する第一の係数回路と、該第一の係数
回路の出力を前記第一のクリップ回路の出力に加算する
第一の加算回路と、前記クリップ部抽出回路の出力をあ
るレベルに抑圧する第二の係数回路と、該第二の係数回
路の出力をある時間遅延させる遅延回路と、該遅延回路
の出力を前記第一の加算回路の出力に加算する第二の加
算回路を有したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項７】回転ドラム上に少なくとも２個以上の磁気
ヘッドを搭載し、記録媒体に記録する信号を高域強調す
るプリエンファシス回路、及び前記記録媒体から再生さ
れた信号を高域減衰するディエンファシス回路を有した
ヘリカルスキャン型の磁気記録再生装置において、エン
ファシス処理された信号のレベルを第一のホワイトクリ
ップレベル及び第一のダーククリップレベルを用いて検
出するレベル検出回路とエンファシスされた信号を該レ
ベル検出回路の出力を用いてあるレベルに抑圧する第一
のクリップ回路と、エンファシスされた信号と該第一の
クリップ回路の出力からクリップされた部分を抽出する
クリップ部抽出回路と、該クリップ部抽出回路の出力を
あるレベルに抑圧する第一の係数回路と、該第一の係数
回路の出力を前記第一のクリップ回路の出力に加算する
第一の加算回路と、前記クリップ部抽出回路の出力を第
二のホワイトクリップレベル及び第二のダーククリップ
レベルを用いてあるレベルに抑圧する第二のクリップ回
路と、該第二のクリップ回路の出力をさらにあるレベル
に抑圧する第二の係数回路と、該第二の係数回路の出力
をある時間遅延させる遅延回路と、該遅延回路の出力を
前記第一の加算回路の出力に加算する第二の加算回路を
有したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項８】前記第一のホワイトクリップレベルは、前
記第二のホワイトクリップレベルよりも浅く設定したこ
とを特徴とした請求項６、又は請求項７記載の磁気記録
再生装置。
【請求項９】前記第一のダーククリップレベルは、前記
第二のダーククリップレベルよりも浅く設定したことを
特徴とした請求項６、又は請求項７記載の磁気記録再生
装置。