JP2614634B2 - 再生信号処理装置 - Google Patents

再生信号処理装置

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JP2614634B2 JP63059027A JP5902788A JP2614634B2 JP 2614634 B2 JP2614634 B2 JP 2614634B2 JP 63059027 A JP63059027 A JP 63059027A JP 5902788 A JP5902788 A JP 5902788A JP 2614634 B2 JP2614634 B2 JP 2614634B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、記録媒体に記録されている情報信号を再生
し、該再生信号に対して処理を加える再生信号処理装置
に関するものである。
[従来の技術] 従来より、例えば映像信号を記録媒体に記録し、映像
信号が記録されている記録媒体より、該映像信号を再生
する装置がある。第2図は、従来の映像信号記録再生装
置の一構成例を示す図である。
入力端子1には輝度信号が入力され、該輝度信号は輝
度信号記録プロセス回路2によって第3図に示すよう
に、例えばシンクチップ部の周波数7.7MHz,ホワイトピ
ーク部の周波数9.7MHzになるようにFM変調される。この
輝度信号記録プロセス回路2の構成は第4図に示すよう
な構成であり、まず入力された輝度信号はクランプ回路
24によって輝度信号に含まれるシンクチップなどの電位
が所定のレベルに固定され、つづいてノンリニアエンフ
ァシス回路25およびリニアエンファシス回路26によって
エンファシス処理が施された後、FM変調回路27によりFM
変調され輝度FM信号として加算器10に入力される。
一方、入力端子3には色情報として色差信号のR−Y
およびB−Y信号が線同次の形で入力される。そして、
まず色差線順次化回路にてR−Y信号とB−Y信号から
なる色差線順次信号に変換され、次いで、色差信号記録
プロセス回路5に入力され、この回路によりFM変調され
る。この色差信号記録プロセス回路5の構成は第4図に
示した輝度信号記録プロセス回路2とほぼ同じ構成であ
るが、クランプ回路24はブランキング期間の電位を所定
のレベルに固定するように働き、またノンリニアエンフ
ァシス回路25,リニアエンファシス回路26およびFM変調
回路27の特性も色差信号に適応したものとなっている。
そして、色差信号記録プロセス回路5の出力は図中の
R側に接続されているスイッチ6を通り、入力端子8よ
り入力される周波数変換キャリア信号に基づき周波数変
換を行なう周波数変換回路7に入力され、過変調軽減の
ため高域側周波数帯域で変調されている色差線順次信号
を低域側周波数帯域に変換し、LPF(ローパスフィル
タ)9により余分な周波数成分の信号を除去した後低域
変換色差FM信号として出力される。そして、第3図に示
すように、加算器10において輝度FM信号の低域周波数帯
域側へ多重される。加算器10の出力は記録信号として記
録アンプ11において増幅された後、図中のR側に接続さ
れているスイッチ12を通り、磁気ヘッド13によって磁気
記録媒体14に記録される。
一方、再生時においては、磁気ヘッド13により再生さ
れた微小レベルの再生信号は図中のP側に接続されてい
るスイッチ12を通り、プリアンプ15によって十分なレベ
ルまで増幅され、まずHPF(ハイパスフィルタ)21によ
って輝度FM信号だけが分離され、輝度信号再生プロセス
回路22に入力される。そして、輝度信号再生プロセス回
路22により後述の如く再生時の処理が施され、再生輝度
信号として出力端子23より出力される。
輝度信号再生プロセス回路22は第5図に示すような構
成である。第5図において、リニアディエンファシス回
路29はリニアエンファシス回路26と逆の伝達関数を有
し、ノンリニアディエンファシス回路30はノンリニアエ
ンファシス回路25と逆の伝達関数を有しており、FM復調
回路28により復調された再生輝度信号は、該リニアディ
エンファシス回路29,ノンリニアディエンファシス回路3
0によって、もとの輝度信号に復元され出力される。
一方、プリアンプ15の出力はLPF16にも供給されてお
りLPF16において色差FM信号のみが分離され、図中のP
側に接続されているスイッチ6を通り、周波数変換器7
により、高域側周波数帯域に周波数変換され、さらにBP
F(バンドパスフィルタ)17により余分な周波数成分の
信号が除去された後、色差信号再生プロセス回路18に供
給される。色差信号再生プロセス回路18はBPF17より出
力された信号に対して後述の如く再生時の処理を施し、
色差線順次信号として出力される。つづいて、色差線同
次化回路19は供給された色差線順次信号を同次化し、R
−YおよびB−Y信号として、色差信号出力端子20から
出力する。なお、この色差信号再生プロセス回路18の構
成は、輝度信号再生プロセス回路22と同じく第5図に示
されるようなものであるが、FM復調回路28,リニアディ
エンファシス回路29およびノンリニアディエンファシス
回路30の特性は色差信号に適応したものである。
ここで上述したノンリニアエンファシス回路25(第4
図参照)の詳細な構成を第6図に示す。本図において、
入力端子に入力された信号(輝度信号または色差線順次
信号)はHPF31によりノンリニア特性を得たい帯域のみ
が分離され、次に第9図に示す電圧V−電流I特性を有
する圧縮回路32でノンリニア処理が行われ、さらに係数
回路33で係数K1を乗算することにより適当に重み付けが
なされて加算器34で元の信号に加算される。
従って、第6図に示されたノンリニアエンファシス回
路の伝達関数G1は、次によって示される。
G1=1+Gf・K1 …(1) ただし、GfはHPF31と圧縮回路32を含んだ伝達関数、K
1は係数回路33において乗算される係数である。
第8図は、第6図に示したノンリニアエンファシス回
路の実回路構成の一例を示した図である。なお本図中に
破線で囲んだ部分は、HPF31と圧縮回路32(第6図参
照)を構成している。すなわち、コンデンサC1と抵抗R1
でHPF31が構成され、さらにトランジスタQ1で増幅がな
されてコレクタからノンリニア処理出力が得られる。
第9図は、圧縮回路のV−I特性を示す線図である。
本図中に示す“Ra"は、小レベルの信号が入力されたと
きに圧縮回路が呈する等価抵抗(換言すれば、圧縮がほ
とんど行われないときの等価抵抗)を表している。ま
た、“Rb"は大レベルの信号が入力されたときに圧縮回
路が呈する等価抵抗(換言すれば、リミッタがかかった
ときの等価抵抗)を表す。
よって、これらRaおよびRbは第8図示の回路に当ては
めると、次式で示される。
Ra≒R3(R5/2) …(2) Rb≒R6+r …(3) ただしR5,R3≫R6のときであって、rはダイオードの
動抵抗を示す。
いま第8図に示すバイアスV1−V2を大きくすると第9
図ので示される特性を呈し、逆にバイアスV1−V2を小
さくすると、で示される特性にシフトする。
第8図中のトランジスタQ3は加算アンプであり、抵抗
R8とR7でノンリニア特性の重み付け量K1が決定される。
K1=R8/R7 …(4) 一方、ノンリニアディエンファシス回路30(第5図参
照)は第7図に示した構成であるが、圧縮回路32′の特
性が圧縮回路32(第6図参照)の特性と全く等しいとす
ると、ノンリニアディエンファシス回路30の伝達関数G2
は次式で示される。
ここで、K2・A=K1になるように係数回路36において
乗算される係数K2および差分増幅器35の増幅率Aを設定
すると、(1)式で示されるリニアエンファシス回路25
の特性と全く逆の特性を示すことになる。ただし、差分
増幅器35の増幅率Aはノンリニアディエンファシス回路
30の出力信号レベルがノンリニアエンファシス回路25の
入力信号レベルに等しくなるように選ぶ。
このように、従来の装置においてはノンリニアエンフ
ァシス回路25およびノンリニアディエンファシス回路30
内にあるそれぞれの圧縮回路の特性を等しく設定するよ
うにしていた。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来のようにエンファシス回路および
ディエンファシス回路における圧縮回路の特性を等しく
設定することにより、ノンリニアディエンファシス回路
の特性をリニアエンファシス回路の特性を全く逆にした
場合には、十分なSN比が得られなかった。すなわち、大
レベルの信号が入力された時十分な特性が得られるよう
に合わせる(一般にはこのようにする)と、小レベルの
信号が入力された時の周波数特性は高域になるにしたが
って持ち上がり、十分なSN比が得られなくなってしまう
という欠点がみられた。
かかる欠点は、特に変調指数の大きなFM変調を行なっ
た場合に見られることである。
すなわち、一般にFM変調された信号FM(t)は次の
(6)式によって示される。
ここで、 fc:キャリア周波数 fm:変調周波数 mf:変調指数(mf=Δf/fm Δfは搬送周波数の最大周
波数偏移) (6)式中のJn(mf)は第1種ベッセル関数であり、
次の(7)式で示される。
(7)式中のΓ(S)はガンマ関数であり、Sが整数
のとき Γ(S)=(S−1)! …(8) よって(6)式は次の(9)式のようになる。
第10図(A)および第10図(B)は、上述した映像信
号記録再生装置における輝度FM信号のスペクトルを、大
レベルの信号の入力時(0dB入力)と小レベル信号の入
力時(−20dB入力)について(6)式および(9)式よ
り算出した結果を示した図である。また、再生輝度FM信
号の帯域を制限するHPF21(第2図参照)が2MHzまでの
スペクトルを通過させなかった場合の下側波スペクトル
の欠損量を各グラフの右上に示してある。
第10図(A)および第10図(B)から明らかなよう
に、上記欠損量は大レベルの信号の入力時に大きく、ま
た変調周波数が高いほど大きくなっている。該下側波ス
ペクトルの欠損は復調後のレベルを落とす要因となるた
め、大レベルの信号の入力時に復調後の周波数特性を合
わせると、小レベルの信号の入力時の周波数特性が高域
になるにしたがって持ち上がってしまうことになる。ま
た、磁気ヘッドにおける電磁変換動作によって発生する
高域特性の劣化による上側波スペクトルの欠損量も大レ
ベルの信号の入力時の方が小レベルの信号の入力時より
も大きいため、これもまた復調後の周波数特性を悪化さ
せる原因となっている。
よって本発明の目的は上述の点に鑑み、情報信号のレ
ベルの大小に拘りなく再生時に高品質な再生情報信号が
得られるよう構成した再生信号処理装置を提供すること
にある。
[問題点を解決するための手段] かかる目的を達成するために、本発明に係る再生信号
処理装置は、記録媒体に非線形増幅処理が施され記録さ
れた情報信号を再生する際に非線形圧縮処理を行う装置
であって、入力される信号より所定の周波数帯域の信号
を分離し、出力する信号分離回路と、前記信号分離回路
より出力される信号を非線形圧縮し、出力する回路であ
って、所定のレベルよりも小さいレベルの信号が入力さ
れる時の等価インピーダンスをRaとし、前記所定のレベ
ルよりも大きいレベルの信号が入力される時の等価イン
ピーダンスをRbとした時、Ra/Rbにより設定されるダイ
ナミック値が、信号の記録時に行う非線形増幅処理のダ
イナミック値に比べ、より大きなダイナミック値を有す
る非線形圧縮回路と、前記非線形圧縮回路より出力され
る信号を入力される信号から所定の割合で減算する減算
回路とを具備するようにしたものである。
[作 用] 上述の構成により、本発明では、再生側の非線形圧縮
処理回路のダイナミック値と、記録時に施される非線形
増幅処理のダイナミック値とを同じ特性にせず、再生側
の非線形圧縮処理回路のダイナミック値を記録時の非線
形圧縮処理のダイナミック値より大きくすることによ
り、再生される情報信号の周波数特性を改善するように
したものである。
[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
ここでは、記録時に施されるノンリニアエンファシス
回路における圧縮回路のダイナミック値よりノンリニア
ディエンファシス回路における圧縮回路のダイナミック
値を大きくすることにより復元される信号のSN比を向上
させるようにするものである。
第1図は、本発明を適用したノンリニアディエンファ
シス回路の一実施例を示す図である。なお、本図中にお
いて破線で囲んだ部分は、HPF31と圧縮回路32′を構成
する(第7図参照:伝達関数Gf′)。
トランジスタQ5は加算アンプとして機能し、伝達関数
G2′は次式で示される。
また本回路においては、抵抗R15およびR12の時定数を
調節することにより、ノンリニアエンファシス回路の入
力レベルとノンリニアディエンファシス回路の出力レベ
ルとを等しく設定しておく。
さて、第9図に示される圧縮回路の特性のダイナミッ
ク値をノンリニアエンファシス回路内のダイナミック値
より大きくするためには、次のいずれかの条件を満たせ
ばよい。
R6′<R6 …(11) またはR5′>R5 …(12) またはIs′<Is …(13) ここで、(13)式中に示されるIsおよびIs′はダイオ
ードの逆方向飽和電流であり、逆方向飽和電流が小さく
なるとダイオードの動抵抗rは小さくなる。
よって、(11)式ないし(13)式のいずれの条件でも
圧縮回路のダイナミック値(Ra/Rb)を大きくしたこと
になる。
なお、ここでは、輝度FM信号に対するノンリニアディ
エンファシス回路を例に説明して来たが色差FM信号のノ
ンリニアディエンファシス回路にも適用し得ることはも
ちろんである。
以上説明したとおり本実施例においては、ノンリニア
ディエンファシス回路内にある圧縮回路のダイナミック
値を、ノンリニアエンファシス回路内にある圧縮回路の
ダイナミック値より大きく設定することによって、側帯
波スペクトルの欠損量の差異によって引き起こされる小
レベルの信号の入力時におけるSN比の劣化を補償するこ
とができる。
[発明の効果] 以上、説明してきたように本発明により、情報信号の
レベルの大小に拘りなく再生時に高品質な再生情報信号
が得られるように構成した再生信号処理装置を提供する
ことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用したノンリニアディエンファシス
回路の具体的な構成を示す図、 第2図は映像信号記録再生装置の概略構成を示すブロッ
ク図、 第3図は記録信号の周波数スペクトルを示した図、 第4図は輝度信号あるいは色差信号記録プロセス回路の
概略構成図、 第5図は輝度信号あるいは色差信号再生プロセス回路の
概略構成図、 第6図はノンリニアエンファシス回路の概略構成図、 第7図はノンリニアディエンファシス回路の概略構成
図、 第8図は第6図に示したノンリニアエンファシス回路の
具体的な回路構成の一例を示した図、 第9図は第8図に示した圧縮回路の特性図、 第10図(A)および第10図(B)は各周波数および各入
力レベルに対するFM変調信号の周波数スペクトルを示し
た線図である。 1……輝度信号入力端子、 2……輝度信号記録プロセス回路、 3……色差信号入力端子、 4……色差線順次化回路、 5……色差信号記録プロセス回路、 6……スイッチ、 7……周波数変換器、 8……周波数変換キャリア信号入力端子、 9……LPF、 10……加算器、 11……記録アンプ、 12……スイッチ、 13……磁気ヘッド、 14……磁気記録媒体、 15……プリアンプ、 16……LPF、 17……BPF、 18……色差信号再生プロセス回路、 19……色差線同次化回路、 20……色差信号出力端子、 21……HPF、 22……輝度信号再生プロセス回路、 23……輝度信号出力端子、 24……クランプ回路、 25……ノンリニアエンファシス回路、 26……リニアエンファシス回路、 27……FM変調回路、 28……FM復調回路、 29……リニアディエンファシス回路、 30……ノンリニアディエンファシス回路、 31……HPF、 32,32′……圧縮回路、 33……係数回路、 34……加算器、 35……差動増幅器、 36……係数回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録媒体に非線形増幅処理が施され記録さ
    れた情報信号を再生する際に非線形圧縮処理を行う装置
    であって、 入力される信号より所定の周波数帯域の信号を分離し、
    出力する信号分離回路と、 前記信号分離回路より出力される信号を非線形圧縮し、
    出力する回路であって、所定のレベルよりも小さいレベ
    ルの信号が入力される時の等価インピーダンスをRaと
    し、前記所定のレベルよりも大きいレベルの信号が入力
    される時の等価インピーダンスをRbとした時、Ra/Rbに
    より設定されるダイナミック値が、信号の記録時に行う
    非線形増幅処理のダイナミック値に比べ、より大きなダ
    イナミック値を有する非線形圧縮回路と、 前記非線形圧縮回路より出力される信号を入力される信
    号から所定の割合で減算する減算回路とを具備したこと
    を特徴とする再生信号処理装置。
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