JP3075471B2 - ビデオテープレコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダ（以下、ＶＴＲと称する）に係るもので、詳しく
は、標準のＶＨＳビデオテープを使用して高画質の映像
信号を録画及び再生し、相異な２つの映像信号を同時に
録画し得る改良されたＶＴＲに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、標準のＶＨＳビデオテープを使
用して、受信した映像信号を録画する場合は、ヘッド及
びビデオテープの特性により約４．２MHz のＮＴＳＣ方
式の全帯域の映像信号を録画することができず、約３MH
z の帯域の映像信号のみが録画可能であるため、激しい
信号の変化のある高域の信号は、録画及び再生すること
ができない。従って、録画後に、再生された信号は、元
の映像信号よりも鮮明度が低下して画質が低下するとい
う問題点があった。

【０００３】そこで、このような問題点を解決するた
め、種々の研究が行われているが、１９８９年８月のＩ
ＥＥＥの家電トランザクッション、第３５巻第３番に、
「ナガオカヨシトミ」氏の発表した『直交配置されたヘ
ッドを用いる２チャンネル記録ＶＴＲ』がある。この方
法は、図１１に示したように、１Ｈ信号（６３．５μｓ
の１つのスキャニングライン）を、カラーバスト信号、
時間的に２．７倍圧縮された２個の色差信号、及び１．
５倍伸張された輝度信号に時分割して、全体の２Ｈに該
当する信号に変換した後、ビデオテープの１つのチャン
ネルに記録し、残りの１Ｈ信号は、同様な方法により全
体の２Ｈ信号に変換して、次のチャンネルに記録する方
法である。そして、このように生成された信号をビデオ
テープに周波数変調して記録するため、シンクチップ
（Ｓｙｎｃ ｔｉｐ）に対して４．４MHz を用い、ホワ
イトピークレベルに対しては、６．５MHz の正弦波を用
いていた。

【０００４】さらに、再生信号の処理時に、時間軸の変
化が発生せず、正確な時間基準信号を得るため、２Ｈ毎
に記録された前記カラーバスト信号を抽出して、位相同
調ループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ：以下、Ｐ
ＬＬと称す）の入力信号として用い、ロッキングされた
出力信号を時間基準として、再生された信号の時間軸の
歪みが発生しないようにしていた。その他、受信した映
像信号を２チャンネルの信号に分離して録画し、高画質
の録画及び再生を可能にする方法が提示されており、そ
の一例として、１９９４年８月のＩＥＥＥの家電トラン
ザクッション、第４０巻第３番に「マツオ」氏が発表し
た『ＨＤＴＶ方式を包含する多目的記録のための新たな
システムの“Ｗ−ＶＨＳ”のＶＴＲ』が記載されてある
が、その内容は、映像信号を時間軸に圧縮して、時分割
選択した後、周波数変調して２チャンネルに分離及び記
録する方法であって、各記録モードに従い、色信号帯域
は１MHz 以上、輝度信号帯域は６．５MHz 以上の高画質
の記録／再生を可能にしていた。

【０００５】しかし、「ナガオカヨシトミ」らが発明し
た２チャンネル記録ＶＴＲの場合は、映像信号を高画質
に記録することは可能であるが、図１１に示したよう
に、１Ｈの映像信号を２Ｈの時間に伸張してカラーバス
ト信号、２．７倍圧縮された２個の色差信号及び１．５
倍伸張された輝度信号に時分割選択して構成するため、
色信号及び輝度信号の時間軸の割当て領域が減少し、時
分割選択時に、視覚的に敏感度の低い色差信号を全て包
含して、画質に重要な輝度信号が充分に伸張しないの
で、周波数帯域が大幅に減少せず、高域の輝度信号は記
録されずに損失となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のＶＴＲにおいては、高域の輝度信号が記録されない
欠点を補うため、通常のＶＴＲの周波数変調搬送波を用
いず、新たな高周波を使用するようになっているため、
新たな輝度信号及び色信号処理回路の設計が必要とな
り、より高帯域の信号を記録し得る媒質のビデオテープ
を製造する必要があるという不都合な点があった。

【０００７】且つ、再生信号の時間基準信号を得るため
のＰＬＬの基準入力信号として、２Ｈの時分割合成され
た輝度信号及び色信号に共に記録されたカラーバスト信
号を用いていたが、このような方法によると、ＰＬＬが
２Ｈ毎に作用して、時間軸の偏移のない正確な時間基準
信号を発生することが難しく、再生時に、信号のドロッ
プアウトが発生すると、４Ｈの間、ＰＬＬに基準信号が
入力されないので、該出力信号の時間基準信号の位相及
び周波数が歪んで、再生信号の時間軸の歪曲が発生する
という不都合な点があった。

【０００８】又、前記「マツオ」氏が発明した“Ｗ−Ｖ
ＨＳ”のＶＴＲは、輝度信号地帯が、現在の標準のＶＨ
Ｓビデオテープの輝度信号地帯の５倍ほどの信号を受容
するために、例えば、高品位の放送信号ＨＤＴＶのよう
な高画質信号を記録するための方法である。このような
方法を実施するためには、通常のＶＴＲでなく、新たな
録画／再生装置を開発すべきである。更に、記録媒体と
しては、周波数記録特性の優秀な多重コーティングされ
た厚さ１４．４μｍのメタルテープのような高価なテー
プを使用し、記録ヘッドも薄膜の重畳された狭い間隔を
有する新たなヘッドを使用すべきであるため、ＶＴＲの
原価が上昇し、現在のＮＴＳＣ方式のカラーテレビ放送
信号とは異なる高品位の放送信号源を入力すべきである
という不都合な点があった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、通常の標準のＶ
ＨＳビデオテープを使用して、現在、放送されている映
像信号を帯域の損失なく高画質を維持して録画及び再生
し、時間軸の偏移による信号歪曲のない再生信号を得る
ため、正確な時間基準信号を用いて録画及び再生し得る
改良したＶＴＲを提供しようとするものである。且つ、
本発明の他の目的は、標準のＶＨＳビデオテープの記録
帯域の制限下で、最も優秀な高画質を維持し得る輝度信
号及び色信号の記録比を有する改良したＶＴＲを提供し
ようとするものである。

【００１０】更に、本発明の他の目的は、２つの相異な
る放送チャンネルを同時に録画し得る改良したＶＴＲを
提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る改良したＶＴＲにおいては、標準
のＶＨＳビデオテープを使用するＶＴＲにおいて、主ヘ
ッド１ｃと副ヘッド２ｃとが所定角を置いて取り付けら
れ、標準のＶＨＳビデオテープの１つのトラックを２つ
のチャンネルに分離して記録し得るようにしたヘッドド
ラム１０ｃと、高画質の録画モード選択時に、入力する
１つのフィールド分の映像信号を輝度信号と色信号とに
分離して、それぞれ伸張及び圧縮した後、２つのフィー
ルド分の映像信号に時分割選択して、前記信号を所定遅
延時間を置き、交互に配分して出力する高画質の記録装
置１００と、前記映像信号の同期信号を検出して前記同
期信号に連係して同期する所定周波数信号を生成して出
力する基準信号発生手段２００と、前記高画質の記録装
置１００から所定時間の間隔を置いて、出力する映像信
号をそれぞれ周波数変調し、前記基準信号発生手段２０
０から出力された所定周波数信号と合成して、主ヘッド
１ｃ及び副ヘッド２ｃにそれぞれ出力するＹ／Ｃ信号処
理手段３００と、前記標準のＶＨＳビデオテープの２つ
のチャンネルに記録された映像信号中の先に入力する前
チャンネル信号を所定時間遅延させた後、チャンネル信
号を再生復元させると共に、相互間挿して、完全な映像
信号に再生させる高画質の再生装置と、を備えて構成さ
れている。

【００１２】且つ、このような目的を達成するため、本
発明に係る改良されたＶＴＲにおいては、標準のＶＨＳ
ビデオテープを使用するＶＴＲにおいて、主ヘッドと副
ヘッドとが所定角を置いて取り付けられ、標準のＶＨＳ
ビデオテープの１つのトラックを２つのチャンネルに分
離して記録し得るように設計されたヘッドドラム１０ｃ
と、同時録画モードの選択時に、相異なる２つのチャン
ネルの映像信号が入力すると、入力する第１映像信号に
対して、輝度信号の周波数変調及び色信号の低域変換過
程を行って、前記主ヘッド１ｃに伝達する主Ｙ／Ｃ信号
処理部２１０と、入力する第２映像信号を所定時間の
間、遅延させる遅延手段と、該遅延された第２映像信号
に対して輝度信号の周波数変調及び色信号の低域変換過
程を行って、前記副ヘッドに伝達する副Ｙ／Ｃ信号処理
部２２０と、を備えて構成されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。本発明に係る改良されたＶＴ
Ｒにおいては、図１に示したように、標準のＶＨＳビデ
オテープを使用するＶＴＲにおいて、主ヘッド１ｃと副
ヘッド２ｃとが所定角を隔てて取り付けられ、標準のＶ
ＨＳビデオテープの１つのトラックを２つのチャンネル
に分離して記録し得るように設計されたヘッドドラム１
０ｃと、高画質の録画モード選択時に、入力する１つの
フィールド分の映像信号を輝度信号と色信号とに分離し
て、それぞれ伸張及び圧縮した後、２つのフィールド分
の映像信号に時分割選択して、前記信号を所定遅延時間
を置き、交互に配分して出力する高画質の記録装置１０
０と、前記映像信号の同期信号を検出して前記同期信号
に連係して同期される所定周波数信号を生成して出力す
る基準信号発生手段２００と、前記高画質の記録装置か
ら所定時間の間隔を置いて、出力する映像信号をそれぞ
れ周波数変調し、前記基準信号発生手段から出力された
所定周波数信号と合成して、主ヘッド及び副ヘッドにそ
れぞれ出力するＹ／Ｃ信号処理手段３００と、前記標準
のＶＨＳビデオテープの２つのチャンネルに記録された
映像信号中の先に入力する前チャンネル信号を所定時間
遅延させた後、チャンネル信号を再生復元させると共
に、相互間挿して、完全な映像信号に再生する高画質の
再生装置４００と、を備えて構成されている。

【００１４】そして、前記ヘッドドラム１０ｃにおいて
は、図２に示したように、入力する２つのチャンネル
中、先に入力する第１入力信号を記録／再生する主ヘッ
ド１ｃと、後に入力する第２入力信号を記録／再生する
副ヘッド２ｃとから構成され、前記主ヘッド１ｃと副ヘ
ッド２ｃとは１２０°を置いて取り付けられている。且
つ、図３は、本発明に係る高画質の記録過程をより詳し
く説明するため、図１の高画質の記録装置１００、基準
信号発生手段２００及びＹ／Ｃ信号処理手段３００をよ
り詳しく説明したブロック図であって、図示したよう
に、本発明に係る高画質の記録装置１００においては、
入力する複数の映像信号中、１つを選択し、輝度信号と
色信号とに分離して出力する信号選択器１０ａと、該信
号選択器１０ａから分離された輝度信号及び色信号中、
色信号のみを２つの色差信号に分離する映像信号デコー
ダ２０ａと、前記２つの色差信号を第１制御信号ＣＴＬ
０により交互に選択して出力する切換スイッチ３０ａ
と、前記映像信号２０ａから出力するアナログ輝度信号
及び前記切換スイッチ３０ａにより交互に選択して出力
されるアナログ色差信号をデジタルデータにそれぞれ変
換する第１及び第２Ａ／Ｄ変換器４１ａ，４２ａと、前
記第１のＡ／Ｄ変換器４１ａの出力データを前記第１制
御信号ＣＴＬ０により交互に分配して出力するデマルチ
プレクサ５０ａと、該デマルチプレクサ５０ａの両方の
出力データをそれぞれ貯蔵する第１及び第２メモリ６１
ａ，６２ａと、前記第２のＡ／Ｄ変換器４２ａの出力デ
ータを貯蔵する第３メモリ６３ａと、前記第１メモリ６
１ａ及び前記第３メモリ６３ａからぞれぞれ読み込んだ
データを第２制御信号ＣＴＬ１により所定時間の比率に
選択して順次出力する第１マルチプレクサ７１ａと、前
記第２メモリ６２ａ及び第３メモリ６３ａからそれぞれ
読み込んだデータを第３制御信号ＣＴＬ２により所定時
間比率で選択して順次出力するが、該第３メモリ６３ａ
の選択出力時点が前記第１マルチプレクサ７１ａとは補
数関係にある第２マルチプレクサ７２ａと、該第２マル
チプレクサ７２ａの出力データを一時、貯蔵するフィー
ルドメモリ８０ａと、前記第１マルチプレクサ７１ａの
出力データと前記フィールドメモリ８０ａから読み込ん
だデータをアナログ信号にそれぞれ変換する第１及び第
２のＤ／Ａ変換器９１ａ，９２ａと、入力する同期信号
により前記第１、第２及び第３制御信号ＣＴＬ０，ＣＴ
Ｌ１，ＣＴＬ２を出力し、前記フィールドメモリ８０ａ
のデータ貯蔵時間を調節する制御部１００ａと、を備え
て構成されている。

【００１５】且つ、前記基準信号発生手段２００におい
ては、前記信号選択器１０ａから分離された輝度信号か
ら水平同期信号を抽出する同期分離器１１０ａと、水平
同期信号周波数の３２．５倍の正弦波信号を生成する正
弦波発生器１１１ａと、を備えて構成され、前記Ｙ／Ｃ
信号処理手段３００においては、前記第１のＤ／Ａ変換
器９１ａ及び第２のＤ／Ａ変換器９２ａからそれぞれ入
力する信号に対して、輝度信号及び色信号処理する従来
の輝度信号処理部２１１，２２１及び色信号処理部２１
２，２２２と２つの信号を合成する合成器２１３，２２
３とを備えた主Ｙ／Ｃ信号処理手段２１０及び副Ｙ／Ｃ
処理手段２２０と、高画質記録時に、前記制御部１００
ａの制御信号により前記正弦波発生器１１１ａから発生
された正弦波信号又は前記色信号処理部２１２，２２２
の処理信号中の１つを選択して出力する選択スイッチ２
４１，２４２と、高画質再生時に、前記色信号処理部２
１２，２２２の色信号の出力を選択するスイッチ２３
１，２３２と、を備えて構成されている。

【００１６】又、本発明に係る高画質の再生装置４００
においては、図４に示したように、前記Ｙ／Ｃ信号処理
手段３００の輝度信号処理部２１１，２２１の出力信号
から所定周波数信号を検出する周波数検出器１ｂ，３ｂ
と、前記検出された周波数を逓倍した時間基準信号を出
力する基準クロック発生器２ｂ，４ｂと、前記基準クロ
ックにより主Ｙ／Ｃ信号処理部２１０及び副Ｙ／Ｃ信号
処理部２２０から出力される２つのアナログ信号をデジ
タルデータにそれぞれ変換する第１及び第２のＡ／Ｄ変
換器１１ｂ．１２ｂと、前記第１のＡ／Ｄ変換器１１ｂ
の変換速度と同様な速度で、前記変換されたデータを貯
蔵するフィールドメモリ２０ｂと、該フィールドメモリ
２０ｂから読み出されるデータと前記第２のＡ／Ｄ変換
器１２ｂの変換データを第４制御信号ＣＴＬ３により色
差データと輝度データとにそれぞれ分離して出力する第
１及び第２のデマルチプレクサ３１ｂ，３２ｂと、該第
１及び第２のデマルチプレクサ３１ｂ，３２ｂから分離
されたデータ中の、輝度データを前記変換速度と同様に
それぞれ貯蔵する第１及び第２の輝度データメモリ４１
ｂ，４３ｂと、前記分離されたデータ中の、色差データ
を前記変換速度と同様な速度で、それぞれ貯蔵する第１
及び第２の色差データメモリ４２ｂ，４４ｂと、前記貯
蔵速度よりも速い速度で読み出される前記第１及び第２
輝度データメモリ４１ｂ，４３ｂのデータを第５制御信
号ＣＴＬ４により交互に選択して出力するマルチプレク
サ５０ｂと、前記貯蔵速度よりも遅い速度でそれぞれ読
み出される前記第１及び第２の色差データメモリ４２
ｂ，４４ｂのデータを色信号にエンコーディングする色
信号エンコーダ６０ｂと、前記マルチプレクサ５０ｂ及
び前記色信号エンコーダ６０ｂの出力データをそれぞれ
アナログ信号に変換する第１及び第２のＤ／Ａ変換器７
１ｂ，７２ｂと、前記変換されたアナログ信号を合成し
て高画質の映像信号を出力する信号合成器８０ｂと、前
記周波数検出器１ｂ，３ｂから抽出される所定周波数の
信号により前記第５及び第６制御信号ＣＴＬ４，ＣＴＬ
５を出力し、設定された時間比率に従い、輝度データと
色差データとを分離する第４制御信号ＣＴＬ３を出力
し、前記フィールドメモリ２０ｂのデータ貯蔵時間を調
節する制御部１００ｂと、を備えて構成されている。

【００１７】以下、このように構成された本発明に係る
向上されたＶＴＲに対し、図面を用いてより詳しく説明
する。先ず、高画質の記録過程について説明する。前記
信号選択器１０ａにより複数の映像信号中の選択された
１つの信号が輝度信号と色信号とに分離され、該輝度信
号は、前記映像信号をそのまま通過し、色信号は２つの
色差信号Ｒ−Ｔ，Ｂ−Ｙに分解されて出力される。

【００１８】その後、前記分解された２つの色差信号
は、前記切換スイッチ３０ａにより交互に選択される
が、このとき、交互の選択は、前記選択された映像信号
の水平同期信号に連係して同期及び出力される前記制御
部１００ａの第１制御信号ＣＴＬ０により行われる。即
ち、図５に示したように、前記映像信号デコーダ２０ａ
により分解された輝度信号及び色差信号中の色差信号
は、図６（Ａ）に示したように、前記切換スイッチ３０
ａにより交互に１つずつ出力される。このように、交互
に選択され、単一信号として出力された色差信号は、前
記第２のＡ／Ｄ変換器４２ａによりｆｓｃ（＝３．５８
MHz ）クロックに従い、２２８回サンプリングされ、同
様な速度で前記第３メモリ６３ａに貯蔵される。

【００１９】一方、前記選択された輝度信号も前記第１
のＡ／Ｄ変換器４１ａにより４ｆｓｃ（＝１４．３２MH
z ）クロックに従い、約９１０回サンプリングされ、同
様な速度で前記第１及び第２のメモリ６１ａ，６２ａに
貯蔵されるが、このとき、貯蔵されるべきメモリは、前
記制御部１００ａの水平同期信号に連係して同期される
第１制御信号ＣＴＬ０により交互に選択されるため、１
つのフィールドを置いて、同一のメモリ内に貯蔵され
る。

【００２０】従って、前記第１及び第２のメモリ６１
ａ，６２ａに貯蔵されたデータは、それぞれ図６（Ｂ）
に示したような信号になる。このように輝度データ及び
色差データの貯蔵が行われている間、前記制御部１００
ａは、前記第１、第２及び第３のメモリ６１ａ，６２
ａ，６３ａからデータを読み出して、輝度データと色差
データとを時分割合成するが、その過程を以下に説明す
る。

【００２１】先ず、前記制御部１１０ａは、前記第１の
マルチプレクサ７１ａに第２制御信号ＣＴＬ１を印加し
て、前記色差データの貯蔵された第３メモリ６３ａから
５２０fhの（５２０×１５．７４８kHz ＝８．１８９MH
z ）クロックにより読み出されるデータを入力に選択し
て、出力した後、再び前記第２制御信号ＣＴＬ１を反転
させ、前記輝度データの貯蔵された第１メモリ６１ａか
ら５２０fhクロックにより読み出されるデータを入力に
選択して出力する。

【００２２】次いで、前記クロック周波数により前記第
１及び第３メモリ６１ａ，６３ａから読み出された輝度
データ及び色差データは、それぞれ１．７４９倍（１
４．３２MHz ／８．１８９MHz ＝１．７４９）ほど伸張
され、４３．７％（３．５８MHz ／８．１８９MHz ＝
０．４３７）に圧縮（２．２８倍）され、図６（Ｃ）に
示したような信号になる。

【００２３】その後、図６（Ｃ）に示したような信号値
を有するデータは、前記制御図１００ａにより所定時間
の比率で輝度信号データ及び色差信号データが選択さ
れ、該データは、前記第１のＤ／Ａ変換器９１ａにより
図７（Ａ）に示したような輝度信号及び色差信号が時分
割合成されたアナログ信号になる。このとき、前記時間
の比率は、２２８回サンプリングされた色差データ中の
有効な１８８回のサンプリングデータを選択し、９１０
回サンプリングされた輝度データ中の有効な７５２回の
サンプリングデータを選択して、その比率を１：４に維
持する。

【００２４】次いで、前記色差データの貯蔵された第３
メモリ６３ａから１Ｈ信号内の色差データが全て読み出
されて、圧縮信号に変換すると、前記制御部１００ａ
は、前記第２マルチプレクサ７２ａに第３制御信号ＣＴ
Ｌ２を印加して、前記色差データの貯蔵された第３メモ
リ６３ａから読み出される圧縮信号（図６（Ｄ）参照）
を前記第２マルチプレクサ７２ａを経て所定時間の間、
出力させた後、前記第３制御信号ＣＴＬ２を反転させ、
輝度データの貯蔵された第２メモリ６２ａから伸張され
て読み出される輝度信号（図６（Ｄ）参照）を同様な時
分割比率に選択して出力する。

【００２５】このように時分割選択されて出力されたデ
ータは、前記フィールドメモリ８０ａに一時的に貯蔵さ
れる。その後、前記第１のＤ／Ａ変換器９１ａにより変
換された信号は、従来の輝度信号処理部２１１から従来
の周波数を有する搬送波により周波数変調され、最初の
フィールドの輝度信号及び色差信号に該当する変調され
たアナログ信号は、後述する一定周波数の正弦波信号及
び合成器２１３により合成された後、主ヘッド１ｃによ
りビデオテープに記録されるが、後続するフィールドの
輝度信号及び色差信号に該当する前記第２マルチプレク
サ７２ａの出力データは、前記主ヘッド１ｃと１２０°
の取り付け角を置いて、副ヘッド２ｃにより記録される
ため、前記主ヘッド１ｃがテープの記録トラックに到達
した後、前記副ヘッド２ｃが記録トラックに到達する時
間間隔だけ信号を遅延させる必要が生じる。

【００２６】従って、ヘッドドラム１２０°に該当する
遅延時間は、 １１．１ms｛＝（１／３０）sec ÷（１２０°／３６０
°）→１７５Ｈに相当｝ であるため、前記フィールドメモリ８０ａに貯蔵された
データは、記録の開始時点から正確に１１．１ms後に、
記録時と同様な速度で読み出され、前記第２のＤ／Ａ変
換器９２ａによりアナログ信号に変換され、図７（Ｂ）
に示したように、輝度信号と色差信号とが時分割合成さ
れた信号になる。

【００２７】次いで、このように合成された信号は、前
述した過程と同様に副Ｙ／Ｃ信号処理部２２０内の輝度
信号処理部２２１及び合成器２１３を経て、前記副ヘッ
ド２ｃにより現在記録されている最初のフィールドに隣
接してビデオテープの映像トラックに記録される。且
つ、図８は、前記信号選択器１０ａにより選択された映
像信号が記録されるときの信号の構成を時間軸上に記号
化して示したもので、（Ａ）は前記信号選択器１０ａの
出力信号で、（Ｂ）は前記映像信号デコーダ２０ａによ
り色信号が２つの色差信号に分離された出力信号で、
（Ｃ）は前述した伸張及び圧縮過程を経て輝度信号及び
色差信号を有し、時分割合成された信号であって、図示
したように、２つの１Ｈ信号が２つの２Ｈ信号に変換さ
れ、該２Ｈ信号は、全て図９に示した信号と同様に構成
されている。

【００２８】又、図８（Ｃ）に示した信号は、１Ｈ区間
で１つの色差信号を抽出し、後続する１Ｈ信号から前記
抽出された色差信号とは異なる１つの色差信号を抽出し
て、映像信号の再生時に、各２Ｈ信号内の色差信号を２
Ｈ区間の間、同様に用いる。即ち、２つのスキャニング
ラインは、互いに色を区分せず、垂直的には同様な信号
を用いるが、図９に示したように、輝度信号に対してよ
り多い時間的区間を確保して、一層高い周波の輝度信号
も低域に変換して録画する方法であって、視覚的な敏感
度の多少低いカラーの垂直解像度を低下させても目に敏
感な画質を大いに左右する輝度信号の水平解像度が向上
可能であるため、高画質の特性を具現することができ
る。

【００２９】更に、図１０（Ａ）は、前述の過程により
選択された映像信号が標準のＶＨＳビデオテープに記録
された態様を示したもので、図中、「主」−Ａ，−Ｂ
（ＭＡＩＮ−Ａ，−Ｂ）は、前記主ヘッド１ｃにより、
「副」−Ａ，−Ｂ（ＳＵＢ−Ａ，−Ｂ）は、前記副ヘッ
ド２ｃによりそれぞれ記録されている。一方、前記合成
器２１３，２２３で合成される所定周波数の信号は、記
録された信号を正確に再生するため記録される時間基準
信号で、次のような過程を経て合成される。

【００３０】前記信号選択器１０ａより出力される輝度
信号から水平同期信号が前記同期分離器１１０ａにより
分離され、該分離された水平同期信号に連係して同期さ
れ、その周波数が３２．５逓倍された正弦波信号が前記
正弦波発生器１１１ａにより生成及び出力される。この
とき、発生される正弦波は、記録される映像信号の周波
数帯域と干渉されないように、低域変換のための従来の
色副搬送波の周波数６２９kHz よりも低く設定し、本発
明では、５１１．８kHz を選択して用いた。

【００３１】このように選択された所定周波数の正弦波
は、記録される映像信号に及ぼす影響を最小化しなが
ら、前記合成器２１３，２２３を通して映像信号と共に
全時間に記録され、再生時に時間的な断絶無しに常時Ｐ
ＬＬをかかることができるが、それに対しては、本発明
に係る高画質の再生装置を説明しながら詳しく説明す
る。

【００３２】即ち、本発明に係る高画質の録画装置の一
例を用いて、相異なる２つの放送信号を同時に録画（以
下「２映像録画」と称す）することができるが、以下、
その動作に対し説明する。先ず、前記制御部１００ａ
は、前述した高画質の録画時と異なって、入力する映像
信号中の、１つの信号（以下、「第１映像信号」と称
す）を従来の映像信号処理回路に直接入力させて録画を
行わせ、他の１つの映像入力信号（以下、“第２映像信
号”と称す）に対しては、直接前記第２のＡ／Ｄ変換器
４２ａに入力させ、４ｆｓｃのクロックにより全信号区
間をサンプリングしてデジタルデータに変換させ、該変
換されて出力されるデジタルデータを前記フィールドメ
モリ８０ａに貯蔵する。

【００３３】その後、前記デジタルデータは、前述した
高画質の録画時と同様な時間の間、前記副ヘッド２ｃが
前記主ヘッド１ｃとなす１２０°の取り付け角に従っ
て、遅延された後、前記制御部１００ａから読み出さ
れ、前記第２のＤ／Ａ変換器９２ａによりアナログ信号
に変換される。次いで、前記変換された信号は、第１映
像信号が信号処理される主Ｙ／Ｃ信号処理部２１０と同
様な回路の副Ｙ／Ｃ信号処理部２２０を経て、従来のＶ
ＨＳ録画装置の場合と同様に、輝度信号の周波数変調及
び色信号の低域変換が行われた後、前記副ヘッド２ｃに
より第１映像信号と隣接して記録される。

【００３４】以下、本発明に係る高画質の再生装置の一
例について、より詳しく説明する。本発明に係る高画質
の再生装置においては、図４に示したように、前記制御
部１００ｂにより前記スイッチ２３１，２３２が制御さ
れ、前記色信号処理部２１２，２２２の処理信号は出力
されない。次いで、前記主ヘッド１ｃにより信号が生成
及び出力されると、前記輝度信号処理部２１１から周波
数復調が行われ、このように復調された信号は、前記第
１のＡ／Ｄ変換器１１ｂによりデジタルデータに変換さ
れて、前記フィールドメモリ２０ｂ内に貯蔵され、該デ
ータは、前記副ヘッド２ｃから隣接したフィールドの映
像信号の乗せられた信号が再生を開始するまで要する時
間の１１．１ms（１７５Ｈに該当）後に、貯蔵速度と同
様な速度で読み出されて、前記第１デマルチプレクサ３
１ｂに入力される。

【００３５】前記副ヘッド２ｃから再生された信号もや
はり前述した復調過程及びアナログ／デジタル変換過程
を経て、前記フィールドメモリ２０ｂで遅延及び読み出
される信号と同様な時刻に前記第２マルチプレクサ３２
ｂに入力される。このとき、前記第１及び第２のデマル
チプレクサ３１ｂ，３２ｂにそれぞれ入力するデータ
は、図８（Ｄ）に示したようなデータ列を形成する。

【００３６】その後、前記制御部１００ｂは、所定時間
の比率で出力端を選択する第４制御信号ＣＴＬ３を前記
第１及び第２のデマルチプレクサ３１ｂ，３２ｂに印加
して、該第１及び第２デマルチプレクサ３１ｂ，３２ｂ
に入力するデータから色差データと輝度データとをそれ
ぞれ分離して出力させる。次いで、前記出力された輝度
データは、それぞれ第１及び第２輝度データメモリ４１
ｂ，４３ｂに、色差データは、それぞれ第１及び第２色
差データメモリ４２ｂ，４４ｂに前記アナログ／デジタ
ル変換速度と同様な速度で貯蔵される。

【００３７】その後、このように貯蔵されたデータ中の
２つの輝度データの列は、前述した録画装置における信
号伸張の場合とは逆に、貯蔵（５２０fh）時よりも速い
速度（４ｆｓｃ）で読み出して本来の輝度信号に圧縮さ
れ、２つの色差データの列は、信号圧縮の場合とは逆
に、貯蔵（５２０fh）時よりも遅い速度（ｆｓｃ）で読
み出して本来の色差信号に伸張される。

【００３８】即ち、読み出される前記２つの輝度データ
の列は、前記制御部１００ｂの第５制御信号ＣＴＬ４に
従い、入力を交互に選択して多重化出力する前記マルチ
プレクサ５０ｂにより１Ｈ区間別に間挿され、正常な輝
度信号を示すデータに復元され、該データは前記第１の
Ｄ／Ａ変換器７１ｂによりアナログ輝度信号に変換され
て出力される。

【００３９】一方、前記第１及び第２の色差データメモ
リ４３ｂ，４４ｂから伸張され、読み出される２つの色
差データの列は、前記制御部１００ｂの第６制御信号Ｃ
ＴＬ５に従い、色信号エンコーダ６０ｂにより映像信号
に変換され、２Ｈ区間の間維持され、図８（Ｅ）に示し
たようなデータ列に出力される。且つ、前記色信号エン
コーダ６０ｂの出力データは、既に、前述の変換過程で
前記マルチプレクサ５０ｂから出力され、該出力データ
と相関性のある輝度データと時間的に一致されているた
め、該データは前記第２のＤ／Ａ変換器７２ｂによりア
ナログ映像信号に変換され、前記変換されたアナログ輝
度信号及び前記信号合成器８０ｂにより合成され、図８
（Ｆ）に示したような完全な形の映像信号に復元され
る。

【００４０】一方、前記Ｙ／Ｃ信号処理部２１０，２２
０より出力される信号から５１１．８kHz （３２．５f
h）の所定周波数信号が前記周波数検出器１ｂ，３ｂで
検出されて、前記基準クロック発生器２ｂ，４ｂに入力
され、該基準クロック発生器２ｂ，４ｂは、入力信号に
その位相が同期され、周波数は５２０fhに逓倍（１６
倍）された正確な基準クロックを出力する。

【００４１】且つ、前記クロック信号は、デジタルデー
タを処理するための基準クロックとして用いられるが、
該クロック信号は、常時入力する３２．５fhの所定周波
数の信号により位相ずれのない正確な信号になるため、
前記Ｙ／Ｃ信号処理部２１０，２２０からの出力信号を
歪曲せずに、記録された本来の信号をそのまま復元して
出力することができる。

【００４２】又、図１０は、再生時にＰＬＬに基準信号
が常時入力する本発明と、所定時間毎に基準信号が入力
する従来技術との出力映像信号の差を示したもので、図
示されたように、本発明に係るデジタル信号処理は、正
確な時間間隔に信号がサンプリングされ、伸張及び圧縮
されて、アナログ信号に変換されるため、前記Ｙ／Ｃ信
号処理部２１０，２２０から出力された信号が全然歪曲
されず、元信号の通り復元されるが、従来技術では、Ｐ
ＬＬが作用していない区間の間、信号処理のため用いら
れる時間基準信号の周波数が変化されることがある。

【００４３】更に、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示したよう
に、時間基準信号の周波数が変化して、サンプリング周
期が変更されると、該サンプリング時点のデジタル値
は、記録時とは異なる値にサンプリングされるため、所
定周波数のクロックにより再びアナログ値に変換される
と、信号の歪曲が発生する（図１０（Ａ）の‘Ａ’の部
分）が、このような現象は、所定周波数により前記Ｙ／
Ｃ信号処理部２１０，２２０から出力された信号をデジ
タル変換しても、再びアナログに変換する時点に、該変
換のための入力クロックが変更され、同じく信号の歪曲
が発生する。

【００４４】しかし、常時、再生する全時間に亘って、
ＰＬＬにより所定基準信号が発生される本発明に係る再
生装置においては、基準クロックの周波数の偏移が発生
しないようになっているため、再生された信号を歪みな
く完全な元信号に復元することができる。一方、本発明
に係る録画装置において、高画質の録画でなく、２映像
録画を行う場合は、該録画された映像を２つの映像信号
に再生するため、前記制御部１００ｂは、前記スイッチ
２３１，２３２をそれぞれ制御して、前記色信号処理部
２１２，２２２により逆低域変換された色信号と、輝度
信号処理部２１１，２２１により復調された輝度信号を
合成させ、該合成された信号を別途の信号処理過程を経
ずに直接外部の映像表示装置にそれぞれ出力して、２つ
の映像信号が試聴可能になる。このとき、録画時とは異
なって、前記主ヘッド１ｃ及び副ヘッド２ｃから出力さ
れる信号を遅延させる必要はなく、輝度信号及び色信号
処理して出力すれば良い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る改良
されたＶＴＲにおいては、既存の映像記録媒体の標準の
ＶＨＳビデオテープと輝度信号及び色信号処理回路をそ
のまま利用しながらも、約４００本以上の解像度及び
１．２MHz の広いカラー帯域を有する高画質の映像信号
を録画及び再生し得るという効果がある。

【００４６】且つ、既存の周波数低域変換方法の色信号
処理時に発生する色信号の位相変調ノイズ（ＰＭ Ｎｏ
ｉｓｅ）を格段に改善し、広帯域の処理が可能になり、
優秀な色信号の性能を確保し得るという効果がある。
又、色信号の垂直解像度及び輝度信号の水平解像度を最
適に分配する輝度信号及び色信号を選択及び時間割り当
てするようになっているため、限定された帯域幅内で、
最良の高画質を具現し得るという効果がある。

【００４７】更に、再生する全時間に亘って、時間基準
信号の位相補正を行うため、再生時、歪みのない完全な
元の信号に復元し得るという効果がある。且つ、本発明
に係る録画及び再生装置を用いて２つの相異な映像信号
を録画及び再生することができるため、別途の録画及び
再生装置を必要とせず、製造原価を低減し得るという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る向上されたＶＴＲの構成を示した
ブロック図である。

【図２】図１のヘッドドラムの構成を示した平面図であ
る。

【図３】図１の高画質の記録装置をより詳しく説明する
ためのブロック図である。

【図４】図１の高画質の再生装置をより詳しく説明する
ためのブロック図である。

【図５】図３の映像信号デコーダにより分離出力された
輝度信号及び色差信号を概略的に示した波形図である。

【図６】輝度及び色差情報を有するデジタルデータが図
３の回路で分離処理される過程を示した説明図である。

【図７】輝度及び色差情報を有するデジタルデータが分
離処理された後、４：１の時間比率で合成された波形を
示した信号波形図である。

【図８】入力選択された映像信号が記録されるときの信
号構成を時間軸上に符号化して示した図面である。

【図９】輝度信号と色差信号との構成比を示した信号波
形図である。

【図１０】本発明に係る高画質の記録装置により映像信
号が分離され、テープに記録された態様を図式化して示
した図面である。

【図１１】信号処理のための基準クロックの効果を示す
ため、概略的な信号処理を従来技術と比較して示した説
明図である。

【図１２】従来の方法により色差信号と輝度信号とが時
分割混合された波形を示した信号波形図である。

【符号の説明】

１ｃ…主ヘッド ２ｃ…副ヘッド １ｂ，３ｂ…周波数検出器 ２ｂ，４ｂ…基準クロック発生器 １０ａ…信号選択器 １０ｃ…ヘッドドラム １１ｂ，１２ｂ，４１ａ，４２ｂ…Ａ／Ｄ変換器 ２０ａ…映像信号デコーダ ２０ｂ，８０ａ…フィールドメモリ ３０ａ…切換スイッチ ３１ｂ，３２ｂ，５０ａ…マルチプレクサ ４１ｂ，４３ｂ…輝度データメモリ ４２ｂ，４４ｂ…色差データメモリ ５０ｂ，７１ａ，７２ａ…マルチプレクサ ６０ｂ…色信号エンコーダ ６１ａ，６２ａ，６３ａ…メモリ ７１ａ，７２ｂ，９１ａ，９２ａ…Ｄ／Ａ変換器 ８０ｂ…信号合成器 １００…高画質の記録装置 １００ａ，１００ｂ…制御部 １１０ａ…同期分離器 １１１ａ…正弦波発生器 ２００…基準信号発生手段 ２１０…主Ｙ／Ｃ信号処理部 ２１１，２２１…輝度信号処理部 ２１２，２２２…色信号処理部 ２１３，２２３…合成器 ２２０…副Ｙ／Ｃ信号処理部 ２３１，２３２…スイッチ ２４１，２４２…選択スイッチ ３００…Ｙ／Ｃ信号処理手段 ４００…高画質の再生装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 和久 東京都目黒区南３−５−６ (56)参考文献 特開 平６−233319（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/027 H04N 5/7826 H04N 5/91 - 5/956

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオテープレコーダであって、 主ヘッドと副ヘッドとが所定角を置いて取り付けられ、
   ビデオテープの１つのトラックを２つのチャンネルに分
   離して記録し得るようにしたヘッドドラムと、 入力する１つのフィールド分の映像信号を輝度信号と色
   信号とに分離して、分離された輝度信号は伸長し、分離
   された色信号は圧縮した後、２つのフィールド分の時間
   に時分割選択して、前記伸長された輝度信号及び圧縮さ
   れた色信号を所定遅延時間を置いて、前記２つのフィー
   ルドに前記伸長された輝度信号及び圧縮された色信号を
   交互に配分して出力する高画質の記録装置と、 前記映像信号の同期信号を検出して、該同期信号に連係
   して同期する所定周波数信号を生成して出力する基準信
   号発生手段と、 前記高画質の記録装置から所定時間の間隔を置いて出力
   する映像信号をそれぞれ周波数変調し、前記基準信号発
   生手段から出力された所定周波数信号と周波数合成し
   て、主ヘッド及び副ヘッドにそれぞれ出力するＹ／Ｃ信
   号処理手段と、 前記ビデオテープの２つのチャンネルに記録された映像
   信号中の先に入力する前チャンネル信号を所定時間の間
   遅延させた後、後チャンネル信号を再生復元すると共
   に、相互間挿して、完全な映像信号に再生する高画質の
   再生装置と、を具備することを特徴とするビデオテープ
   レコーダ。
2. 【請求項２】 前記高画質の記録装置においては、受信
   した映像信号を１つの輝度信号と複数の色差信号とに分
   離する映像信号分離手段と、 前記輝度信号及び色差信号をデジタル信号にそれぞれ変
   換するＡ／Ｄ変換部と、 前記複数の色差信号を交互に選択して圧縮する色差信号
   圧縮手段と、 前記輝度信号を水平同期信号により順次分けて、第１及
   び第２輝度信号にそれぞれ伸張する輝度信号伸張手段
   と、 前記伸張された第１輝度信号と前記圧縮された先色差信
   号とを時分割選択して単一信号に変換して出力する第１
   変換手段と、 前記伸張された第２輝度信号と前記圧縮された後色差信
   号とを時分割選択して単一信号に変換する第２変換手段
   と、 前記第２変換手段の変換信号を所定時間の間遅延して出
   力する遅延手段と、 前記第１変換手段及び第２変換手段から出力されるデジ
   タル映像信号をアナログ信号にそれぞれ変換するＤ／Ａ
   変換部と、 入力する信号の同期信号に基準して前記各信号処理手段
   での信号処理速度を制御する制御信号を発生させる制御
   部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のビ
   デオテープレコーダ。
3. 【請求項３】 前記高画質の再生装置においては、 前記ヘッドドラムの主ヘッド及び副ヘッドを経て所定時
   間間隔に入力するアナログ信号をデジタル信号にそれぞ
   れ変換するＡ／Ｄ変換部と、 前記変換された信号中の主ヘッドを経て入力する前チャ
   ンネル信号を所定時間の間遅延させる遅延手段と、 前記遅延された信号から輝度信号と色差信号とを分離す
   る第１分離手段と、 前記副ヘッドを経て入力する後チャンネル信号から輝度
   信号と色差信号とを分離する第２分離手段と、 前記分離された両輝度信号を圧縮した後、交互に選択し
   て単一信号に出力する輝度信号復元手段と、 前記分離された両色差信号を伸張した後、２つのフィー
   ルド区間の間、繰り返して出力する色信号復元手段と、 前記輝度信号復元手段及び色信号復元手段の出力信号を
   アナログ信号にそれぞれ変換するＤ／Ａ変換部と、 前記変換された輝度信号と色信号とを合成して、元映像
   信号に復元して出力する信号合成器と、 前記主ヘッド及び副ヘッドを経て入力する２つのチャン
   ネル信号から所定周波数信号を検出して、前記各信号処
   理手段での処理速度を制御する各基準信号をそれぞれ発
   生する制御部と、を具備することを特徴とする請求項１
   に記載のビデオテープレコーダ。
4. 【請求項４】 前記ヘッドドラムの主ヘッドと副ヘッド
   との取り付角は、１２０°であることを特徴とする請求
   項１に記載のビデオテープレコーダ。
5. 【請求項５】 前記所定周波数信号は、その周波数が６
   ２９kHz 以下であり 、映像信号と共に全時間帯に記録す
   ることを特徴とする請求項１又は３に記載のビデオテー
   プレコーダ。
6. 【請求項６】 前記時分割の比率は、４：１であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のビデオテープレコ
   ーダ。
7. 【請求項７】 前記所定遅延時間は、１０．７〜１１．
   ４msecであることを特徴とする請求項１，２又は３の何
   れか１つに記載のビデオテープレコーダ。