JP3291366B2 - 映像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号にこの信号に
付随する時間情報等の付加情報を多重する映像処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオテープレコーダ，レーザデ
ィスクプレーヤ等の映像機器の分野においては、映像信
号及びこの信号に付随する時間情報，アドレス情報，タ
イトル情報或いは再生制御情報等の種々の付加情報を記
録，再生等し、再生時等の機能向上を図ることが試みら
れている。この際、例えばビデオテープレコーダにおい
ては、付加情報を映像信号のフィールド単位で付加し、
フィールド単位の管理等が行えるようにすることが望ま
れる。

【０００３】そして、付加情報を映像信号に多重して記
録，再生するときは、文献「レーザディスクテクニカル
ブック」（（株）アスキー発行）の４９〜５０頁等に記
載されているように、映像信号の垂直ブランキング期間
の数ラインに付加情報が多重される。また、ビデオテー
プレコーダにおいては、付加情報に応じて磁気テープの
コントロールトラックに記録するコントロール信号のデ
ューティを可変し、付加情報を映像信号とともに記録，
再生することも行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の付加情報をフィ
ールド単位で映像信号に多重する場合、垂直ブランキン
グ期間に集中して多重すると、多重された付加情報を再
生できない事態が容易に生じる問題点がある。これは、
例えばビデオテープレコーダの場合、テープとヘッドと
の摺接によってテープの磁性層が剥れ易く、テープをく
り返し使用する間に垂直ブランキング期間の部分の磁性
層が剥れると、ドロップアウトやノイズが発生してその
フィールドの付加情報が全く再生できなくなるからであ
る。

【０００５】また、例えばビデオテープレコーダの静止
画再生や特殊再生の場合、ヘッドがテープのトラックパ
ターンを斜めに横切ってトレースするため、ドロップア
ウトやノイズが極めて容易に発生し、これが垂直ブラン
キング期間の部分で発生すると、そのフィールドの付加
情報が全く再生できない。

【０００６】一方、仮にフィールド単位の付加情報を専
用のヘッドを用いて専用のトラックに記録，再生等する
場合は、ビデオテープレコーダ等が高価になる等の問題
点がある。本発明は、映像信号にフィールド単位の付加
情報を多重に記録，再生等する際に、多重された付加情
報の再生等が確実に行えるようにすることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】映像信号のフィールド単
位の付加情報をデジタル化してシリアルデータに加工す
る加工部と、加工された前記シリアルデータのうちビッ
トデータが”１”のときのみ前記映像信号のバースト信
号に基づく副搬送波の周波数信号、バーストレベルの信
号をレベル及び位相の基準として”１”のビットデータ
を変調して変調情報を形成する情報変調部と、前記シリ
アルデータのビットデータ毎の”１”及び”０”に応じ
て前記映像信号の各フィールドそれぞれの各水平同期信
号先端に前記変調情報を分散多重する情報多重部とを備
える。

【０００８】

【作用】前記のように構成された本発明の映像処理装置
の場合、情報変調部により映像信号のバースト信号を基
準にしてフィールド単位の付加情報が副搬送波の周波数
信号により変調される。さらに、この変調により形成さ
れた各フィールドの変調情報が情報多重部により映像信
号の各フィールドそれぞれの各水平同期信号先端に分散
多重される。

【０００９】したがって、付加情報がフィールド全体又
はその一部に分散して映像信号に多重される。この場
合、付加情報を垂直ブランキング期間に集中して多重す
る場合よりドロップアウトやノイズの影響を受けにくく
なり、しかも、専用のヘッド等を用いて専用のトラック
に記録，再生等する必要もない。

【００１０】

【実施例】実施例について、図１ないし図７を参照して
説明する。 （１実施例）まず、１実施例について、図１ないし図４
を参照して説明する。図１は装置の情報付加ブロックの
構成を示し、入力端子１に例えば図３（ａ）の記録又は
送信する映像信号が供給されると、この信号がバンドパ
スフィルタ２，同期分離回路３及び加算回路４に送られ
る。

【００１１】そして、フィルタ２は映像信号に含まれた
色信号（クロマ信号）を抽出し、この色信号をＡＣＣ，
ＡＰＣの機能を有する色同期回路５に供給する。また、
同期分離回路３は映像信号に含まれた同期信号を抽出
し、この同期信号を波形整形回路６に供給する。

【００１２】この整形回路６は同期信号を加工し、毎フ
ィールドの各水平同期信号先端の期間（シンクチップ期
間）を情報多重位置として指定する図３（ｂ）の多重ゲ
ートパルスを形成し、このパルスを多重ゲート用のスイ
ッチ回路７及び情報ラッチ用のＤ型フリップフロップ８
に供給し、さらに、バーストゲートパルスを形成して色
同期回路５に供給する。

【００１３】そして、色同期回路５はバーストゲートパ
ルスにより色信号に含まれた周波数Ｆｓｃのバースト信
号を抽出し、この信号に同期した図３（ｃ）の周波数Ｆ
ｓｃの周波数信号（副搬送波信号）を形成するととも
に、この信号及びバースト信号の大きさを示す電圧値
（バーストレベル）の信号，ＡＣＣ制御された色信号情
報変調用の変調器９に供給する。

【００１４】一方、デジタル又はアナログのフィールド
単位の付加情報はデジタル化されてシリアルデータに加
工され、ビットシリアルで付加情報の入力端子１０から
フリップフロップ８に供給される。そして、フリップフ
ロップ８は整形回路６の多重ゲートパルスをクロックパ
ルスとして動作し、図３（ｄ）に示すビットシリアルの
付加情報を多重ゲートパルスのタイミング制御により１
ビットずつ取込んで変調器９に転送する。

【００１５】この変調器９は色同期回路５から供給され
た副搬送波信号，バーストレベルの信号をレベル及び位
相の基準にして付加情報に振幅変調，位相変調又はその
両方の変調を施し、付加情報を例えば図３（ｅ）に示す
ように「１」のときのみ有信号の変調情報に変換する。
そして、この変調情報はスイッチ回路７の開閉により、
多重ゲートパルスに基づく各水平同期信号のシンクチッ
プ期間に加算回路４に供給され、図３（ｆ）に示すよう
に映像信号の各水平同期信号先端に１ビットずつに分散
して周波数多重される。

【００１６】この周波数多重が施された映像信号は加算
回路４から出力端子１１を介して後段回路に供給され、
記録，送信等される。そして、付加情報が多重された出
力端子１１の映像信号は、１水平走査（ライン）Ｈの波
形が例えば図４（ａ）に示すようになる。なお、同中の
ア，イはバースト信号，変調情報の信号それぞれを示
す。

【００１７】また、各フィールドＶにおいては、それぞ
れの付加情報のビット毎の「１」，「０」に応じて各ラ
インＨの変調情報の信号イが選択的に多重されるため、
複数ラインＨの映像信号は図４（ｂ）に示すようにな
る。そして、ＮＴＳＣ方式の場合、１フィールドＶが約
２６２ラインＨで形成されるため、図４（ｃ）に示すよ
うに各フィールドＶに最大約２６２ビットの付加情報が
フィールドデータとして多重される。なお、図１におい
て、フィルタ２，同期分離回路３，色同期回路５，波形
整形回路６，フリップフロップ８，変調器９が情報変調
部を形成し、同期分離回路３，加算回路４，波形整形回
路６，スイッチ回路７が情報多重部を形成する。

【００１８】つぎに、図１の情報付加ブロックにより映
像信号に多重された付加情報を分離抽出する情報分離ブ
ロックは図２に示すように形成され、再生，受信等によ
り入力端子１２に例えば図３（ｆ）の映像信号が供給さ
れると、この信号がバンドパスフィルタ１３，同期分離
回路１４に供給される。そして、フィルタ１３は図１の
フィルタ２と同様に映像信号に含まれた色信号を抽出す
る。

【００１９】このとき、映像信号に分散多重された変調
情報が色信号と同じ帯域成分であるため、フィルタ１３
は図３（ｈ）に示すように色信号とともに変調情報の信
号を抽出し、抽出した信号をＡＣＣ，ＡＰＰの機能を有
する色同期回路１５に供給する。なお、図３（ｆ），
（ｈ）のア，イは図４（ａ）のア，イと同様，バースト
信号，変調情報の信号を示す。

【００２０】また、同期分離回路１４は映像信号に含ま
れた図３（ｇ）の同期信号を抽出し、この信号を波形整
形回路１６に供給する。この整形回路１６はバーストゲ
ートパルスを形成して色同期回路１５に供給するととも
に、同期信号の立上りを変調情報の信号の多重位置に移
相した図３（ｋ）のラッチ用のクロック信号を形成し、
この信号をデータラッチ用のＤ型フリップフロップ１７
に供給し、同期信号をトラップ制御用のスイッチ回路１
８に開閉制御信号として供給する。

【００２１】そして、色同期回路１５はフィルタ１３の
出力信号からバースト信号を抽出し、図３（ｉ）に示す
周波数Ｆｓｃの周波数信号を形成するとともにバースト
信号の大きさを示す電圧値の信号を形成し、フィルタ１
３の出力信号及び前記周波数信号，電圧値の信号を情報
再生用の復調器１９に供給する。

【００２２】この復調器１９はフィルタ１３の出力信号
を復調して図３（ｊ）に示す復調信号をフリップフロッ
プ１７に出力し、このフリップフロップ１７は前記クロ
ック信号により復調信号中の各ラインの付加情報の１ビ
ットのみをラッチし、図３（ｌ）に示すように元の付加
情報を再構成して出力端子２０から出力する。

【００２３】一方、スイッチ回路１８は波形整形回路１
６からの同期信号に基づく開閉制御により、各ラインの
変調情報の信号の多重位置のときにオンし、周波数Ｆｓ
ｃのトラップ回路２１をスイッチ回路１８，加算回路２
２を介して入力端子１２に接続し、変調情報の信号をト
ラップして除去する。この除去により図３（ｍ）の示す
ように付加情報多重前の元の映像信号が再生され、この
映像信号が出力端子２３から取出される。

【００２４】そして、付加情報を多重する際、フィール
ド単位の付加情報が各フィールドそれぞれの各水平同期
信号先端に１ビットずつ分散して多重されるため、例え
ばビデオテープ等の媒体を介して記録，再生するとき
に、テープ等のくり返し使用により垂直ブランキング期
間の部分等の一部の磁性層が剥れ、局部的にドロップア
ウトやノイズが発生しても、付加情報の極く一部が失わ
れるのみであり、誤り訂正操作等で付加情報を確実に再
生することができる。しかも、付加情報を映像信号に多
重するため、付加情報の記録，再生を専用のヘッドを用
いて専用のトラックにする必要もない。

【００２５】なお、図１，図２のフィルタ２，１３，同
期分離回路３，１４，加算器４，２２，色同期回路５，
１５，波形整形回路６，１６，フリップフロップ８，１
７及びスイッチ７，１８等はそれぞれ一つの回路を記
録，再生に切換えて共用することも可能である。また、
トラップ回路２１を設ける代わりにミュート回路を設け
て形成してもよい。

【００２６】（他の実施例）つぎに、他の実施例につい
て、図５ないし図７を参照して説明する。図５，図６は
本発明をビデオテープレコーダに適用した場合の装置の
情報付加ブロック，情報分離ブロックの具体的構成を示
す。

【００２７】そして、図５に示すように記録する映像信
号は入力端子２４から輝度処理回路２５及びバンドバス
フィルタ２６に供給され、このフィルタ２６により分離
された色信号がＡＣＣ回路２７，加算回路２８，バース
トアップ回路２９を介して低域変換用の主変調器３０に
供給される。また、ＡＣＣ回路２７を介した色信号がバ
ーストゲート回路３１に供給され、このゲート回路３１
により抽出されたバースト信号がＡＣＣ検波回路３２，
ＡＰＣ用の位相比較器３３及びカラーキラー用の位相比
較器３４に供給される。

【００２８】そして、検波回路３２の出力信号によりＡ
ＣＣ回路２７の出力振幅がループ制御されるとともに、
位相比較器３３の出力信号により３．５８ＭＨｚの電圧
制御発振器３５の出力周波数がループ制御される。

【００２９】この制御により発振器３５はバースト信号
に同期した周波数Ｆｓｃの副搬送波信号を発生し、この
信号が位相比較器３３，３４及び図１の変調器９に相当
する情報変調用の変調器３６，色信号の低域変換用の副
変調器３７に供給される。なお、発振器３５は３．５８
ＭＨｚの可変水晶発振器３８の基準信号により自走発振
する。

【００３０】そして、位相比較器３４は発振器３５の出
力信号とバースト信号との位相誤差の信号をキラーアン
プ３９を介して後段のカラーキラ回路等に供給する。さ
らに、検波回路３２の出力信号が図１の色同期回路５の
バーストレベルの信号を形成し、この信号が変調器３６
に供給される。

【００３１】つぎに、例えば処理回路２５により分離抽
出された輝度信号が入力端子４０を介して同期分離回路
４１に供給され、この分離回路４１により１５．７３Ｋ
Ｈｚの水平同期信号が分離抽出される。

【００３２】そして、同期分離回路４１は図１の同期分
離回路３に相当し、出力信号が波形整形回路４２を介し
て図１のスイッチ回路７，フリップフロップ８に相当す
る多重ゲート用のスイッチ４４，情報ラッチ用のＤ型フ
リップフロップ４３に開閉の制御信号，クロック信号と
して供給される。このクロック信号に基づきフリップフ
ロップ４３は入力端子４５のフィールド単位の付加情報
を１ライン毎に１ビットずつ取込んで変調器３６に供給
する。

【００３３】そして、変調器３６により図３（ｅ）と同
様の変調情報の信号が形成され、この信号がスイッチ４
４を介して加算回路２８に供給され、加算回路２８によ
り色信号に加算合成される。ところで、同期分離回路４
１の出力信号はＡＦＣ用の位相比較器４６に供給され、
この比較器４６の出力信号に基づいて２．５１７ＭＨｚ
の発振器４７が制御される。

【００３４】この発振器４７の出力信号がダウンカウン
タ４８により４分周されて９０゜ずつずれた低域変換用
の６２９ＫＨｚの４信号に変換され、この４信号が位相
推移器４９により１ライン毎に順次に選択される。

【００３５】また、ダウンカウンタ４８により４分周さ
れた発振器４７の出力信号がダウンカウンタ５０により
さらに４０分周されて１５．７３ＫＨｚの水平同期信号
に周波数変換され、この変換により形成されたダウンカ
ウンタ５０の出力信号が位相比較器４６に帰還供給さ
れ、発振器４７の出力信号がＡＦＣループ制御される。

【００３６】さらに、位相推移器４９の出力信号が主変
調器３７に供給され、この主変調器３７は発振器３５の
出力信号と位相推移器４９の出力信号とに基づき、色信
号の低域変換に必要な４．２ＭＨｚの搬送波の信号を形
成し、この信号をバンドパスフィルタ５１を介して主変
調器３０に供給する。

【００３７】そして、主変調器３０はバーストアップ回
路２９から供給された色信号を６２９ＫＨｚの信号に低
域変換し、出力信号をローパスフィルタ５２，レベル調
整用の可変抵抗５３を介して混合アンプ５４に供給す
る。

【００３８】このアンプ５４は処理回路２５のＦＭ変調
された高域の輝度信号と可変抵抗５３の低域変換された
色信号とを合成して記録信号を形成し、この信号を記録
アンプ５５を介して記録，再生用の磁気ヘッド５６に供
給する。このとき、フィールド単位の付加情報は低域変
換された色信号として記録信号の各水平同期信号先端に
分散多重される。

【００３９】そして、ヘッド５６により例えばヘリカル
スキャン方式で記録信号が磁気テープ５７に記録され
る。このとき、テープ５７の記録フォーマットが現行の
ＶＨＳ方式のビデオテープレコーダと同一のアジマス記
録方式のフォーマットに設定されていると、ヘッド５６
は実際には回転シリンダの１８０゜離れた位置に設けら
れた相互に逆アジマスの１対の回転磁気ヘッドにより形
成される。そして、この両回転磁気ヘッドのフィールド
毎の交互のヘリカルスキャンによりテープ５７に図７に
示すフォーマットで記録が行われる。

【００４０】同図において、５７ａはテープ５７のビデ
オトラックエリア、５７ｂ，５７ｃはテープ５７の音声
トラック，コントロールトラック、ＣＨａ，ＣＨｂはビ
デオトラックエリア５７ａの相互に逆アジマスのビデオ
トラックである。つぎに、テープ５７の付加情報を再生
する場合は、図６の示すようにテープ５７がヘッド５６
により再生され、ヘッド５６の再生信号が再生プリアン
プ５８を介して輝度処理回路５９，バンドパスフィルタ
６０に供給される。

【００４１】そして、処理回路５９は輝度信号を復調し
て再生し、再生した輝度信号を図２の同期分離回路１４
に相当する同期分離回路６１及び混合アンプ６２に供給
する。この供給に基づいて同期分離回路６１は水平同期
信号を分離抽出し、この信号を波形整形回路６３に供給
し、この回路６３から図２のフリップフロップ１７，ス
イッチ回路１８に相当するデータラッチ用のＤ型フリッ
プフロップ６３，トラップ制御用のスイッチ６５にラッ
チ用のクロック信号，開閉制御信号を供給する。

【００４２】また、フィルタ６０の変調情報の信号を含
む色信号がＡＣＣ回路６６を介してバーストダウン回路
６７，バーストゲート回路６８に供給され、バーストダ
ウン回路６７によりバースト信号レベルを元に戻した色
信号が高域変換用の主変調器６９に供給される。

【００４３】さらに、バーストゲート回路６８により抽
出されたバースト信号がＡＣＣ検波回路７０及びカラー
キラー用の位相比較器７１に供給され、検波回路７０の
バーストレベルの信号がＡＣＣ回路６６及び図２の復調
器１９に相当する情報抽出用の復調器７２に供給され
る。

【００４４】そして、位相比較器７１は３．５８ＭＨｚ
の水晶発振器７３の出力信号とバースト信号との位相誤
差の信号を形成し、この信号をキラーアンプ７４を介し
て後段のカラーキラー回路等に供給する。また、ＡＣＣ
回路６６は検波回路７０の出力信号により出力振幅がル
ープ制御される。

【００４５】つぎに、主変調器６９により３．５８ＭＨ
ｚに戻された色信号がバンドパスフィルタ７５を介して
ＡＰＣ用の位相比較器７６に供給され、この位相比較器
７６は発振器７３の出力信号とフィルタ７５の色信号と
の位相誤差の信号を形成し、この信号により２．５１７
ＭＨｚの電圧制御発振器７７をループ制御する。

【００４６】そして、この発振器７７の出力信号がダウ
ンカウンタ７８により４分周されて９０゜ずつずれた６
２９ＫＨｚの４信号に変換され、この４信号が位相推移
器７９により１ライン毎に順に選択されて周波数変換用
の副変調器８０に供給される。この副変調器８０は発振
器７３の出力信号と位相推移器７９の出力信号とに基づ
き、色信号の周波数変換に必要な４．２ＭＨｚの搬送波
信号を形成し、この信号をバンドパスフィルタ８１を介
して主変調器６９に供給する。

【００４７】そして、主変調器６９はバーストダウン回
路６７から供給された６２９ＫＨｚの低域変換された色
信号を周波数変換して元の３．５８ＭＨｚの信号に戻
し、この信号をフィルタ７５，くし形フィルタ８２を介
して混合アンプ６２に供給する。

【００４８】このとき、混合アンプ６２への変調情報の
信号の誤供給を防止するため、波形整形回路６３の出力
信号により各水平走査信号先端のタイミングでスイッチ
６５が閉成し、図２のトラップ回路２１に相当する周波
数Ｆｓｃのトラップ回路８３が主変調器６９の出力信号
に含まれた周波数Ｆｓｃの変調情報の信号をトラップし
て除去する。そして、混合アンプ６２により処理回路５
９の復調された輝度信号とフィルタ８２の色信号とが混
合され、図５の入力端子２４の映像信号と同様の再生さ
れた映像信号が形成され、この映像信号が出力端子８４
から出力される。

【００４９】一方、フィルタ６０の出力信号はＡＣＣ回
路６６を介して復調器７２にも供給され、この復調器７
２は検波回路７０の出力信号の制御により各水平同期信
号先端の変調情報の信号を復調する。この復調により得
られた変調情報の信号がフリップフロップ６４により抜
取られ、このフリップフロップ６４から出力端子８５に
再構成された付加情報が出力される。

【００５０】なお、実際には図５，図６の共通する各回
路部等はそれぞれ１つの回路の接続等を記録，再生によ
り切換えて形成される。そして、この実施例の場合は、
色信号の記録，再生のＡＣＣ，ＡＰＣの処理回路部を付
加情報の多重，再生に共用するため、部品点数が少なく
一層安価かつ簡素な構成で１実施例と同様の効果が得ら
れる。

【００５１】ところで、本発明の付加情報の多重に従来
のＶＩＳＳ／ＶＡＳＳと呼ばれるビデオテープレコーダ
の情報記録を併用し、図７に示すようにテープ５７の各
ビデオトラックＣＨ１，ＣＨ２にフィールド単位のアド
レス情報，日付け情報，タイトル情報等の付加情報を多
重し、コントロールトラック５７ｃのコントロール信号
のデューティを映像検索情報の「１」，「０」に応じて
変化させると、コントロール信号を用いた映像検索によ
り迅速に目的付近のフィールドを検索して当該フィール
ドの付加情報を再生し、そのフィールドのアドレス，日
付け，タイトル等を得ることができ、機能が一層向上す
る。

【００５２】そして、前記両実施例では情報付加ブロッ
ク及び情報分離ブロックを備えた場合について説明した
が、情報付加ブロックのみを備えてもよいのは勿論であ
り、また、情報分離ブロックのみを単独で再生処理に用
いてもよい。また、記録，再生等する映像信号が白黒
（モノクロ）の映像信号の場合は、付加情報を多重する
際にバースト信号も挿入して多重すればよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。情報変調部
により映像信号のバースト信号を基準にしてフィールド
単位の付加情報を副搬送波の周波数信号により変調し、
この変調により形成した各フィールドの変調情報を情報
多重部により映像信号の各フィールドそれぞれの各水平
同期信号先端に分散多重するため、付加情報をフィール
ド全体又はその一部に分散して映像信号に多重すること
ができる。

【００５４】この場合、付加情報を垂直ブランキング期
間に集中して多重する場合よりドロップアウトやノイズ
の影響を受けにくくなり、しかも、専用のヘッド等を用
いて専用のトラックに記録，再生等する必要もなく、安
価かつ多重された付加情報の再生等が確実に行える手法
で付加情報を映像信号に多重することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像処理装置の１実施例の情報付加ブ
ロックのブロック図である。

【図２】本発明の１実施例の情報分離ブロックのブロッ
ク図である。

【図３】（ａ）〜（ｍ）は図１，図２の動作説明用の各
部の波形図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は付加情報の多重説明用の波形
図である。

【図５】本発明の他の実施例の情報付加ブロックのブロ
ック図である。

【図６】本発明の他の実施例の情報分離ブロックのブロ
ック図である

【図７】図５，図６の磁気テープの記録パターンの説明
図である。

【符号の説明】

１ 映像信号の入力端子 ２ バンドパスフィルタ ３ 同期分離回路 ４ 加算回路 ５ 色同期回路 ６ 波形整形回路 ７ 多重ゲート用のスイッチ回路 ８ 情報ラッチ用のフリップフロップ ９ 情報変調用の変調器 １０ 付加情報の入力端子 １１ 映像信号の出力端子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号のフィールド単位の付加情報を
   デジタル化してシリアルデータに加工する加工部と、 加工された前記シリアルデータのうちビットデータが”
   １”のときのみ前記映像信号のバースト信号に基づく副
   搬送波の周波数信号、バーストレベルの信号をレベル及
   び位相の基準として”１”のビットデータを変調して変
   調情報を形成する情報変調部と、 前記シリアルデータのビットデータ毎の”１”及び”
   ０”に応じて前記映像信号の各フィールドそれぞれの各
   水平同期信号先端に前記変調情報を分散多重する情報多
   重部と、 を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。