JPH01103031A - 信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、信号伝送装置に関し、特に伝送時に信号の所
定の高域周波数成分を強調して伝送する信号伝送装置に
関するものである。

【従来の技術１ 従来より信号を伝送する装置の１つとして記録再生装置
がある。前記記録再生装置のうち磁気記録再生装置にお
いては、その記録時において信号に発生するノイズ成分
の低減方法としてエンファシスという方法がとられてい
る。

このエンファシスは、例えば映像信号をＦＭ変調して磁
気記録する際、ノイズ成分を低減するためには、ＦＭ変
調のデビエーションを広げるだけでは側波帯の信号によ
るモアレ等の悪影響が生じるため、入力映像信号の高域
周波数成分のデビエーションだけを広げて記録し、再生
側でもとのレベルに戻す（デエンファシスする）ことに
より記録再生時におけるノイズ成分の影響を少なくする
方法である。

第２図（ａ）に示したＦＭ変復調後におけるノイズ成分
のスペクトルは該エンファシスおよびデエンファシス処
理により復調後には第２図（ｂ）　　に承すよつなスペ
クトルとなり、ノイズ成分が減少することが一般的に知
られている。

また、上述のようなエンファシスの方法として、固定エ
ンファシスとダイナミックエンファシスと呼ばれている
方法が知られており、以下これらの方法についてこれら
の方法を適用した映像信号ＦＭ変調磁気記録装置を用い
て説明する。

第３図は固定エンファシスを用いた磁気記録装置の概略
構成を示したもので、第３図において、３００は固定エ
ンファシス回路、３０１はリミッタ回路、３０２はＦＭ
変調回路、３０３は記録増幅器、３０４は磁気ヘッド、
３０５は磁気記録媒体である磁気シートである。なお、
固定エンファシス回路３００は通常第４図（ａ）に示す
ような増幅特性を有したもので、第４図（ｂ）に示すよ
うな極めて簡単な回路にて構成されている。なお、第４
図（ｂ）に示した構成は一般的なものなので説明は省略
する。

第３図において、入力映像信号は固定エンファシス回路
３００にて、上述した第４図（ａ）に示す増幅特性に基
づき、高域周波数成分が増幅される。

この結果、映像信号の鋭い立上り、立下りには第３図に
示すようにホワイトビーク、ダークピークと呼ばれる鋭
いひげが発生し、これが周知の反転現象等の原因となる
ため、映像信号はリミッタ回路３０１において該ひげの
部分が整形された後、ＦＭ変調回路３０２によりＦＭ変
調される。この時ＦＭ変調回路３０２より出力されるＦ
Ｍ変調信号は前記固定エンファシス回路３００にて高域
周波数成分が増幅された信号をＦＭ変調したことにより
、高域周波数成分のデビエーションは低域周波数成分よ
りも広く変調されることになる。

そして、上述のように変調された信号は記録増幅器３０
３により増幅された後、磁気ヘッド３０４により不図示
のモータにより回転されている磁気シート３０５　に記
録される。

また、第５図はダイナミックエンファシスを用いた磁気
記録装置の概略構成を示したもので、第５図において、
５００はダイナミックエンファシス回路、５０１はリミ
ッタ回路、５０２はＦＭ変調回路、５０３は記録増幅器
、５０４は磁気ヘッド、５０５は磁気記録媒体である磁
気シートである。なお、ダイナミックエンファシス回路
５００は入力信号のレベルに応じて非線形に増幅率が変
化する特性を有しており、前記固定エンファシス回路３
００を用いた場合よりも高いノイズ低域効果が得られる
ものである。また、第６図（ａ）には該ダイナミックエ
ンファシス回路５０Ｇの増幅特性を示し、第６図（ｂ）
にはその具体的な構成例を示しである。なお、第６図（
ｂ）に示した構成は一般的なものなので説明は省略する
。

第５図において、人力映像信号はダイナミックエンファ
シス回路５００にて、上述した第６図（ａ）に示す増幅
特性に基づき、高域周波数成分が増幅され、映像信号の
立上りおよび立下りで前述固定エンファシス回路３００
と同様にホワイトビークとダークピークを生じるが、レ
ベルが低い程、高い増幅率にて増幅されるため、入力映
像信号のレベルに応じて適応的な増幅が行われる。

このようにして、ダイナミックエンファシスが行われた
映像信号はホワイトビークおよびダークピークの部分が
リミッタ回路５０１にて整形された後、ＦＭ変調回路５
０２によりＦＭ変調され、記録増幅器５０３を介して磁
気ヘッド５０４により不図示のモータにより回転されて
いる磁気シートｓｏ＋ｉに記録される。

以上のようなエンファシス回路を有する記録装置によっ
て、記録されもとに戻すデエンファシス回路を経由して
復調された信号は前述の第２図のように高域周波数成分
におけるノイズ成分が低減されることになり、第７図に
示すような再生装置により容易に再生できる。

第７図において、７００は磁気記録媒体である磁気シー
ト、７０１は磁気ヘッド、７０２は前置増幅器、７０３
はＦＭ復調回路、７０４はデエンファシス回路で、磁気
シート７００より磁気ヘッド７０１により再生された信
号は前置増幅器７０２により増幅された後、ＦＭ復調回
路７０３にて復調され、前記第３図あるいは第５図に示
した固定エンファシス回路３００．ダイナミックエンフ
ァシス回路５００とは逆の特性を有するデエンファシス
回路７０４によって映像信号が復元され、出力される。

［発明が解決しようとする問題点１ 上述のようなエンファシス回路を用いてノイズ成分の低
減を行う場合、信号の高域周波数成分の増幅率を高くす
ればする程、ＦＭ変調時における高域周波数成分のデビ
エーションが広がることになり、その結果としてノイズ
成分の低減効果が高くなる。

しかしながら、該高域周波数成分に対する増幅率をあま
り高くすると再生側のＦＭ復調時に周知の反転現象が発
生し、信号を正しく復元することができなくなる。該反
転現象とはエンファシス回路を介すことにより発生され
る鋭いピークを有する信号をＦＭ変調し記録した場合、
再生時に再生信号の該ピーク部に相当する部分における
零クロス点が欠落し、記録された信号が映像信号である
場合では、本来、白を表わす信号が黒を表わす信号とし
て復元されたり、逆に黒を表わす信号か白を表わす信号
として復元されたりする現象で、これを防ぐためには前
述のようにエンファシスを行った後にリミッタ回路にて
リミッタをかけ前記ピーク部のレベルをある程度抑える
ことにより、反転現象の発生を防止していた。

しかし、上述のようなリミッタをかけすぎると周知のス
ミアと呼ばれる現象が発生し、再生信号が劣化してしま
うため、固定エンファシスにおいては増幅率を上げるの
に限界がある。

また、ダイナミックエンファシスにおいては、装置の互
換性を保つことを考慮すると非線形特性をシビアに設定
することができないため、ある程度以上増幅率を上げる
ことができないというものであった。　　　　− 特に最近では映像信号の高品質記録再生の要望が強く、
映像信号を高い周波数のキャリア信号を用いてＦＭ変調
し記録する通称ハイバンド記録が行われている。このハ
イバンド記録においては、ノイズ成分を低減させるため
、エンファシスにおける増幅率の増大化を行う必要があ
るが、従来のエンファシス方法では前述のように増幅率
を上げることが困難であるため、十分なノイズ成分の低
減を行うことができなかった。

本発明の目的は、以上のような問題を解消し、信号の劣
化を伴なわずに人力される信号に対して、所定の高域周
波数成分を強調し伝送することができる信号伝送装置を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の信号伝送装置は入力信号に対し、入力信号の所
定の高域周波数成分を強調する高域強調手段と、高域強
調手段において、所定の高域周波数成分が強調された入
力信号に対し、所定のレベル範囲から突出したレベルの
信号だけを所定の圧縮特性に基づき圧縮する圧縮手段と
、圧縮手段により圧縮された信号を伝送する伝送手段と
、伝送手段により伝送された信号に対し、所定レベル範
囲から突出したレベルの信号だけを圧縮手段の所定の圧
縮特性とは逆の特性を有する伸長特性に基づき伸長し、
出力する伸長手段とを具備したものである。

［作　用］ 上述の構成によれば、所定の高域周波数成分を強調する
事によってピークの発生した信号に対して、ある直流電
位以上の部分を圧縮゛して伝送し、信号の受信側では前
記圧縮部分だけをもとに戻すように伸長することにより
、信号を劣化させずに伝送する事が出来る様にする。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図に本発明の第１の実施例を示す。

第１図Ａは本発明を適用したスチルビデオシステムにお
ける記録装置の概略構成を示す図である。まず、入力映
像信号はエンファシス回路１０１にて高域増強される。

例えば入力映像信号として第１図りの（ａ）のようなホ
ワイト（白）１００％レベルの信号が同回路１０１に入
力されると、この回路１０１からのエンファシスのかか
った出力としては第１図りの（ｂ）のような波形が得ら
れる。

次に、エンファシス回路１０１からの信号を圧縮回路１
０２に入力する。この回路１０２では第１図りの（ｂ）
に示すように、ホワイト　１００％レベルおよびシンク
チップ先端レベルに該当するレベル（２木の点線ｂｌ、
ｂ２で示す）の各々より高いレベルおよび低いレベルの
部分のみを圧縮し、２木の点線ｂｌ、ｂ２の間の部分は
次処理のＦＭ変調のデビエーションに含まれる部分であ
るのでそのまま（何らの処理も施さず）通過させる。こ
の２本の点線ｂｌ。

ｂ２間の部分に対して例えば圧縮処理を施すと、記録側
で行なう前記圧縮処理と再生側で行なう前記圧縮処理の
逆の処理（すなわち伸長処理）とでその処理の特性整合
が不十分であると大きな画質劣化を生じる。本実施例で
は、当該部分には一切圧縮処理せず、そこを越えてしま
った部分にのみ圧縮処理を施すので、仮に記録側の圧Ｍ
処理および再生側の伸長処理の特性の整合が多少悪くと
も、映像信号中の大振幅の立上り、立下り部分が若干な
まる程度の劣化しか発生せず、さらにその部分について
言えばもともと反転現象やエツジノイズを発生させる部
分でもあるので、それらが起こらなくなる分、画質が改
善されることになる。

この圧縮回路１０２の出力信号は第１図りの（ｃ）で示
されるようになっており、次のＦＭ変調器１０３に人力
され変調処理された際にも過変調を起さず、反転の心配
が無い、　ＦＭ変調器１０３からの出力信号は記録増幅
器１０４で電流増幅された後、ヘッド１０５に加えられ
、不図示のモーターによって回転する円板状の媒体１０
６に記録される。

以上のようにして媒体１０Ｂに記録された信号は、第１
図Ｂに示す再生装置によって再生される。

第１図Ｂに示すように、記録媒体１０６に記録された信
号はヘッド１０５　、　　トランス１１０を経由して前
置増幅器１１１で増幅された後、ＦＭ復調器１１２で復
調されて第１図りの（Ｃ）に示すような信号を得る。こ
の（Ｃ）に示すような信号は伸長回路１１３において第
１図りの（ｂ）に示すような信号に戻され、ついでデエ
ンファシス回路１１４においてデエンファシスされて第
１図りの（ａ）に示すようなもとの映像信号として再生
される。

第１図Ｃａは上述の圧縮回路１０２および伸長回路１１
３の具体例を示す。第１図ｃｂは同回路の入出力特性を
示す。これらの構成動作は一般的なものであり、説明は
省略する。

このようにして、例えば第１図りの（ｂ）に示す２本の
点線ｂｌ、ｂ２間のレベルに納まるような小振幅信号や
輝度レベルの低い信号については、それらに圧縮、伸長
処理を施さず、大振幅信号において発生する前記２本の
点線ｂｌ、ｂ２を越えるような鋭いひげの部分のみを圧
縮、伸長することにより、反転を発生させずに映像信号
に大きなエンファシスをかけることができ、もって該信
号中のランダムノイズも減らせ、すぐれた総合画質の再
生画像を得ることができる。

第８図に本発明の第２の実施例を示す。

記録媒体よりヘッドにより再生されたＲＦ倍信号ＦＭ復
調器１１２によりＦＭ復調され、伸長回路８０１で第１
図りの（Ｃ）における２本の点線ｂｌ、ｂ２を越えるよ
うなひげの部分が伸長され、ついでデエンファシス回路
１１４に入力され、該回路１１４から再生映像信号とし
て出力される。該回路１１４の出力信号は同期分離回路
８０２に入力され、同期分離された水平同期信号はゲー
トパルス発生器８０３に入力され、該回路８０３からは
水平同期信号の立下り部分に該当するタイミングでゲー
トパルスを発生する。８０４はデエンファシス回路１１
４の出力信号における水平同期信号の立下り部分を抜き
出すためのゲート回路であって、ゲートパルス発生器８
０３からのゲートパルスによって当該水平同期信号の立
下り部分を抜き出す。この抜き出された部分は、例えば
第９図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　にＡで示す。

ゲート回路８０４の出力信号はバイパスフィルタ（）Ｉ
ＰＦ）１１０５に入力される。このＨＰＦ８０５の出力
信号は、例えば、第９図（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）　　（
（ｄ）はＣａ）に、（ｅ）は（ｂ）に、（ｆ）は（Ｃ）
　に対応する）に示す様になる。このＨＰＦ８０５の出
力信号の平坦部（０レベル）をクランプ回路８０６でク
ランプした後、ピークホールド回路８０７において負ピ
ーク（下向きのピーク）をホールドする。

ピークホールド回路８０７のピークホールド値と基準電
源８０９の電位とをコンパレーター８０８で比較する。

コンパレーター８０８からは増幅された差電圧信号が伸
長回路８０１に入力される。伸長回路８０１は、前述し
た伸長回路１１３と同様であって、その具体的構成は第
１０図に示すように差動増幅器１３０の非反転入力端子
に接続の基準電圧源１００１の電圧がコンパレーター８
０８からの差電圧信号によって可変制御される点だけが
前記伸長回路１１３と異なる。

第９図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は伸長回路８０
１の差動増幅器１３０の基準電圧が互いに異なった値の
ときのデエンファシス回路１１４の出力信号における水
平同期信号の波形を示す。第９図（ａ）は差動増幅器１
３０の基準電圧が低い方にずれているときの波形であっ
て、伸長回路における伸長が十分でないために、立下り
波形がなまったものである。このとき対応するピークホ
ールド回路８０７におけるピークホールド値は第９図（
ｄ）の矢印のようであり、コンパレーター８０８からの
当該ホールド値と基準電圧源８０９の電圧値との差電圧
信号に基づいて差動増幅器１３０の基準電圧源１００１
の電圧値を高くする。これによって立下り部分のなまり
が解消された（第９図（ｂ）のような）同期信号をもつ
出力信号がデエンファシス回路１１４から得られる。

第９図（ｂ）は適切にデエンファシスがかかった状態の
水平同期信号であり、この時のピークホールド値は第９
図（、ｅ）の矢印に示すようであり、これは基準電圧源
８０９の電圧値と一致し、コンパレーターの出力は０で
あって、この状態が維持される。

第９図（Ｃ）は伸長回路８０１の基準電圧源１００１の
電圧値が高い方にずれているときの波形であって、伸長
のしすぎを示している。対応するピークホールド回路８
０７のピークホールド値は第９図（ｆ）の矢印のようで
あり、このピークホールド値と基準電圧源８０９の電圧
値との差電圧信号に基づいて基準電圧源１００１の電圧
値を下げる。これによって、第９図（ｂ）のような適切
な状態の水平同期信号が得られる。

以上のように、たとえ回路の一部にＡＣ結合が入ったた
めに映像信号の直流レベルが変動したり、または温度変
化や初期定数のばらつきによって記録装置側と再生装置
側とで直流レベルが合っていなくとも、伸長回路８０１
において、信号の直流レベルを記録装置側でのレベルに
自動的に合わせることができ、その結果として反転のな
い、エツジノイズの少ない、Ｓ／Ｎの良い再生画像が得
られる。

なお、第１の実施例では圧縮を直線的に行ったが、第１
１図に示すように非線形的に行うことも当然可能であり
、この方が改善効果は高い。また、第２の実施例におい
ては、同期信号の立下り部をもとに直流設定レベルを調
整したが、圧縮の量（非線形の場合はその曲線の形もこ
の表現に含まれるとする）を調整してもよいことは当然
である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、信号の劣化を伴
なうことなく入力される信号に対して所定の高域周波数
成分を強調し伝送することができる信号伝送装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明にかかる記録装置のブロック図、 第１図Ｂは同再生装置のブロック図、 第１図Ｃａは圧縮回路および伸長回路の回路図、 第１図ｃｂは同回路の入出力特性を示す図、第１図りは
エンファシス処理前後の映像信号波形を示す図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）はＦＭ変復調後におけるノイ
ズ成分のスペクトルを示した図、 第３図は固定エンファシス回路を用いた従来の磁気記録
装置の概略構成を示した図、 第４図（ａ）は第３図における固定エンファシス回路の
特性図、 第４図（ｂ）は同回路構成図、 第５図はダイナミックエンファシス回路を用いた従来の
磁気記録装置の概略構成を示した図、第６図（ａ）は第
４図におけるダイナミックエンファシス回路の特性図、 第６図（ｂ）は同回路構成図、 第７図は従来の磁気再生装置の概略構成図、第８図は直
流点調整を自動化した本発明の他の実施例のブロック図
、 第９図は同地の実施例における処理信号を示す図、 第１θ図は同地の実施例における伸長回路の回路図、 第１１図は第１図Ａ、Ｈにおける圧縮、伸長回路を非線
形圧縮・伸長回路とした場合の圧縮・伸長特性を示す図
である。 １０１・・・エンファシス回路、 １０２・・・圧縮回路、 １１３・・・伸長回路、 １１４・・・デイエンファシス回路。 第１図（Ｃａ） ｏｕｒ Ｓ 第１　　Ｒ（Ｃｂ） （ｃＬ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）第２図 ｈａｉｎ （ａ＞ 第４図 利得 第６図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号に対し、該入力信号の所定の高域周波数成分を
   強調する高域強調手段と、 前記高域強調手段において、所定の高域周波数成分が強
   調された入力信号に対し、所定のレベル範囲から突出し
   たレベルの信号だけを所定の圧縮特性に基づき圧縮する
   圧縮手段と、 前記圧縮手段により圧縮された信号を伝送する伝送手段
   と、 前記伝送手段により伝送された信号に対し、前記所定レ
   ベル範囲から突出したレベルの信号だけを前記圧縮手段
   の所定の圧縮特性とは逆の特性を有する伸長特性に基づ
   き伸長し、出力する伸長手段とを具備したことを特徴と
   する信号伝送装置。