JPH01160290A - アナログカラー画像信号の記録・再生方式 - 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】 （発明の技術分野） 本発明はアナログ画像信号を磁気テープ、光ディスク及
び光磁気ディスク等の記録媒体へ記録・再生するアナロ
グ画像信号の記録・再生方式に関するものである。

（従来技術とその問題点） テレビジョン信号等の広帯域特性を有するアナログ画像
信号の記録・再生は一般にビデオテープレコーダ（ＶＴ
Ｒ）で利用されているように磁気テープを用いている。

しかし、近年は光ディスクや光磁気ディスクなどの光信
号を用いて記録・再生する媒体（以下、「光記録媒体」
と略す）が開発され、すでに一部が実用化されている。

第１図（ａ）から（ｅ）は従来のテレビジョン信号を光
ディスクに記録する場合における波形概略図である。

同図（ａ）は記録すべきテレビジョン信号がＦＭ変調さ
れたＦＭ変調波である。このＦＭ変調波は振幅が一定で
、情報の信号がすべて周波数軸上に変換されている。

同図伽）は音声用のＦＭ信号波であり、同図（ａ）の映
像信号（テレビジョン信号）と合成される。同図（Ｃ）
は映像信号と音声信号の加算波形図であり、この加算波
形にリミッタを挿入して振幅一定としたものが同図（ｄ
）のリミッタ波形図である。この矩形波であるリミッタ
波形の凸部の持続時間が光ディスクの記録信号（ピット
）として用いられ、同図（ｅ）のようになる。

また、光ディスクの信号再生時には、ピットが等価的に
同図（ｄ）のリミッタ波形を表わしているので、光ディ
スクからピットを忠実に読み出すことにより再生が行わ
れている。

第２図は従来の画像信号の記録方式のブロック図である
。

映像信号１は、テレビジョン信号（色信号を含む混合信
号）であり、プリエンファシス回路２を経てＦＭ変換器
３に入力されＦＭ信号として合成器４に入力される。一
方、音声信号５もプリエンファシス回路６を経てＦＭ変
調器７によりＦＭ変調されて合成器４に入力されて合成
され、リミッタ８により等価的にパルス幅変調された信
号に変換され、さらに光変調器９により強度変調あるい
は磁界変調等の変調が施されて光ディスクに電圧が正の
ときは例えば“ｌ”に電圧が負のときは“０”の形で記
録される。

このようなＦＭ変調方式を用いてテレビジョン信号を記
録する場合には、テレビジョン信号の周波数特性が４．
５ＭＨｚ程度あるため、この信号をＦＭ変調するには、
最低少なくともテレビジョン信号帯域の２倍の帯域が必
要となる。このため、光を用いて光ディスクにテレビジ
ョン信号を記録する際には、光ディスクに高い周波数成
分まで記録できる広帯域性能が要求される。また、ピッ
トの読出しにも物理的に精度の良い読み取り装置が必要
となる。

ところで、従来のＦＭ変調方式では周波数の増大ととも
に、記録すべきピット長が小さくなり、ピット長に比べ
てピット長の精度が相対的に減小し、Ｓ／Ｎが低下する
。さらに、ピットの再生時にはピットの端で生ずる読出
しのゆらぎ等により周波数の増大とともにＣ／Ｎが急速
に低下するという問題点がある。なお、良好なＳ／Ｎを
得るためには搬送周波数を低く設定すれば良いが、搬送
周波数を低くすると、パルスカウンタ方式あるいは遅延
線方式を用いた従来の復調方式では復調時に折り返し信
号がベースバンド信号と干渉して画質を劣化させてしま
うため、ＦＭ変調方式ではあまり搬送周波数を低（する
ことができない。

一方、光記録媒体としては前述したように光ディスクと
光磁気ディスクがある。光ディスクは記録情報を物理的
にディスク上へ書き込むため、再生のＳ／Ｎが良くかつ
同一の記録情報を大量生産できるという利点がある反面
、記録情報を消去して再び新たな記録情報を書き込むい
わゆる再記録ができないという欠点を有している。一方
、光磁気ディスクは光信号により記録・再生を行うため
、再記録も可能でかつ多量の記録情報を書き込めるとい
う利点がある反面、光ディスクに比べて再生のＳ／Ｎが
劣るという欠点を有している。

従って、広帯域特性を有するテレビジョン信号をＦＭ変
復調方式により光磁気ディスクに記録・再生しても、Ｓ
／Ｎが悪く実用上問題となる。

以上のように、従来のＦＭ変復調方式を用いて広帯域特
性を有するアナログ画像信号を記録・再生する場合には
、ピット長の精度の低下あるいは折返し信号との干渉に
より画質が劣化するという欠点があった。

（発明の目的及び特徴） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解決するためにな
されたもので、広帯域特性を有するアナログ画像信号の
画質劣化が少ないアナログ画像信号の記録・再生方式を
提供することを目的とする。

本発明によるアナログ画像信号の記録・再生方式は、ア
ナログ画像信号を変調したのち２値信号に変換して記録
媒体に記録し、該記録媒体から読み出された該２値信号
を復調して該アナログ画像信号を再生するアナログ画像
信号の記録・再生方式において、前記アナログ画像信号
から基準色信号を抽出する手段と、該基準色信号に同期
し、かつ該基準色信号の周波数の２倍の周波数を有する
搬送波を作成する搬送波作成手段と、前記アナログ画像
信号と該搬送波とを入力して搬送波抑圧両側帯波振幅変
調波を作成する変調手段と、前記搬送波の位相を調整す
る位相調整手段と、該位相調整手段により調整された搬
送波と前記変調波とを合成する位相変調信号作成手段と
、該位相変調信号作成手段により合成された合成信号の
振幅を一定にする第１のリミッタを用いて前記記録媒体
に記録するようドし、前記記録媒体から読み出された情
報のＡＭ成分を除去する第２のリミッタと、該第２のリ
ミッタの出力の位相変調信号を復調する位相復調手段と
を用いて前記アナログ画像信号を再生するように構成さ
れたことを特徴とするものである。

（発明の構成及び作用） 以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の基本構成と動作原理を説明するための
映像信号の記録・再生方式の構成図であり、２０はテレ
ビジョン信号（ＴＶ信号）が入力される入力端子、２１
はＴＶ信号の高域成分を強調するエンファシス回路、２
２は基準色信号（周波数ｒ、）の２倍の周波数２ｔ、を
有する搬送波をエンファシス回路２１の出力のＴＶ信号
で振幅変調するためのバランスド変調器、２３はバラン
スド変調器２２の出力と後述する位相調整された搬送波
とを加算するための加算器、２４は記録するのに必要な
ＶＳＢ　（残留側帯波信号）もしくはＤＳＢ　（両側帯
波信号）成分を取り出すためのフィルタ、２５は一定の
振幅に波形整形するためのリミッタ、２６はＴＶ信号か
ら基準色信号（３，５８Ｍｌ１ｚ）を取り出すためのフ
ィルタ、２７は基準色信号の周波数を２逓倍するための
逓倍回路、２８はバランスド変調器２２の出力と逓倍回
路２７の出力とが約πノ２位相が異なるように調整する
ための位相調整器であり、以上までにより変調部Ａを構
成している。

次に本発明による変調部Ａの動作について、バランスド
変調器２２及び位相調整器２８を主に説明する。

第４図（ａ）は本発明に用いるバランスド変調器２２の
一構成図、同図Ｑ））はバランスド変調器２２の入出カ
スベクトル図である。

同図において、５０はエンファシス回路２１からのＴＶ
信号が入力するＴＶ信号入力端子、５１は逓倍回路２７
からの搬送波が入力する搬送波入力端子、５２は振幅変
調された変調波の出力端子であり、ＴＶ信号入力端子５
０におけるスペクトルＰｉは振幅変調されて搬送波Ｃの
周波数２ｒ、を中心として上側帯波ＳｕのスペクトルＰ
ａと下側帯波ＳＬのスペクトルＰＬとが左右対称に出力
される。なお、バランスド変調器２２では搬送波Ｃが抑
圧され、理想的動作では搬送波Ｃは存在しない。

次にバランスド変調器２２により振幅変調されたＴＶ信
号がどのようにして位相変調（以下、「２Ｍ変調」と称
す）されるかについて説明する。

第５図（ａ）は本発明によるバランスド変調器２２の出
力である変調波成分のベクトル図、第５図（ｂ）は加算
器２３の出力のベクトル図をそれぞれ示す。

第３図において、バランスド変調器２２は第５図（ａ）
の如（、上側帯波ＳＩＪと下側帯波ＳＬの合成ベクトル
成分Ｓ、を出力する。この場合、前述したように変調器
２２の出力には搬送波Ｃが出力されない。

一方、基準色信号フィルタ２６及び逓倍回路２７により
作成された搬送波Ｃ（周波数は３．５８Ｍ１ｌｚＸ２）
は、位相調整器２８によりバランスド変調器２２の出力
である合成ベクトルＳ０と直交するように位相調整され
て搬送波Ｃ°となる。従って、加算器２３ではバランス
ド変調器２２の出力Ｓ０と位相調整された搬送波Ｃ゛と
が合成されてベクトルＱを得る。

このベクトルＱと搬送波Ｃ°　とのなす角θは、上下側
帯波の合成ベクトルＳ０の量によって変化し、等価的に
ＰＭ変調されたことになる。この場合、上側帯波Ｓｏも
しくは下側帯波ＳＬの成分をフィルタ２４により除去し
ても、振幅変調を受けているが、ＰＭ変調波としての特
性は変化せず、単に変調度が％となるだけである。よっ
て、バランスド変調器２２の出力のうち上側帯波ＳＵを
除去してから加算器２３で搬送波Ｃ°と加算しても良い
。

加算器２３の出力である等価的なＰＭ変調波は、フィル
タ２４及びリミッタ２５を介して記録媒体装置２９に記
録される。

次に、復調部Ｂは記録媒体装置２９内の光検出器（図示
せず）からの読み出された信号が同一のスペクトルを持
つ両側帯波成分を有しているため、この両側帯波成分の
うちＳ／Ｎを改善するために上側帯波成分を除去するフ
ィルタ３０、ＡＭ成分を除去するリミッタ３１、読み出
された情報信号をＰＭ復調するＰＭ復調器３２、高域成
分を低減するデエンフｉシス回路３３により構成されて
おり、出力端子３４からＴＶ信号が出力される。

第６図は本発明に用いるＰＭ復調器３２の一構成図であ
る。

まず、リミッタ３１の出力は位相同期回路３５に入力さ
れる。この位相同期回路３５において、位相検波器３６
には入力信号と電圧制御発振器（以下、ｒｖｃｏ、と称
す）３７の出力が入力され、両者の位相差が検出され、
ＬＰＦ３Ｂに入力される。ここで、不要高周波成分が除
去され、増幅器３９に入力され、この出力でＶＣＯ３７
が前記の位相差が減少するように周波数を制御される。

従って、最終的にはＶＣＯ３７の出力周波数は入力信号
の搬送波周波数２ｒ、の平均値と同一となる。一方、位
相同期回路３５の入力側で２分された信号は、ＶＣＯ３
７の出力とともに位相検波器４１に入力される。この場
合、ＶＣＯ３７の出力位相は位相調整器４０で調整され
、入力信号の位相偏移量に応じた出力が出るようになる
。

なお、この位相検波器４１に入力されるＶＣＯ３７の出
力レベルはリミッタ３１の出力レベルよりも充分高いよ
うに設定される。

本発明の変調部Ａにおいて、搬送波Ｃの周波数を基準色
信号の２倍に選定しであるため、ＰＭ復調器３２ではＰ
Ｍ信号の下側帯波と折返し信号の色信号とが同一周波数
となる。従って、本発明では折返し信号の干渉により生
ずる画質の劣化を防ぐことができる。

なお、復調部Ｂのフィルタ３０は記録媒体装置２９内の
光検出器からのＣ／Ｎが充分大きく、かつ記録媒体装置
２９の周波数帯域が充分高い場合には用いなくとも良い
。さらに、ＰＭ復調器３２の出力側に復調後の周波数振
幅特性及び位相特性を補償するための等化器を必要に応
じて挿入しても良い。

以上の説明では映像信号に付帯する音声信号について何
ら触れなかったので、次に映像信号と音声信号とを含め
た構成について述べる。なお、以下の説明では、第３図
と同一構成については同一番号を付し、説明の重複を省
く。

第７図は本発明の具体的実施例であり、映像及び音声信
号を含むＴＶ信号の変・復調の構成図である。

入力端子６０から入力された音声信号は周波数変換器６
１により所定の周波数に変換されて加算器２３にバラン
スド変調器２２の出力であるテレビジョン信号変調波と
合成される。このときのスペクトルの１例を第８図に示
す。音声信号ＡＬはテレビジョン変調信号の下側帯波Ｓ
Ｌより低い周波数帯に乗せた場合であるが、場合によっ
ては音声信号ＡＩｌを点線で示したように、テレビジョ
ン信号の上側帯波Ｓｕより高い周波数帯に配置しても良
い。

一方、復調側では、第７図に示すように、音声信号をフ
ィルタ６２で抽出し、リミッタ６３を経てＰＭ復調器６
４で検波されて出力端子６５より出力される。

（発明の効果） 以上のように、本発明はＰＭ変・復調を行うことにより
、ピット長の精度を相対的に低減させることなく、かつ
復調時における折返し信号の干渉も防止できると共にＰ
Ｍ復調器６４では両側帯波が左右対称に出力されるため
、上側帯波を除去して低周波数帯で使用できるので高品
質のアナログ画像信号を記録・再生することが可能とな
る。従って、比較的Ｃ／Ｎが小さい光磁気ディスクにも
適用可能となり、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の記録方式の波形図、第２図は従来の記録
方式の構成図、第３図は本発明による映像信号の記録・
再生方式の構成例を示すブロック図、第４図（ａ）は本
発明に用いるバランスド変調器の概略図、第４図（ｂ）
はバランスド変調器の入出カスベクトル図、第５図（ａ
）及び℃）は本発明によるＰＭ変調を説明するためのベ
クトル図、第６図は本発明に用いるＰＭ復調器の一構成
例図、第７図は本発明によるＴＶ信号の記録・再生方式
の構成例を示すブロック図、第８図は本発明による映像
信号と音声信号のスペクトル図である。 豹１　図 （ｅ）６０ロロａｏｏｏａｏａ。 Ｆ１２図 翳４図 ０　　　　　　　２ｆｏ　　　　　　　　　（（ｂ） 悄５図 ｄ （６）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）蛸６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アナログ画像信号を変調したのち２値信号に変換して記
   録媒体に記録し、該記録媒体から読み出された該２値信
   号を復調して該アナログ画像信号を再生するアナログ画
   像信号の記録・再生方式において、 前記アナログ画像信号から基準色信号を抽出する手段と
   、 該基準色信号に同期し、かつ該基準色信号の周波数の２
   倍の周波数を有する搬送波を作成する搬送波作成手段と
   、 前記アナログ画像信号と該搬送波とを入力して搬送波抑
   圧両側帯波振幅変調波を作成する変調手段と、 前記搬送波の位相を調整する位相調整手段と、該位相調
   整手段により調整された搬送波と前記変調波とを合成す
   る位相変調信号作成手段と該位相変調信号作成手段によ
   り合成された合成信号の振幅を一定にする第１のリミッ
   タとを用いて前記記録媒体への記録を行うようにし、 前記記録媒体から読み出された情報のＡＭ成分を除去す
   る第２のリミッタと、 該第２のリミッタの出力の位相変調信号を復調する復調
   手段とを用いて前記アナログ画像信号の再生をする ように構成されたことを特徴とするアナログ画像信号の
   記録・再生方式。