JPH0132719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビジヨン映像信号を、回転ヘツ
ドを含む円筒（ドラム）にまきつけて走行される
磁気テープに記録するヘリカル走査型ビデオテー
プレコーダ装置に関し、特にスローモーシヨンや
速送りなどの特殊再生に発生する問題を解決しよ
うとするものである。

ヘリカル走査型ビデオテープレコーダ装置の場
合、１本のビデオトラツク上に１フイールド又は
複数フイールドの映像信号を記録するのが普通で
あり、一般に回転ヘツドは記録すべき入力映像信
号の垂直同期信号と同期して回転するようになつ
ている。１本のビデオトラツク上に１フイールド
の映像信号が記録されるようになつている装置が
多いので、以下この場合について述べるが、この
発明は１ビデオトラツク上に１フイールドの映像
信号を記録する場合に限定されないことは言うま
でもない。

１本のビデオトラツク上に１フイールドの映像
信号が記録される場合は第１図において、磁気テ
ープ１１が右より左へ走行している場合に各ビデ
オトラツク１₁，１₂，１₃，……の端部（テープ
の縁部）に垂直帰線消去部が来るように回転ヘツ
ドが制御される。この制御は回転ヘツドの回転位
相を検出して作られた回転速度信号と入力映像信
号の垂直同期信号とを位相比較して回転ヘツドの
回転を制御することによつて行なわれる。従つて
記録時には入力映像信号の垂直同期信号と回転速
度信号とは常に一定の位相関にある。

回転ヘツドが取付けられている回転体上に主映
像記録再生回転ヘツドが１個取付けられている場
合、いわゆる１ヘツド方式の場合はビデオトラツ
クは１個の回転ヘツドのみによつて形成されるた
め、磁気テープ１１の上端を出て磁気テープ１１
の下端に入るまでのところでわずかながら映像信
号の欠損部が生じる。回転体上に主映像記録再生
回転ヘツドが２個又はそれ以上取付けられている
ような場合、いわゆる２ヘツド方式などの場合は
１個の回転ヘツドがテープ上の走査を終えて、例
えばテープの上端部から出る少し前に次のヘツド
がテープの下端部から入つてきて、ビデオトラツ
クの上端部と次のビデオトラツクの下端部との間
でオーバーラツプして同じ信号が記録される場合
もある。この場合は映像信号の欠損部は生じな
い。

記録された映像信号を再生する場合は回転ヘツ
ドは基準の同期信号発生器から送られてくる同期
信号やその他の基準信号に同期して回転するなど
一定の回転数で回転するように制御される。この
場合、回転ヘツドがビデオトラツクの真上をたど
り、いわゆるトラツキングするようにテープの走
行位相が、例えば磁気テープを駆動するキヤプス
タンの回転を制御するような方法で制御される。

今、再生時に磁気テープの走行だけを停止させ
たとすると、例えば第１図に実線PQ→′で示したよ
うな軌跡を画いて回転ヘツドはテープの同じとこ
ろを繰返し走査することになる。即ち第１図にお
いてテープが定常走行している場合、前のビデオ
トラツクを走査していた回転ヘツドが走行を終え
てQ′点を通過するのと、次に回転ヘツドがＰ点
を通過して走査を開始するのとは略々同時刻であ
り、回転ヘツドがテープを１回走査する間にテー
プはビデオトラツクの１ピツチ分進むので、回転
ヘツドがＰ点からＱ点までテープを１回走査する
間に実際にはＱ点はQ′点まで移動していること
になりテープ上にはＰ点からＱ点へ向う１本のビ
デオトラツクが形成されることになる。こゝでテ
ープの走行が停止すると、回転ヘツドは同じくＰ
点からQ′点へ向つて走査するのに対しテープは
移動しないので、テープ上でも同様にＰ点から
Q′点への走査が行われることになるのである。

従つてこの場合、Ｐ点でビデオトラツクの真上
を走査していた回転ヘツドはしだいにトラツクか
ら落ちて行き、続いてしだいに隣りのトラツクに
乗り移つて行き、Q′点で隣りのトラツクの真上
を走査することになる。ビデオトラツクの幅は例
えば180μｍで、トラツクとトラツクの間隙（ガ
ードバンド）は例えば90μｍと略々２：１程度に
選ばれることが多い。

一方、最近回転ヘツド中に含まれる映像再生ヘ
ツドを回転ヘツドの回転平面に対し垂直方向に変
位させる技術が開発され実用化されるようになつ
た。この映像再生ヘツドを回転ヘツド中で連続的
に変位させる技術を使用すれば前述のテープを静
止させて再生を行う場合に例えば第１図において
Ｐ点を通過した映像再生ヘツドをしだいに変位さ
せて一点鎖線PQ→上をたどらせることができる。
このようにすれば映像再生ヘツドは正しくトラツ
ク上をトレースする（トラツキングする）ので定
常再生の場合と同様に正常な再生映像信号が得ら
れる。この場合ヘツドの走査が映像信号の垂直帰
線消去期間に入ると急いでQ′点の方向に映像再
生ヘツドを変位させる。このようにすれば映像再
生ヘツドは再びＰ点を通過することになり、この
動作を繰返すことができる。この一連の動作中映
像再生ヘツドの回転ヘツド回転面に対する変位は
鋸歯状波状になる。すなわちＰ点からＱ点に向う
につれて変位は走査に比例して増加し、トラツク
の端部（垂直帰線消去期間）に来たところで
Q′点へ戻つて、Ｐ点で変位は０となる。この場
合、映像再生ヘツドはトラツクの端部で急に１ト
ラツクピツチだけ変位することになる。この変位
を１トラツクジヤンプと呼ぶ。

今テープがテープの定常走行と同じ方向（以後
この方向を順方向と呼ぶ）にゆつくり移動した場
合（以後順方向のスローモーシヨンと呼ぶ）を考
える。映像再生ヘツドが回転ヘツドの回転平面上
に固定されている場合は第１図のＰ点付近におい
てテープの移動にともないしだいにトラツクから
落ちた場所を走査することになる。映像再生ヘツ
ドが変位できる場合は変位することによつてトラ
ツクPQ→上を何回か繰返し走査することができる。
しかしながら映像再生ヘツドが変位できる限界近
くになると１トラツクジヤンプを行わずＱ点を通
過して次のトラツクを走査することになる。この
瞬間は定常走行のトラツク走査と同じになる。

今、テープがテープの定常走行と逆の方向（以
後この方向を逆方向と呼ぶ）にゆつくり移動した
場合（以後逆方向のスローモーシヨンと呼ぶ）を
考える。順方向のスローモーシヨンの場合と同様
映像再生ヘツドはトラツクPQ→を何回か繰返し走
査した後、変位できる限界近くに来た時２トラツ
ク分急に変位し、Q″点附近を通過して１本前の
トラツクへ走査が移行する。この変位を２トラツ
クジヤンプと呼ぶ。

順方向のスローモーシヨン速度がしだいに速く
なり、定常走行速度になつた時１トラツクジヤン
プはなくなる。定常走行速度より速くなつた場合
は今度は何回かに１回の割合で映像再生ヘツドが
変位できる限界近くにきた時、トラツクを１本と
ばして先へ進す場合が発生する。この場合をスキ
ツプジヤンプと称する。

回転ヘツドを使用するビデオテープレコーダ装
置においては映像信号の記録再生系に回転ヘツド
やテープ走行系など機械的な系が介在するため再
生映像信号が時間軸変動（時間（軸）誤差）をと
もなわなうことはさけられない。一方NTSCカラ
ーテレビジヨン信号はカラー成分が色副搬送波を
振幅及び位相変調する形になつているため、時間
軸変動があれば、正常な再生画像を得ることがで
きない。

このため時間軸変動を電気的に補正する時間誤
差補正装置が併用される。時間誤差補正装置とし
ては最近は映像信号を一度デイジタル信号に変換
してデイジタルメモリーに貯える方式のデイジタ
ル時間誤差補正装置が多く用いられるようになつ
た。第３図はこのデイジタル時間誤差補正装置を
含むビデオテープレコーダ装置の映像信号再生系
統図である。

第３図によつてこの映像信号の再生系統を説明
すると、テープ１１から回転ヘツドに取付けられ
た映像再生ヘツド１２が映像信号（通常テープ上
にはFM変調されたRF信号の形で記録されてい
る）をピツクアツプする。テープから再生された
映像信号は前置増幅器１３で増幅されたのち、等
化回路１４で周波数特性の補正を受け、復調回路
１５で復調されて通常の映像信号に戻り、その後
時間（軸）誤差の補正を受ける。

一方、映像再生ヘツドの回転ヘツド回転平面に
対する変位制御器１６は再生映像FM−RF信号
のエンベロープと復調映像信号から得た垂直同期
信号など及びテープの走行速度情報（図示せず）
から映像再生ヘツドの変位制御信号を導出し、駆
動装置１７を経て映像再生ヘツドの変化を制御す
ると共に、１トラツクジヤンプ点に対応する１ト
ラツクジヤンプ信号１８、スキツプジヤンプ点に
対応するスキツプジヤンプ信号１９、２トラツク
ジヤンプ点に対応する２トラツクジヤンプ信号２
０を導出する。

復調回路１５で復調された以降の映像信号のプ
ロセス回路が時間（軸）補正装置であり、映像信
号はまずＡ／Ｄコンバータ２１でデジタル信号
（通常カラー副搬送波の４倍の周波数でサンプリ
ングされ、８〜10ビツトのデイジタル信号に変換
される）となりメモリー２２に一時貯えられた
後、特殊プロセス回路２３を経てＡ／Ｄコンバー
タ２４でアナログの映像信号に戻つて波形整形を
受けた後出力２５される。

復調回路１５で復調された映像信号から同期信
号及びバースト信号を分離し、これを基にしてメ
モリー２２への書込みクロツク２７及び書込みク
リア信号２８を導出するのが書込みクロツク発生
回路２６である。

書込みクロツク発生回路２６はＡ／Ｄコンバー
タ２１でのサンプリングパルスも導出する。デイ
ジタル時間誤差補正装置の動作原理はデイジタル
化された映像信号をこれに同期したクロツク及び
クリア信号（水平同期信号を基にして導出したラ
インのスタート点を決めるパルスであり、メモリ
ーアドレスを０番地にリセツトする）を使つて定
められたメモリーアドレスに固定し、これを安定
な読出しクロツク及びクリア信号を使つて読出す
ることにより安定化された映像信号を回復するも
のである。

読出しクロツク発生回路３２は例えば放送局内
の安定な映像信号３３を基にして読出しクロツク
３０と読出しクリア信号３１を発生すると共に出
力映像信号２５中の同期信号成分、バースト信号
等を放送局内の安定な映像信号３３を基にして発
生し付加する働きを持つ。メモリー２２への書込
みと読出しは時分割で行なわれるが、アドレス切
換制御回路２９でアドレスの発生と書込み側、読
出し側の切換等が行われる。制御回路３４は特殊
プロセス回路２３と読出しクロツク発生回路３２
を制御する。

NTSC方式のカラーテレビジヨン信号は４フイ
ールドのシーケンスをもつている。すなわち第１
のフイールドに対し、第２のフイールドの初めは
飛越走査によつて第１のフイールドの水平走査線
（ライン）の丁度真中に第２のフイールドの水平
走査線が来るようになつている。第３及び第４の
フイールドの水平走査線はそれぞれ第１及び第２
のそれと重なる。しかしながら第１及び第２のフ
イールドと第３及び第４のフイールドとではカラ
ー副搬送波位相が逆になつている。

第２図イはNTSC方式の４フイールドシーケン
スを示し、数字１、２、３、４は第１、第２、第
３、第４フイールドに相当する。放送局内の安定
な映像信号などの時間誤差補正装置のメモリーか
らの読出しの基準となる信号は当然正しいNTSC
カラーテレビジヨン信号であるから、第２図イは
時間誤差補正装置の基準信号の４フイールドシー
ケンスを示していると考えることができる。

第２図ロはこの基準信号の飛越走査の奇数
（Ｏ）、偶数(E)フイールドを示す。第２図ハは同じ
くカラー副搬送波の位相を示す。第２図ニは定常
送行の1/5の順方向のスローモーシヨン再生の場
合のテープから再生されるフイールドのシーケン
スを示す。Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４が一
組の４フイールドシーケンスの映像信号を示し、
同じフイールドを５回繰返し再生した後、次のフ
イールドに移行する。第２図ホはこの場合のジヤ
ンプ信号の発生を示す。

このスローモーシヨン再生の場合のように同じ
フイールドを繰返し再生している場合でもメモリ
ーの読出し側では基準信号通り正しいNTSC信号
の４フイールドシーケンスが進行している。通常
メモリーは副搬送波周期単位で動作するため、メ
モリーへの書込み側は同じフイールドが繰返され
ていても、一つのフレームでは書込み側と読出し
側の副搬送波位相とが合つていて、次のフレーム
では読出し側の副搬送波位相が反転する。しかし
ながらメモリーが副搬送波周期単位で動作した場
合、メモリーから読出された映像信号の副搬送波
位相は変化せず、逆に輝度信号成分が副搬送波１
サイクル分（約280ナノ秒）フレーム毎に左右に
動くことになる。

この現象を防ぐために、この発明では例えば第
３図の特殊プロセス回路２３の中で映像信号中の
カラー信号成分を位相反転する。この回路をカラ
ー信号位相反転回路と称する。このカラー信号位
相反転回路はかならずしもこの特殊プロセス回路
２３のところに設ける必要はなく、復調回路１５
とＡ／Ｄコンバータ２１との間でアナログ方式で
設けてもよい。

更に同じフイールドが繰返し再生される場合、
メモリーへの書込み信号は飛越し走査が行われな
い。一方読出し信号の方は基準信号であるため飛
越し走査が行われる。従つて読出された信号は一
見飛越し走査で行われているようにみえるが第４
図に示すように例えば実線で示す第１フイールド
（奇数フイールド）の信号に対し、飛越し走査し
て来る破線で示す第２フイールド（偶数フイール
ド）の信号は第１フイールドの信号と同じものが
たゞ繰返されているにすぎない。このため例えば
画面上に斜めの画素の列Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗがあ
つた場合、もし第１フイールドの信号のみが繰返
されたとすると前記画素の列と対応したものは
Ｓ、T′、Ｕ、V′、Ｗのように段階状ないし、じ
ぐざぐになつてしまい、元の斜めの直線は再現さ
れない。この現象を防ぐためには例えば画素Ｓを
含むフイールドと画素Ｕを含むフイールドとを基
にしてこれ等フイールドの間に内挿法により画素
Ｔを含むフイールドを新たに作り出せばよい。こ
の内挿法による１個のフイールドから他のフイー
ルドを作り出すことをフイールド内挿と称する。

第３図の特殊プロセス回路２３のところにカラ
ー信号位相反転回路とフイールド内挿回路を設け
た場合の特殊プロセス回路及びその制御回路部分
の系統図を第５図に示す。メモリー回路２２（第
３図）の出力デイジタル映像信号は輝度カラー分
離回路４１により輝度信号成分とカラー信号成分
とに分けられる。カラー信号成分はカラー信号位
相反転回路４４により位相反転され、これと位相
反転されないカラー信号成分とがスイツチSW₁に
より切換られてミキサー回路４３に入り、再び輝
度信号成分と混合され、Ａ／Ｄコンバータ２４
（第３図）へ送出される。一方輝度信号成分はフ
イールド内挿回路４２を通り、スイツチSW₂によ
り内挿された信号と内挿されていない信号と切換
られた後、ミキサー回路４３でカラー信号成分と
混合される。

１トラツクジヤンプ信号１８はカウンター４５
で1/4にカウントダウンされ、スイツチSW₁を駆
動すると共にカウンタ４６で1/2にカウントダウ
ンされてスイツチSW₂を駆動する。またスキツプ
ジヤンプ信号１９はカウンタ４５で1/2にカウン
トダウンされ、スイツチSW₁を駆動すると共にカ
ウンタ４６で1/2にカウントダウンされてスイツ
チSW₂を駆動する。

第２図に戻つて同図へは同図ホのジヤンプ信号
を1/4カウントダウンしたスイツチSW₁の駆動信
号であり、すなわち映像信号のカラー信号位相反
転制御を示し、同一フイールドが２回連続すると
カラー信号の位相が反転される。同図トは同図ホ
のジヤンプ信号を1/2にカウントダウンしたスイ
ツチSW₂の駆動信号であり、すなわち映像信号の
奇数、偶数変換（フイールド内挿）制御を示す。

同図チは定常走行速度より1/5だけ速くテープ
を走行させた場合（フアストモーシヨン）のテー
プから再生されるフイールドのシーケンスを示
す。この場合は５フイールドに１回１フイールド
スキツプジヤンプしている。同図リはこの時のス
キツプジヤンプ信号の発生を示している。同図ヌ
及びルはそれぞれフアストモーシヨンの場合のカ
ラー信号位相反転制御、奇数、偶数変換制御を示
す。

第２図ヲは定常走行速度の1/5の逆方向スロー
モーシヨンの場合のテープから再生されるフイー
ルドのシーケンスを示す。同図ワ及びカはこの場
合のジヤンプ信号及び２トラツクジヤンプ信号の
発生を示す。同図ヨ及びタはこの場合のカラー信
号位相反転制御、奇数、偶数変換制御を示す。

以上述べたようにこの発明によれば順方向、逆
方向スローモーシヨン静止、フアストモーシヨン
等の特殊再生の場合においても安定な正規の
NTSCカラーテレビジヨン信号を得ることができ
る。その場合回転ヘツドをトラツキングさせるた
めの回転面と垂直な方向の制御信号を利用し、そ
のジヤンプ信号から位相制御信号や内挿するか否
かを決定する信号を得ており、これ等信号を容易
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施される回転ヘツドを使
用するビデオテープレコーダ装置のテープ上の映
像信号記録パターンと映像再生ヘツドの走査トレ
ースを説明する図、第２図は基準信号と特殊再生
の場合のテープから再生する映像信号のフイール
ドシーケンスを説明する図、第３図はビデオテー
プレコーダ装置の再生映像信号系統図、第４図は
フイールド内挿を説明する図、第５図はこの発明
の要部である第３図中の特殊プロセス回路の具体
例を示すプロセス図である。 １１：磁気テープ、１２：回転ヘツド、１５：
復調回路、１６：回転ヘツドの変位制御器、２
１：ADコンバータ、２２：メモリ、２３：特殊
プロセス回路、２４：DAコンバータ、２６：書
込みクロツク発生回路、２９：アドレス制御回
路、３２：読出しクロツク発生回路、４１：輝度
カラー分離回路、４２：フイールド内挿回路、４
３：ミキサー回路、４４：カラー信号位相反転回
路、４５，４６：カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転ヘツドを使用しテープを斜めに走査して
   テレビジヨン映像信号の記録・再生を行うビデオ
   テープレコーダ装置において、スローモーシヨン
   や静止再生などの特殊再生を行う場合に、回転ヘ
   ツド中の映像再生ヘツドを回転ヘツドのテープ走
   査面に垂直な方向に鋸歯状波状に変位させ、映像
   トラツクを正しくトラツキングするようにされた
   装置において、上記特殊再生時に回転ヘツドを上
   記鋸歯状波状に変位させる手段より回転ヘツドジ
   ヤンプと同期したジヤンプ信号を導出する手段
   と、そのジヤンプ信号を分周して位相反転制御信
   号を作る手段と、その位相反転制御手段により上
   記映像再生ヘツドの再生信号に対する復調信号中
   のカラー信号の位相を反転するカラー信号位相反
   転回路と、上記ジヤンプ信号を分周してフイール
   ド内挿回路制御信号を作る手段と、そのフイール
   ド内挿回路制御手段により上記映像再生信号に対
   する復調信号にフイールド内挿処理を行うフイー
   ルド内挿回路とを設けたことを特徴とするビデオ
   テープレコーダ装置。