JPH03256492A - 画像信号記録再生システム - Google Patents

画像信号記録再生システム

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JPH03256492A
JPH03256492A JP2053522A JP5352290A JPH03256492A JP H03256492 A JPH03256492 A JP H03256492A JP 2053522 A JP2053522 A JP 2053522A JP 5352290 A JP5352290 A JP 5352290A JP H03256492 A JPH03256492 A JP H03256492A
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signal
recording
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JP2053522A
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Inventor
Takao Sasakura
笹倉 孝男
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Canon Inc
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は画像信号を記録媒体に記録し、該記録媒体に記
録されている画像信号を再生する画像信号記録再生シス
テムに関するものである。
[従来の技術] 従来、静止画像信号を記録再生する装置としてスチルど
デオ(以下Svと略す)システムかある。このSvシス
テムは例えばNTSC方式のテレビジョン(TV)信号
のような現行のTV信号を磁気ディスクにFM変調して
記録するものである。従ってこのSvシステムにより記
録再生される画像信号の解像度は現行のTV方式に準拠
する程度のものであった。しかし、SVシステムのよう
に静止画像信号を扱うシステムては、再生画像をプリン
タによるプリントアウトをする場合かあり、この場合、
画質(特に解像度)が銀塩写真に比べて低いことか指摘
されていた。また、最近てはHDTV (High D
efinition TV)等の新しいTV方式が検討
されており、そのうちのHDTV方式は現行のNTSC
方式に比べ2倍である約1000本の走査線を有し、ま
た、それに見合う分の水平方向の信号帯域を有している
。従って、Svシステムにおいても、HDTV等て得ら
れるような1000x 1000画素(但し、正方形の
画面を抜き取った場合)程度の解像度を有する静止画像
記録再生システムに発展させることか必要不可欠となっ
ている。このような展開の際、問題となるのか記録媒体
への記録フォーマットである。しかしなから、記録フォ
ーマットを選定するにあたっては、従来のSvシステム
との互換性は保たれねばならないという問題が生ずる。
この様な互換性の問題を解決する方法として、CHSV
方式((:ompatible High Defin
ition SV)と呼ぶ方式か本出願人により考えら
れている。
以下、CHSV方式について概略を述べる。
CHSV方式は、サンプル値のアナログ伝送という技術
を用いる。
サンプル値のアナログ伝送のシステムは、第2図に示す
ように伝送路特性(LPF特性)と再サンプリングによ
って特徴づけられる。即ち、入力されたサンプル値か、
FM変調系、電磁変換系、FM復調系を経た後、再サン
プルされることにより復元されるというシステムである
第3図を用いてサンプル値のアナログ伝送の原理につい
てもう少し触れておく、尚、ここては83図(a)に示
すような周期Tのサンプル値列を記録・再生する場合を
考える。FM変調及び電磁変換系よりなる伝送路は、低
域通道特性即ちローパスフィルタ(LPF)特性となる
。第3図(b)は、この伝送路の出力である。従って、
この伝送路出力を第3図(c)に示すような周期Tて、
かつ正しい位相を持つ再サンプリンクパルスで再サンプ
ルすると、第3図(d)を得る。即ち、入力サンプル値
列は正しく再生(伝送)される。しかし、第3図(e)
のように再サンプリング位相かズレるとサンプル値列は
正しく再生(伝送)されず、第3図(f)のようにリン
ギンクか生してしまう。従って、サンプル値のアナログ
伝送においては、再生時(受信側)で、 ■再生(受信)サンプル値信号に追従した正しい周波数
(周期)のサンプリンタパルスを発生させること ■再生(受信)サンプル値信号に追従した正しい位相の
再サンプリングパルスを発生させることか必要となる。
また、完全にサンプル値信号を伝送するための条件はも
う一つある。これは、 ■FM変復調及び電磁変換系よりなる伝送路か直線位相
て、かつ周波数特性かサンプリング周波数f 、 / 
2 (= ’/2r)の周波数を中心とした点対象特性
になっていることである。
即ち、第4図に示すようなLPF@性を伝送路は持つよ
うにする必要かある。以上、サンプル値のアナログ伝送
について簡単に説明した。
次に、CHSV方式に基づく輝度(Y)信号の記録方法
について述べる。
第5図は、CHSV方式において、磁気ディスクに記録
されるY信号のサンプル点を示す図である。第5図に示
すようにY信号のサンプル点は、オフセ・ント配置され
ており、サブサンプリング伝送されることになる。また
サンプル点は一つの行に650個(−1300/2)、
一つの列に500個(−1000/2)存在する。そし
て、A、、A2・・・に含まれるサンプル値か磁気ディ
スク上の1本のトラックに、B、、B2・・・に含まれ
るサンプル値か別の1本のトラックに、・・・というよ
うに、計4本のトラックを用いて全てのサンプル点か記
録される。
尚、各トラックにおけるサンプル点の記録は全て、Sv
フォーマットに準じた形態で行われる。
第8図にSvフォーマットにおける記録信号の周波数ア
ロケーションを示す。第8図に示すように、SVフす−
マットては記録されるY信号及びC信号のベースバント
帯域は、それぞれ約6.5M82以下、約I MHz以
下となる。
また第5図において、各行に含まれるY信号サンプル点
はそれぞれ650個であり、これかNTSC−TV信号
の水平有効画面期間(53gsec以下)に記録される
。従って、この時のサンプソング周波数fs(第4図参
照)は約13182以下となる。以上のようにして、第
4図に示すような帯域を有するY信号が記録される。
また、第6図にはCH3V方式に基づき記録された磁気
ディスク上ての記録パターンを2通り示す、第6図(a
)は2チヤンネル(ch)ヘットを用いた時の記録パタ
ーンてあり、第6図(b)は4chヘツトを用いた場合
の記録パターンである(但し、4chヘツトを用いれば
第6図(a)も(b)も可能である。
第6図(a)の場合、まず、第1及び第2トラツクに対
して、第5図のA、(iは正の整数)行及び80行のY
信号のサンプル値を2chヘツドにより2ch同時に記
録をし、次に、該2chヘツトを第3,4トラツクへ移
動(但し、4chヘツト使用の場合は移動する必要はな
い)し、D。
行、C1行のY信号のサンプル値を2ch同時に記録す
る。この時、図示の通り、従来のSvフォーマットとの
互換性を保てるようにり8行、C1行のY信号のサンプ
ル値を記録するトラックを逆にする。
尚、2ch同時に記録する場合は、一般的に記録時に生
ずるヘット内ての記録信号のクロストークか問題となる
か、上述のような記録方法をとることて同時記録の際に
2つのヘット間ては周知のH並べか行われるため、この
問題は解消される。
また、4chヘワトを使用した場合、第6図(b)に示
すような記録を行ってもよい。即ち、まず第1,3トラ
ツクに対して、A、及びB□行のY信号のサンプル値を
2ch同時に記録し1次に第2,4トラツクに対して、
C8行、00行のY信号のサンプル値を2ch同時に記
録する。
以上のように記録を行うことによって、第6図(a)の
場合、第2.3トラツクにより従来のSVフォーマット
に基づくフレーム再生か可能となり、また第6図(b)
の場合、第1,2トラツクあるいは第3,4トラツクに
より従来のSVフォーマットに基づくフレーム再生か可
能となる。
また、フィールド再生は任意のトラックにて可能である
以上、CH3V方式におけるY信号の記録方法について
説明した。
次にCH3V方式における色差線順次(C)信号の記録
について述べる。
第7図にはY信号、C,(=R−Y)信号及びC,(=
B−Y)信号の記録サンプルパターン関係を示す。従来
のSvフォーマットにおいて、色差信号の記録帯域はY
信号の約6分のlである。
また、該色差信号は線順次化され記録される。
従って、CHSV方式において記録される色差信号CR
及びC8のサンプルパターンは、第7図(b)、(C)
に示すようになる。また、第7図(b)、(c)の右側
には、磁気ディスク上の同一のトラックに記録されるY
信号のラインをA 、。
B 、、C、、D 、の記号て示す。対応するY信号の
ラインとC信号のラインとが同一のラインでない箇所が
存在するが、これもまた、SVとの互換性を考慮した結
果である。
第10図には、Y信号及びC信号の記録位置関係を表て
示した。ここで1st 5tepとは「1回目に行う2
ch同時記録時」のことてあり、2nd 5tepとは
、同様に「2回目に行う2ch同時記録時」のことであ
る。上述のとおり、1st 5tepてはトラック1,
2の記録を行い、2nd 5tepではトラック3.4
の記録を行う。第1O図て例えば、トラック1には1s
t 5tepにおいて、Y(Ai)(第7図に示したA
、ライン上のYサンプル値列よりなるY信号)及びC1
1(At)/C8(Bi)(第7図に示したA、ライン
上のC,lサンプル値列よりなるCRC信号びB、ライ
ン上のCBサンプル値よりなるCBC信号より構成され
、CRC信号り始まる色差線順次信号)を記録するとい
う具合である。また、第10図において撮像部出力(Y
、。
Y2.R,B)は、後述するCH8vカメラにおいて撮
像部より同時に出力される信号である。
次にCHSVカメラ(撮像部及び記録部により構成され
る装置)の構成について述べる。
第9図は、CHSVカメラの概略構成を示す図である。
第9図に示すCHSVカメラては、前述のとおり、2c
h同時記録を2回続けて行うことで1画面分の画像記録
信号の記録を行う。第1O図に示した1st 5tep
において、Sv記録プロセス回路826.827では入
力されたY信号及びC信号に対し、それぞれ所定のエン
ファシス、FM変調等を施した後、それぞれを周波数多
重した信号を出力する。加算器828,829では、こ
れらSv記録プロセス回路826,827の出力信号に
ID信号発生器835から出力されるID信号と再生時
のT BC(Time Ba5e Corrector
 )用基準信号として、クロック発生部813より発生
されるクロック信号をバントパスフィルタ(BPF)8
25を通すことにより得られる正弦波のパイロット信号
f、、(周波数2.5MHz付近すなわち第8図よりF
M−Y、FM−Cの隙間)とを加算し、出力する。加算
器828,829より出力される信号は記録アンプ83
0,831により増幅され、2chヘット832,83
3により磁気ディスク834の所定のトラックへ2ch
同時に記録される。そして、2nd 5tepては2c
hヘツド832゜833の移動が行われた後、前述の1
st 5tepと同様に記録動作か行われる。
次に第9図の撮像部801について説明する。
第12図には、撮像部801を一つの固体撮像素子で構
成する場合に、該固体撮像素子に使用されるカラーフィ
ルタの構成を示した図である。第12図に示すように該
カラーフィルタは市松状に配置したY(輝度)フィルタ
と、残りの箇所を線順次に配置したRフィルタ及びBフ
ィルタとにより構成される。
また、第13図は第12図に示した構成のカラーフィル
タを持つ固体撮像素子を含む撮像部801の構成例を示
した図である。
第13図において、 1301は第12図に示すカラー
フィルタを有する固体撮像素子、1302〜1305は
それぞれサンプルホールド回路である。固体撮像素子1
301〜1300 (画素)X】0DO(画素)程度の
画素数を有し、また上下に隣接する2ライン分の信号を
同時に、かつ2ライン飛びに読出すことの可能な構成の
撮像素子である。
第13図において信号線(0−1)には、同時に読出す
2ライン分の信号のうち上側のラインのY信号(Y□)
が出力される。また、信号線(0−3)には下側のライ
ンのY信号(Y2〕か、信号線(0−2)にはR信号が
、信号線(04)にはB信号か出力される。
そしてサンプルホールド回路1302〜1305ては、
これらの信号を所定のタイミングてサンプルホールドし
出力する。
第14図は上述のように隣接2ライン分の信号を同時に
、かつ2ライン飛びに読出すことの可能な固体撮像素子
をMOS固体撮像素子て構成した場合の具体例を示した
図である。
第14図のMOS型固体撮像素子は、TSL(Tran
sversal Signal Line)方式てあり
、一般によく知られているものである。
第14図に示すようなMOS型固体撮像素子はCHSV
方式においても、信号は水平方向の順で読出されるため
、スミア等の抑圧効果がある。
また、MOS型固体撮像素子の信号読出しはX−Yアド
レス方式であるため、前述のような2ライン同時読出し
が可能である。また、この読出し動作の詳しい説明は省
略する。
次に、第9図において、撮像部801をクロック発生部
813より出力される同期信号に同期して撮像部駆動回
路808により駆動されることにより出力されるY□、
Y2.R,B信号かSv記録プロセス回路826,82
7へ入力されるまでの信号処理についてY信号、C信号
に分けて述べる。
まず、Y信号について述べると、撮像部801より出力
されるY、、Y2信号(Y I 、 y 2については
前述のとおり、第10図参照)には、それぞれの加算器
814,816にて位相基準信号発生器81Bより出力
される位相基準信号か付加される。位相基準信号は、後
述する再生時の再サンプリング動作の位相基準となるも
のて、IH(Hは水平同期期間)毎に1凹入れる場合と
、IV(Vは垂直同期期間)毎に1凹入れる場合とか考
えられる。第11図には、位相基準信号をIH毎に1凹
入れる場合について示す。第11図に示すように位相基
準信号は3電信号てあり、図中のRか位相基準点である
加算器814,816において位相基準信号が付加され
たY 1. Y 2信号は、それぞれ6組1.!の通過
周波数帯域を有するLPF802,805を通り、ガン
マ補正回路(γY)821,823を経て、Sv記録プ
ロセス回路826,827に入力される。
尚、γY821,823は伝送路γ補正回路のことてあ
り、輝度信号の暗部でのS/Nを改善するため、また、
従来のS■フォーマットとの互換性を保つため等を目的
として行われる。
次に、C信号について述べると、撮像部801より得ら
れるR、B信号(R,Hについては前述のとおり。第1
0図参照)は、それぞれ・I MB2の通過周波数帯域
を有するLPF804,807を経て、スイッチ回路S
、、S2に入力される。スイッチ回路S 1. S 2
はIH毎に切り換わるよう動作し、色線順次信号R/B
(S、の出力)及びB/R(S2の出力)を得る。
減算器809,810では、これらスイッチ回路S、、
S2からの出力信号から、I MB2の通過周波数帯域
を有するLPF803より出力されるY、信号、IMH
,の通過周波数帯域を有するLPF806より出力され
るY2信号を減算し1色差線順次信号C、l/C,は減
算器809から、色差線順次信号CB/CRは減算器8
10から出力される。
次にサンプルホールド回路811,812において、第
7図に示したC R、Caのサンプルパターンとなるよ
うにサンプリングされ、加算器815.817に供給さ
れる。このサンプリングクロックは、クロック発生部8
13より供給される。
そして加算器815,817においてY信号と同様に位
相基準信号か付は加えられる(但し、C信号の位相基準
点はY信号の位相基準点と同位置てなくてもよい)。
加算器815,817より出力された信号はLPF81
9,820及びガンマ補正回路(γC)822.824
を経て、S■記録プロセス回路826.827へ入力さ
れる。
その後、前述のようにTBC用基準信号f、とID信号
発生器835により発生されたID信号か加算器828
,829で加算され、2chヘット832,833によ
り記録媒体834に記録される。尚、ID信号は13f
Hのキャリア信号をディジタルデータによりD P S
 K (DifferentialPhase 5hi
ft Keying)変調した信号で、公知のSVフォ
ーマットに準しだものである。
次に、CH3V再生装置の構成について述べる。
第15図はCH3V再生装置の構成を示す図である。
磁気ディスク1501から磁気ヘット1502により再
生される信号は、プリアンプ1503を経てSv再生プ
ロセス回路1504及びL P F 15:10の両者
へ入力される。
S■再生プロセス回路1504ては、入力される再生信
号からFM−Y、FM−C(第8図参照)を周波数分離
し、それぞれに対しFM復調、デイエンファシス等を施
すことにより、再生Y、再生C信号を出力する。
次段の逆ガンマ補正回路(γY−’)1506.(γ。
−I)1507は、それぞれ記録時に伝送路γY、γ0
補正か施された信号を元の信号に戻すための回路である
。そして、該(γY−’)1506.(γc−’)15
07により補正され、L P F 1508を通ったY
信号はA/D変換器1513及び同期分離回路1510
. Y用サンプリングクロック発生回路1511に、L
 P F 1509を通ったC信号はA/D変換器15
14. C用サンプリンククロック発生回路1512に
入力される。
次に、再生時の再サンプリングクロックの発生方法につ
いて述べる。
B P F 1505より再生信号より分離されるTB
C(Time Ba5e Corrector)用パイ
ロット信号f1は、Y信号用サンプリンククロック発生
回路1511、 C信号用サンプリングクロック発生回
路1512に入力される。Y信号用サンプリングクロッ
ク発生回路1511は、  P LL(Phase L
ocked Loop)回路を有し、該PLL回路にお
いてパイロット信号frと位相同期し、かつY信号用再
サンプリングクロックと等しい周波数のクロックt’5
o(Y)を形成する。
また、Y信号用再サンプリングクロック発生回路151
1は位相制御回路も有しており、前述のようにして形成
された再サンプリングクロックfsO(Y)の位相制御
を行い、第16図に示すように、再生Y信号中に付加さ
れている前述のY信号サンプリング位相基準信号の位相
基準点と位相か一定関係にあるY信号用再すンプリンタ
クロックfs+(y)を形成し、出力する。
一方、C信号用サンプリングクロック発生回路15I2
では、前記Y信号用サンプリングクロック発生回路15
11と同様に内部のPLL回路においてパイロット信号
f、、と位相同期し、かつY信号用再サンプリングクロ
ックの1/6の周波数と等しい周波数のクロックfso
(C)を形成する。また、C信号用再サンプリングクロ
ック発生回路1512は位相制御回路も有してあり、前
述のようにして形成された再サンプリングクロックfs
o(c)の位相制御を行い、第16図に示すように再生
C信号中に付加されている前述のC@号サンプリング位
相基準信号の位相基準点と位相が一定関係にあるC信号
用再サンプリングクロックfS、(C)を形成し、出力
する。
第15図のA/D変換器15131514ては上述のよ
うにして発生された再サンプリングクロックfS、(Y
)、fs、(C)をクロックとして、Y信号及びC信号
をA/D変換し1画像メモリ1515へ書込む。この際
、画像メモリ1515に対する書込みアドレスはアドレ
ス発生器1517.1818により発生される。
また第15図に示したCH3V再生装置ては、上述のよ
うな再生動作を、第6図に示した4本のトラック(第1
〜第4)の全てに対して行い、磁気ディスク1501上
の4木のトラックに記録されている全てのサンプル値を
、第15図の画像メモリ1515内に格納する。
その後、画像処理回路1516により、画像メモリ15
15内のサンプル値データを用いて、補間処理及びC信
号データの並べかえ等を行う。また、この際、Y信号に
対しては、2次元ディジタルフィルタにより2次元空間
周波数の低域成分を取出すLPF処理を行い、YLを得
る。そして(Y−Y、)の演算を行い、Y信号のサンプ
ル値データの高域成分Y□を得る。従って、最終的には
Y、。
Y t、 、 CIl、 Caの4種のデータが画像メ
モリ1515内に存在することになる。
以上のような処理か終了した後、画像メモリ1515内
の各データは所定のクロックレートて、アドレス発生器
1517.1518により指定される読出しアドレスに
従って所定の順序で読出される。
このようにして画像メモリ1515より読出されるY□
、 Y L 、 CM 、 Cs信号の中のYL、C,
、CB倍信号マトリクス回路1519においてRL、 
G t、 、 B L信号に変換される。そして加算器
1520〜1522においてY□と加算が行われ、加算
器1520,1521.1522からは(RL、+Yl
()、(GL +y□)、(B、+Y□)信号か出力さ
れる。
そして、加算器1520,1521.1522より出力
された信号は、D/A変換器1523〜1525におい
てアナログ信号に変換され、それぞれR,G、B信号と
して出力される。
尚、再生信号に多重されているID信号はLPF 15
30により分離された後、IDデコータ1531てデコ
ートされる。
次に第15図に示したCHSV再生装置の画像処理回路
1516により行われる補間処理について説明する。第
15図において、画像メモリ1515に記憶されている
サンプル値データはY信号の場合、記録時のサンプル点
配置と同様に第17図に示すように有効サンプル値デー
タ(図中の○印)が2サンプル間隔毎にオフセット配置
されている。画像処理回路1516てはこの有効サンプ
ル値データを用いて、無効サンプル値データ(図中のX
印)を補間するようにしている。すなわち、その補間方
法としては画像処理回路1516内に例えば第18図に
示す様なディジタル補間フィルタを設け、画像メモリ1
515より順次読出される有効サンプル値データを該デ
ィジタル補間フィルタに供給する事によりY信号の補間
処理を行っている。
第15図に示したディジタル補間フィルタはlサンプル
遅延線1802〜1840、l水平同期期間(H)遅延
線1841〜1844、加算器1845〜1861.係
数乗算器1862〜】867、除算器1868、スイッ
チ1869により構成されており、入力端子1801に
有効サンプル値データか供給される期間中、スイッチ】
869は図中のB側に接続される事により、出力端子1
870からは有効サンプル値データかそのまま出力され
、入力端子1111(11に無効サンプル値データが供
給される期間中、スイッチ1869は図中のA側に接続
される事により、画像メモリ1515上の該無効サンプ
ル値データの周囲の18個の有効サンプル値データから
補間演算データか形成され、出力端子1870から出力
される。尚、第15図において係数乗算器1862〜1
867において乗算される係数(K I〜に6)は合計
が“128”て、乗算器1868は入力データを]/1
28”の値にするように設定されている。
また、C信号の場合は、記録時にY信号の1/6の帯域
に制限され更に線順次化されて記録されている事により
、第19図(a)に示すように、有効サンプル値データ
(図中の○印)か水平方向12サンプル間隔毎、垂直方
向2ライン間隔毎にオフセット配置されている。そして
、画像処理回路1516ではY信号と同様に、有効サン
プル値データを用いて無効サンプル値データ(図中の×
印)を補間していく。すなわち、画像処理回路1516
て行われる補間方法は、前述のY信号の場合とは異なり
、画像の垂直方向の補間処理と水平方向の補間処理とを
別々に行う。まず、垂直方向の補間処理は、4ライン間
隔毎に位置する有効サンプル値データの平均値を用いて
、前記有効サンプル値データの中間点の無効サンプル値
データ(第19図(b)中の△印)を補間する。そして
、その補間サンプル値データと有効サンプル値データの
平均値を用いて、前記補間サンプル値データと有効サン
プル値データとの間の無効サンプル値データ(第19図
(C)中の0印)を補間し、第19図(C)に示すよう
に、有効サンプル値データが水平方向6サンプル間隔と
なるように補間処理される。次に水平方向の補間処理は
前述の様に垂直方向の補間処理により補間された有効サ
ンプル値データを用いて、該有効サンプル値データの間
の5個の無効サブル値データ(第19図(d)中の◇印
)を線形補間する。
[発明か解決しようとする課題] ところて、上記のような従来のCHSV再生装置におい
てC信号の水平方向の補間処理に用いられるディジタル
補間フィルタは、例えば、第20図に示すような構成に
て実現できる。第20図に示すディジタル補間フィルタ
はlサンプル遅延線2002〜2009、加算器201
0〜2旧4、係数乗算器2015〜2020より構成さ
れており係数乗算器2015〜2020において入力デ
ータに乗算される係数は順に“2″、3”、“4”5″
 “6″ “1/6″に設定されている。
第20図に示したディジタル補間フィルタは図示の様に
計6個の係数乗算器が必要となり、構成か複雑となる。
また、これら係数乗算器のうち係数乗算器2020にお
いて入力データに乗算される係数は1/6(約0.16
7 )であるため係数乗算器の設定が難しくなる。
また、CHSV方式に準拠した画像記録再生システムに
おいては、記録時に、Y−FM信号、C−FM信号の間
の周波数帯域(2,5M1(z〜3 MHz) )に再
生時に行うTBC用のパイロット信号を多重する様に構
成されており、該パイロット信号が画像信号に漏れ込み
、再生時に行われる補間処理の際に画質を劣化させる恐
れかある。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、構成の簡略化を図る事かてき、また、画像信号を劣化
させる事なく安定して記録再生する事ができる画像信号
記録再生システムを提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、この発明の画像信号記録
再生システムは、輝度信号と色信号とにより構成される
画像信号をそれぞれ、サンプリングする事により形成さ
れるサンプリング画像信号を記録媒体に記録し、該記録
媒体より再生されるサンプリング画像信号を用いて元の
画像信号を復元するシステムてあって、輝度信号の有す
る周波数帯域と色信号の宥する周波数帯域との比がm:
lである場合に、サンプリング輝度信号の周波数帯域と
サンプリング色信号の周波数帯域との比をn(n>m、
nは2の倍数):lに設定してサンプリングを行う事に
よりサンプリング画像信号を形成し、記録媒体に記録す
る様に構成したものである。
[作用] 上述の構成により、画像信号を劣化させる事なく安定し
て記録媒体に記録する事かてきるようになる。
[実施例] 以下、本発明を本発明の実施例を用いて説明する。
尚、本実施例ては、本発明を適用したCHSV方式の画
像信号記録再生システムについて説明するが、輝度信号
(Y)については前述のシステムと同様であるので詳細
な説明は省略し、ここではCHSV方式の画像信号記録
再生システムにおける色差線順次(C)信号の記録再生
について述べる。
第21図には本実施例におけるC、1(=R−Y)信号
及びCs(= B −Y ”)信号の記録サンプルパタ
ーン関係を示す。本実施 において、色差信号の記録帯域はY信号の約8分のlで
ある。また、該色差信号は線順次化され記録される。従
って、CH3V方式において記録される色差信号C,l
及びCaのサンプルパターンは、第21図(a)、(b
)に示すようになる。また、第21図(a)、(b)の
右側には、磁気ディスク上の同一のトラックに記録され
るラインをA 、、B 8.C、、D iの記号で示す
。対応する前記第7図(a)に示したY信号のラインと
第21図(a)、(b)に示したC信号のラインとか同
一のラインてない箇所か存在するか、これもまた、Sv
との互換性を考慮した結果である。
次に本実施例におけるCHSVカメラ(撮像部及び記録
部により構成される装置の構成について述べる。
第22図はCH3Vカメラの概略構成を示す図である。
第22図に示すCH5Vカメラては、2ch同時記録を
2回続けて行うことて1画面分の画像記録信号の記録を
行う。第22図において、最初、SV記録プロセス回路
126,127ては、入力されたY信号及びC信号に対
し、それぞれ所定のエンファシス、FM変調等を施した
後、それぞれを周波数多重した信号を出力する。
加算器12B、129ては、これらSV記録プロセス回
路126,127の出力信号にID信号発生器135か
ら出力されるID信号と再生時のT B C(Time
 Ba5e Corrector )用基準信号として
クロック発生部113より発生されるクロック信号をバ
ントパスフィルタ(BPF)125を通すことにより得
られる正弦波のパイロット信号f、(周波数2.51H
,付近、すなわち第23図よりFM−Y、FM−Cの隙
間)とを加算し出力する。加算器128,129より出
力される信号は記録アンプ130,131により増幅さ
れ、2chヘット132,133により磁気ディスク1
34の所定のトラックへ2ch同時に記録される。そし
て、次に2chヘット132,133の移動か行われた
後、前述と同様に記録動作か行われる。
第22図において、前記第9図の撮像部801と同し構
成の撮像部lotをクロック発生部113より出力され
る同期信号に同期して、撮像部駆動回路108により駆
動されることにより出力されるY、、Y2.R,B信号
かSv記録プロセス回路i26,127へ入力されるま
での信号処理についてY信号、C信号に分けて述べる。
まずY信号について述べると、撮像部101より出力さ
れるY、、Y2信号には、それぞれの加算器114,1
16にて位相基準信号発生器11Bより出力される位相
基準信号が付加される。位相基準信号は、後述する再生
時の再サンプリング動作の位相基準となるものて、IH
(Hは水平同期期間)毎に1凹入れる場合と、IV(V
は垂直同期期間)毎に1凹入れる場合とが考えられる。
加算器114,116において位相基準信号か付加され
たY□、Y2信号は、それぞれ6 MH,の通過周波数
帯域を有するLPF102,105を通リガンマ補正回
路(γY)121,123を経てSV記録プロセス回路
126,127に入力される。
尚、γY121,123は伝送路γ補正回路のことてあ
り、輝度信号の暗部でのS/Nを改善するため、また、
従来のSvフォーマットとの互換性を保つため等を目的
として行われる。
次に、C信号について述べると、撮像部101より得ら
れるR、B信号は、それぞれI MH,の通過周波数帯
域を有するLPF104,107を経て、スイッチ回路
S、、、S、□に入力される。スイッチ回路S++、S
□2はMH毎に切換えわるよう動作し、色線順次信号R
/B(S11の出力)及びB/R(S、□の出力)を得
る。
減算器109,110ては、これらスイッチ回路S I
I+ S +2からの出力信号から、IMH,の通過周
波数帯域を有するLPF103より出力されるY、信号
、I MH,の通過周波数帯域を有するLPF106よ
り出力されるY2信号を減算し1色差線順次信号C、/
CBは減算器109から、色差線順次信号C,/CRは
減算器110から出力される。
次にサンプルホールド回路111,112において、第
21図(a)、(b)に示したC 、、C11のサンプ
ルパターンとなるようにサンプリングされ、加算器11
5,117に供給される。このサンプリングクロックは
、クロック発生部113より供給される。
そして加算器115,117において、Y信号と同様に
位相基準信号か付は加えられる(但し、C信号の位相基
準点はY信号の位相基準点と同位置てなくてもよい)。
加算器115,117より出力された信号は、0.75
MH2の通過周波数帯域を有するLPFII9.120
及びガンマ補正回路(γ。)122゜124を経て、S
v記録プロセス回路126゜127へ入力される。
その後、上述のようにTBC用基準信号frとID信号
発生器135により発生されたID信号か加算器12B
、129て加算され、2chヘット132,133によ
り記録媒体134に記録される。尚、ID信号は13f
8のキャリア信号をディジタルデータによりD P S
 K (DifferentialPhase 5hi
ft Keying)変調した信号て、公知のS■フォ
ーマットに準しだものである。
次に、CHSV再生装置の構成について述べる。
第24図はCHSV再生装置の構成を示す図である。
磁気ディスク201から202により再生される信号は
、プリアンプ203を経てSv再生プロセス回路204
及びLPF230の両者へ入力される。
S■再生プロセス回路204ては、入力される再生信号
からFM−Y、FM−C(第23図参照を周波数分離し
、それぞれに対しFM復調、デイエンファシス等を施す
ことにより、再生Y、再生C信号を出力する。
次段の逆ガンマ補正回路(γY−”)206 。
(γc−’)207は、それぞれ記録時に伝送路γY。
γ。補正か施された信号を元の信号に戻すための回路で
ある。そして、該(γY−”) 206 、(γ。−1
)207により補正され、LPF208を通ったY信号
はA/D変換器213及び同期分離回路21O1Y信号
用サンプリングクロック発生回路211に、LPF20
9を通ったC信号はA/D変換器214、C信号用サン
プリングクロック発生回路212に入力される。
次に、再生時の再サンプリングクロラフの発生方法につ
いて述べる。
一方BPF205により再生信号より分離されるT B
 C(Time Ba5e Corrector)用パ
イロ・ント信号frは、Y信号用サンプリングクロック
発生回路211.C信号用サンプリングクロック発生回
路212に入力される。Y用サンプリングクロック発生
回路211は、p 1,1. (phBse Lock
edLoop)回路を有し、該PLL回路においてパイ
ロット信号f、と位相同期し、かっY信号用再サンプリ
ングクロックと等しい周波数のクロックfs3(Y)を
形成する。
また、Y信号用再サンプリングクロック発生回路211
は位相制御回路も有しており、前述のようにして形成さ
れた再サンプリンククロックfsff(Y)の位相制御
を行い、再生Y信号中に付加されている前述のY信号サ
ンプリング位相基準信号の位相基準点と位相か一定関係
にあるY信号用再サンプリングクロックfs<(Y)を
形成し、出力する。一方C信号用サンプリングクロック
発生回路212では、前記Y信号用サンプリングクロッ
ク発生回路211と同様に内部のPLL回路においてパ
イロット信号f、と位相同期し、かつY信号用再サンプ
リングクロックの1/8の周波数と等しい周波数のクロ
ックfs3(C)を形成する。
また、C信号用サンプリングクロック発生回路212は
位相制御回路も有しており、前述のようにして形成され
た再サンプリングクロックflint(C)の位相制御
を行い、再生C信号中に付加されている前述のC信号の
サンプリング位相基準信号の位相基準点と位相か一定関
係にあるC信号再サンプリングクロックfs、(C)を
形成し、出力する。
第24図のA/D変換器213,214ては上述のよう
に発生された再サンプリンククロックfs< (y)、
 fs< (C)をクロックとして、Y信号及びC信号
をA/D変換し、画像メモリ215へ書込む。この際、
画像メモリ215に対する書込みアドレスはアドレス発
生器217,218により発生される。
また第24図に示したCHSV再生装置ては、上述のよ
うな再生動作を、磁気ディスク201上の4本のトラッ
ク(第1〜第4)の全てに対して行い、磁気ディスク2
01上の4本のトラックに記録されている全てのサンプ
ル値を、第24図の画像メモリ215内に格納する。
その後、画像処理回路216により、画像メモリ215
内のサンプル値データを用いて、補間処理及びC信号デ
ータの並べかえを行う。また、この際、Y信号に対して
は、2次元ディジタルフィルタにより2次元空間周波数
の低域成分を取出すLPF処理を行いYLを得る。そし
て(Y−YL)の演算を行い、Y信号のサンプル値デー
タの高域成分Y8を得る。従って、最終的にはY、。
Y t、 、 C+t 、 Caの4種のデータが画像
メモリ215内に存在することになる。
以上のような処理が終了した後1画像メモリ215内の
各データは所定のクロックレートで、アドレス発生器2
17,218により指定される読出しアドレスに従って
所定の順序で読出される。
このようにして画像メモリ215により読出されるy、
、yL、cR,c、信号の中のY L、 CR、CC信
号は、マトリクス回路219に3いてRL、GR。
BL、信号に変換される。そして、加算器220〜22
2においてYNと加算が行われ、加算器220.221
,222からは(RL +YN)。
(GL +Y11)、(BL +YN)信号か出力され
る。
そして、加算器220,221,222より出力された
信号は、A/D変換器223〜225においてアナログ
信号に変換され、それぞれR2O,B信号として出力さ
れる。
尚、再生信号に多重されているID信号はLPF230
により分離された後、IDデコーダ231てデコートさ
れる。
次に第24図に示したCHSV再生装置の画像処理回路
216により行われる補間処理について説明する。
尚、Y信号についての補間処理については前述と同様で
あるのて詳細な説明はを省略し、ここではC信号につい
ての補間処理について説明する。
C信号の場合は、記録時にY信号の1/8の帯域に制限
され、更に線順次化されて記録されている事により第2
1図(a)、(b)に示すように、有効サンプル値デー
タ(図中の○印)か水平方向16サンプル間隔毎、垂直
方向2ライン間隔毎にオフセット配置されている。そし
て、画像処理回路216ては有効サンプル値データを用
いて無効サンプル値データ(図中の・印)を補間して行
く。
すなわち、画像処理回路216て行われる補間方法は画
像の垂直方向の補間処理と、水平方向の補間処理とを別
々に行う。
まず、垂直方向の補間処理は4ライン間隔毎に位こする
有効サンプル値データの平均値を用いて、前記補間サン
プル値データと有効サンプル値データとの間の無効サン
プル値データを補間し、有効サンプル値データか水平方
向8サンプル間隔となるように補間処理される。
次に水平方向の補間処理が行わるが、該水平方向の補間
処理は前述のように垂直方向の補間処理により補完され
た有効サンプル値データを用いて該有効サンプル値デー
タの間の7個の無効サンプル値データを線形補間する。
すなわち、本実施例のCHSV再生装置の画像処理回路
216におけるC信号の水平方向の補間処理に用いられ
るディジタル補間フィルタは第1図に示すように構成さ
れている。
第1図に示したディジタル補間フィルタは、lサンプル
遅延線28〜2hと加算器33〜3cと、ビットシフト
回路4a〜4cと、スイッチ58〜5dとにより構成さ
れており、係数乗算器を用いずに構成する事か回旋であ
る。
第1図において、まず、スイッチ5dは図中のA側に接
続され、8サンプル間隔毎に存在する有効サンプル値デ
ータを用いて、4サンプル間隔毎に有効サンプル値デー
タか存在するように補間処理か行われる。
すなわち、第1図の入力端子lには、前述のようにして
垂直方向の補間処理により形成された有効サンプル値デ
ータか画像メモリ215より入力され、入力されたデー
タは1サンプル遅延線2a〜2hによりそれぞれ1サン
プル期間遅延される。
従って、入力端子lに画像メモリ215から有効サンプ
ル値データか入力される場合に1サンプル遅延線2hか
らはすてに入力された有効サンプル値データか出力され
る事になり、加算器3aではこれら2つの有効サンプル
値データが加算され、更にビットシフト回路4aにおい
て、加算器3aより出力されるデータを下位ビット側に
1ビツトシフトし、出力する事により、該ビットシフト
回路4aからは加算器3aより出力されるデータの局の
値を表すデータ、すなわち、前記二つの有効サンプル値
データの平均値データかが出力されスイッチ5aのA端
子に供給される。
一方、スイッチ5aのB端子にはlサンプル遅延線2d
の出力か供給されており、入力端子1に画像メモリ21
5から有効サンプル値データか入力される期間中、スイ
ッチ5aをA端子側に接続し、該期間以外はB端子側に
接続する裏により、8サンプル間隔毎に存在する有効サ
ンプル値データの中間に位置する無効サンプル値データ
を、期間的に前後する有効サンプル値データの平均値を
表わすデータにより補間し、スイッチ5a、5dを介し
て出力端子6からは4サンプル間隔毎に有効サンプル値
データか出力され画像メモリ215に供給され、記憶さ
れる。
そして、上述の補間処理が画像メモリ215に記憶され
ている1画面分のC信号に対して行われた後、第1図の
スイッチ5dは図中のB側に接続され、4サンプル間隔
毎に存在する有効サンプル値データを用いて、2サンプ
ル間隔毎に有効サンプル偵データが存在するように補間
処理か行われる。
すなわち、if図の入力端子lには前述のようにして4
サンプル間隔毎に有効サンプル値データか存在するよう
に補間処理された有効サンプル値データが画像メモリ2
15より入力され、入力されたデータはlサンプル遅延
線28〜2dによりそれぞれlサンプル期間遅延される
従って、入力端子に画像メモリ215から有効サンプル
値データか入力される場合に1サンプル遅延線2dから
はすてに入力された有効サンプル値データが出力される
ことになり、加算器3bてはこれら2つの有効サンプル
値データか加算され、更にビットシフト回路4bにおい
て加算器3bより出力されるデータを下位ビット側に1
ビツトシフトし、出力することにより、該ビットシフト
回路4bからは加算器3bより出力されるデータの鍔の
値を表すデータ、すなわち、前記2つの有効サンプル値
データの平均値データが出力されスイッチ5bのA端子
に供給される。
一方、スイッチ5bのB端子には!サンプル遅延線2b
の出力か供給されており、入力端子lに画像メモリ21
5から有効サンプル値データか入力される期間中、スイ
ッチ5bをA端子側に接続し、該期間以外はB端子側に
接続する事により。
4サンプル間隔毎に存在する有効サンプル値データの中
間に位置する無効サンプル値データを、時間的に前後す
る有効サンプル値データの平均値を表すデータにより補
間し、スイッチ5b、5dを介して出力端子6からは2
サンプル間隔毎に有効サンプル値データが出力され画像
メモリ215に供給され、記憶される。
そして、上述の補間処理か画像メモリ215に記憶され
ている1画面分のC信号に対して行われた後、第1図の
スイッチ5dは図中のC側に接続され、2サンプル間隔
毎に存在する有効サンプル値データを用いて全サンプル
位置毎に有効サンプル値データか存在するように補間処
理が行われる。
すなわち、第1図の入力端子には前述のようにして2サ
ンプル間隔毎に有効サンプル値データか存在するように
補間処理された有効サンプル値データか画像メモリ21
5より入力され、入力されたデータはlサンプル遅延線
2a、2bによりそれぞれlサンプル期間遅延される。
従って、入力端子1に画像メモリ215から有効サンプ
ル値データか入力される場合に1サンプル遅延線2bか
らはすてに入力された有効サンプル値データか出力され
ることになり、加算器3cてはこれら2つの有効サンプ
ル値データが加算され、更にビットシフト回路4Cにお
いて、加算器3Cより出力されるデータを下位ビット側
に1ヒツトシフトし、出力することにより、該ヒツトシ
フト回路4Cからは加算器3Cより出力されるデータの
局の値を表すデータ、すなわち、前記2つのサンプル値
データの平均値データか出力され、スイッチ5cのA端
子に供給される。
一方、スイッチ5CのB端子には1サンプル遅延線2a
の出力か供給されており、入力端子1に画像メモリ21
5から有効サンプル値データか入力される期間中、スイ
ッチ5CをA端子側に接続し、該期間以外はB端子側に
接続することにより、2サンプル間隔毎に存在する有効
サンプル値データの中間に位置する無効サンプル値デー
タを時間的に前後する有効サンプル値データの平均値を
表すデータにより補間し、スイッチ5c、5dを介して
出力端子6からは全サンプル位置毎に有効サンプル値デ
ータが出力され画像メモリ215に供給され、記憶され
る。
以上のように本実施例においては記録時にC信号をY信
号の周波数帯域を1/8として記録しているため、再生
時の補間処理に使用されるディジタル補間フィルタを係
数乗算器を使用せずに構成することかでき2該ディジタ
ル菊間フィルタの構成を簡略化することかてきる。
また、前述のようにC信号の周端数帯域を狭帯域化して
記録するようにしたことにより、記録時にY信号とC信
号との間の周波数帯域に多重されるTBC用のパイロッ
ト信号の周波数を下げる(すなわち、Y信号より遠ざけ
る)ことかてき、該パイロット信号のY信号に対する漏
れ込みを減少させ、再生画像信号の劣化か抑えることか
てきる。
尚、上述のようにC信号な狭帯域化して記録しても、C
信号はあまり解像度を必要とせず、また、第24図に示
すように画像信号の復元時にC信号にはY信号の高域周
波数成分か加算されるのて、C信号の狭帯域化による再
生画像の劣化は目立たない。
[発明の効果] 以上説明して来たように、本発明によれば、構成の簡略
化を図ることかてき、また画像信号を劣化させることな
く安定して記録再生することかてきる画像信号記録再生
システムを提供することかできるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのCH3V再生装置の
画像処理回路におけるC信号の水平方向の補間処理に用
いられるディジタル補間フィルタの構成図である。第2
図はサンプル値のアナログ伝送システムを説明するため
の図、第3図はサンプル値のアナログ伝送の原理を説明
するための図、第4図は伝送特性を示した図、第5図は
CH5V方式に基づき磁気ディスクに記録されるY信号
のサンプル点を示した図、第6図はCHSV方式に基づ
き磁気ディスク上に画像信号を記録した場合の記録パタ
ーンを示した図、第7図はY信号、C,(R−Y)信号
及びCB(B−Y)信号のそれぞれの記録サンプルパタ
ーンを示した図、第8図は磁気ディスク上の各トラック
に記録される画像信号の周波数アロケーションを示した
図、第9図はCH3V方式における従来の記録装置のブ
ロック図、第1θ図はCHSV方式の記録ステラフを示
した図、第11図は位相基準信号追加後のY信号波形図
、第12図は使用するカラーフィルタの構成例を示した
図、第13図は撮像部のブロック図、第14図はMOS
形固体撮像素子の構成を示した図、第15図はCHSV
方式における従来の再生装置のフロック図、第16図は
Y信号及びC信号用基準信号の関係を示した図、第17
図は画像メモリに記憶されるY信号のデータ配置を示し
た図、−第18図はY信号の補間処理に用いられるディ
ジタル補間フィルタの構成図、第19図は画像メモリに
記憶されるC信号のデータ配置を示した図、第20はC
信号の水平方向の補間処理に用いられるディジタル補間
フィルタの構成図、第21図は本発明の一実施例として
のCHSV記録装置により磁気ディスクに記録されるC
 、(R−Y)信号、CB(B−Y)信号の記録サンプ
ルパターンを示した図、第22図は本発明の一実施例と
してのCHSV記録装置のブロック図、第23図は第2
2図に示した記録装置により磁気ディスク上の各トラッ
クに記録される画像信号の周波数アロケーションを示し
た図、第24図は本発明の一実施例としてのCH3V再
生装置のブロック図である。 図中。 2a〜2h:1サンプル遅延線 3a〜3c:加算器 4a〜4c:ビットシフト回路 5a〜5d、スイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 輝度信号と色信号とにより構成される画像信号を、夫々
    サンプリングする事により形成されるサンプリング画像
    信号を記録媒体に記録し、該記録媒体より再生されるサ
    ンプリング画像信号を用いて基の画像信号を復元するシ
    ステムにおいて、輝度信号の有する周波数帯域と色信号
    の有する周波数帯域との比がm:1である場合に、サン
    プリング輝度信号の周波数帯域とサンプリング色信号の
    周波数帯域との比をn(n>m、nは2の倍数):1に
    設定してサンプリングを行う事によりサンプリング画像
    信号を形成し、記録媒体に記録する様に構成した事を特
    徴とする画像信号記録再生システム。
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