JPH0346491A - ビデオ信号処理装置 - 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］ 本発明は、ビデオ信号処理装置に関し、特に色差信号の
高周波域を非線形強調して伝送するビデオ信号処理装置
に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、カラービデオ信号を磁気記録媒体に記録再生す
る装置においては、限られた面積内にできるだけ長時間
のビデオ信号を記録再生するためＬ７増／ｙ　ｆｐ　Ｔ
本＾４　ｆｐ七ｈプク、１スその１つの手法として、比
較的視覚上の画像品質に影響が少ない色信号については
、２種の色差信号を各ライン後とに交互に間引いて線順
次色差信号として記録する手法が知られている。

また、ビデオ信号を記録媒体上に記録する際にその高周
波域の劣化を防止するため、記録時に高周波域の強調を
行ない、再生時にその逆の処理を行なう、所謂エンファ
シス、デイエンファシス処理についても知られている。

更に、特に色信号についてはそのダイナミックレンジを
有効に利用するためにレベルに応じて強調量を切換える
非線形エンファシス、デイエンファシス処理を行なう手
法も知られている。

第３図は色差信号の線順次化処理並びに非線形エンファ
シス、デイエンファシス処理を行なう従来の磁気記録再
生装置の概略構成を示す図である。

第３図において、２１．２２は夫々色差信号が入力され
る端子であり、入力された２種の色差信号は夫々非線形
エンファシス回路（以下ＮＬＥと称する）２３．２４に
供給される。該回路２３゜２４は色差信号の高周波域を
そのレベルに応じて定められた割合で強調し、線順次化
処理回路（以下ＬＳＣ回路と称する）２５に供給する。

ＬＳＣ回路２５は、ＮＬＥ２３．２４を介し介して得た
複数をライン毎に交互に出力し、線順次色差信号として
磁気記録再生系２７に出力する。尚、本図は説明の簡単
のため、輝度信号については特に図示していないが、当
然この線順次色差信号と共に記録媒体上に記録されるも
のである。

磁気記録再生系２７にて再生された線順次色差信号はＬ
ＳＣ回路２９に入力され、所謂同時化処理が行なわれる
。即ち、１ラインおきに得られる色差信号から全ライン
の色差信号を形成する処理が、上記２種の色差信号の夫
々について行なわれる。こうして得られた２種の色差信
号は夫々非線形デイエンファシス回路（以下ＮＬＤＥと
称する）３１．３２に供給され、強調されていた高周波
成分が圧縮されてのち、出力端子３３．３４がら出力さ
れる。

上述の如く構成することによって、周波数が高くレベル
の低い色差信号については充分に強調されて記録再生さ
れることになり、磁気記録再生系における劣化を低減す
ることが可能である。

［発明が解決しようとしている問題点］ところで、線順
次化処理は画像の垂直方向のサンプリング周波数を低く
していることに外ならず、この線順次化処理の前に画像
の垂直方向について元信号の帯域をナイキスト周波数以
下に制限しておき、折返し歪を抑えることが望ましい。

しかしながら、第３図のＬＳＣ回路２５にて上述の如き
垂直方向についての帯域制限を行なうと、元画像の垂直
解像度の高い部分においては非線形エンファシス処理さ
れた信号のレベルが変化してしまうことがある。周知の
様にＮＬＥにおいては信号のレベルに応じてその強調量
が大きく異なるため、このようにＮＬＥの後段でレベル
が変化した場合にはＮＬＤＨにおける高周波域の減衰量
がＮＬＥにおける高周波域の強調量と対応しなくなり、
元信号が正確に復元できなくなってしまう。

上述の如き背景下において、本発明においては線順次色
差信号に折返し歪を発生させることなく、且つ、ダイナ
ミックレンジの有効利用が可能なエンファシス処理が行
なえるビデオ信号処理装置を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ 斯かる目的化において、本発明によれば複数の色差信号
を線順次化して伝送路に伝送するビデオ信号処理装置に
おいて、夫々少なくとも画面の垂直方向についての帯域
を制限するフィルタを介して得た複数の色差信号を線順
次化し、非線形エンファシス回路で線順次化され介して
得た複数の高周波域の非線形強調を行なった後、伝送路
に伝送する構成とした。

また、本発明によれば、複数の色差信号を線順次化して
伝送路に伝送し、該伝送路から線順次化され介して得た
複数を復元するビデオ信号処理装置において、夫々少な
くとも画面の垂直方向についての帯域を制限するフィル
タを介して得た複数の色差信号を線順次化し、非線形エ
ンファシス回路で線順次化され介して得た複数の高周波
域の非線形強調を行なった後、伝送路に伝送し、前記伝
送路から得られた線順次色差信号の高周波域を非線形デ
イエンファシス回路で非線形圧縮を行なった後、同時化
する構成としている。

［作用］ 上述の如きビデオ信号処理装置の構成によれば、非線形
エンファシス回路で高域が強調された信号のレベルが変
化することが無（、元信号が正確に復元でき、且つ、唯
１つの非線形エンファシス回路で線順次色差信号のエン
ファシス処理を実現できる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例としての磁気記録再生装置
の要部概略構成を示す図である。尚、第１図は、本発明
の要部をなす線順次色差信号の処理部のみを示している
。

図中、１．１５は夫々デジタル色差信号Ｐ１．ｌ。

Ｐ、の入力される端子、３は入力され介して得た複数Ｐ
Ｒ，ＰＢに画像の垂直方向についての帯域制限を行なっ
た後これらを線順次化する線順次フィルタ回路（以下、
ＬＳＣフィルタと称する）、５はＮＬＥ、７は磁気記録
再生系、９はＮＬＤＥ、１１は線順次色差信号中の色差
信号Ｐ、、Ｐ、に対しＬＳＣフィルタ３に対応するフィ
ルタリング処理を施すことにより全ラインの色差信号Ｐ
Ｒ１Ｐ８を出力するＬＳＣフィルタ、１３．１７は夫々
色差信号Ｐ。、ｐＨが出力される端子である。

端子１，１５に入力されたデジタル色差信号Ｐ、、Ｐ、
はＬＳＣフィルタ３に供給される。第６図はこのＬＳＣ
フィルタ３の具体的な構成例を示す図であり、２０１，
２０９は夫々色差信号Ｐ、、Ｐ、の入力される端子であ
る。人力され介して得た複数Ｐ、ｌ、Ｐａは夫々画像の
垂直方向について帯域制限を行なう帯域制限フィルタ（
ＢＰＦ）２０３．２１１に供給される。ＢＰＦ２０３゜
２１１の出力はスイッチング回路２０５に供給され、該
スイッチング回路２０５は１水平走査期間毎に帯域制限
され介して得た複数Ｐ、、Ｐ、を交互に端子２０７に出
力する。

第７図（Ａ）〜（Ｅ）は第６図番部の動作を説明するた
めの図で、○は色差信号Ｐ、ｌの画素、×は色差信号Ｐ
８の画素を示す。また、各横線は夫々水平走査線を示し
、図中上から順に記録再生するものとする。

第７図（Ａ）は端子２０１に入力され介して得た複数Ｐ
Ｒの画素、第７図（Ｂ）は端子２０９に入力され介して
得た複数Ｐ８の画素を示しており、第７図（Ｃ）、（Ｄ
）は夫々これらがフィルタリングされていぐ過程を示す
。即ち、ＢＰＦ２０３゜２１１では、ある画素に対して
その垂直方向に隣り合う画素を含む演算を行ない、これ
らを所定の重み付けにて加算したデータを生成すること
によりフィルタリングされた画素を得る。

この演算を全ての画素について行なうことによりＢＰＦ
２０３．２１１からはフィルタリングされ介して得た複
数ｐＨ，Ｐ！ｌが出力される。

笛Ｃ内ハｐＤ「つｎ９　り１１ハ量碧甜伺１ル笛Ｑ図に
示す。第８図において２４１はデジタル色差信号の入力
端子、２４３，２４５は夫々水平走査線間遅延線、２４
９，２５１，２５３は夫々所定の係数を乗算する係数器
、２５７は加算回路、２５９は加算回路２５７の出力を
フィルタリング出力として出力する端子である。

フィルタリングされ介して得た複数Ｐ、、Ｐ、はスイッ
チング回路２０５に供給され、１ライン毎にＢＰＦ２０
３とＢＰＦ２１１の出力を交互に出力することにより第
７図（Ｅ）に示す如き線順次色差信号を得る。

上述の如くしてＬＳＣフィルタ３から出力された線順次
色差信号はＮＬＥ５に供給される。第４図はＮＬＥ５の
一具体例を示す図で、アナログ回路で構成した場合の例
を示す。図中、１０１は信号の入力端子、１０３はＣ，
Ｒ素子による微分回路であり、バイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）を構成している。１０５は非線形増幅器（以下、Ｎ
ＬＡと称する）でありこのＮＬＡ１０５は例えばダイナ
−は竺２田いト釉初；浦旧倣プ埋畔ア身ス入力端子１０
１に入力された信号ＸはＨＰＦ１０３に供給され、その
高周波成分が分離される。この高周波成分はＮＬＡ１０
５に供給され振幅圧縮される。このＮＬＡ１０５による
振幅特性を第５図（Ａ）に示す。第５図（Ａ）から明ら
かな様にこのＮＬＡ１０５は入力信号レベルが大きいと
きには出力レベルが制限されるような入出力特性を有し
ている。

このＮＬＡ１０５より得られた出力信号ｙは加算器１０
７により入力信号Ｘと加算され、高域強調された出力信
号Ｚとして出力端子１０９から出力される。この出力信
号は第５図（Ｂ）に示す様に入力信号のレベルに応じて
高域強調量が異なる信号となっており、非線形エンファ
シス特性が得られたことになる。

尚、第４図のＮＬＥと同様の特性を有し、入出力をデジ
タル信号とするデジタルＮＬＥ回路も同様に構成できる
。例えば、ＨＰＦ１０３をデジタルフィルタ、ＮＬＡ１
０５を非線、形特性を出力再給なルックアップテーブル
で構成すれば、入出力信号をデジタル信号にできる。

このＮＬＥ５の出力は磁気記録再生系７に供給されて、
記録媒体上に記録される。

磁気記録再生系７で再生された信号はＮＬＥ５とは逆特
性のＮＬＤＥ９に供給され、高域成分が抑圧される。尚
、ＮＬＤＥ９は第４図のＮＬＥと同様の考え方で構成で
きるので、その具体的な構成についての説明は省略する
。これによってＳ／Ｎの良好な線順次色差信号を得、こ
の線順次色差信号はＬＳＣフィルタ１１に供給される。

ＬＳＣフィルタ１１では、各色差信号ＰＲ。

Ｐ、が１ラインおきに第８図に示すようなフィルタに供
給され、全ラインの色差信号ｐ、Ｉ、ｐ、が出力される
。

上述の如く、第１図に示す磁気記録再生装置においては
、ＮＬＥ５からＮＬＤＥ９に至る過程で信号レベルに変
化が生じることが無く、ＮＬＤＥ９においては、フィル
タリングされた線順次色差信号が正確に復元できること
になる。また、ＮＬＥ５及びＮＬＤＥ９は夫々１つ用意
すればよく、回路構成上も簡略化できている。

第２図は本発明を適用したＶＴＲの全体の構成を示す図
であり、第２図（Ａ）は記録系の構成、第２図（Ｂ）は
再生系の構成を示す。図中３０１はアナログ輝度信号の
入力端子、３０３，３０５は夫々アナログ色差信号ｐＨ
，Ｐａの入力端子であり、これらの信号はアナログ−デ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器３０７，３０８，３０９に供給
され夫々デジタル化される。

デジタル色差信号Ｐ＊、ＰａはＬＳＣフィルタ３１５に
供給され、第６図に示す様な回路によって画像の垂直方
向についての帯域制限を行なった語、線順次化される。

ＬＳＣフィルタ３１５からの線順次デジタル色差信号は
ＮＬＥ３１１に供給され、デジタル信号を入出力とする
前述の非線形高域強調処理が施される。非線形高域強調
された線順次デジタル色差信号とＡ／Ｄ変換器３０７か
らのデジタル輝度信号とはフレームメモリ３１７に入力
される。フレームメモリ３１７は輝度信号線順次色差信
号を夫々時間軸圧縮して、時分割多重したのち、単一系
統の情報量を減少させるべく２系統の信号に分割する。

この２系統の信号はデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換
器３１９，３２１でアナログ信号とされた後、エンファ
シス回路３２３，３２５に供給される。エンファシス回
路３２３，３２５では、輝度信号と線順次色差信号が多
重された信号の高周波域を強調し、ＦＭ変調回路３２７
，３２９に入力する。こうしてＦＭ変調された２系統の
アナログ信号は記録アンプ（ＲＡ）３３１，３３３磁気
記録再生ヘッド３３５，３３７を介して記録媒体である
磁気テープ３３９上に記録されていく。

再生時においては、磁気テープ３３９から記録再生ヘッ
ド３３５，３３７により再生された２系統の信号が再生
アンプ３３５，３３７にて増幅され、ＦＭ復調回路３４
５，３４７に入力される。

ＦＭ復調回路３４５，３４７の出力はエンファシス回路
３２３，３２５と逆の特性を有するデイエンファシス回
路３４９，３５１に供給され、その高周波成分が圧縮さ
れる。このデイエンファシス回路３４９，３５１の出力
はＡ／Ｄ変換器３５３．３５５にてデジタル信号とされ
、フレームメモリ３５７に入力される。フレームメモリ
３１７ではフレームメモリ３１７とは逆にこれらを単系
統の信号とされた後、輝度信号及び線順次色差信号を夫
々時間軸伸長して、デジタル輝度信号と線順次デジタル
色差信号とを並列に出力する。

デジタル輝度信号についてはＤ／Ａ変換器３６５にてア
ナログ信号とされた後、端子３７１から出力する。また
、線順次デジタル色差信号はＮＬＤＥ３６１によりＮＬ
Ｅ３１１とは逆の非線形高域圧縮処理が行なわれ、ＬＳ
Ｃフィルタ３５９に供給される。この時点でＬＳＣフィ
ルタ３１５から出力された線順次デジタル色差信号がほ
ぼ正確に復元できる。

ＬＳＣフィルタ３１５では前述した様に各デジタル色差
信号ｐ、、ｐ、が分離され、全ラインのデジタル色差信
号ｐ、、ｐ、が出力される。このデジタル色差信号ｐＲ
，ｐ、はＤ／Ａ変換器３６７．３６９に供給され、アナ
ログ化されて出力端子３７３．３７５から出力される。

第２図（Ａ）、（Ｂ）に示したＶＴＲによれば、輝度信
号色差信号の何れに付いても同一の回路にて高域強調で
きる上に、２種の色差信号について同一の回路で非線形
高域強調できるので、回路構成が簡単であり、且つ、Ｎ
ＬＥ３１１とＮＬＤＥ３６１の間で信号レベルが変換さ
れることが無く、正確にもとの色差信号が復元できる。

尚、上述の各実施例は、記録媒体にビデオ信号を伝送す
る場合について説明したが、一般に雑音の多い伝送路に
ビデオ信号を送信する場合に本発明は適用可能なもので
あ利、特許請求の反におけるる。

［発明の効果Ｊ 以上説明した様に、本発明のビデオ信号記録装置及びビ
デオ信号処理装置によれば、線順次色差信号に折返し歪
を発生させることなく、且つ、ダイナミックレンジの有
効利用が可能なエンファシス処理が行なえるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての磁気記録再生装置の
要部概略構成を示す図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明を適用したＶＴＲの全体
の構成を示す図、 第３図は色差信号の線順次化処理並びに非線形エンファ
シス、デイエンファシス処理を行なう従来の磁気記録再
生装置の概略構成を示す図、 第４図は第１図中のＮＬＥの一具体例を示す図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は第４図のＮＬＥの特性を示す図
、 第６図は第１図のＬＳＣフィルタの具体的な構成例を示
す図、 第７図（Ａ）〜（Ｅ）は第６図番部の動作を説明するた
めの図、 第８図は第６図のＢＰＦの構成例を示す図である。 図中、３は垂直方向の帯域制限及び線順次化を行なう線
順次フィルタ回路、５は非線形エンファシス回路、７は
磁気記録再生系、９は非線形デイエンファシス回路、１
１は同時化処理を行なう線順次フィルタ回路である。 第３０ ｚ７ 第４図 第５回（Ａ） 入力レヘＩし啼 入力レベｌし 男７図（Ａ） 夷７図（□ 鳩７図（Ｃ） 第７図（Ｄ） 夷７籍（Ｅ） 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の色差信号を線順次化して伝送路に伝送する
   装置において、夫々少なくとも画面の垂直方向について
   の帯域を制限するフィルタを介して得た複数の色差信号
   を線順次化し、非線形エンファシス回路で線順次化され
   た色差信号の高周波域の非線形強調を行なった後、伝送
   路に伝送することを特徴とするビデオ信号処理装置。
2. （２）高周波域の非線形強調を行なった線順次色差信号
   と輝度信号とを時分割多重し、該時分割多重された信号
   の高周波域の強調を行なった後、伝送路に伝送すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のビデオ信
   号処理装置。
3. （３）複数の色差信号を線順次化して伝送路に伝送し、
   該伝送路から線順次化された色差信号を復元する装置に
   おいて、夫々少なくとも画面の垂直方向についての帯域
   を制限するフィルタを介して得た複数の色差信号を線順
   次化し、非線形エンファシス回路で線順次化された色差
   信号の高周波域の非線形強調を行なった後、伝送路に伝
   送し、前記伝送路から得られた線順次色差信号の高周波
   域を非線形デイエンファシス回路で非線形圧縮を行なっ
   た 後、同時化することを特徴とするビデオ信号処理装置。