JPH04245064A - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

ビデオ信号処理装置

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JPH04245064A
JPH04245064A JP3010563A JP1056391A JPH04245064A JP H04245064 A JPH04245064 A JP H04245064A JP 3010563 A JP3010563 A JP 3010563A JP 1056391 A JP1056391 A JP 1056391A JP H04245064 A JPH04245064 A JP H04245064A
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JP
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noise
video signal
circuit
amplitude
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JP3010563A
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Yukihiko Ozaki
尾崎 行彦
Eiji Moro
栄治 茂呂
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号処理装置に関
し、特にノイズ除去回路の特性を好適に切り換える方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の家庭用ビデオテープレコーダ(以
下、VTRと略す)の再生ブロックには、たとえば持木
一明監修、グループU著「ビデオ技術ハンドブック」電
波新聞社発行、第76頁に記載されているように、ノイ
ズ除去回路が設けられている。また、ノイズ除去回路の
動作に関しても、同文献の第85頁から第87頁に記載
されている。以下、従来のVTR再生処理およびノイズ
除去回路動作について、NTSC方式家庭用VTRを例
にとって説明する。
【0003】VTRの再生系ブロックを図8に示す。図
8において、1は磁気テープ、2は再生磁気ヘッド、3
はロータリートランス、4は再生アンプ、5はローパス
フィルター、6は周波数高域変換回路、7はバンドパス
フィルター、8はハイパスフィルター、9はFM復調器
、10はローパスフィルター、11はノイズ除去回路、
12はFM信号振幅検出回路、14はオートトラッキン
グマイコン、15はシステムコントロールマイコン、1
6はキャプスタンサーボ回路、17はキャプスタンモー
タ、18は合成部である。磁気テープ1にFM変調記録
された磁気信号は、再生磁気ヘッド2により電気信号に
変換して取り出され、ロータリートランス3を経て、再
生アンプ4で増幅される。再生アンプ4で増幅された信
号は、一方ではハイパスフィルター8に送られ、およそ
1.3MHz以上の帯域に広がる輝度信号のみが後段に
送られる。再生アンプ4の出力は、他方ではローパスフ
ィルター5に送られて、およそ1.3MHz以下の帯域
に広がる色信号のみが後段に送られる。ハイパスフィル
ター8で低域色信号を除くことにより得られた輝度FM
信号は、FM復調器9によりFM信号からビデオ信号に
復調され、さらにローパスフィルター10でおよそ3M
Hz以上の不要帯域成分が除去される。
【0004】ローパスフィルタ10から出力される信号
には、信号成分に加えてノイズ成分が重畳されているが
、一般に、ノイズ成分は信号レベルに加えて微小なレベ
ルで存在している。この特徴に着目して、前記ノイズ成
分のみを効果的に除去する手段として用いられているの
が、ノイズ除去回路11であり、ローパスフィルター1
0の後段に設置され、その出力は合成部18にて色信号
と合成された後、コンポジットビデオ信号として出力さ
れる。図8において他方、ローパスフィルター5により
取り出された、およそ629kHz±500kHzの帯
域を有する低域変換色信号は、周波数高域変換回路6及
びバンドパスフィルター7により、およそ3.58MH
z±500kHzの帯域を有する高域色信号に再変換さ
れ、合成部18に入力される。
【0005】また、VTRの再生系ブロックには、他に
オートトラッキング機能部がある。これは、図8におい
て、前記FM信号振幅検出回路12、オートトラッキン
グマイコン14、システムコントロールマイコン15、
キャプスタンサーボ回路16、キャプスタンモータ17
により構成される。再生アンプ4から出力されたFM信
号の振幅は、FM信号振幅検出回路12により信号振幅
に応じたDC電位情報に変換され、オートトラッキング
マイコン14に入力される。オートトラッキングマイコ
ン14では入力されるDC電位情報に基づいて、再生F
M信号振幅が最大になるような最適トラッキング位相を
判断し、その結果をシステムコントロールマイコン15
に送信する。システムコントロールマイコン15ではV
TRの状態管理を行なっており、テープ挿入直後等のオ
ートトラッキング動作が必要とされる時に、オートトラ
ッキングマイコン14から送信されてくる情報をキャプ
スタンサーボ回路16に送る。キャプスタンサーボ回路
16はこの情報に基づいてキャプスタンモータ17に制
御信号を送り、その結果、再生磁気ヘッド2が磁気テー
プ1上に記録された記録トラックパターンを正しくトレ
ースするように、磁気テープ1の走行速度が自動制御さ
れる。
【0006】次にノイズ除去回路11について、その動
作原理を説明する。家庭用VTRの場合には、視覚的に
許容できれば、必ずしも放送用VTRのように信号を忠
実に再生する必要はないので、以下に述べるノイズを除
去する方法が従来より用いられている。図9に図8のノ
イズ除去回路11の構成の一例を示すブロック図を示す
。図9において19は入力端子、20はフィルタ、21
は増幅器、22はリミッタ、23はレベル合わせ回路、
24は減算回路、25は出力端子である。入力端子19
より入力された再生ビデオ信号は、一方では減算回路2
4のプラス端子に入力され、他方ではフィルタ20に入
力される。入力端子19より入力される再生ビデオ信号
はFM復調によって得られる信号であるため、FM特有
の三角ノイズと呼ばれるノイズの性質により、高域成分
により多くのノイズ成分が重畳されている。このノイズ
を効果的に除去するために、フィルタ20には通例ハイ
パスフィルタを用いる。フィルタ20を通過した高域成
分は、増幅器21において適度に増幅された後に、リミ
ッタ22によって振幅制限される。ここでリミッタ22
の振幅制限のしきい値は、通常の信号成分対ノイズ成分
の比(以下、S/Nと略す)の値を有するビデオ信号に
おいて、通例、ノイズ振幅より少し大きめに設定される
。よってこの場合、ノイズ成分は振幅制限されることな
く通過し、レベル合わせ回路23に入力される。一方、
信号成分は、ほとんど全ての情報がリミッタ22による
振幅制限効果で失われて、レベル合わせ回路23にはほ
とんど入力されない。レベル合わせ回路23の出力は、
減算回路24のマイナス端子に入力される。
【0007】レベル合わせ回路23のレベル設定により
、減算回路24において、プラス端子から入力されるビ
デオ信号より減算されるノイズ成分の量を変えることが
できる。減算回路24においては、高域信号成分もごく
少量だけ減算されることになるが、これにより生じる波
形劣化は、家庭用VTRでは十分許容できる程度のもの
である。以下、レベル合わせ回路23のレベル設定を変
えたときの、再生ビデオ輝度信号の変化について説明す
る。
【0008】図9中のレベル合わせ回路23の回路図の
一例を、図10に示す。図10において、27、28は
抵抗、32はコンデンサ、34は入力端子、35は出力
端子である。抵抗28の抵抗値をアッテネート抵抗値R
とすると、Rの値を変えることによってレベル合わせ回
路部におけるレベル設定を変えることができる。
【0009】図7に、図10のレベル合わせ回路部のア
ッテネート抵抗値Rを変えたときの再生ビデオ信号輝度
S/N値の変化の一例を示す特性図を示す。横軸にアッ
テネート抵抗値R〔kΩ〕、縦軸に輝度S/N値〔dB
〕を取る。図7上の3本の特性曲線は、再生FM信号の
振幅をパラメータとしており、FM信号振幅が420m
Vp−pのときの曲線を特性1、FM信号振幅が280
mVp−pのときの曲線を特性2、FM信号振幅が20
0mVp−pのときの曲線を特性3と表す。再生FM信
号の振幅が小さくなる要因には、再生磁気ヘッドのヘッ
ド幅が狭いことや、再生時のトラッキングずれや、繰返
し再生等によって生じる磁気テープの減磁などが挙げら
れるが、いずれの場合にも、再生FM信号のキャリア対
ノイズ比の値が小さくなり、その結果、復調して得られ
るビデオ信号のS/N値も小さくなる。一般に、S/N
値は大きいほど良い。図7の三つの特性曲線は、特性1
は最もS/N良好であり、特性3は最もS/Nの悪い再
生状態を示す。
【0010】上記特性1の場合には、図9に示すノイズ
除去回路において、入力端子19より入力される再生ビ
デオ信号に重畳されるノイズ成分の量が少なく、ノイズ
成分の振幅が、リミッタ22の振幅制限効果を受けない
。この場合図10のアッテネート抵抗値Rを徐々に大き
くしていくと、減算されるノイズ量が徐々に大きくなり
、ノイズ除去効果が増大していく。再生ビデオ信号に含
まれていたノイズ量と、レベル合わせ回路23から出力
されるノイズ量とが一致したときに、点bの位置に相当
するS/N最大値を示す。特性1の場合には、ノイズ除
去回路に入力される信号のS/N値が比較的良好なので
、点aの位置に相当するアッテネート抵抗値Rに設定す
る場合も多い。点aの位置においては、点bの位置より
もS/N値は少し低下するが、ノイズ成分に振幅が近い
ような微小信号高域成分の再現性において、点bの位置
よりも優れた特性を示す。点bの位置よりさらにアッテ
ネート抵抗値Rを大きくしていくと、再生ビデオ信号に
含まれていたノイズ量よりも、レベル合わせ回路23か
ら出力されるノイズ量の方が大きなレベルで減算される
ためにノイズ成分が逆位相にて徐々に増加していき、S
/N値は次第に低下していく。
【0011】上記特性2の場合には、図9に示すノイズ
除去回路において、入力端子19より入力される再生ビ
デオ信号に重畳されるノイズ成分の量が多く、ノイズ成
分の振幅が、リミッタ22の振幅制限効果を受ける。こ
のため、再生ビデオ信号に含まれていたノイズ量と、レ
ベル合わせ回路23から出力されるノイズ量とが一致す
るためには、レベル合わせ回路23におけるアッテネー
ト量を特性1の場合に比べて少なくする必要がある。よ
ってS/N値が最大となる点のアッテネート抵抗値Rは
、特性1の場合に比べて大きな値となる。
【0012】上記特性3の場合には、特性2の場合より
もさらにノイズ成分の量が多く、ノイズ成分の振幅が、
リミッタ22の振幅制限効果を受ける度合いが強い。よ
ってS/N値が最大となるアッテネート抵抗値Rは、点
dの位置に相当する値となり、特性2の場合に比べてさ
らに大きな値となる。
【0013】今、特性1に示すような再生FM信号振幅
の大きな信号を再生したとき、特性1上の点aの位置に
くるように、アッテネート抵抗値Rが設定されていると
する。次に、特性3に示すような、再生FM信号振幅の
小さい信号を再生したときを考えると、アッテネート抵
抗値Rを固定とすると、特性1における点aの位置は特
性3においては点cの位置になり、再生画像もノイズの
多い見にくい状態になる。特性3の状態においては、ア
ッテネート抵抗値Rを大きくして点dの位置に設定して
、S/Nの値が最大となるように設定した方が、視覚上
良好な画像が得られる。ところが従来回路においては、
前記アッテネート抵抗値Rを、再生信号の状態に応じて
好適に切り換える動作は成されていなかった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、再生磁
気テープの状態等により、再生信号のS/Nは変化し、
微小信号の再現性とS/Nとのバランスにて、好適に設
定されるべきアッテネート抵抗値Rの最適値は変化する
。しかしながら上記従来技術は、前記アッテネート抵抗
値Rを再生ビデオ信号のS/Nにより好適に切り換える
ことは行なっておらず、再生ビデオ信号の状態によって
は、良好な再生画像が得られなくなる。
【0015】本発明の目的は、再生ビデオ信号のS/N
の状態が変化しても、各々の状態に適応して好適な特性
を示すノイズ除去回路の実現手段を提供することにある
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、再生ビデオ信号のノイズ量を検出する手段を設け、
ノイズ量に応じて、ノイズ除去回路の特性を好適に自動
切り換えするようにしたものである。
【0017】
【作用】ノイズ除去回路の特性を、再生FM信号の振幅
を検知する回路から出力された、再生FM信号振幅情報
を一例とする再生信号S/N情報により、再生信号のS
/Nの状態に応じて好適に切り換える。よって、再生信
号のS/Nの状態が変化しても、これに対応した好適な
ノイズ除去特性が得られ、その結果、常に良好な再生画
像が得られる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する
【0019】図1に本発明の一実施例を示すVTR再生
系ブロック図を示す。図1において、1は磁気テープ、
2は再生磁気ヘッド、3はロータリートランス、4は再
生アンプ、5はローパスフィルター、6は周波数高域変
換回路、7はバンドパスフィルター、8はハイパスフィ
ルター、9はFM復調器、10はローパスフィルター、
11はノイズ除去回路、12はFM信号振幅検出回路、
13はコンパレータ、14はオートトラッキングマイコ
ン、15はシステムコントロールマイコン、16はキャ
プスタンサーボ回路、17はキャプスタンモータ、18
は合成部である。
【0020】図1は、ノイズ除去回路11の特性を、再
生FM信号の振幅の大きさにより切り換えるために、〔
従来の技術〕の項で既に説明した、図8のブロック図中
のノイズ除去回路11に、新たに制御端子を設け、FM
信号振幅検出回路12にて検出した情報を、本実施例に
おいて追加したコンパレータ13にて大小比較して、そ
の出力により、ノイズ除去回路11を切り換え制御する
手段を、新たに設けたものである。本実施例において追
加した、コンパレータ13及びノイズ除去回路11の特
性切り換え動作以外については、既に〔従来の技術〕の
項で説明したので、ここでは省略する。
【0021】図2は、図1のノイズ除去回路11の構成
の一例を示すブロック図である。図2において、19は
入力端子、20はフィルタ、21は増幅器、22はリミ
ッタ、23はレベル合わせ回路、24は減算回路、25
は出力端子、26は制御端子である。本実施例で新たに
追加したのは、図1のコンパレータ13から出力された
DC電位を入力する制御端子26で、そのDC電位によ
り図2のレベル合わせ回路23の特性を切り換え制御す
る。それ以外の動作については、〔従来の技術〕の項の
図9の説明にて既に説明済みなので省略する。
【0022】図3は、図2のレベル合わせ回路23の一
例を示す回路図である。図3において26は制御端子、
27、28、29、30、31は抵抗、32はコンデン
サ、33はトランジスタ、34は入力端子、35は出力
端子である。本実施例で新たに追加したものは、抵抗2
9、30、31、トランジスタ33及び制御端子26で
ある。本図3における制御端子26は、図2の制御端子
26と同一のものである。制御端子26に、図1のコン
パレータ13から出力されたDC電位が印加されて、ト
ランジスタ33がオン、オフ切り換え制御されることに
より、レベル合わせ回路23の特性を変えるアッテネー
ト抵抗値Rが、抵抗28のみで構成される場合と、抵抗
28と抵抗31の直列にて構成される場合の2通りに切
り換えられる。
【0023】図4は図1のFM信号振幅検出回路12の
構成の一例を示すブロック図である。図4において、3
6は入力端子、37はバンドパスフィルター、38は増
幅器、39はクランプ回路、40は平滑回路、41は増
幅器、42は出力端子である。入力端子36に入力され
たFM信号は、バンドパスフィルター37によりFMキ
ャリア付近の帯域が取り出され、増幅器38により増幅
されたあと、クランプ回路39により信号の一番低い電
位のDC電位を揃えられ、平滑回路40により信号振幅
に応じて変化するDC電位情報として取り出され、増幅
器41により必要なレベルに増幅およびレベルシフトさ
れる。このようにしてFM信号の振幅の変化をDC電位
の変化に変換する。
【0024】図5は、図1のFM信号振幅検出回路12
の特性の一例を示す特性図である。図5において、FM
信号振幅対DC電位の特性は、原点を通る直線になる。 ここで実験的にもとめられる視覚上の判断により、S/
Nの良否のしきい値を、FM信号振幅350mVp−p
とする。すなわち、FM信号振幅が350mVp−p以
上の場合S/Nが良い画像であり、FM信号振幅が35
0mVp−p以下の場合S/Nが悪い画像であるとする
。FM信号振幅検出回路12の入力が、350mVp−
pの時は、出力DC電位が2.5Vであるので、出力D
C電位が2.5V以上と2.5V以下で、ノイズ除去回
路11の特性を切り換えることを考える。
【0025】図6は、図1のコンパレータ13の特性図
である。図1のコンパレータ13はヒステリシス特性を
持たせており、入力DC電位が2.7Vより高いと出力
DC電位がハイレベル(5V)になり、入力DC電位が
2.3Vより低いと出力DC電位がローレベル(0V)
になる。ヒステリシス特性を設けることにより、FM信
号振幅が350mVp−p付近の再生状態において、外
乱などの影響で、出力DC電位が頻繁に変動した場合に
おいても、ノイズ除去回路11の特性が頻繁に切り替わ
ることは無く、再生画面が見苦しくなることを防いでい
る。前述のような設定により、図3の制御端子26に印
加されるDC電位は、再生ビデオ信号のS/Nが良い場
合はハイレベル(5V)になり、S/Nが悪い場合には
ローレベル(0V)になる。ゆえに再生画像のノイズが
少ない場合には、図3のトランジスタ33がONし、図
3のアッテネータ抵抗値Rは、抵抗28のみで構成され
た値R1となり、再生画像のノイズが多い場合は、トラ
ンジスタ33がOFFし、アッテネータ抵抗Rは、抵抗
値28と抵抗31の直列により構成された値R2(R2
>R1)となる。
【0026】ここで例えば、前記R1の値を図7の特性
1上の点aに相当する値に設定し、前記R2の値を図7
の特性3上の点dに相当する値に設定すると、特性1の
ようにノイズの少ない再生状態では、ある程度微小信号
の再現性を重視した点aの位置になり、特性3のように
ノイズが多い再生状態では、S/Nを最優先した点dの
位置に自動切り換えされ、いずれの状態でも良好な画像
が得られる。ノイズ除去回路の切り換えを、さらに多数
にすれば、ノイズ状態に適応して、さらに好適な切り換
えを実現することが可能である。また、前記R1及びR
2の値の設定としては、R1の値を特性1上の点bの位
置に相当する値に、R2の値を特性3上の点dの位置に
相当する値に設定することも考えられる。この場合には
、特性1のようにノイズの少ない状態においても、S/
Nを最優先した画像を得るための設定状態となり、S/
Nを重視する設計手法として有効である。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、再生ビデオ信号のノイ
ズ量に応じてノイズ除去回路の特性を好適に自動切り換
えすることができるので、ノイズの多いビデオ信号を再
生した場合にも、良好な再生画像が得られるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すVTR再生系ブロック
図である。
【図2】図1のノイズ除去回路11の構成の一例を示す
ブロック図である。
【図3】図2のレベル合わせ回路23の一例を示す回路
図である。
【図4】図1のFM信号振幅検出12の構成の一例を示
すブロック図である。
【図5】図1のFM信号振幅検出回路12の特性の一例
を示す特性図である。
【図6】図1のコンパレータ13の特性図である。
【図7】図10のレベル合わせ回路部のアッテネート抵
抗値Rを変えたときの再生ビデオ信号輝度S/N値の変
化の一例を示す特性図である。
【図8】従来例を示すVTR再生系ブロック図である。
【図9】図8のノイズ除去回路11の構成の一例を示す
ブロック図である。
【図10】図9のレベル合わせ回路23の一例を示す回
路図である。
【符号の説明】
11.ノイズ除去回路、12.FM信号振幅検出回路、
13.コンパレータ、19.入力端子、20.フィルタ
、21.増幅器、22.リミッタ、23.レベル合わせ
回路、24.減算回路、25.出力端子、26.制御端
子。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビデオ信号のノイズ量を検出する手段と、
    リミッタ回路を通過して取り出されるノイズ成分を、好
    適に増幅もしくは減衰させた後、原信号から該ノイズ成
    分を減算することにより構成されるノイズ除去回路を有
    し、該ノイズ量検出手段により検出されたノイズ量の情
    報に基づいて、該ノイズ除去回路の特性を切り換えるこ
    とを特徴とするビデオ信号処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記ノイズ除去回路の
    特性の切り換えを、前記リミッタ回路通過後のノイズ成
    分の量を増幅もしくは減衰させる機能を有する、レベル
    合わせ回路部のゲイン切り換えにより行なうことを特徴
    とするビデオ信号処理装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は請求項2において、FM変調
    磁気記録方式を用いたビデオ信号処理装置にこれを適用
    し、再生ビデオ信号のノイズ量検出の手段として、再生
    FM信号の振幅を検知する手段を用いたことを特徴とす
    るビデオ信号処理装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、ビデオ信号再生時に、
    再生磁気ヘッドが磁気テープ上に記録された記録トラッ
    クパターンを正しくトレースするように、テープ送り位
    置を好適に自動制御する機能(以下、オートトラッキン
    グ機能と略す)を有するビデオ信号処理装置にこれを適
    用し、該オートトラッキング機能を実現するための構成
    要素の一つである再生FM信号振幅検知手段を、前記ノ
    イズ量検出の手段である再生FM信号振幅検知手段と兼
    用したことを特徴とするビデオ信号処理装置。
  5. 【請求項5】リミッタ回路を通過して取り出されるノイ
    ズ成分を、好適に増幅もしくは減衰させた後、原信号か
    ら該ノイズ成分を減算することにより構成されるノイズ
    除去回路を有するビデオ信号処理装置において、ビデオ
    信号のノイズ成分の振幅が小さく、該リミッタ回路によ
    る振幅制限効果を受けないような第1の条件において、
    該リミッタ回路を通過して取り出されたノイズ成分の振
    幅が、原信号に含まれるノイズ成分の振幅とほぼ一致す
    るように、増幅度もしくは減衰度を設定して、原信号か
    ら該ノイズ成分を減算する第1のモードと、ビデオ信号
    のノイズ成分の振幅が大きく、該リミッタ回路による振
    幅制限効果を受けるような第2の条件において、該リミ
    ッタ回路で制限されたノイズ成分振幅減衰量を補うため
    に、第1のモードと比べて、ノイズ成分の増幅度を増加
    あるいは減衰度を低減するように設定された第2のモー
    ドを該ノイズ除去回路に持たせ、さらに該第1のモード
    および第2のモードの切り換え手段を設けたことを特徴
    とするビデオ信号処理装置。
  6. 【請求項6】請求項5において、さらにビデオ信号のノ
    イズ量を検出する手段を有し、該ノイズ量検出手段によ
    り検出されたノイズ量の情報に基づいて、前記ノイズ除
    去回路の前記第1のモードと第2のモードとを、好適に
    自動切り換えする手段を設けたことを特徴とするビデオ
    信号処理装置。
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