JPH04372772A - 情報再生装置 - Google Patents

情報再生装置

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JPH04372772A
JPH04372772A JP3177457A JP17745791A JPH04372772A JP H04372772 A JPH04372772 A JP H04372772A JP 3177457 A JP3177457 A JP 3177457A JP 17745791 A JP17745791 A JP 17745791A JP H04372772 A JPH04372772 A JP H04372772A
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英俊 尾崎
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    • H04N5/00Details of television systems
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    • H04N5/91Television signal processing therefor
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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】本発明は情報再生装置に係り、特
に、S−VHS(登録商標)方式等のVTRにて記録し
た信号の再生時に発生する反転現象や、FM変調してビ
デオ信号を伝送する通信でのFM復調時に発生する反転
現象を検出して、良好な補償を行なうようにした情報再
生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】情報再生装置の代表例である一般家庭用
のVTRにおいては、輝度信号処理回路のうち、記録側
にはFM変調器が用いられ、再生側にはFM復調器が用
いられている。ところで、VTRのFM復調を行なう場
合、考慮しなけばならない重要な事項の1つに反転現象
がある。ビデオ信号が高周波になるほど、又、記録電流
を増加するほど、或いはキャリア(搬送波)周波数が高
くなるほど、普通の信号伝送路には見られない特異な性
質を示し、そのため振幅周波数特性の劣化や反転現象等
が発生して、歪を生じる。
【0003】以前は放送用VTRの再生画でも、画面に
キラキラ光る部分がある場合など、その個所の縁の所が
破れたように見える現象が現われることが良くあり、こ
れを「反転現象」と呼んでいる。再生FM信号の上下側
帯波のアンバランスがあると、ビデオ信号の黒から白へ
の急激な立上りの部分のFM信号波形は、図3(C) 
に示すように、その一部が零レベルに達しないで振動す
るように歪む。これをそのままリミッタにかけると、情
報を持ったゼロクロス点が欠落して、等価的に黒レベル
に落込んだ波形として復調されてしまうので、「反転現
象」と呼ばれるわけである。特にビデオエンファシスを
かけた場合には、波形の立上り部分にスパイクを生ずる
ので{図3(C) 参照}、この現象が生じ易くなる{
図3(E) 参照}。
【0004】反転現象は周波数偏移量Δfやビデオエン
ファシス量を制限する要因となるので、最近の家庭用V
TRではエンファシス量を大きくしても、反転現象を起
こさないようにする対策が種々講じられている。例えば
、再生FM信号の低域を抑えると共に高域を強調する回
路を通せば、キャリアレベルが下側帯波レベルより小さ
くなることはないので、反転を防止できる。しかるに、
このようにすると比較的にSNの良い下側帯波成分を抑
えるので、復調後のSNが悪くなる。そこで、反転を起
すような条件になったときだけ、具体的にはキャリアの
低下を検出して、低域抑圧回路を動作させる反転防止回
路も従来より採用されており、周知となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】反転を防止又は軽減す
るために、ダブルリミッタ回路,RFイコライザ回路や
ノンリニアエンファシス,ディエンファシス回路等のS
/N改善策が提案されているが、現在までのところ、反
転を完全に防止したり補償し得る技術は開発されていな
い。それは、上記従来の情報再生装置におけるキャリア
の低下検出方法では、ドロップアウト等によるFM信号
のレベル低下も検出してしまう。また、FM信号のレベ
ルが小さくなった場合でも必ずしも反転が発生するかど
うか不明なので、誤検出する可能性もあるからである。 また、反転が生じた場合にそれを補償することも充分で
きないせいでもある。そして、互換再生や長時間モード
等で反転が生じると、画質が大きく劣化するという欠点
があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の情報再生装置は
、映像信号等の情報をFM変調して記録した磁気テープ
等の記録媒体より、記録された情報をFM復調して再生
する、FM復調器及びディエンファシス回路を有する情
報再生装置において、FM復調された情報信号中に白黒
反転が生じた場合それを検出して検出信号を出力する反
転検出回路と、検出信号に応じて白黒反転が生じた信号
の期間を略ホワイトクリップに相当する信号の電圧又は
ディジタル値に切換えることにより良好な補償を施す反
転補償回路とを、上記ディエンファシス回路の前段に設
け、或いは更に、反転検出回路にドロップアウト検出の
機能をも持たせ、且つ反転補償回路にドロップアウトに
よる信号欠落の補償機能をも持たせて構成することによ
り、上記課題を解決したものである。
【0007】
【実施例】VTRのFM復調をディジタル信号処理する
に当って、最も良いとされているtan−1型FM復調
を行なう場合、FM信号のサンプリング周波数をF、同
信号のキャリア周波数をfとすると、1サンプリングク
ロック周期当りの位相差θには、     θ=2πf/F            ……
………………(1)なる関係がある。この関係を用いて
、実際のVTRのFMアロケーションとサンプリング周
波数F,及び位相差θの関係を図4に示す。この図はF
=27MHz とした時のS−VHS(登録商標)規格
のVTRの図である。白クリップのキャリア周波数をf
WCLP、ダーククリップのキャリア周波数をfDCL
Pとすると、反転を生じていない場合の位相差θ0 は
、次の不等式を満足する。
【0008】 2πfDCLP/F≦θ0 ≦2πfWCLP/F……
…(2)しかるに、通常よく見かける黒反転{ビデオ信
号の黒から白へ急激に立上る部分に発生する黒いスジ状
の反転}の場合には2πfDCLP/Fを下回り、逆に
白反転{ビデオ信号の白から黒へ急激に立上る部分に発
生する白いスジ状の反転}の場合には2πfWCLP/
Fを上回ることになる。これは、FM信号が図3(C)
 の如くゼロクロスしなくなるために、リミッタを用い
るアナログのFM復調器にとっては低い周波数の信号が
入力した場合と同じになるためである。また、ディジタ
ル信号処理の場合は、FM信号波形が歪んでいるために
、ヒルベルトフィルタの出力信号位相が局所的に90°
ではなくなり、演算誤差が大きくなる。また、白反転は
RFイコライザの位相歪や波形歪により発生するもので
ある。従って、FM復調器の出力が、第2式を満足して
いるか否かを、例えばマグニチュードコンパレータにて
2πfDCLP/F及び2πfWCLP/Fと比較すれ
ば、反転現象を検出することができる。
【0009】本発明の情報再生装置の一実施例について
、図1等を参照し乍ら説明する。図1は本発明の情報再
生装置1のブロック系統図である。なお、記録側の構成
、即ちLPF(低域濾波器)2,AGC(自動利得制御
回路)3,プリエンファシス回路4,クリップ回路5,
クランプ回路6,FM変調器7,HPF(高域濾波器)
8,記録アンプ(増幅器)9も図示しているが、これは
通常のVTRに適用するために便宜上描いたものである
。実際には、再生側の構成、即ち、再生プリアンプ(前
置増幅器)11,12及びスイッチャ13,HPF14
,リミッタ15,FM復調器16,反転検出回路17,
反転補償回路18,ディエンファシス回路19,LPF
21,出力アンプ22等で構成される。なお、磁気テー
プTが添接される回転ドラムDに設けられた一対のビデ
オヘッドH1,H2 は録再兼用であり、ロータリート
ランスRTも録再両用となっている。再生系を構成する
反転検出回路17及び反転補償回路18は、従来装置に
は無かった新規なものである。
【0010】ここで、反転検出回路17及び反転補償回
路18の具体的構成例について説明する。まず、反転検
出回路について説明するに、図2に示す反転検出回路1
7aは、アナログ信号処理用の実施例である。即ち、F
M復調器16はアナログFM信号を扱うよう構成されて
おり、図中、31,32は比較器(コンパレータ)、3
7はOR回路である。抵抗器R1 〜R3 の抵抗値を
適当に選定して電圧Vccを分圧することにより、比較
器31の負(反転)入力端子には2πfWCLP/Fに
相当する電圧を印加し、比較器32の正入力端子には2
πfDCLP/Fに相当する電圧を供給している。これ
により、FM復調器16の出力レベルが、上記両電圧間
の範囲以外のレベルになった際に、OR回路37から検
出信号が確実に出力されるわけである。
【0011】次に、図5以降に示す反転検出回路は、デ
ィジタル信号処理用の実施例である。図5に示すように
、FM復調器16はヒルベルトフィルタ24,tan−
1(Y/X)演算器25,1クロック遅延回路57,減
算器27等を備えており、 tan−1型FM復調を行
なうよう構成されている。また、反転検出回路17bは
比較器28,29及びOR回路36を備えており、原理
的には上記アナログ信号用の反転検出回路17aと同じ
ような比較検出動作を行なう。FM復調器16の ta
n−1出力が、0〜2πを12bit(000HからF
FFH)で出力されるとすれば、図4の構成例では、2
πfDCLP/Fは271H、2πfWCLP/Fは5
4EHとなる。実際には、ノイズによる影響を考慮し、
“反転無し”と判定する範囲を多少広くした方が良い。
【0012】反転はビデオ信号の、黒から白へ急激に立
上る部分に発生することが多い。即ち、反転検出回路1
7bにより検出された時刻の直前の復調ビデオ信号は、
黒レベルに近いはずである。そこで、反転が検出された
直前のビデオ信号のレベルを、比較器30により黒レベ
ルと比較すれば、反転検出の精度を高めることができる
。 かかる機能を有するディジタル信号用反転検出回路の第
3実施例17cを図6に示す。この図において、33は
タイミング合せ用の遅延線、30は比較器、43は A
ND回路であり、その他前記図5と同一構成部分には同
一符号を付してその詳細な説明を省略する。この比較器
のB入力端子に印加される2πfBLCK/Fは、ほぼ
黒レベルを復調した場合のFM復調器16の出力に設定
されている。
【0013】ところで、反転検出回路17cにより反転
が検出された場合でも、直前のビデオ信号が黒レベルよ
り高いこともある。その時は反転ではなくドロップアウ
トである可能性が高い。そこで、このような場合にドロ
ップアウト検出信号をも出力できるよう構成すると一層
便利である。図7に示す第4実施例回路17dはこれら
両方を検出できるよう構成したものであり、第3実施例
回路17cに比べて、比較器30の出力を反転するイン
バータ49と、このインバータ49とOR回路36との
論理和演算を行なう AND回路44を追加することに
より実現している。なお、この図においても上記図5,
図6と同一構成部分には同一符号を付している。
【0014】上記図6,図7の第3,第4実施例回路1
7c,17dにおいては、遅延線33によりFM復調器
16の出力を遅延させて、直前のビデオ信号レベルを比
較したが、ビデオ信号レベルの比較結果の方を遅延させ
ても同じ結果を得ることができる。これを実現したのが
、図8,図9の構成例である。即ち、比較器30の接続
位置が異っており、これら第5,第6実施例回路17e
,17fは夫々第3,第4実施例回路17c,17dに
対応して、ドロップアウトの検出機能の無いもの及び有
るものとなっている。
【0015】図3(C) に見られる如く、反転の場合
のFM波がゼロクロスしなくなるのは、通常1〜2波程
度であり、何波も続くことは無い。従って、1〜2波の
期間よりも長く検出された場合は、ドロップアウトであ
る可能性が高い。そこで、図10に示すようにタイマー
回路50を更に設け、 AND回路43より一定時間以
上反転検出信号が出力されると、ドロップアウトを生じ
たものと判断して、反転検出信号の代りに、ドロップア
ウト検出信号を出力するよう構成すると一層優れたもの
(第7実施例回路17g)となる。このタイマー回路5
0は、例えば図11に示すように、遅延線34,モノマ
ルチ(バイブレータ)55,フリップフロップ回路51
, AND回路47,48及びOR回路38を使用し、
これらを図示の如く接続することにより実現できる。
【0016】このタイマー回路50の動作原理を、図1
2のタイミングチャートを併せ参照して説明する。いま
 AND回路43より図12(A) に示すような信号
aが出力されたものとする。反転検出信号である矩形波
a1及びa3に比べて矩形波a2はタイマー回路50に
予め定められた時間より長い期間を有している。モノマ
ルチ55は反転検出信号aの立上りエッジのタイミング
でH(High)となり、所定時間{例えば矩形波a1
,a3の期間経過後にL(Low)となるよう構成され
ている{図12(B) 参照}。また、遅延線34はこ
のモノマルチ55がHとなる期間と同じ時間だけ、AN
D回路43の出力を遅延となるよう構成されている{同
図(E) 参照}。更に、フリップフロップ回路51は
モノマルチ55の立下りエッジのタイミングで各出力レ
ベルを反転するよう構成されており、H,Lの設定はそ
の入力端子Dに供給される反転検出信号a有無(H,L
)による{同図(C),(D) 参照}。従って、フリ
ップフロップ回路51の反転,非反転各出力と、遅延線
34の出力との論理和演算を夫々 AND回路47及び
48で行なうことにより、 AND回路47及び48か
らは、夫々図12(F),(G) に示すように、反転
検出信号とドロップアウト検出信号が分離して出力され
るわけである。なお、OR回路38はこの AND回路
48の信号ラインに前記 AND回路44の信号ライン
を合流させるためのものである。
【0017】ところで、反転が生ずる際にはFM波の信
号レベルが小さくなっていることが多く、FM復調器1
6における演算が不正確になるため、実際には反転を検
出すべき場合であっても、検出信号が出力されない事態
も起こり得る。そこで、反転が一度検出されてから一定
時間内に再度検出された場合には、これら両検出信号の
間を補間するほうが望ましい。図13はかかる補間を行
なえる補間回路60を、前記反転検出回路17bの出力
段に設けたもの(第8実施例回路17h)である。この
補間回路60は、例えば図14に示すように、3つのフ
リップフロップ回路52〜54,AND回路45,46
及びOR回路39,40を使用し、これらを図示の如く
接続することにより実現できる。
【0018】図15(A) 〜(F) のタイミングチ
ャートにおける各信号a〜hは、図14の補間回路60
に記入した各部分における同一符号の信号波形を示して
いる。これら図14と図15(A) 〜(F) を見比
べると、この補間回路60の動作原理は自ずと明らかに
なるので、その詳細な説明は省略する。即ち、フリップ
フロップ回路52〜54は検出信号を1クロック分遅延
させる働きを持ち、補間回路60に、間に2クロック分
の検出信号の抜けがあっても間を補間できる機能を持た
せた構成例である。
【0019】次に、本発明の情報再生装置1を構成する
反転補償回路18の具体的構成例及びその動作について
、図16以降を参照しながら説明する。前記した如く、
反転はFM波がゼロクロスしなくなるために発生するが
、ゼロクロスしなくなるのは、通常1〜2波程度であり
、ごく短時間発生するだけである。この短時間発生した
反転が画面上では右側に長く尾を引いたように見えるの
は、後段のディエンファシス回路19の影響である。従
って、前記反転検出回路17(17a〜17h)により
反転が検出された場合には、ホワイトクリップレベル又
はこれと同程度の信号が復調されたはずであるから、F
M復調器16の出力を、ホワイトクリップレベルと同レ
ベルの電圧,又はこれをA/D変換した値に切換えた後
にディエンファシスすれば、反転は殆ど目立たなくなる
はずである。
【0020】図16はかかる反転補償回路の具体的構成
例(第1実施例18a)を示す回路図であり、58は1
クロック遅延回路、41はOR回路、Sw1は切換えス
イッチである。切換えスイッチSw1の端子x側に印加
される入力端子In2 の固定値は、ホワイトクリップ
レベルの信号が復調された時の値又はこれと同程度の値
に設定されている。切換えスイッチSw1の端子y側に
は、FM復調器16からの復調されたビデオ信号が供給
されている。また、入力端子In3 からの反転検出信
号は、例えば前記図5,図6,図8,図13に夫々示し
た反転検出回路17b,17c,17e又は17hの、
出力端子Out2から供給されるものである。
【0021】なお、反転検出回路17cを用いる場合に
は、FM復調器16とスイッチSw1の端子yとの間に
遅延線33が挿入される。FM復調器16では、前述の
如く tan−1(Y/X)の出力の1クロック差分を
取っているので、1クロック期間だけ反転が検出されて
も、2クロック期間データを補償するために1クロック
遅延回路58及びOR回路41を使用しており、OR回
路41の出力がHの期間には、切換えスイッチSw1は
端子x側に接続するよう構成されている。
【0022】最後に、反転補償回路の第2実施例18b
の構成及びその動作について、図17を参照して説明す
る。この図において、35は1H(1水平走査期間)遅
延用の遅延線であり、その他上記図16と同一構成部分
には同一符号を付してその説明を省略する。入力端子I
n3 からの反転検出信号及び入力端子In4 からの
ドロップアウト検出信号は、例えば前記図7,図9,図
10に夫々示した反転検出回路17d又は17f,17
gの、出力端子Out2及びOut3から夫々供給され
るものである。なお、反転検出回路17dを用いた場合
には、FM復調器16とスイッチSw1の端子yとの間
に遅延線33が挿入される。 また、1クロック遅延回路59及びOR回路42の機能
も上記1クロック遅延回路58及びOR回路41と略同
様であり、ドロップアウトが検出された際には、1H前
の信号が出力されるべく、切換えスイッチSw2は端子
z側に接続するよう、OR回路42から制御信号が供給
される。
【0023】以上の説明においては、専ら映像信号等の
情報を扱うものとしたが、FM変調,復調を行なうもの
であれば、音声信号等でも構わない。また、反転検出回
路17及び反転補償回路18を、情報再生装置に使用す
るものとしたが、これに限らず、伝送線路により伝送さ
れる映像信号処理回路等に適用することも可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明の情報再生装置は以上のように構
成したので、次のような種々の優れた特長がある。■F
M復調器の出力信号中の反転の発生を確実に検知でき、
しかもその反転発生個所に適切な補償を施して、反転を
目立たなくすることができる。■適切な補償が行なえる
ので、互換再生や長時間モードでの互換性が増す。■オ
ートトラッキング機能におけるトラッキング位置の良否
判定や、FM復調器前段のRFイコライザの自動調整の
良否判定にも応用できる。従って、トラッキング精度が
悪くても画質劣化が減少し、使い勝手が向上する。■反
転検出回路や反転補償回路は、比較的簡単な回路で安価
に実現できるので、IC化も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の情報再生装置の一実施例を示すブロッ
ク系統図である。
【図2】本発明装置を構成する反転検出回路の第1実施
例の回路ブロック図である。
【図3】本発明装置を構成するFM復調器における反転
現象の発生原理を説明するための信号波形図である。
【図4】FMアロケーションと瞬時位相回転量の関係を
示す特性図である。
【図5】本発明装置を構成する反転検出回路の第2実施
例の回路ブロック図である。
【図6】本発明装置を構成する反転検出回路の第3実施
例の回路ブロック図である。
【図7】本発明装置を構成する反転検出回路の第4実施
例の回路ブロック図である。
【図8】本発明装置を構成する反転検出回路の第5実施
例の回路ブロック図である。
【図9】本発明装置を構成する反転検出回路の第6実施
例の回路ブロック図である。
【図10】本発明装置を構成する反転検出回路の第7実
施例の回路ブロック図である。
【図11】反転検出回路の第7実施例を構成するタイマ
ー回路の具体的構成図である。
【図12】タイマー回路の動作説明用タイミングチャー
トである。
【図13】本発明装置を構成する反転検出回路の第8実
施例の回路ブロック図である。
【図14】反転検出回路の第8実施例を構成する補間回
路の具体的構成図である。
【図15】補間回路の動作説明用タイミングチャートで
ある。
【図16】本発明装置を構成する反転補償回路の第1実
施例の回路構成図である。
【図17】本発明装置を構成する反転補償回路の第2実
施例の回路構成図である。
【符号の説明】
1…情報再生装置、2,21…LPF(低域濾波器)、
8,14…HPF(高域濾波器)、11,12…再生プ
リアンプ(前置増幅器)、13…スイッチャ、15…リ
ミッタ、16…FM復調器、17(17a〜17h)…
反転検出回路、18(18a,18b)…反転補償回路
、19…ディエンファシス回路、20…補間回路、22
…出力アンプ(増幅器)、24…ヒルベルトフィルタ、
25… tan−1(Y/X)演算器、27…減算器、
28〜32…比較器(コンパレータ)、33〜35…遅
延線、36〜42…OR回路、43〜48… AND回
路、49…インバータ、50…タイマー回路、51〜5
4…フリップフロップ回路、55…モノマルチ(バイブ
レータ)、57〜59…1クロック遅延回路、60…補
間回路、D…回転ドラム、H1,H2 …ビデオヘッド
、RT…回転(ロータリ)トランス、Sw1,Sw2…
切換えスイッチ、T…磁気テープ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】映像信号等の情報をFM変調して記録した
    磁気テープ等の記録媒体より、該記録された情報をFM
    復調して再生する、FM復調器及びディエンファシス回
    路を有する情報再生装置において、FM復調された情報
    信号中に白黒反転が生じた場合それを検出して検出信号
    を出力する反転検出回路と、該検出信号に応じて白黒反
    転が生じた信号の期間を略ホワイトクリップに相当する
    信号の電圧又はディジタル値に切換えることにより良好
    な補償を施す反転補償回路とを、上記ディエンファシス
    回路の前段に設けた情報再生装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の情報再生装置において、反
    転検出回路にドロップアウト検出の機能をも持たせ、且
    つ反転補償回路にドロップアウトによる信号欠落の補償
    機能をも持たせたことを特徴とする情報再生装置。
  3. 【請求項3】上記反転検出回路は、映像信号をエンファ
    シスし、所定のクリップレベルでクリップした後FM変
    調し、記録媒体に記録,再生した後FM復調する場合に
    、前記FM復調器出力の電圧又はディジタル値を、略ダ
    ーククリップのキャリア周波数に相当する周波数を復調
    した際のFM復調器出力の電圧又はディジタル値と比較
    する第1の比較器と、略ホワイトクリップのキャリア周
    波数(に相当する周波数)を復調した際のFM復調器出
    力の電圧又はディジタル値と比較する第2の比較器とを
    備えられ、FM復調器出力の電圧又はディジタル値が上
    記ダーククリップとホワイトクリップとの間に相当する
    周波数のFM波がFM復調される範囲内にあるときは“
    反転無し”、該範囲の外にあるときは“反転有り”の検
    出信号を出力するよう構成されたものである、請求項1
    又は請求項2記載の情報再生装置。
  4. 【請求項4】上記反転検出回路は、上記FM復調器出力
    の電圧又はディジタル値を、所定時間遅延させる遅延回
    路と、ほぼ黒レベルに相当する周波数を復調した際のF
    M復調器出力の電圧又はディジタル値と上記遅延回路の
    出力とを比較する第3の比較器とを更に備え、該第3の
    比較器により所定時間前のFM復調器出力がほぼ黒レベ
    ル以下であることが判定され、且つ上記第1の比較器又
    は第2の比較器から“反転有り”の検出信号が出力され
    た際に、反転検出信号を出力するよう構成されたもので
    ある、請求項3記載の情報再生装置。
  5. 【請求項5】上記反転検出回路は、上記FM復調器出力
    の電圧又はディジタル値を、所定時間遅延させる遅延回
    路と、ほぼ黒レベルに相当する周波数を復調した際のF
    M復調器出力の電圧又はディジタル値と上記遅延回路の
    出力とを比較する第3の比較器とを更に備え、該第3の
    比較器により所定時間前のFM復調器出力レベルが黒レ
    ベルより高いことが判定され、且つ上記第1の比較器又
    は第2の比較器から“反転有り”の検出信号が出力され
    た際に、ドロップアウト検出信号を出力するよう構成さ
    れたものである、請求項3記載の情報再生装置。
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