JPH0528960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はビデオテープレコーダ（以下VTR
という）の色信号処理回路に関する。

［従来の技術］ 第７図は従来の民生用VTRにおいて採用され
ているカラーアンダー方式と呼ばれる色信号処理
回路の記録及び再生系を示すブロツク線図であ
る。図において１は輝度信号と周波数fsc（NTSC
方式では3.58MHz）の色副搬送波で変調された色
信号（以下搬送色信号という）を含むコンポジツ
トビデオ信号を入力する入力端子、２は中心周波
数fscで±500kHzの帯域をもつ搬送色信号を取出
す帯域フイルタ、３は周波数変換器、４は、次式
で示す周波数fcの信号発生器、 fc＝fsc＋fs VHS NTSC方式では fc＝3.58MHz＋40fH＝3.58MHz＋629kHz ……(1) ここに、 fsc：色副搬送波周波数 fH：水平走査周波数 fs：低域変換色副搬送波周波数 ５は移相器で、端子６への水平同期信号によつ
て１水平走査（1H）毎に0°、90°、180°、270°と位
相を、端子７への１フイールド毎にヘツドのチヤ
ンネル（CH）を切換えるチヤンネル切換信号に
よつて、CH1の時は進め、CH2の時は遅らすよ
う動作する。８は周波数変換器３からの信号の
内、中心周波数fscの搬送色信号と周波数fcで1H
毎に90°位相が変わる信号との差周波数fsで変調
された色信号（以下低域変換色信号という）のみ
を通過させる低域フイルタ、９は低域フイルタ８
からの低域変換色信号を記録・再生するテープ・
ヘツド系、１０は再生信号から低域変換色信号を
取出す低域フイルタ、１１は中心周波数fsの再生
低域変換色信号を中心周波数fscの搬送色信号に
変換する周波数変換器、１２は搬送色信号のみを
通過させる帯域フイルタ、１３は水平走査周波数
間隔で阻止域をもつクロストーク除去用のくし形
フイルタで、第８図はその構成例を示し、一水平
走査遅延回路１４の減算器１５とからなつてい
る。

次にその動作を第９図によつて説明する。第９
図は各部の信号の周波数スペクトル図で、図にお
いてａは搬送色信号、ｂは記録される低域変換色
信号で黒色はヘツドチヤンネル１（CH1）の低域
変換色信号を、白色はチヤンネル２（CH2）の低
域変換色信号、ｃは再生されたチヤンネル１の搬
送色信号、ｄはくし形フイルタ１３の通過特性、
ｅはフイルタ１３通過後のチヤンネル１の搬送色
信号を示している。端子１へのコンポジツトビデ
オ信号からフイルタ２によつて第９図ａに示す搬
送色信号が取出される。この信号はfscを中心に
両サイドにfHの間隔で強いスペクトルを持つて
いる。このような搬送色信号が周波数変換器３へ
供給される。一方信号発生器４からの周波数fcの
信号はCH1のヘツドに切換え時は移相器５で１
Hz毎に90°位相が進まされ、CH2のヘツドに切換
え時は１Hz毎に90°位相が遅らされる。

このように位相制御された信号のスペクトルは
CH1の場合1/4・fHだけ高い方にシフトしてfc＋
１／４・fHとあり、CH2の場合1/4・fHだけ低い方
にシフトしてfc−1/4・fHとなる。このようなス
ペクトルをもつ信号がキヤリヤ信号として周波数
変換器３に供給され、搬送色信号とのビートが取
られフイルタ８にて不要成分が除去されると第９
図ｂに示す周波数スペクトルの低域変換色信号が
得られる。即ち、fs（VHS、NTSCの場合40fH）
を中心にしてCH1は1/4・fH上側へCH2では1/
４・fH下側にシフトされ、結果的にCH1及びCH2
の相対的な周波数オフセツトは1/2・fHとなる。
この低域変換色信号はFM輝度信号等と合成され
た後テープ・ヘツド系９へ供給され録画される。

次に再生過程について述べる。テープ・ヘツド
系９から再生された信号は低域フイルタ１０によ
つて低域変換色信号のみが取出される。この信号
にはCH1、CH2間にガードバンドがない場合に
は隣接４チヤンネルからのクロストークが混入し
ている。低域フイルタ１０からの中心周波数fsの
低域変換色信号は周波数変換器１１に供給され中
心周波数fscの搬送色信号に戻されるのであるが、
周波数変換器１１へのキヤリア信号は記録時と同
様に信号発生器４、移相器５をへて供給される。
周波数変換器１１からの出力信号は帯域フイルタ
１２によつて不要成分が除去される。このように
してCH1を再生したときの再生搬送波色信号の
スペクトルは第９図ｃに示すようにfscを中心と
するCH1スペクトルに対して1/2・fHのオフセツ
トをもつてCH2のクロストーク成分が混入して
いる。このクロストーク成分は、第９図ｄに示す
周波数特性をもつくし形フイルタ１３によつて除
去され、第９図ｅに示す周波数スペクトルの再生
搬送色信号が得られる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のVTRの色信号処理回路は、以上のよう
に構成され、色信号が帯域フイルタ２，１２、低
域フイルタ８，１０、くし形フイルタ１３及びテ
ープヘツド系９を記録お再生過程で通るので、色
信号帯域が狭くなり画質が劣化し、特にダビング
時にはこの過程を２度繰り返すことになり画質が
さらに劣化する。また第１０図に示す記録ビデオ
信号周波数スペクトル（VHS、NTSCの場合）
からわかるように低域変換色信号の上側帯波と、
FM輝度信号の下側帯波のオーバラツプ部におけ
る干渉が互いの画質を劣化させる等の問題点を有
していた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、色信号を実質的に広帯域化
し、フイルタ等の狭帯域化による画質の劣化、輝
度信号との干渉も減少させることができる高画質
のVTRの色信号処理回路を得ることを目的とし
ている。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるVTRの色信号処理回路は、
入力搬送色信号を色信号に復調し、この色信号
を、それの高域成分が低域側に折返されてフイー
ルド周波数の1/2のオフセツトをもつてそれの低
域成分と周波数インターリーブした信号に変換し
直接又は所望の信号に変換して色信号記録処理回
路に入力信号として印加する色信号帯域圧縮回路
を設けたものである。

この発明の他の発明にかかるVTRの色信号処
理回路は、上記色信号帯域圧縮回路の外に、色信
号再生処理回路の出力信号を入力信号として、上
記色信号帯域圧縮回路によつて色信号の低域側に
に折返されて周波数インターリーブされた高域成
分を、元の周波数配置に復元する色信号補間回路
を設けたものである。

［作用］ この発明においては、色信号の低域成分と低域
側に折返された高域成分とが、フイールド周波数
の1/2の周波数シフトされて周波数インターリー
ブされ、記録される色信号が略半分近い帯域に圧
縮される。

この発明の他の発明においては、記録された圧
縮色信号の再生時に、再生色信号に補間信号が重
畳されて帯域伸長し、低域側に折返された高域成
分が元の周波数配置に復元される。

［実施例］ 以下この発明の実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク線図
である。図において９は第８図と同様のテープ・
ヘツド系、１６は第７図の帯域フイルタ２周波数
変換器３、信号発生器４、移相器５、低域フイル
タ８からなる従来同様の色信号記録処理回路、１
７は同様に低域フイルタ１０、周波数変換器１
１、帯域フイルタ１２、くし形フイルタ１３から
なる従来同様の色信号再生処理回路、１８は
3.58MHz（NTSC方式）の搬送色信号が入力され
る入力端子、１９は搬送色信号を２つの色差信号
Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ（以下色信号という）に復調する
第１の色信号復調器、２０，２０′は色信号をサ
ンプル保持する第１のサンプリング回路、２１は
周波数fHの水平同期信号入力端子、２２は水平
走査周波数fHを次式で示す条件の周波数fpに逓
倍する周波数逓倍器である。

fp＝NfH、fmax＜fp＜2fmax ……(2) ここにＮは整数、fmaxは色信号の最高周波数
（通常約500kHz）である。２３は周波数逓倍器２
２からのパルス出力の位相を1/2周期遅らす移相
器、２４は１フイールド毎に切換えられるヘツド
のチヤンネル情報信号印加端子、２５は周波数逓
倍器２２及び移相器２３からのパルス信号を端子
２４からのチヤンネル情報信号に応じ１フイール
ド毎に切換えられて第１のサンプリング回路２
０，２０′に印加するスイツチで、例えばCH1の
場合周波数逓倍器２２からの出力を、CH2の場
合移相器２３からの出力を選択するものとする。
２６は上記周波数逓倍器２２、移相器２３及びス
イツチ２５からなる第１のサンプリング信号発生
回路、２７，２７′は上記サンプリング信号周波
数fpの1/2のfo＝1/2・fp以下の周波数の信号のみ
を通過させる低域フイルタ、２８は低域フイルタ
２７，２７′からの色信号を3.58MHzの副搬送波
で直角二相変調する搬送色信号変調器、２９は不
要成分を取除く帯域フイルタ、３０は上記各回路
１９，２０，２０′，２６，２７，２７′，２８及
び２９からなる色信号帯域圧縮回路、３１は再生
搬送色信号を２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙであ
る色信号に復調する第２の色信号復調器、３２，
３２′は色信号をサンプル・保持する第２のサン
プリング回路、３３は上記第１のサンプリング信
号発生回路２６と同様の周波数逓倍回路３４、移
相器３５及びスイツチ３６からなる第２のサンプ
リング信号発生回路、３７，３７′は第２のサン
プリング回路３２，３２′からのサンプリング色
信号を１フイールド周期（NTSC方式で1/60秒）
だけ遅延させるフイールドメモリ、３８，３８′
は回路３３からのサンプリング信号と同一周期で
切換えられる切換えスイツチ、３９はこの切換え
スイツチ３８，３８′からの色信号を3.58MHzの
副搬送波で直角二相変調する搬送色信号変調器、
４０は不要成分を取除く帯域フイルタ、４１は上
記再生側各回路３１，３２，３２′，３３，３７，
３７′，３８，３８′，３９及び４０からなる色信
号補間回路である。

次にその動作を第２図〜第６図によつて説明す
る。第２図は色信号帯域圧縮回路３０の各部の信
号の周波数スペクトル図、第３図はVTR画面上
のサンプリング動作を示す図、第４図はこの実施
例における低域変換信号の周波数スペクトル図、
第５図は色信号補間回路４１は動作説明図、第６
図はこの実施例におけるクロストーク除去動作説
明図である。

まず記録時において、端子１８への入力搬送色
信号は第１の色信号復調器１９で２つの色差信号
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙである色信号に復調される。色信
号の周波数スペクトルは第２図ａに示すようにな
つており、最高周波数fmaxは約500kHz程度であ
る。一方端子２１からの周波数fHの水平同期信
号は周波数逓倍器２２にてＮ倍に逓倍され、周波
数fpのパルス信号を得る。この信号の周波数fpは
上述の(2)式に示す関係となつている。このパルス
信号はスイツチ２５の一接点に印加されると共
に、移相器２３にも印加され、ここで180°（1/2周
期）位相がずらされてスイツチ２５の他接点に印
加される。スイツチ２５は端子２４へのチヤンネ
ル情報信号によつて１フイールド毎のヘツドチヤ
ンネル切換えに応じ切換えられる。従つて第１の
サンプリング発生回路２６によつて発生するサン
プリング信号は繰り返し周波数fpで１フイールド
毎に位相が1/2周期ずれるパルス列となる。この
サンプリング信号によつて第１のサンプリング回
路２０，２０′で色信号がサンプリングされる。
このサンプリングされた色信号の周波数スペクト
ルは第２図ｂに示すようになり、実線で示す色信
号成分と、破線で示す周波数fpのサンプリング信
号によつて振幅変調された成分とからなつてい
る。これら両信号が重なり合つている周波数領域
における周波数スペクトルのfHのｎ高調波成分
のみを拡大して示した図が第２図ｃである。図中
白丸で示したスペクトルは色信号のスペクトルで
周知のようにnfHを中心に両側にフイールド周波
数ffの間隔で分布している。これに対して黒丸で
示したスペクトルはサンプリング信号で変調され
たＮ−ｎ番目下側帯波成分で、サンプリング信号
がフイールド周期毎に位相が反転するため、フイ
ールド周波数ffの1/2、即ちフレーム周波数fF
（NTSCでは30Hz）だけオフセツトされて、色信
号成分にインターリーブされている。従つてfpの
１／２のfo以下の周波数帯域に、色信号のfo以下の
低域成分と、fpによつて変調されたfo以上の高域
成分とが含まれ、低域フイルタ２７，２７′によ
つて第２図ｄに示すようにfo以下に周波数帯域を
制限しても、色信号の全帯域が伝送される。この
サンプリング動作を画面上に対応させれば第３図
に示すようになる。このように低域フイルタ２
７，２７′によつて帯域圧縮された色信号は搬送
色信号変調器２８によつて搬送色信号に変調され
帯域フイルタ２９にて不要成分が取り除かれ、第
２図ｅに示すような帯域が圧縮された搬送色信号
が得られる。この搬送色信号は第７図に示す従来
と同様の色信号記録処理回路１６に印加されて低
域変換色信号に変換されFM輝度信号と合成され
てテープ・ヘツド系９にてテープに磁気記録され
る。この時の記録される低域変換色信号の周波数
スペクトルは第４図のようになり、CH1の1/2fH
のオフセツトをもつCH2の折り返し信号スペク
トルは重ならない。

次に再生過程について述べる。テープ・ヘツド
系９にて再生され、第７図に示す従来と同様の色
信号再生処理回路１７にて変換された再生搬送色
信号は、第２の色信号復調器３１にて２つの色差
信号である色信号に変換され第２のサンプリング
回路３２，３２′に印加される。この色信号はお
よそ第２図ｄに示すようにスペクトルをもつてい
る。一方サンプリング信号が記録時と全く同様
に、水平同期信号を周波数逓倍器３４でfp＝
NfH迄逓倍され、この逓倍信号と移相器３５で
１／２周期遅延された信号とを１フイールド毎にス
イツチ３６にて切換えることによつて第２のサン
プリング信号発生回路３３で発生される。このサ
ンプリング信号によつて再生色信号が第２のサン
プリング回路３２，３２′でサンプリングし保持
される。このサンプリングされた色信号の周波数
スペクトルは第５図ａに示すようになり、記録時
におけるサンプリング後のスペクトル（第２図
ｂ）と同様になる。このサンプリングされた色信
号はフイールドメモリ３７，３７′及び切換えス
イツチ３８，３８′のａ接点に供給される。フイ
ールドメモリ３７，３７′では入力された色信号
を１フイールド１／ff（NTSCでは1/60秒）だけ
遅延して切換えスイツチ３８，３８′のｂ接点に
供給する。切換えスイツチ３８，３８′は第５図
ｂで示すように、白丸で示した記録時のサンプリ
ングポイント間を、黒丸で示す１フイールド前の
信号で補間する動作を行なう。この切換えのタイ
ミングはサンプリング信号発生回路３３からのサ
ンプリング信号で行なう。このような補間操作を
行なうことによつて、本来１／fpの間隔でサンプ
ルされた信号が等価的に1/2fpの間隔でサンプル
されたことになり、サンプリング定理によつてfp
までの信号を再現できることになる。この時の切
換えスイツチ３８，３８′からの出力色信号の周
波数スペクトルは第５図ｃに示すようになり記録
信号の周波数スペクトルが再現される。以上のよ
うに処理された色信号は搬信号変調器３９にて直
角二相変調され、帯域フイルタ４０にて不要成分
が除去されて再生搬送色信号が得られる。

以上の再生動作は隣接トラツクからのクロスト
ークがない場合について述べたが、クロストーク
が含まれる場合は、再生色信号変換回路１７にお
いて得られる搬送色信号の周波数スペクトルには
第６図ａに示すようにクロストーク成分が本来の
信号成分と1/2fHのオフセツトをもつている。し
かしこの発明では色信号の高域成分はfH毎に強
いスペクトルをもつている低域成分と30Hzのオフ
セツトをもつて周波数間挿されている。従つて隣
接トラツクからのクロストークは従来方法と同様
に第６図ｂに示す特性を持つ1H形のくし形フイ
ルタで除去することができ、しかもこのくし形フ
イルタの低域に折り返された高域成分への影響は
殆どない。くし形フイルタ出力信号の周波数スペ
クトルは第６図ｃのようになり、クロストーク成
分は除去される。従つてくし形フイルタ出力を上
記実施例で説明した色信号補間回路４１で処理す
れば何等問題なく帯域の伸長ができる。

以上の実施例において第２のサンプリング回路
３２，３２′としてサンプリング・保持回路を使
用したが、フイールドメモリ３７，３７′にデジ
タル信号処理するものを使用する場合は、アナロ
グ・デジタル変換器等で代替することができる。
また上記実施例では、帯域圧縮処理した色信号を
一旦搬送色信号に変調した後低域変換色信号に変
換して記録し、再生低域変換色信号を搬送色信号
に変換後色信号に復調して補間処理を行なうよう
説明したが、色信号から直接記録用低域変換色信
号に、又再生低域変換色信号を直接色信号に変換
するようにしてもよい。

なお、第１、第２のサンプリング信号発生回路
２６，３３を共用することも可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、色信号の高域
成分を1/2ffのオフセツトをもつて低域側へ折り
返し、低域成分と周波数インターリーブするよう
構成し、色信号記録処理回路、色信号再生処理回
路及びテープ・ヘツド系にて処理され記録され再
生される色信号の周波数帯域を狭くでき実質的に
色信号が広帯域化するので、フイルタ等の狭帯域
化による画質の低化が防止でき、FM輝度信号と
の干渉も少なくなり、ダビング時における周波数
特性の劣化も著しく改善できる等の効果を有して
いる。なお従来のくし形フイルタによるクロスト
ークの除去が可能であるという効果をも有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク線
図、第２図、第３図、第４図、第５図及び第６図
はこの実施例の動作説明図、第７図は従来の
VTRの色信号処理回路を示すブロツク線図、第
８図はくし形フイルタの一例を示すブロツク線
図、第９図は従来回路の動作説明図、第１０図は
従来回路の記録ビデオ信号の周波数スペクトルを
示す図である。 図において、９はテープ・ヘツド系、１６は色
信号記録処理回路、１７は色信号再生処理回路、
１９は第１の色信号復調器、２０，２０′は第１
のサンプリング回路、２６は第１のサンプリング
信号発生回路、２７，２７′は低域フイルタ、２
８は第１の搬送色信号変調器（記録色信号出力回
路）、３０は色信号帯域圧縮回路、３１は第２の
色信号復調器（再生色信号入力回路）、３２，３
２′は第２のサンプリング回路、３３は第２のサ
ンプリング信号発生回路、３７，３７′はフイー
ルドメモリ、３８，３８′は切換えスイツチ、３
９は第２の搬送色信号変調器である。図中同一符
号は同一或は相当部分を示す。

Claims (1)

1. イルタからの出力信号を搬送色信号に変換して上
   記色信号記録処理回路に上記入力信号として印加
   する記録色信号出力回路を備えたものである特許
   請求の範囲第１項記載のビデオテープレコーダの
   色信号処理回路。 ３ 上記色信号記録処理回路は、入力信号を低域
   変換色信号に変換するとともに、記録テープの隣
   り合うトラツクに記録される低域変換色信号をそ
   れの周波数スペクトルが互いにライン周波数の1/
   ２のオフセツトをもつよう処理する回路である特
   許請求の範囲第１項記載のビデオテープレコーダ
   の色信号処理回路。 ４ 入力信号を記録用低域変換色信号に変換する
   色信号記録処理回路と、再生低域変換色信号を所
   望の出力信号に変換する色信号再生処理回路を備
   えたビデオテープレコーダの色信号処理回路にお
   いて、入力搬送色信号を色信号に復調し、この色
   信号を、それの高域成分が低域側に折返されてフ
   イールド周波数の1/2のオフセツトをもつてそれ
   の低域成分と周波数インターリーブした信号に変
   換し、該信号を直接又はいつたん所望の信号に変
   換後、上記色信号記録処理回路に上記入力信号と
   して印加する色信号帯域圧縮回路と、上記色信号
   再生処理回路の出力信号を入力信号として、上記
   色信号帯域圧縮回路によつて色信号の低域側に折
   返されて周波数インターリーブされた高域成分
   を、元の周波数配置に復元する色信号補間回路と
   を設けたことを特徴とするビデオテープレコーダ
   の色信号処理回路。 ５ 上記色信号補間回路は、上記色信号再生処理
   回路からの出力搬送色信号を色信号に復調する再
   生色信号入力回路、上記第１のサンプリング信号
   発生回路と同じサンプリング信号を発生する第２
   のサンプリング信号発生回路、上記再生色信号入
   力回路からの色信号を上記第２のサンプリング信
   号発生回路からのサンプリング信号でサンプリン
   グする第２のサンプリング回路、このサンプリン
   グ回路でサンプリングされた信号を１フイールド
   遅延させるフイールドメモリ、上記第２のサンプ
   リング回路からの信号と上記フイールドメモリか
   らの１フイールド遅延された信号とを、上記第２
   のサンプリング発生回路からのサンプリング信号
   と同一周期で切換え出力する切換えスイツチ、及
   びこの回路からの信号を搬送色信号に変調する搬
   送色信号変調器を備えたものである特許請求の範
   囲第４項記載のビデオテープレコーダの色信号処
   理回路。 ６ 上記色信号再生処理回路は、再生低域変換色
   信号を出力信号に変換後水平走査周波数間隔で阻
   止域をもち隣接トラツクからのクロストーク成分
   を除去するくし形フイルタを備えた回路である特
   許請求の範囲第４項記載のビデオテープレコーダ
   の色信号処理回路。