JPH05292455A

JPH05292455A - 映像信号記録再生装置

Info

Publication number: JPH05292455A
Application number: JP4121151A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hirayama; 良平山; Kaoru Kobayashi; 薫小林
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】エンファシスによる歪を発生させずに、高い
Ｓ／Ｎ改善効果を得ること。【構成】装置を構成するプリエンファシス回路(1）
を、入力映像信号を約１水平走査｛１フィールド（１フ
レーム)}期間遅延させる遅延回路(29)と、この回路の出
力に係数K1を乗じられた映像信号と上記入力映像信号と
を加算して遅延回路に供給する加算回路(28)と、この回
路の出力に対して係数K2を乗じられた信号と入力映像信
号との減算を行なう減算回路(27)と、減算回路の出力に
対して所定値以上の振幅をクリップする非直線回路(41)
と、非直線回路で発生した不要な高周波数成分を除去す
る水平周波数ＬＰＦ(31)と、水平周波数ＬＰＦの出力に
対して係数K3を乗じられた映像信号と入力映像信号とを
加算出力する加算回路(43)とで構成し、ディエンファシ
ス回路(2）は、プリエンファシス回路の構成要素のう
ち、加算回路(43)の代りに上記両信号を減算する減算回
路(49)を備えて構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲ等の映像信号記録
再生装置（以下“ＶＴＲ”とも記載する）に係り、特
に、映像信号をプリエンファシスして磁気記録媒体に記
録し、再生時には再生映像信号をディエンファシスする
ことにより、ノイズ成分が低減された映像信号を復元す
る映像信号記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログ映像信号をＦＭ変調して磁気テ
ープ等の記録媒体に磁気ヘッドを介して記録し、再生時
には磁気ヘッドからの再生信号をＦＭ復調して映像信号
を復元するＶＴＲにおいては、特に高周波数帯域に含ま
れるノイズ成分を低減するために、いくつかの技術開発
がなされている。その最も有力な手段の１つとして、図
１１に示すように、記録／再生部（回転ヘッド等を含
む）４にて記録すべき映像信号に対し、信号処理回路３
にてＦＭ変調等の信号処理を施す前に、プリエンファシ
ス回路１でプリエンファシス（高域強調）し、再生時に
は、記録／再生部４の出力を信号処理回路５でＦＭ復調
等の信号処理を施した後に、上記プリエンファシス回路
１と相補的な特性を有するディエンファシス回路２でデ
ィエンファシスすることが、従来より行なわれている。

【０００３】図２及び図３は、かかる従来の映像信号記
録再生装置における、夫々プリエンファシス回路及びデ
ィエンファシス回路の代表例（特公平2-6271号公報参
照）である。図２のプリエンファシス回路において、入
力端子In1 からの映像信号（特に輝度信号）は、減算回
路２７の正入力端子と、加算回路２８を介して遅延回路
２９に供給される。遅延回路２９は１水平走査期間(1H)
又はこの値に近い一定期間の遅延時間特性を有してい
る。この遅延回路２９からの遅延映像信号は、係数回路
３０にて係数K1（例えばK1=0.76)を乗ぜられることによ
り減衰して、上記加算回路２８に供給され、ここで入力
端子In1 からの映像信号と加算合成された後、再び遅延
回路２９に供給されると共に、係数回路４０にも供給さ
れる。

【０００４】この係数回路４０で係数K2（例えばK2=0.2
4)を乗ぜられた後、上記減算回路２７の負入力端子に供
給され、ここで入力端子In1 からの映像信号と減算され
た後、非直線回路４１に供給される。この非直線回路４
１は例えば入力信号の振幅を一定レベル以下に制限｛所
定値以上の振幅をクリップ｝する振幅制限器（リミッ
タ）なので、以下非直線回路を「リミッタ」とも記載す
る。このリミッタ４１の出力は次段の係数回路４２で係
数K3（例えばK3=1.3）を乗ぜられた後、加算回路４３に
供給され、ここで入力端子In1 からの映像信号と加算合
成されて出力端子Out1より出力される。従って、図２
は、入力映像信号の垂直方向の空間周波数特性の高域成
分を、入力信号の振幅の大きさに応じて相対的に増強す
る非直線プリエンファシス回路である。

【０００５】次に、図３のディエンファシス回路の構成
及び動作について説明する。入力端子In2 には、ＶＴＲ
本体のＦＭ復調器（図示せず）からの映像信号は、減算
回路３４の正入力端子と、加算回路３５を介して遅延回
路３６（遅延時間特性は前記遅延回路２９と同じ）に供
給される。この遅延回路３６からの遅延映像信号は、係
数回路３７にて係数L1（例えばL1=0.87)を乗ぜられるこ
とにより減衰して、上記加算回路３５に供給され、ここ
で入力端子In2 からの映像信号と加算合成された後、再
び遅延回路３６に供給されると共に、係数回路４６にも
供給される。

【０００６】この係数回路４６で係数L2（例えばL2=0.1
3)を乗ぜられた後、上記減算回路３４の負入力端子に供
給され、ここで入力端子In2 からの映像信号と減算され
た後、非直線回路４７（前記非直線回路４１と同一構
成）に供給され、その出力は次段の係数回路４８で係数
L3（例えばL3=0.57)を乗ぜられた後、減算回路４９に供
給され、ここで入力端子In2 からの映像信号と減算され
て、出力端子Out2より出力される。即ちこのディエンフ
ァシス回路は、前記図２のプリエンファシス回路と相補
的な特性を有している。

【０００７】ここで、図２のプリエンファシス回路中の
非直線回路４１は、前述の如く振幅制限器なので、図４
(A) のような波形の信号が入力された場合は、プリエン
ファシスが垂直方向に処理されて、図４(B) に示すよう
な波形の信号となる。かかる信号を図３のディエンファ
シス回路でこのままディエンファシスすると、入力信号
と同じ信号が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
映像信号記録再生装置においては、図４(B) や図５(A)
に示すようなプリエンファシス処理後の波形は、クリッ
プ部分に高調波を含んでいるために、ＶＴＲで記録再生
すると、図５(B) に示すように、再生波形のエッジがな
まってしまう。そのため、かかる再生信号をディエンフ
ァシスしても、入力信号の波形に戻らずに、図５(C) に
示すように歪となって残ってしまうという問題点があっ
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の映像信号記録再
生装置は、本装置を構成するプリエンファシス回路を、
入力映像信号を約１水平走査期間又は１フィールド（又
は１フレーム）期間遅延させる第１の遅延回路と、この
遅延回路の出力に対して第１の係数を乗じて得られた映
像信号と上記入力映像信号とを加算して遅延回路に供給
する第１の加算回路と、この加算回路の出力に対して第
２の係数を乗じて得られた信号と上記入力映像信号との
減算を行なう第１の減算回路と、この減算回路の出力に
対して所定値以上の振幅をクリップする第１の非直線回
路と、この非直線回路で発生した不要な高周波数成分を
除去する第１の水平周波数低域濾波器と、この水平周波
数低域濾波器の出力に対して第３の係数を乗じられた映
像信号と入力映像信号とを加算して出力する第２の加算
回路とで構成し、ディエンファシス回路は、上記プリエ
ンファシス回路の構成要素のうち、第２の加算回路の代
りに上記両信号を減算する第２の減算回路を備えて構成
することにより、上記課題を解決したる。

【００１０】

【実施例】図１等を参照し乍ら、本発明の映像信号記録
再生装置の一実施例について説明する。図１(A),(B) は
本発明の映像信号記録再生装置の主要部である、夫々プ
リエンファシス回路１及びディエンファシス回路２のブ
ロック構成図であり、この図において、図２，図３に示
した従来回路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。図１中、３１，３２は水平周波
数低域濾波器（ＬＰＦ）であり、夫々前記リミッタ４
１，４７で発生する高い周波数成分を除去し得るよう、
両ＬＰＦとも遮断周波数ｆ_cを例えば1MHz(VHS方式）或
いは2MHz(S-VHS方式）に設定されている。

【００１１】かかる構成により、垂直ノンリニアエンフ
ァシスは、水平周波数ＬＰＦ３１，３２を通過する周波
数ｆ_c以下の帯域でのみ動作する。このため、水平周波
数ＬＰＦ３１を通過する帯域では従来の垂直ノンリニア
エンファシスと同じ効果がある。また、水平周波数ＬＰ
Ｆ３１で遮断される周波数ｆ_c以上の帯域では垂直ノン
リニアエンファシスは働かないため、垂直ノンリニアエ
ンファシスにより歪が発生するなどの悪影響はない。

【００１２】従って、図４(A) に示したような入力信号
に対して、第(n+2) 走査線におけるリミッタ４１の出力
は図６(A) のようになるので、水平周波数ＬＰＦ３１の
出力は図６(B) のようになり、この波形が係数回路４２
及び加算回路４３を介して出力される。なお、水平周波
数ＬＰＦ３１（及び32）の通過特性は、ＶＴＲ内の諸回
路の伝送路の周波数特性に合せることが肝要であるが、
厳密に合わせる必要は無く、異った分波形歪として残
る。また、このＬＰＦ３１（及び32）を挿入したことに
より生じる遅延を補償するために、接続点ｐ，加算回路
４３間の伝送路に遅延回路を挿入すると一層好適であ
る。

【００１３】このように、従来装置における図２に示し
た垂直ノンリニアプリエンファシス回路の構成に対し
て、リミッタ４１の後に水平周波数ＬＰＦ３１を挿入
し、また、ディエンファシス回路２においてもリミッタ
４７の後に水平周波数ＬＰＦ３２を挿入しているので、
リミッタ４１，４７で発生する高い周波数成分が除去さ
れて、プリエンファシス後の波形は図６(B) のようにな
り、ＶＴＲで磁気テープに記録再生しても波形がなまら
なくなり、従って、プリエンファシス回路１とディエン
ファシス回路２の間に存在する磁気テープ（及びＶＴＲ
内蔵の諸回路）の周波数特性の影響を受けなくなる。

【００１４】また、ＶＴＲで記録再生できない高い周波
数成分は、水平周波数ＬＰＦ３１により除去されている
ので、図６(B) の信号波形はＶＴＲで記録再生した後も
そのままである。従って、ディエンファシスにより元の
波形が歪なく得られる。なお、両エンファシス回路１，
２は、長い遅延素子を必要とする性質上、ディジタル回
路で構成されることが多く、以上の説明においてもディ
ジタル回路を想定しており、従って、リミッタ４１，４
７はハードクリップを想定しているが、ディジタル回路
に限定する必要は無い。なお、アナログ回路で構成され
ている場合にはリミッタ４１，４７はソフトクリップと
なるが、それでも水平周波数ＬＰＦ３１，３２を挿入，
接続する効果は一応生じるものである。

【００１５】以上の説明においては、遅延回路２９，３
６の特性を約１水平走査期間遅延させるものとしたが、
これに限らず、遅延回路２９，３６に１フィールド又は
１フレーム期間遅延させる素子を用いて１フィールド
（１フレーム）期間遅延させても良く、この場合には所
謂テンポラルエンファシスが構成されるが、前記実施例
と同じ効果がある。その場合の動作説明は、前記説明文
中「垂直」を「テンポラル」に、「走査線」を「フィー
ルド又はフレーム」に、夫々変えれば良いが、ここでテ
ンポラルエンファシスに関して簡単に説明する。

【００１６】ＴＶ（テレビジョン）画像は周知の如く、
多数の２次元画像により構成されている。これらの各コ
マ（２次元画像）の同一位置を結んだ方向が、画像の時
間方向成分を表わす時間軸（テンポラル軸）である。前
記図１〜図３等の回路におけるエンファシス動作は、Ｔ
Ｖ画像の平面内で見た周波数特性の操作によりノイズを
低減する手法であるのに対し、テンポラル処理とはこの
コマ毎の処理であり、フィールドメモリ又はフレームメ
モリを用いたディジタルフィルタにより、時間軸方向で
見た周波数特性の操作を実現できる。

【００１７】図９に示す構成は、一般には垂直エンファ
シスとして従来より採用されているが、この構成におけ
る遅延回路５１の遅延時間を映像信号の水平操作期間と
すると、時間軸エンファシスとなる。かかる図９の構成
においても、上述の従来技術と同様な問題点があった
が、図１０に示すように、リミッタ４４の後に水平周波
数ＬＰＦ３３を付加することにより、歪の発生を抑える
ことができる。なお、両回路の動作は、前記図１〜３の
動作説明から容易に推察できるので省略する。

【００１８】この図１０に示す回路は、本発明装置の第
２実施例の主要部である垂直エンファシス回路のブロッ
ク図であり、演算回路５４の一方の入力端子の符号が＋
（加算器）の場合はプリエンファシス回路、−（減算
器）の場合はディエンファシス回路となる。なお、５
２，５３は減算器（減算回路）、５５，５６は増幅器
（係数回路）であり、かかる構成の伝達関数Ｇ(z) は、
リミッタ４４のリニア領域の低域成分では次式のように
なり、ノイズ等のような小振幅信号ではノイズ低減効果
が保たれる。式中の±は、演算回路５４の上記入力端子
の符号に対応する。

【００１９】Ｇ(z) ＝｛１±Ａ−Ａ（Ｂ±１）／ｚ｝／（１−ＡＢ／ｚ）なお、プリエンファシス，ディエンファシスの垂直方向
周波数成分の高域をレベルに応じて強調，減衰する回路
が、夫々図７(A),(B) に示すような構成で得られる場合
には、図７(C),(D) に夫々示すように、水平周波数ＬＰ
Ｆ３１，３２を付加することにより、歪の発生を前記同
様抑えることができる。図７の垂直方向周波数高域濾波
器２１，２２は、一般的に例えば図８のような回路構成
により実現され、前記テンポラルエンファシスを構成す
る場合も同様である。この図８において、６１，６２は
加算回路、ａ₀〜ａ_M,−ｂ₁〜−ｂ_Nは係数回路、Ｔは
遅延素子であり、その遅延時間は周知の如く用途により
決定される。

【００２０】

【発明の効果】叙上の如く、本発明の映像信号記録再生
装置によれば、エンファシスによる歪が発生せずに、Ｓ
／Ｎ改善効果が得られ、歪による妨害が殆ど無いので、
エンファシスのＳ／Ｎ改善度を高い値に設定できるとい
う優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像信号記録再生装置の主要部である
プリエンファシス回路及びディエンファシス回路の一実
施例を示すブロック構成図。

【図２】従来装置の主要部であるプリエンファシス回路
のブロック構成図。

【図３】従来装置の主要部であるディエンファシス回路
のブロック構成図。

【図４】従来装置及び本発明装置におけるプリエンファ
シス動作説明用信号波形図。

【図５】従来装置におけるエンファシス動作説明用の信
号波形図。

【図６】本発明装置におけるエンファシス動作説明用信
号波形図。

【図７】プリエンファシス，ディエンファシスの垂直方
向周波数成分の高域をレベルに応じて強調，減衰する回
路の構成例。

【図８】垂直方向周波数高域濾波器の具体的回路構成
例。

【図９】従来の垂直エンファシス回路の構成例。

【図１０】本発明装置の第２実施例の主要部である垂直
エンファシス回路のブロック図。

【図１１】従来及び本発明の映像信号記録再生装置の基
本構成を示す概略ブロック図。

【符号の説明】

１…プリエンファシス回路、２…ディエンファシス回
路、２１，２２…垂直方向周波数高域濾波器、２７，３
４，４９…減算回路、２８，３５，４３…加算回路、２
９，３６，５１…遅延回路、３０，３７，４０，４２，
４６，４８…係数回路、３１〜３３…水平周波数低域濾
波器（ＬＰＦ）、４１，４４，４７…非直線回路（リミ
ッタ）。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】追加

【補正内容】

【００１４】また、ＶＴＲで記録再生できない高い周波
数成分は、水平周波数ＬＰＦ３１により除去されている
ので、図６（Ｂ）の信号波形はＶＴＲで記録再生した後
もそのままである。従って、ディエンファシスにより元
の波形が歪なく得られる。なお、両エンファシス回路
１，２は、長い遅延素子を必要とする性質上、ディジタ
ル回路で構成されることが多く、以上の説明においても
ディジタル回路を想定しており、従って、リミッタ４
１，４７はハードクリップを想定しているが、ディジタ
ル回路に限定する必要は無い。なお、アナログ回路で構
成されている場合にはリミッタ４１，４７はソフトクリ
ップとなるが、それでも水平周波数ＬＰＦ３１，３２を
挿入，接続する効果は一応生じるものである。なお、水
平周波数ＬＰＦの代りに周知のソフトクリップ回路を用
いた場合には、まず、ソフトクリップではクリップレベ
ル以下の信号はそのまま通過するので、水平高域成分は
減衰せずにエンファシスされてしまう。また、ソフトク
リップした場合でも、リミッタがクリップするのはエン
ファシス回路が強調しようとしている垂直方向の空間周
波数の高域成分であって、水平高域成分の制限は充分に
はできない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】図９に示す構成は、一般には垂直エンファ
シスとして従来より採用されているが、この構成におけ
る遅延回路５１の遅延時間を映像信号の水平走査期間と
すると、時間軸エンファシスとなる。かかる図９の横成
においても、上述の従来技術と同様な問題点があった
が、図１０に示すように、リミッタ４４の後に水平周波
数ＬＰＦ３３を付加することにより、歪の発生を抑える
ことができる。なお、両回路の動作は、前記図１〜３の
動作説明から容易に推察できるので省略する。これらの
図１（Ａ），（Ｂ）及び図１０に示した回路において、
係数回路，非直線回回路（リミッタ）及び水平周波数Ｌ
ＰＦの接続順序は、非直線回路の後段測に水平周波数Ｌ
ＰＦが存在するように結線しさえすれば、係数回路の接
続順序は変えても構わない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリエンファシス回路を通した映像信号を
周波数変調して得たＦＭ映像信号を、磁気記録媒体に記
録し、再生時には該記録媒体から再生したＦＭ映像信号
をＦＭ復調した後、ディエンファシス回路を通して、再
生映像信号を得る映像信号記録再生装置において、上記プリエンファシス回路を、入力映像信号を約１水平
走査期間又は１フィールド（若しくは１フレーム）期間
遅延させる第１の遅延回路と、該遅延回路の出力に対し
て第１の係数を乗じて得られた映像信号と上記入力映像
信号とを加算して上記遅延回路に供給する第１の加算回
路と、該加算回路の出力に対して第２の係数を乗じて得
られた信号と上記入力映像信号との減算を行なう第１の
減算回路と、該減算回路の出力に対して所定値以上の振
幅をクリップする第１の非直線回路と、該非直線回路で
発生した不要な高周波数成分を除去する第１の水平周波
数低域濾波器と、該水平周波数低域濾波器の出力に対し
て第３の係数を乗じられた映像信号と上記入力映像信号
とを加算して出力する第２の加算回路とで構成し、上記ディエンファシス回路を、再生映像信号を約１水平
走査期間又は１フィールド（若しくは１フレーム）期間
遅延させる第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の出力
に対して第４の係数を乗じて得られた映像信号と上記再
生映像信号とを加算して上記第２の遅延回路に供給する
第３の加算回路と、該第３の加算回路の出力に対して第
５の係数を乗じて得られた信号と上記再生映像信号との
減算を行なう第２の減算回路と、該第２の減算回路の出
力に対して所定値以上の振幅をクリップする第２の非直
線回路と、該第２の非直線回路で発生した不要な高周波
数成分を除去する第２の水平周波数低域濾波器と、該第
２の水平周波数低域濾波器の出力に対して第６の係数を
乗じられた映像信号と上記再生映像信号との減算処理を
行なう第３の減算回路を備えて構成したことを特徴とす
る映像信号記録再生装置。
【請求項２】プリエンファシス回路を通した映像信号を
周波数変調して得たＦＭ映像信号を、磁気記録媒体に記
録し、再生時には該記録媒体から再生したＦＭ映像信号
をＦＭ復調した後、ディエンファシス回路を通して、再
生映像信号を得る映像信号記録再生装置において、上記プリエンファシス回路を、入力映像信号を約１水平
走査期間又は１フィールド（若しくは１フレーム）期間
遅延させる第１の遅延回路と、該遅延回路の出力と上記
入力映像信号とを減算する第１の減算回路と、該減算回
路の出力を増幅して得られた信号の所定値以上の振幅を
クリップする第１の非直線回路と、該非直線回路で発生
した不要な高周波数成分を除去する第１の水平周波数低
域濾波器と、該水平周波数低域濾波器の出力に対して第
１の係数を乗じられた映像信号と上記入力映像信号との
減算を行なって上記遅延回路に出力する第２の減算回路
と、上記水平周波数低域濾波器の出力と上記入力映像信
号とを加算して出力する第１の加算回路とで構成し、上記ディエンファシス回路を、再生映像信号を約１水平
走査期間又は１フィールド（若しくは１フレーム）期間
遅延させる第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の出力
と上記再生映像信号とを減算する第３の減算回路と、該
第３の減算回路の出力を増幅して得られた信号の所定値
以上の振幅をクリップする第２の非直線回路と、該第２
の非直線回路で発生した不要な高周波数成分を除去する
第２の水平周波数低域濾波器と、該第２の水平周波数低
域濾波器の出力に対して第２の係数を乗じられた映像信
号と上記再生映像信号との減算を行なって上記第２の遅
延回路に出力する第４の減算回路と、上記水平周波数低
域濾波器の出力と上記再生映像信号とを減算して出力す
る第５の減算回路を備えて構成したことを特徴とする映
像信号記録再生装置。