JPH05328399A - 情報記録および再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンファシスおよびディエンファシスによる
波形歪を抑制する。 【構成】 輝度信号Ｙは期間Ｓの範囲について２８８×
４個のサンプリングをする。色差信号Ｐ_BまたはＰ_Rは期
間Ｓについて２８８個のサンプリングを行い、期間Ｓに
続く期間Ｔについて４個のサンプリングを行う。そし
て、この２８８×４個の輝度データと２８８＋４個の色
差データを時分割多重する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばハイビジョンな
どの高品位テレビジョン信号を記録再生するビデオテー
プレコーダに用いて好適な情報記録及び再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は、ハイビジョンのビデオ信号を記
録再生するビデオテープレコーダにおけるトラックフォ
ーマットを示している。同図に示すように１フレームの
ビデオ信号は、４つのセグメント（ＳＥＧ１乃至ＳＥＧ
４）に記録されるようになされている。各セグメントの
トラックはＡチャンネルのトラックとＢチャンネルのト
ラックより構成されている。Ａチャンネルのトラックに
は輝度信号（Ｙ）と色差信号Ｐ_Bとが時分割多重されて
記録されており、またＢチャンネルのトラックには輝度
信号と色差信号Ｐ_Rとが時分割多重されて記録されてい
る。

【０００３】図９は図８に示した１Ｈの区間における信
号を表している。また、表１は図９の各期間Ａ乃至Ｏに
記録される信号の名称と、それに対応する時間およびサ
ンプル数を示している。

【０００４】

【表１】

【０００５】同図に示すようにクロマ信号Ｃ（色差信号
Ｐ_BまたはＰ_R）は期間Ｌに記録され、輝度信号Ｙは期間
Ｎに記録されるようになされている。そして、その両者
の間の期間ＭにはＹＣガード信号が記録されるようにな
されている。表１に示すように、色差信号Ｃのサンプル
数は２８８、輝度信号Ｙのサンプル数は１１５２（＝２
８８×４）、ＹＣガード信号のサンプル数は６とされて
いる。

【０００６】図１０は輝度信号Ｙ（図１０（ａ））と、
色差信号Ｐ_BまたはＰ_R（図１０（ｂ））の時分割多重さ
れる前の１Ｈの期間の状態を示している。同図に示すよ
うに、水平同期信号から距離Ｌだけ離間した期間Ｓの範
囲について、輝度信号は２８８×４個だけサンプリング
され、色差信号はその１／４の２８８個だけサンプリン
グされるようになされている。これらのサンプリング値
が圧縮されて図９に示すように記録されていることにな
る。

【０００７】図１１は図１０に示すようにしてサンプリ
ングされたデータを時分割多重する動作を表している。
最初に図１１（ａ）に示すように、２８８個の色差デー
タ（Ｃ）の後方に、２８８×４個の輝度データ（Ｙ）が
配置され、両者の間の期間Ｍに６個のデータよりなるＹ
Ｃガードデータが挿入される。このようにして時分割多
重されたデータは水平ノンリニヤエンファシス回路（図
示せず）により、ノンリニアにエンファシスされる。そ
の結果、図１１（ｂ）に示すようなデータが得られる。
このエンファシス処理により、ＹＣガードデータの急激
に変化する部分の近傍において歪が発生していることが
分かる。

【０００８】そこで、次にＹＣガードデータは、図１１
（ｃ）に示すように、新たなＹＣガードデータに置換さ
れる。そして、このようにして生成されたデータは、水
平同期信号やバースト信号が付加された後、Ｄ／Ａ変換
され、さらにＦＭ変調されて、磁気テープ（図示せず）
上に記録されることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置において
は、このように色差データＣと輝度データＹの間のＹＣ
ガードデータを、ノンリニアエンファシス後に新たなデ
ータに置換するのであるが、これを再生すると、図１１
（ｄ）に示すように、色差信号Ｃの終端部と、輝度信号
Ｙの始端部において歪が残る課題があった。輝度データ
のサンプル数は比較的多いため（２８８×４個）、その
影響は比較的少ないが、色差データはそのサンプル数が
比較的少ないため（２８８個）、波形歪の影響が大きく
あらわれる。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、特に色差信号におけるエンファシスによる
波形歪を軽減するようにするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の情報記録装置
は、輝度信号サンプリングする輝度信号サンプリング手
段としてのＡ／Ｄ変換器２と、色差信号をサンプリング
する色差信号サンプリング手段としてのＡ／Ｄ変換器
６，１０と、Ａ／Ｄ変換器２とＡ／Ｄ変換器６，１０に
よりサンプリングされたデータをガードデータを挟ん
で、時分割多重する時分割多重手段としての時分割多重
回路４と、時分割多重回路４により時分割多重されたデ
ータをノンリニアエンファシスするエンファシス手段と
しての水平ノンリニアエンファシス回路１３，２０と、
水平ノンリニアエンファシス回路１３，２０によりエン
ファシスされたデータのガードデータを、新たなガード
データに置き換える置換手段としての加算器１４，２１
と、加算器１４，２１により置換された後のデータを、
記録媒体としての磁気テープ２８に記録する記録手段と
しての磁気ヘッド１９，２６とを備える情報記録装置に
おいて、Ａ／Ｄ変換器６，１０はＡ／Ｄ変換器２より長
い期間をサンプリングすることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の情報再生装置は、所定の期
間についてサンプリングされた輝度データと、輝度デー
タに比べてより長い期間についてサンプリングされた色
差データとが、ガードデータを挟んで時分割多重されて
記録されている記録媒体としての磁気テープ２８を再生
する再生手段としての磁気ヘッド１９，２６と、磁気ヘ
ッド１９，２６により再生されたデータを、ノンリニア
ディエンファシスするディエンファシス手段としての水
平ノンリニアディエンファシス回路３５，４１と、水平
ノンリニアディエンファシス回路３５，４１によりディ
エンファシスされたデータから輝度データと色差データ
とを分離する分離手段としての時分割多重回路３６と、
時分割多重回路３６により分離された輝度データをＤ／
Ａ変換する輝度データＤ／Ａ変換手段としてのＤ／Ａ変
換器４３と、時分割多重回路３６により分離された色差
データをＤ／Ａ変換する色差データＤ／Ａ変換手段とし
てのＤ／Ａ変換器４７，５１とを備えることを特徴す
る。

【００１３】

【作用】上記構成の情報記録装置においては、色差信号
は輝度信号より長い期間サンプリングされる。従って、
本来必要な輝度信号がエンファシスにより歪むことを抑
制することが可能となる。

【００１４】また、本発明の情報再生装置においては、
輝度データに比べてより長い期間についてサンプリング
された色差データが磁気テープより再生される。従っ
て、正確な色の画像を再生することが可能となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の情報記録装置を応用したハイ
ビジョン用のビデオテープレコーダの記録系の構成例を
示している。輝度信号Ｙはローパスフィルタ１を介して
Ａ／Ｄ変換器２に入力されＡ／Ｄ変換されるようになさ
れている。そしてＡ／Ｄ変換器２の出力が垂直ノンリニ
アエンファシス回路３に入力され、垂直方向にノンリニ
アにエンファシスされた後、時分割多重回路（ＴＤＭ）
回路４に供給されている。また、色差信号Ｐ_Bはローパ
スフィルタ５を介してＡ／Ｄ変換器６に入力され、Ａ／
Ｄ変換された後、垂直フィルタ７に供給され、フィルタ
処理されるようになされている。そして、垂直フィルタ
７の出力が垂直ノンリニアエンファシス回路８により垂
直方向にノンリニアにエンファシスされた後、時分割多
重回路４に供給されるようになされている。同様にして
色差信号Ｐ_Rも、ローパスフィルタ９、Ａ／Ｄ変換器１
０、垂直フィルタ１１および垂直ノンリニアエンファシ
ス回路１２を介して時分割多重回路４に供給されてい
る。

【００１６】時分割多重回路４は色差信号Ｐ_BとＰ_Rを時
間軸圧縮するとともに、線順次化し、輝度信号Ｙと時分
割多重してＡチャンネル用の信号とＢチャンネル用の信
号を生成する。Ａチャンネル用の信号は水平ノンリニア
エンファシス回路１３を介して加算器１４に供給され、
バースト信号や水平同期信号等が付加されるとともに、
時分割多重回路４において挿入されたＹＣガード信号の
置換が行われる。加算器１４の出力はＤ／Ａ変換器１
５、ローパスフィルタ１６を介してエンファシス回路１
７に供給され、エンファシスされた後、変調回路１８に
おいてＦＭ変調される。そして、変調回路１８の出力が
Ａチヤンネル用の磁気ヘッド１９を介して磁気テープ２
８上に記録されるようになされている。

【００１７】同様にしてＢチャンネル用の信号も水平ノ
ンリニアエンファシス回路２０、加算器２１、Ｄ／Ａ変
換器２２、ローパスフィルタ２３、エンファシス回路２
４、変調回路２５および磁気ヘッド２６を介して磁気テ
ープ２８上に記録されるようになされている。

【００１８】次にその動作について説明する。輝度信号
はローパスフィルタ１により所定の周波数帯域に制限さ
れた後、Ａ／Ｄ変換器２に入力され、Ａ／Ｄ変換され
る。このときＡ／Ｄ変換器２は、図３（ａ）に示すよう
に、水平同期信号から距離Ｌだけ離間した期間Ｓの範囲
の輝度信号を２８８×４個のデータにサンプリングす
る。このデータは垂直ノンリニアエンファシス回路３に
おいて、垂直方向にノンリニアにエンファシスされた
後、時分割多重回路４に供給される。

【００１９】一方、色差信号Ｐ_Bもローパスフィルタ５
により所定の周波数帯域に制限された後、Ａ／Ｄ変換器
６に入力され、Ａ／Ｄ変換される。このときＡ／Ｄ変換
器６は、図３（ｂ）に示すように、水平同期信号から距
離Ｌだけ離間した期間Ｓの範囲の色差信号Ｐ_Bを２８８
個のデータにサンプリングするとともに、期間Ｓに続く
期間Ｔについても４個のサンプリングを行う。すなわ
ち、色差信号の方が輝度信号に比べて、より長い期間サ
ンプリングされるようになされている。輝度信号と色差
信号のサンプリングの個数について、これを一般式で表
すと次のようになる。 Ｎｙ／ｎ＋α＝Ｎｃ ここでＮｙは輝度信号のサンプリングの個数（実施例の
場合２８８×４個）を表し、Ｎｃは色差信号のサンプリ
ングの個数（実施例の場合２８８個）を表している。そ
してｎとαは整数であり、実施例の場合いずれも４であ
る。

【００２０】Ａ／Ｄ変換器６によりＡ／Ｄ変換された色
差信号は垂直フィルタ７により垂直方向にフィルタリン
グ処理された後、垂直ノンリニアエンファシス回路８に
より垂直方向にノンリニアにエンファシスされる。そし
て、垂直ノンリニアエンファシス回路８の出力が時分割
多重回路４に供給される。

【００２１】同様にして色差信号Ｐ_Rも、ローパスフィ
ルタ９、Ａ／Ｄ変換器１０、垂直フィルタ１１および垂
直ノンリニアエンファシス回路１２により色差信号Ｐ_B
と同様に処理され、時分割多重回路４に供給される。

【００２２】時分割多重回路４は色差信号Ｐ_B，Ｐ_Rを時
間軸圧縮するとともに線順次化し、図４（ａ）に示すよ
うに、輝度信号と時分割多重する。そして２８８＋４個
のサンプリング数を有する輝度信号Ｃ（Ｐ_BまたはＰ_R）
と、２８８×４個のサンプリング数の輝度信号の間に、
２個のデータよりなるＹＣガードデータを挿入する。こ
の図４（ａ）に示す色差信号Ｃは、Ａチャンネル用の信
号の場合色差信号Ｐ_Bとされ、Ｂチャンネル用の信号の
場合色差信号Ｐ_Rとされる（図８参照）。またこの実施
例におけるＹＣガードデータは、輝度信号Ｙと色差信号
Ｃのもっとも小さいレベルに対応する同一レベルの信号
とされる。

【００２３】このようにして時分割多重回路４により生
成されたＡチャンネル用の時分割多重信号（図４
（ａ））は、水平ノンリニアエンファシス回路１３に入
力され、水平方向にノンリニアにエンファシスされる。
これにより時分割多重信号は図４（ｂ）に示すように、
急激に変化する部分において、特に大きな歪を受けた信
号となる。この信号は加算器１４に入力され、そのＹＣ
ガードデータが発生回路２７が出力する新たなＹＣガー
ドデータと図４（ｃ）に示すように置き換えられる。こ
のＹＣガードデータも図４（ａ）における場合と同様
に、輝度信号Ｙと色差信号Ｃの最も低いレベルに対応す
る２つのデータにより構成される。発生回路２７はこの
他、水平同期信号やバースト信号を発生し、これを加算
器１４に供給して水平ノンリニアエンファシス回路１３
より出力された信号に付加する。

【００２４】加算器１４より出力された時分割多重デー
タはＤ／Ａ変換器１５に供給され、Ｄ／Ａ変換される。
そして、さらにローパスフィルタ１６により不要な周波
数帯域成分が除去された後、エンファシス回路１７に入
力され、エンファシスされる。その後、さらに変調回路
１８に供給され、ＦＭ変調されて、磁気ヘッド１９に供
給され、磁気テープ２８上に記録される。

【００２５】時分割多重回路４が出力したＢチャンネル
用の時分割多重データも水平ノンリニアエンファシス回
路２０、加算器２１、Ｄ／Ａ変換器２２、ローパスフィ
ルタ２３、エンフアシス回路２４、変調回路２５、磁気
ヘッド２６を介して磁気テープ２８上に記録される。

【００２６】図２はビデオテープレゴーダの再生系の構
成を示している。Ａチャンネル用の磁気ヘッド１９が磁
気テープ２８から再生した信号は復調回路３１に供給さ
れ、ＦＭ復調されるようになされている。

【００２７】そして復調回路３１の出力がディエンフィ
シス回路３２によりディエンフィシスされた後、ローパ
スフィルタ３３に供給され、所定の周波数帯域に制限さ
れた後、Ａ／Ｄ変換器３４に入力されるようになされて
いる。Ａ／Ｄ変換器３４は入力された信号をＡ／Ｄ変換
し、水平ノンリニアディエンファシス回路３５に出力し
ている。水平ノンリニアディエンファシス回路３５は入
力されたデータを水平方向にノンリニアにディエンファ
シスした後、時分割多重（ＴＤＭ）回路３６に出力す
る。

【００２８】Ｂチャンネル用の磁気ヘッド２６が磁気テ
ープ２８から再生した信号も、復調回路３７、ディエン
ファシス回路３８、ローパスフィルタ３９、Ａ／Ｄ変換
器４０、水平ノンリニアディエンファシス回路４１を介
して時分割多重回路３６に供給されるようになされてい
る。

【００２９】時分割多重回路３６は、水平ノンリニアデ
ィエンファシス回路３５と４１より入力されたデータか
ら輝度データ、色差データＰ_Bおよび色差データＰ_Rを分
離する。輝度データは垂直ノンリニアディエンファシス
回路４２により垂直方向にノンリニアにディエンファシ
スされた後、Ｄ／Ａ変換器４３に入力され、Ｄ／Ａ変換
されるようになされている。Ｄ／Ａ変換器４３の出力は
ローパスフィルタ４４により、その高域成分が除去され
た後、出力されるようになされている。

【００３０】一方、色差信号Ｐ_Bは垂直ノンリニアディ
エンファシス回路４５により垂直方向にノンリニアにデ
ィエンファシスされた後、垂直フィルタ４６に入力さ
れ、垂直方向にフィタリングされるようになされてい
る。そして、垂直フィルタ４６の出力がＤ／Ａ変換器４
７によりＤ／Ａ変換された後、ローパスフィルタ４８を
介して出力されるようになされている。同様に色差信号
Ｐ_Rも垂直ノンリニアディエンファシス回路４９、垂直
フィルタ５０、Ｄ／Ａ変換器５１およびローパスフィル
タ５２を介して図示せぬ回路に出力されるようになされ
ている。

【００３１】次にその動作について説明する。磁気ヘッ
ド１９は磁気テープ２８からＡチャンネルのトラックを
再生し、その再生信号を復調回路３１に出力する。復調
回路３１は入力された信号をＦＭ復調し、ディエンファ
シス回路３２に出力する。ディエンファシス回路３２
は、復調回路３１より入力された信号をディエンファシ
スし、ローパスフィルタ３３に出力する。ローパスフィ
ルタ３３は入力された信号の周波数帯域を制限した後、
Ａ／Ｄ変換器３４に供給する。Ａ／Ｄ変換器３４は入力
された信号をＡ／Ｄ変換し、水平ノンリニアディエンフ
ァシス回路３５に出力する。水平ノンリニアディエンフ
ァシス回路３５は入力された信号を水平方向にノンリニ
アにディエンファシスした後、時分割多重回路３６に出
力する。

【００３２】以上のようにして、Ａチャンネルのトラッ
クから再生されたデータが時分割多重回路３６に供給さ
れるが、Ｂチャンネルのトラックから再生されたデータ
も、磁気ヘッド２６、復調回路３７、ディエンファシス
回路３８、ローパスフィルタ３９、Ａ／Ｄ変換器４０お
よび水平ノンリニアディエンファシス回路４１を介して
時分割多重回路３６に供給される。

【００３３】時分割多重回路３６は入力されたデータか
ら輝度データ、色差データＰ_Bおよび色差データＰ_Rを分
離し、それぞれ垂直ノンリニアディエンファシス回路４
２，４５または４９に出力する。垂直ノンリニアディエ
ンファシス回路４２は入力されたデータを垂直方向にノ
ンリニアにディエンファシスした後、Ｄ／Ａ変換器４３
に出力する。Ｄ／Ａ変換器４３は入力されたデータをＤ
／Ａ変換する。Ｄ／Ａ変換器４３より出力された輝度信
号は、ローパスフィルタ４４により不要な高域成分が除
去された後、図示せぬ回路に出力される。

【００３４】また、垂直ノンリニアディエンファシス回
路４５によりディエンファシスされた色差データＰ
_Pは、垂直フィルタ４６により垂直方向にフィルタリン
グ処理された後、Ｄ／Ａ変換器４７によりＤ／Ａ変換さ
れる。Ｄ／Ａ変換器４７によりＤ／Ａ変換された色差信
号Ｐ_Bは、ローパスフィルタ４８により不要な高域成分
が除去された後、図示せぬ回路に出力される。

【００３５】同様にして時分割多重回路３６より出力さ
れた色差データＰ_Rも垂直ノンリニアディエンファシス
回路４９、垂直フィルタ５０、Ｄ／Ａ変換器５１、ロー
パスフィルタ５２を介して処理され、図示せぬ回路に出
力される。

【００３６】図５はステップ状に変化する出力波形に対
してエンファシスおよびディエンファシスにより、どれ
くらいの範囲にわたって波形が影響を受けるかを表して
いる。同図に示すように影響を受けるのは、ステップ状
に変化する位置から前後に約５個のサンプルまでである
ことが分かる。図４（ａ）に示したように、ステップ状
に変化するのは、本来必要な２８８個の色差データにさ
らに４個の色差データを加えた位置である。その結果実
質的に、２８８個のうち１個のみが歪を受けることにな
る（図４（ｄ））。

【００３７】図６は図２のローパスフィルタ４４，４
８，５２より出力された輝度信号、色差信号Ｐ_Bまたは
Ｐ_Rの１Ｈの波形を示している。同図に示すように、輝
度信号Ｙは期間Ｓの冒頭部においてのみ歪を受けること
になる。これに対して色差信号Ｐ_BおよびＰ_Rは期間Ｓの
終端部において歪を受けることになる。これらの位置は
図７に示すように、画面上において左右の端部であるか
ら、実質的には表示されないか、表示されたとしても極
めて目立ち難い位置となる。

【００３８】

【発明の効果】以上の如く本発明の情報記録装置によれ
ば、色差信号を輝度信号より長い期間サンプリングする
ようにしたので、エンファシスおよびディエンファシス
処理による特に色差信号に対する歪の影響を抑制するこ
とが可能となる。

【００３９】また、本発明の情報再生装置によれば、輝
度データに比べてより長い期間についてサンプリングさ
れた色差データをディエンファシスするようにしたの
で、より正確な色を表現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録装置を応用したビデオテープ
レコーダの記録系の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の情報再生装置を応用したビデオテープ
レコーダの再生系の構成を示すブロックである。

【図３】図１のＡ／Ｄ変換器２，６，１０の動作を説明
するタイミングチャートである。

【図４】図１の実施例の動作を説明する波形図である。

【図５】エンファシスおよびディエンファシスによりス
テップ波形が受ける波形歪の範囲を説明するグラフであ
る。

【図６】図２のローパスフィルタ４４，４８，５２の出
力波形を示す波形図である。

【図７】図６に示す波形図の信号により表示される画面
を説明する図である。

【図８】ハイビジョン用のビデオテープレコーダにおけ
るトラックフォーマットを説明する図である。

【図９】図８の１Ｈの区間における信号の波形を示す波
形図である。

【図１０】従来のビデオテープレコーダにおける輝度信
号と色差信号のサンプリングを説明する波形図である。

【図１１】従来のビデオテープレコーダにおけるエンフ
ァシスおよびディエンファシスによる波形歪を説明する
図である。

【符号の説明】

２ Ａ／Ｄ変換器 ４ 時分割多重回路 ６，１０ Ａ／Ｄ変換器 １３ 水平ノンリニアエンファシス回路 １４ 加算器 ２０ 水平ノンリニアエンファシス回路 ２１ 加算器 ３５ 水平ノンリニアディエンファシス回路 ３６ 時分割多重回路 ４１ 水平ノンリニアディエンファシス回路 ４３，４７，５１ Ｄ／Ａ変換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号をサンプリングする輝度信号サ
   ンプリング手段と、 色差信号をサンプリングする色差信号サンプリング手段
   と、 前記輝度信号サンプリング手段と色差信号サンプリング
   手段によりサンプリングされたデータを、ガードデータ
   を挟んで時分割多重する時分割多重手段と、 前記時分割多重手段により時分割多重されたデータをノ
   ンリニアエンファシスするエンファシス手段と、 前記エンファシス手段によりエンファシスされたデータ
   の前記ガードデータを新たなガードデータに置き換える
   置換手段と、 前記置換手段により置換された後のデータを記録媒体に
   記録する記録手段とを備える情報記録装置において、 前記色差信号サンプリング手段は、前記輝度信号サンプ
   リング手段より、長い期間をサンプリングすることを特
   徴とする情報記録装置。
2. 【請求項２】 所定の期間についてサンプリングされた
   輝度データと、前記輝度データに較べて、より長い期間
   についてサンプリングされた色差データとが、ガードデ
   ータを挟んで時分割多重されて記録されている記録媒体
   を再生する再生手段と、 前記再生手段により再生されたデータをノンリニアディ
   エンファシスするディエンファシス手段と、 前記ノンリニアディエンファシス手段によりディエンフ
   ァシスされたデータから、前記輝度データと色差データ
   とを分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された輝度データをＤ／Ａ変換
   する輝度データＤ／Ａ変換手段と、 前記分離手段により分離された色差データをＤ／Ａ変換
   する色差データＤ／Ａ変換手段とを備えることを特徴と
   する情報再生装置。