JPH0533878B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号を記録再生する際に映像信
号をFM変調器、FM復調器及び増幅器等を介す
ることによつて発生する再生レベルの非直線歪
や、ゲイン変動及びDC変動を、自動的に補正す
る機能を有する信号処理装置に関する。

従来の技術 ビデオテープレコーダ（以後VTR）で、磁気
テープ上に映像信号を記録再生する場合、一般に
少なくとも輝度信号をFM信号に変換して記録再
生するので、FM変調器、FM復調器等を介する
ことになる。このFM変調器及びFM復調器は、
信号のレベル対周波数が比例又は反比例の関係で
あることが要求されるが、実際には数％程度の非
直線歪が発生することが多い。また増幅器のゲイ
ン変動、クランプ電位の変動によるDC変動等も
発生する。しかしこれまでのVTRでは、上述し
た問題を積極的に取り除こうとするような対策は
ほとんど行なわれておらず、再生画像の高品質化
のひとつの障害となつていた。

発明が解決しようとする問題点 実際のFM変調器及びFM復調器は、上述した
ように数％程度の非直線歪が発生することが多
く、輝度信号の白づまり又は黒づまりとなる。こ
のことは編集時に数回のダビングをすることがあ
る放送用VTRでは、上記非直線歪がダビングの
たびに累積された画質の劣化となり問題となる。
さらにまた、周波数分割、時間軸伸長、アダマー
ル変換、ドツト分割等の方法で映像信号を複数チ
ヤンネルの映像信号に分割して記録再生する場
合、上記非直線歪のみならず、分割したために生
じる増幅器特性のばらつきによるゲイン変動、ク
ランプ電位のずれによるCD変動等によつてチヤ
ンネル間の特性が不均衡となり、再生映像信号に
おいてラインクローリンク及び周波数特性の変化
となり、再生映像の画質を大きく劣化させるとい
う問題がある。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するもので、映像信号
内に映像信号の黒レベルから白レベルをカバーす
る基準インデツクス信号を挿入して記録し、再生
時に再生映像信号の垂直ブランキング期間内の再
生インデツクス信号を取り出し、それをデイジタ
ル量に変換して得たデータ列のＳ／Ｎ比を改善す
る手段と、前記データ列に対して上記基準インデ
ツクス信号を表わすデータ列とを一対一に対応付
けるところのレベル補正データ列を作り出す手段
と、上記レベル補正データ列を記憶する記憶手段
と、上記記録手段に記憶された上記レベル補正デ
ータ列をもとに、上記再生映像信号をレベル補正
する手段とを備えた映像信号の信号処理装置であ
る。

作 用 本発明によれば、上記した構成により、上記再
生インデツクス信号のレベルが上記基準インデツ
クス信号のレベルに等しくなるように、上記再生
映像信号のレベルを補正し、VTR等の記録再生
装置の非直線歪や、ゲイン変動及びCD変動を自
動的に補正する。

レベル補正データ列を作り出すところの再生イ
ンデツクス信号データ列を複数列加算平均する
か、または１つのデータ列内で平滑化処理する
か、もしくはその両方を行なつてそのＳ／Ｎを改
善しておき、レベル補正することで再生映像信号
のＳ／Ｎが劣化することを防ぎ、また、再生イン
デツクス信号データ列を検査して、それがレベル
補正データを作り出すには不適当であると判別さ
れたときは、それ以前に作つたレベル補正データ
例で代替することで、レベル補正再生映像信号の
画質劣化を防ぎ、さらにまた、レベル補正回路初
期動作時にレベル補正データ列が作り出されるま
での間、あらかじめ用意してあるレベル補正デー
タ列初期値を用いてレベル補正を行なうことによ
り、回路初期動作時のレベル補正再生映像信号の
画質劣化を防ぐ。

実施例 本実施例では、デイジタル量に変換された再生
インデツクス信号の各レベルに対して、そのレベ
ルを基準インデツクス信号のレベルに対応させる
ところのアドレスデータをレベル補正データと
し、そのレベル補正データを記憶装置に記憶させ
ておき、レベル補正に際して再生映像信号のレベ
ルに対応する上記レベル補正データを記憶装置か
ら出力させ、それによつて決まる基準インデツク
ス信号データをレベル補正再生映像信号とする。
また基準インデツクス信号として、映像信号の黒
レベルから白レベルまでのレベルをカバーするラ
ンプ信号を用い、映像信号の垂直ブランキング期
間に挿入するものとする。

以下本発明の第１の実施例を、図面を参照しな
がら説明する。第１図は第１の実施例におけるレ
ベル補正回路のブロツク図を示す。第２図は本実
施例におけるレベル補正の過程を示す波形図であ
る。第２図において、７は基準インデツクス信
号、６は基準インデツクス信号７を映像信号の垂
直ブランキング期間に挿入して記録媒体上に記録
し、それを再び再生して得られる再生インデツク
ス信号である。

第１図において、デイジタル量に変換された再
生インデツクス信号データ列は、データ処理回路
１でＳ／Ｎ改善のためのデータ処理を受けた後、
レベル補正データ作成回路２へ伝送される。上記
データ処理の内容については後に詳述する。この
伝送に同期して、アドレス発生器３からアドレス
データが出力される。そして上記データ処理後の
再生インデツクス信号データ列をアドレスとし、
上記アドレスデータを記録回路４に記憶される。
以上の動作でレベル補正データのセツトアツプが
完了する。

次に、レベル補正しようとする再生映像信号デ
ータをアドレスとして上記記録回路４に入力する
と、再生映像信号データのレベルに対応するアド
レスデータが出力される。再生映像信号レベル補
正回路５には、あらかじめ基準インデツクス信号
データ列が上記アドレスデータをアドレスとして
記憶されており、記憶回路４の出力が再生映像信
号レベル補正回路５に入力されると、そのアドレ
スに対応する基準インデツクス信号データが出力
される。つまり、第２図の再生インデツクス信号
のレベルＰと同じレベルの再生映像信号に対し
て、アドレスＡが決まり、そのアドレスＡに従つ
て基準インデツクス信号７のレベルＲ、すなわち
レベル補正された再生映像信号が出力される。な
お、レベル補正データは、記録再生回路内の増幅
器の、温度特性による増幅度の経時変化等のため
に再生インデツクス信号が変動することを考慮し
て、適当な時間をおいて更新するようにしてお
く。

ここで、上記データ処理回路１の処理内容につ
いて述べる。映像信号の記録再生装置がVTR等
の場合、記録再生することによつて映像信号の
Ｓ／Ｎが劣化することは避けられないが、レベル
補正データのＳ／Ｎが再生映像信号のＳ／Ｎと同
程度かそれ以下であると、レベル補正することに
よつて、かえつて再生画質を大きく劣化させるこ
とになる。従つて、レベル補正データを作り出す
ところの再生インデツクス信号のＳ／Ｎをあらか
じめ改善しておかなければならない。そこで、記
録時に映像信号の複数の垂直ブランキング期間内
に複数の基準インデツクス信号を挿入し、再生時
に複数の再生インデツクス信号を第１図のデータ
処理回路１で加算平均することで、Ｓ／Ｎを改善
する。加算平均は、少なくとも数回以上行なわな
ければならない。

次に、本発明の第２の実施例について述べる。

本実施例では、第１の実施例を述べたところの
再生インデツクス信号のＳ／Ｎ改善を、１つの再
生インデツクス信号だけを用いて行なう。すなわ
ち、再生インデツクス信号データ列内の複数個の
データを用いて、例えば加重平均のような平滑化
処理を、第１図のデータ処理回路１で施すことに
より、再生インデツクス信号のＳ／Ｎを改善す
る。その後は第１の実施例で述べた手順で、レベ
ル補正を行なう。上記方式にすることで、映像信
号の１フイールド毎に挿入してある再生インデツ
クス信号を複数加算平均して行く第１の実施例に
比べて、短時間で再生インデツクス信号のＳ／Ｎ
改善が図れ、それゆえに短周期でのレベル補正デ
ータ更新が可能となる。上記第１の実施例と第２
の実施例の両方を採用すれば、Ｓ／Ｎ改善に関し
ては一層効果的である。

次に、本発明の第３の実施例について述べる。
映像信号の記録再生装置がVTR等の場合、再生
インデツクス信号のＳ／Ｎの劣化、ドロツプアウ
トによるデータ欠落、位相検出誤差等の原因によ
つて、レベル補正データがうまく作り出されない
場合が生じ、そのためレベル補正することによつ
て、かえつて再生画質が劣化するという事態が起
こる。そこで、第１図のデータ処理回路１で再生
インデツクス信号データを検査し、上記のような
問題によつて再生インデツクス信号データ列が使
用不適当なものとなつた場合、該当する再生イン
デツクス信号データ列もしくは、それを用いて作
つたレベル補正データ列を捨て、それ以前に作り
出されてすでに記憶装置４に記憶されているレベ
ル補正データ列で代替えることで、レベル補正再
生映像信号の画質劣化を回避する。その後は第１
の実施例で述べた手順で、レベル補正を行なう。

第３図に上記データ処理回路のブロツク図を示
す。第４図は雑音の重畳した再生インデツクス信
号波形である。再生インデツクス信号の形状は、
おおよそランプ状であり、時刻と信号レベルが微
少区間では大体正比例関係であるから、適当な時
間間隔をもつて２点の上記信号レベルをサンプリ
ングし、それらのレベル差を監視することで、信
号波形の欠陥を発見できる。つまり、第４図で時
刻ｔにおける再生インデツクス信号のレベルＳ(t)
と、それにより時間Ｔだけ前の信号レベルＳ（ｔ
−Ｔ）について、第３図の比較器９でＳ(t)−Ｓ
（ｔ−Ｔ）ｍもしくはｎＳ(t)−Ｓ（ｔ−Ｔ）
ｍであるかどうかを検査すればよい。そして、そ
の結果に従つて第１図のレベル補正データ作成回
路２及び記憶回路４を制御する。上記ｍ，ｎ，Ｔ
は任意の値に設定でき、どの程度の精度でレベル
補正データを作るかを決めることができる。例え
ば、基準インデツクス信号データがデータ伝送ク
ロツクに対して傾き１で増加するとき、Ｔ＝４ク
ロツク幅、ｍ＝０、ｎ＝８程度に選ぶ。上記検査
回路はインデツクス信号の波形を有効に利用して
いるため、簡単なデイジタル回路で実現でき、実
時間での検査が行なえる。なお、これまで述べた
ような、再生インデツクス信号データ列の内容を
検査するのではなく、再生インデツクス信号デー
タ列に第１図のアドレス発生器３で作つたアドレ
スデータを対応させてレベル補正データ列を作つ
た後、その内容を検査しても同じことである。

次に本発明の第４の実施例について述べる。こ
れまで述べてきたレベル補正回路において、回路
の初期動作時、第１回目のレベル補正データ列が
できるまでの時間は、第１図のデータ処理回路１
の処理内容に依存しており、第１の実施例を採用
した場合、上記時間は映像信号の数フレーム分と
なり、それまでの間はレベル補正データが存在し
ないために、レベル補正によつて再生画質が大き
く劣化することになる。さらに、第３の実施例を
採用した場合、再生インデツクス信号の内容状態
によつては、レベル補正データ列が作り出される
のが遅れたり、最悪の場合永久に作り出されない
という事態も起こりうる。そこで、レベル補正回
路が動作を始めると同時に、まずあらかじめ用意
してあるレベル補正データ列の初期値を第１図の
記憶回路４に記憶させ、レベル補正データ列が作
り出されるまでの間はそれで代替えすることで、
レベル補正回路の初期動作時におけるレベル補正
再生映像の画質劣化を回避する。

実施例の最初で述べたように、本実施例では再
生インデツクス信号データと基準インデツクス信
号データとを対応させるところのアドレスデータ
をレベル補正データとしたが、再生インデツクス
信号データに対応する基準インデツクス信号デー
タ自身をレベル補正データとしても、本実施例の
効果に何ら変わりはない。

また、インデツクス信号を垂直ブランキング期
間に挿入するとしたが、映像信号の表示領域に影
響を与えなければ、どこに挿入してもよい。

また、インデツクス信号をランプ信号とした
が、映像信号の黒レベルから白レベルまでのレベ
ルをカバーするような信号であれば、その形状に
よらず記録再生に伴う非線形歪、ゲイン変動、
DC変動等を補正できることは明らかである。

さらに、一つのインデツクス信号を一つの場所
に挿入する必要はなく、複数の場所に分割して
も、レベル補正データ作成に何等不都合は生じな
い。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、映像信
号を記録再生する際のFM変調及びFM復調に起
因する非直線歪、また映像信号を複数のチヤンネ
ルに分割して記録再生する場合に生じる増幅器の
ゲイン変動及びクランプ電位のずれによるDC変
動を取り除くことができるため、映像信号の白づ
まり及び黒づまり、また複数チヤンネルの再生映
像信号を合成して、もとの１チヤンネルの再生映
像信号にもどしたときに、チヤンネル間特性のア
ンバランスにより発生するラインクローリング等
の無い、高画質の再生映像信号を得ることができ
る。

レベル補正することで再生映像信号のＳ／Ｎが
劣化する問題については、レベル補正データ列を
作り出すところの再生インデツクス信号データ列
を複数加算平均するか、または１つのデータ列内
で平滑化処理するか、もしくはその両方を行なつ
てそのＳ／Ｎを改善することにより解決できる。

再生映像信号のＳ／Ｎ劣化、ドロツプアウトに
よるデータ欠落、位相検出誤差等の原因で、再生
インデツクス信号が不適当なものとなり、レベル
補正データ列が正しく作り出せない危険性が生じ
たときは、それ以前に作つたレベル補正データ列
で代替することで、レベル補正された再生映像信
号の画質劣化を回避することができる。

レベル補正回路の初期動作時にレベル補正デー
タ列が作り出されていないために、レベル補正さ
れた再生映像信号の画質が劣化する問題について
は、レベル補正データ列が作り出されるまでの
間、あらかじめ用意してあるレベル補正データ列
初期値で代替することで解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１の実施例を示すブ
ロック図、第２図は本発明の基本的な動作説明の
ための波形図、第３図は第３の実施例におけるデ
ータ処理回路のブロツク図、第４図は雑音の重畳
した再生インデツクス信号データ列の一部を示す
波形図である。 １……データ処理回路、２……レベル補正デー
タ作成回路、３……アドレス発生器、４……記憶
回路、５……再生映像信号レベル補正回路、６…
…再生インデツクス信号波形、７……基準インデ
ツクス信号波形、８……遅延回路、９……比較
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録時に映像信号内に、前記映像信号の黒レ
   ベルから白レベルまでのレベルをカバーする基準
   インデツクス信号を挿入して記録し、再生時に再
   生映像信号内の再生インデツクス信号を取り出
   し、その再生インデツクス信号のレベルが上記基
   準インデツクス信号のレベルに等しくなるように
   上記再生映像信号のレベルを補正する映像信号の
   信号処理装置であつて、上記再生インデツクス信
   号をデイジタル量に変換し、第１のデータ列を作
   り出す手段と、上記第１のデータ列にＳ／Ｎを改
   善する処理を施して第２のデータ列を作り出すデ
   ータ処理手段と、上記第２のデータ列に対して上
   記基準インデツクス信号を表わす第３のデータ列
   を一対一に対応付ける第４のデータ列を作り出す
   手段と、上記第４のデータ列を記憶させる記憶手
   段と、上記第４のデータ列をもとに、上記再生映
   像信号をレベル補正する手段とを備えた映像信号
   の信号処理装置。 ２ データ処理手段は、第１のデータ列を複数列
   加算平均して第２のデータ列を作り出すことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信号の
   信号処理装置。 ３ データ処理手段は、第１のデータ列を１デー
   タ列内で平滑化処理して第２のデータ列を作り出
   すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   映像信号の信号処理装置。 ４ 第４のデータ列を作り出す過程でデータを検
   査し、前記データ列内で一定間隔をおいた２点間
   のデータレベルの差分値が所定の範囲を越えた場
   合、記憶手段の記憶内容更新を行わないことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信号の
   信号処理装置。 ５ 記憶手段の内容を初期設定しておき、第１回
   目の第４のデータ列作成が完了するまでの間、前
   記初期設定データを用いてレベル補正を行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信
   号の信号処理装置。