JPH0628440B2 - 映像記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、映像記録再生装置に関し、特にフィールド
メモリを用いて、偶数倍の高速再生時にノイズバーを削
減した品質の良い再生画を得るものである。

〔従来の技術〕

従来例として、フィールドメモリを用いたビデオテープ
レコーダ（以下ＶＴＲと称す）の高速再生を、４倍の偶
数倍速で行う場合について説明する。ここで、一般に高
速再生は奇数倍速が選ばれるが、これはフィールド毎に
表われるノイズ位置が同じであるため、ノイズバーがロ
ックする性質を利用するものである。反面、偶数倍速で
はフィールド毎にノイズ位置と信号のある位置とが交互
に入れ替り、この性質を利用しメモリを用いれば、場合
によってはノイズバーを狭くできることとなる。

第７図は上記従来のＶＴＲの高速再生系を示し、図にお
いて、１は記録済のビデオテープであり、互いに異なる
アジマス角を有した第一及び第二のビデオヘッド２ａ，
２ｂを介して、該各ビデオヘッド２ａ，２ｂとそれぞれ
同じアジマス角のビデオトラックから再生される第一及
び第二の再生信号がプリアンプ３に導かれ、その後該再
生信号はビデオ信号処理回路４に送られる。一方、５は
プリアンプ３の出力より上記各再生信号のそれぞれ第一
及び第二のエンベロープを取り出すエンベロープ検波器
であり、その出力はこれらをある一定のレベルと比較す
るコンパレータ６に導かれ、フィールドメモリ８へのビ
デオ信号処理回路４からの出力信号の書き込みのタイミ
ングやアドレスを発生させるメモリコントロール回路７
へ送られる。また、ビデオ信号処理回路４から同期信号
がメモリコントロール回路７に送られる。

なお、上記フィールドメモリ８はデュアルポートメモリ
又はマルチポートメモリ（図示しない）であり、出力ポ
ートとしてランダム出力とシリアル出力を持ち、シリア
ルポートを使用すればメモリへの書き込みと読み出しが
非同期で行えるものである。ここでの動作は、フィール
ドメモリ８へビデオ信号処理回路４からの第一及び第二
の再生信号を書込みながら、シリアルポートを使用して
該フィールドメモリ８の内容を読み出す非同期動作を行
う。

一方、９はコントロールヘッドであり、この出力にもと
づいて、サーボ回路１０はキャプスタモータ１１，リー
ルモータ１２を制御して各モードにおけるテープの走行
制御を行うようになっている。

次に動作について説明する。

今、ビデオテープ１が逆方向へ４倍速で高速再生してい
るとする。第８図及び第９図はこのときの動作を説明す
るための図である。第８図において、５０はビデオトラ
ックであり、Ａ，Ｂはアジマス記録を表しており、Ａに
対してはビデオヘッド２ａが、Ｂに対してはビデオヘッ
ド２ｂがそれぞれ同アジマスとする。

今、ビデオヘッド２ａが図中破線ｄをトレースしたと
き、アジマス記録の関係上、再生信号のプリアンプ３の
出力は第９図(a)の如くなる。同様にビデオヘッド２ｂ
が図中破線(e)の軌跡をトレースすると、第９図(b)の出
力が得られる。これらの第９図(a),(b)の２フィールド
の内容が時間軸で互いに補間されると第９図(c)に示す
ような１フィールドの画像となり、これがフィールドメ
モリ８内に記憶され、モニター上に表示される。ここで
第９図(a),(b),(c)で表わしているエンベロープ波形
は、ほぼ上下対称の交流波形の上側のみを表わしてい
る。

このようなノイズバーのほとんどない１フィールドの内
容となるのは、再生磁気ヘッド幅に対し、記録ビデオト
ラックの幅が同等以上でガードバンドのない場合であ
る。実際には、例えばＶＨＳ方式における標準モードと
３倍モードを兼用したヘッド構成である普及機では、３
倍モードを主にしたヘッド仕様となっている。

このような仕様のもので標準モードの記録を行うと、ビ
デオトラック５０上の１／２〜２／３がガードバンドと
なり、第１０図の５１に示すようなビデオトラックとな
る。このビデオトラック５１上を、ビデオヘッド２ａ，
２ｂが図中破線ｆ，ｇの軌跡をトレースすることによっ
て得られるプリアンプ３の出力は、第１１図(a),(b)に
示す如くとなり、これらを時間軸で互いに補間した１フ
ィールドの画像は第１１図(c)のようになる。

ところで、第９図，第１１図の(c)に示す時間軸で補間
された画像をフィールドメモリ８に書き込む時、コンパ
レータ６の比較電位を変える必要がある。即ち、第１１
図(c)においては、コンパレータ６の比較電位を“０”
（ゼロ）レベルにしておけば、エンベロープのほとんど
すべてがフィールドメモリ８に書き込まれる。但し、ｌ
で示す所は信号としての情報がほとんど得られないので
Ｓ／Ｎが悪く、あるノイズ幅を持ったノイズ域となって
表われるが、補間された画像情報はスムーズに連がる。

しかし、第９図(c)において、上記と同様にコンパレー
タ６に“０”（ゼロ）電位を適用すると、Ｊで示すとこ
ろはフィールド毎に毎回内容が書き変えられるのでブレ
て見え、かつＪの両端ｍ，ｎ付近にＳ／Ｎ劣化に伴うノ
イズが表われる。即ち、本来ならば非常に小さいノイズ
バーが１本（１水平期間ぐらい）であるものが、あるノ
イズ幅を持ったノイズバーが２本表われることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、フィールドメモリを使用して、偶数倍速
で高速再生を行い、フィールド毎の内容を補間して信号
情報を得る方式のものにおいては、テープ上の録画トラ
ック幅により再生信号のコンパレータでの比較電位を可
変し、メモリへの書き込み範囲を調整しなければノイズ
バーの本数を少なくし、あるいはノイズバーの幅を狭く
できない。

この発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、テープ上の録画トラック幅がフィールド毎に
違っていても，また、テープ幅毎に異なる場合でも、偶
数倍の高速再生時におけるフィールドメモリからの再生
信号のノイズバーの幅を最小とした品質の良い映像を得
ることができる映像記録再生装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる映像記録再生装置は、マイクロコンピュ
ータ等を用い、２フィールドに渡って得られるエンベロ
ープ検波信号を所定のレベルと比較して、この比較結果
からフィールド時間軸上で補間合成したときの時間軸方
向でのクロスポイントを演算し、その演算結果に基づ
き、再生信号のフィールドメモリへの最適な書き込みお
よび読み出しのタイミングを制御するようにしたもので
ある。

〔作用〕

この発明においては、実際に得られるエンベロープ信号
を所定のレベルと比較して、この比較結果からフィール
ド時間軸上で補間合成したときの時間軸方向でのクロス
ポイントを演算し、その演算結果に基づき、再生信号の
フィールドメモリへの最適な書き込みおよび読み出しの
タイミングを制御するようにしたから、再生エンベロー
プ信号のレベル変動は無関係になり、またメモリよりの
再生画を直接見ながら手動でノイズバーの幅を狭くする
等の操作の必要がなく、不要のノイズバーが表示される
こともなくなり容易に品質の良い再生画が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図において、２０はワンチップマイクロコンピュー
タ（以下単にマイコンと称す）であり、これによりビデ
オ信号処理回路４からの同期信号やコンパレータ６から
の出力を受けたり、コンパレータ６への最適電位をＤ／
Ａコンバータ３０を介して出力したり、メモリコントロ
ール回路７へフィールドメモリ８への書き込み，読み出
し信号を出力する入出力回路２１，データを一時的に記
憶するデータメモリ２３，タイマ機能とタイマメモリを
有するタイマ２４，演算を行うマイクロプロセッサ２
５，及び動作の司令を司どるプログラムメモリ２２が構
成されている。そして、このマイコン２０及びコンパレ
ータ６により、ビデオテープ１上に録画されている信号
の再生される期間を連続する２フィールドに渡って測定
する再生信号検知手段が、またマイコン２０により、上
記測定結果からエンベロープ検波信号をフィールド時間
軸上で補間合成したときの時間軸方向でのクロスポイン
トを求める演算手段が、さらにマイコン２０及びメモリ
コントロール７により再生信号のフィールドメモリ８へ
の書き込み，読み出しタイミングを制御するメモリ制御
手段が構成されている。Ｄ／Ａコンバータ３０は、上記
マイコン２０とともに、コンパレータ６へ供給する比較
電圧のレベルを設定するためのものである。他の構成は
従来の構成と同様で第７図と同一符号は同等のものを表
わす。

次に動作について説明する。

今、ビデオヘッド２ａ，２ｂによりビデオテープ１上に
おける第８図のビデオトラック５０のｄ，ｅの軌跡を逆
方向へ４倍速で再生したとする。この時得られる再生エ
ンベロープは第９図(a),(b)に示すようになるが、この
エンベロープに一定の電位をコンパレータ６の比較用基
準電位とすべくマイコン２０よりの出力がＤ／Ａコンバ
ータ３０を介してコンパレータ６に供給される。なお、
一定電位は任意で良いが、ここでは再生エンベロープの
最大電位の約1/4程度を供給するものとする。また比較
用基準電圧として「1/4の電位」を選択したのは、再生
信号のノイズマージンや、エンベロープ検波回路５によ
るＤＣ成分の重畳などのことを考慮したものである。

このような電位がコンパレータ６の比較電位として供給
されると、コンパレータ６から得られる２フィールドの
出力はそれぞれ第２図(a),(b)にようになる。ここで第
２図(a),(b)の論理レベルは、端的にフィールドメモリ
８に対する読み出しモード（レベル“Ｈ”で再生信号な
し），書き込みモード（レベル“Ｌ”で再生信号有り）
を示している。

なお、ここでの書き込み，読み出しモードとは、以前に
説明したフィールドメモリ８に使用しているデュアルポ
ートメモリ又はマルチポートメモリのランダム入力，ラ
ンダム出力ポートに対してのものであり、読み出しモー
ドでは、メモリ内容を読み出し出力するものではなく、
メモリに書き込まないという意味である。即ち、本来の
読み出しモードとしてのメモリ内容の出力はシリアルポ
ートを使用して行ない、ランダム入力とは非同期での動
作をすることを前提としている。

ここで第２図(a),(b)に示しているｔ_１，ｔ_２，ｔ_３，
ｔ_４，ｔ_５，ｔ_１′，ｔ_２′，ｔ_３′，ｔ_４′，ｔ_５′
を２フィールドに渡ってそれぞれ測定し、その後 をそれぞれ算出する。ここでＴ_１〜Ｔ_４は、フィールド
メモリ８に対して書き込み，読み出しの理想的な切換位
置を示していることになる。即ち、これらの位置を持っ
てフィールドメモリ８への書き込み，読み出しを行えば
良く、フィールド毎に波形で表わせば(c),(d)のように
なる。

上記Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３，Ｔ_４，Ｔ_５を演算算出後、この
値を利用してマイコン２０がメモリコントロール７へ上
記(c),(d)の波形を出力する。このように動作させる
と、例えば第３図に示すようなフィールド毎に録画トラ
ック幅が違う場合でも、最適の位置で書き込み，読み出
しが可能となる。第３図では、フィールド毎にトラック
幅が違うビデオテープ１上のビデオトラック５２をビデ
オヘッド２ａ及び２ｂがｈ，ｉに示すようにそれぞれト
レースした時の様子を示す。

この時得られるフィールド毎のエンベロープ波形は第４
図(a),(b)のようになり、これらを時間軸で合成したも
のは同図(c)のようになる。そこで(c)において、今、一
定レベル(s)をコンパレータ６に与えた場合、コンパレ
ータ６の出力をそれぞれ(d),(e)に示す。ここでも同様
にレベル“Ｌ”は書き込み，レベル“Ｈ”は読み出しの
期間を表わす。

そこで、(d),(e)に示す各フィールド毎のコンパレータ
６の出力のレベル“Ｈ”に移行時とレベル“Ｌ”に移行
時のフィールド間の中点をとれば、図(f)のＴ_１，
Ｔ_２，Ｔ_３，Ｔ_４，Ｔ_５となる。これらは、各フィール
ド毎の再生エンベロープのフィールド間のクロスポイン
トであり、かつ、再生レベルが最も小さいところである
ため、この点をフィールドメモリ８への書き込み，読み
出しポイントにすれば、最適な制御ができる。

以上述べたような方法を用いれば、フィールド毎に再生
トラック幅が違っていても、フィールドメモリ８への書
き込み，読み出しの切換の最適ポイントが得られる。

そしてこれによりフィールド毎に補間されるエンベロー
プ信号がスムーズに連がった再生信号がフィールドメモ
リ８に書き込まれるため、ノイズバーの幅が狭くなり、
またノイズバーが無くなる。さらに、同じ個所が毎フィ
ールド毎に書き変えられることがないのでブレて見える
ことがなくなる。

以上述べたことを第５図及び第６図に示すフローチャー
トを参照しながら説明する。ここで時間軸として垂直同
期信号を基準とし、垂直ブランキング期間をレベル
“Ｌ”とする。

第５図において、まず最初にマイコン２０内のデータメ
モリ２３のアドレスを初期化してアドレス１を設定する
（ステップ１００）。次にエンベロープ検波信号の最大
電位の約1/4の電位を入出力回路２１，Ｄ／Ａコンバー
タ３０を介してコンパレータ６に供給するために、電位
コードを出力する（ステップ１０１）。ここでコードと
はＢＣＤの２進数で表わしたものである。以上の初期設
定が終了し、ビデオ信号処理回路４から得られる垂直同
期信号の立ち上りを検出（ステップ１０２）すると、マ
イコン２０内のタイマ２４を初期化してスタートさせる
（ステップ１０３）。もし、垂直同期信号の立上がりが
検出されないならば検出されるまで待つ。

今、垂直同期信号の立上がりが検出され、タイマ２４が
スタートすると、コンパレータ６からの出力をマイコン
２０内の入出力回路２１を介して読み込む（ステップ１
０４）。次に先ほど読み込んだ入力が論理レベルで反転
したかどうかを確認する。（ステップ１０５）。もし、
反転していなければ反転するまで待つ。反転したならば
タイマ２４の現在のタイマ値をメモリアドレスで指定さ
れたメモリエリアに記録する（ステップ１０６）。

次にメモリアドレスを１アドレス更新する（ステップ１
０７）。そして、このメモリアドレス値が６と等しいか
どうか確認する（ステップ１０８）。もし等しければ、
タイマ２４内のタイマをリセットして（ステップ１１
０）、メモリアドレス値を新たに１０にした（ステップ
１１１）後、次のフィールドにおける測定のためステッ
プ１０２に戻り、垂直同期の立ち上りを待つ。

ここでステップ１０８でのメモリアドレス値６の意味
は、第２図(a),(b)に示すように、フィールド毎の論理
レベルの反転ポイントはｔ_１〜ｔ_５，ｔ_１′〜ｔ_５′の
５個のポイントで、これらのポイントにおけるタイマ値
を該当するメモリエリアに記録すれば、メモリアドレス
値６は１フィールドにおける測定が終了したことを意味
する。

次にメモリアドレス値が１６に等しいか否かを確認する
（ステップ１０９）。否であれば、現在まだ測定中であ
るので、ステップ１０５に戻り測定を続行する。ここで
もメモリアドレス値の１６は先に説明した考え方と同じ
で、ここでは２フィールド目の測定が終了したことを意
味する。

以上の如く、２フィールドに渡っての測定が終了すれば
タイマ２４のタイマをリセットする（ステップ１１
２）。ここで、今まで測定して得られたフィールド間の
内容の和を求める（ステップ１１３）。即ち、メモリア
ドレス１番地の内容と１１番地，同様に２番地と１２番
地，３番地と１３番地，４番地と１４番地，５番地と１
５番地の内容の和を求め、それぞれの結果を新たなメモ
リアドレス２１番地〜２５番地に入れる。そして、この
メモリアドレス２１番地〜２５番地の各番地の内容を各
々1/2にして、その結果を再度同アドレスに記録する
（ステップ１１４）。ここまででフィールドメモリ８へ
の書き込み，読み出しの切換ポイントが予測できたこと
になる。

続いて以上の結果をもとに実行に移る。メモリアドレス
を新たに２１に設定し（ステップ１１５）、垂直同期信
号の立上りを検出する（ステップ１１６）。検出できな
ければ検出できるまで待つ。そして検出できたならば、
タイマ２４をクリアしてスタートさせる（ステップ１１
７）。ここでトレースヘッドが２ａか２ｂかを確認する
（ステップ１１８）。この時、もしトレースヘッドが２
ａであるならば、第２図(a)に示すように最初“Ｌ”レ
ベルを出力する（ステップ１１９）。同様にトレースヘ
ッドが２ｂであるならば、第２図(b)に示すように最初
に“Ｈ”レベルを出力する（ステップ１２０）。その
後、メモリアドレスで指定された内容が、タイマ２４の
タイマ値と等しいかどうか判断する（ステップ１２
１）。否であれば等しくなるまで待つ。等しければ、出
力の論理レベルを反転して（ステップ１２２）、メモリ
アドレスを１アドレス更新する（ステップ１２３）。そ
して、メモリアドレス値が２６になったかどうかを判断
する（ステップ１２４）。否であれば、現在フィールド
内での動作実行中であるので、ステップ１２１に戻り動
作を続行する。もし、等しければ、１フィールドにおけ
るフィールドメモリ８への書き込み，読み出し動作が終
了したので、タイマ２４のタイマをリセットして（ステ
ップ１２５）、外部操作等により高速再生のモードが終
了したかどうかを確認する（ステップ１２６）。否であ
れば、ステップ１１５に戻り動作を継続する。反対に動
作終了ならば次の処理に移行する。

なお、上記実施例では高速再生として４倍速再生の場合
を説明したが、本発明はこの４倍速に限られるものでは
なく、偶数倍速であればどのような高速再生にも適用で
き、上記実施例と同様の効果が得られる。

また、上記実施例ではマイコンを使用したが、各制御手
段はハードウェアで構成しても良く、上記実施と例同様
の効果が得られる。

さらに、ここで使用したフィールドメモリはデュアルポ
ートメモリ（又はマルチポートメモリ）であるが、これ
は一般の汎用メモリでもさしつかえない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、再生信号のエンベロー
プ信号をもとに、再生信号のフィールドメモリへの書き
込み，読み出しを制御するための制御信号を新たに作成
し、これを使用してメモリへの最適な書き込み範囲を自
動的に調整するようにしたので、どのような記録トラッ
ク幅で記録されたテープでも、ノイズバーを最小とした
品質の良い高速再生が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による映像記録再生装置のブ
ロック構成図、第２図は該装置の動作を説明するための
信号波形図、第３図はフィールド毎にトラック幅を変え
て記録したビデオトラックを高速再生した場合のヘッド
軌跡を示す図、第４図はその再生信号のプリアンプ出力
と動作を説明するための信号波形図、第５図及び第６図
はともに該装置の動作を説明するためのフローチャート
図、第７図は従来の映像記録再生装置のブロック構成
図、第８図はガードバンドレス記録したビデオトラック
を高速再生した場合のヘッド軌跡を示す図、第９図はそ
の再生信号のプリアンプ出力を示す図、第１０図はガー
ドバンド記録したビデオトラックを高速再生した場合の
ヘッド軌跡を示す図、第１１図はその再生プリアンプ出
力を示す図である。 １……磁気テープ、２ａ，２ｂ……磁気ヘッド、５……
エンベロープ検波器、６……コンパレータ、７……メモ
リコントロール、８……フィールドメモリ、２０……マ
イクロコンピュータ、 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィールド毎に斜めビデオトラックとして
   磁気テープ上にアジマス記録されている映像信号を、互
   いに異なるアジマス角を有した第一，第二の磁気ヘッド
   で再生する映像記録再生装置において、 偶数倍の高速再生時、上記第一，第二の磁気ヘッドが上
   記ビデオトラックを横切るときに第一の磁気ヘッドと同
   じアジマス角のビデオトラックから再生される第一の再
   生信号と第二の磁気ヘッドと同じアジマス角のビデオト
   ラックから再生される第二の再生信号をフィールドメモ
   リに記憶し、この記憶された内容を再生信号の同期信号
   と非同期で読み出す再生方式であって、 上記第一および第二の再生信号より第一および第二のエ
   ンベロープ検波信号を取り出すエンベロープ検波手段
   と、 上記第一および第二のエンベロープ検波信号を所定のレ
   ベルと比較する比較手段と、 上記第一および第二のエンベロープ検波信号をフィール
   ド時間軸上で補間合成したときの時間軸方向でのクロス
   ポイントを上記比較手段の出力信号から求める演算手段
   と、 該演算手段により算出された結果から再生信号のフィー
   ルドメモリへの書き込み、および読み出しのタイミング
   を制御するメモリ制御手段とを備えたことを特徴とする
   映像記録再生装置。