JPH06350961A - ディジタル非線形プリエンファシス/ディエンファシス装置 - Google Patents

ディジタル非線形プリエンファシス/ディエンファシス装置

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JPH06350961A
JPH06350961A JP6059055A JP5905594A JPH06350961A JP H06350961 A JPH06350961 A JP H06350961A JP 6059055 A JP6059055 A JP 6059055A JP 5905594 A JP5905594 A JP 5905594A JP H06350961 A JPH06350961 A JP H06350961A
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    • G11B20/24Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing noise
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    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/76Television signal recording
    • H04N5/91Television signal processing therefor
    • H04N5/92Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
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  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 VCRシステムのS/N比及び安定性を増加
させるディジタル非線形プリエンファシス及びディエン
ファシス装置を提供する。 【構成】 入力信号の振幅により非線形的に変化する第
1係数を入力信号と乗算し入力信号の利得を変化する第
1フィルタ−と、入力信号の利得値により第2非線形係
数を前記利得可変された入力信号に乗算し入力信号の通
過帯域を変化する第2フィルタ−を具備し入力信号の振
幅により周波数応答特性を変化させエンファシス量を求
め入力信号とエンファシス量を記録/再生モ−ド信号に
より加算/減算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル非線形プリエ
ンファシス/ディエンファシス装置に係り、特に入力信
号の振幅によりシステムの周波数応答特性を非線形的に
変化させるフィルタ−を必要とするシステムに適用でき
るディジタル非線形プリエンファシス/ディエンファシ
ス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、非線形プリエンファシス及び
ディエンファシス装置はビデオカセットレコ−ダ(Vide
o Cassette Recorder:以下VCRという)で記録/再生
時高周波成分の信号対雑音(S/N比)を向上させるた
めに用いられる。即ち、記録/再生または送/受信時ベ
−スバンド信号の高周波成分のS/N比が低下するので
ベ−スバンドで周波数の高い方の信号を記録または送信
時強調する過程をプリエンファシスといい、記録あるい
は送信時強調した高周波成分を再生又は受信時元の波形
に戻す過程をディエンファシスという。
【0003】VCRの場合では記録時非線形プリエンフ
ァシス装置を通じて入力信号の高周波成分を強調し、再
生時非線形ディエンファシス装置を通じて強調された高
周波成分を減衰させる。非線形プリエンファシス装置と
ディエンファシス装置は理想的に正反対の特性を有する
ので記録/再生された信号の利得変化はない。
【0004】特に、アナログ信号を処理するVCRでは
ダイオ−ドの非線形特性を利用し非線形プリエンファシ
ス/ディエンファシスを具現しているがこのようなアナ
ログ非線形プリエンファシス/ディエンファシス装置は
大きく非線形プリエンファシス/ディエンファシス部と
主プリエンファシス/ディエンファシス部とに区分され
る。
【0005】第1世代のVHS(Video Home System )
フォ−マットVCRでは非線形プリエンファシス/ディ
エンファシス部は用いられず主に主プリエンファシス/
ディエンファシス部のみになっていたが、第2、第3世
代のVHSフォ−マットVCRは非線形プリエンファシ
ス/ディエンファシス部と主プリエンファシス/ディエ
ンファシス部とでほぼ2段で構成されている。このよう
な従来のアナログ非線形プリエンファシス装置は図1に
示した通りである。
【0006】図1の装置は抵抗R1とキャパシタ−C1
を並列で連結し第1インピ−ダンス値Z1を得て、並列
で連結された二つのダイオ−ドD1、D2をキャパシタ
−C2と接地の間に連結し、このキャパシタ−C2は一
端が接地された抵抗R2と並列で連結し第2インピ−ダ
ンス値Z2を得る非線形エンファシス部12と、非線形
エンファシス部12に連結され入力信号SINを受信し、
入力映像信号と非線形エンファシス部12から出力され
る信号を互いに加算する加算部14と、加算部14の出
力に対しS/N比の改善された映像信号を出力する主エ
ンファシス部16より構成される。
【0007】図1の動作はダイオ−ドD1、D2の非直
線性特性を利用した非線形エンファシス部12では振幅
の大きい入力信号SINならダイオ−ドD1、D2は導通
されキャパシタ−C2が接地に接続される結果となる。
この際、キャパシタ−C1及び抵抗R1の第1インピ−
ダンスZ1とキャパシタ−C2及び抵抗R2の第2イン
ピ−ダンスZ2が同一なので非線形エンファシス部12
の出力は全体動作帯域幅に対して常にフラットな出力が
得られる。
【0008】反対に、振幅の小さい入力信号SINが印加
される時二つのダイオ−ドD1、D2はオ−プンサ−キ
ットとなり遮断状態となる。この時、キャパシタ−C2
は非線形エンファシス部12から分離されることと等し
い。従って、非線形エンファシス部12のキャパシタ−
C1及び抵抗R1の第1インピ−ダンスZ1は周波数に
従って変化する。この時、加算部14は入力信号S IN
非線形エンファシス部12から出力される信号を加算す
るので加算部14の出力信号の振幅は高周波数信号ほど
大きくなる。この時には振幅の低い高周波数の入力信号
のみが5−6dB位ブ−ストアップされる。
【0009】ここで、非線形エンファシス部12の周波
数対利得特性は図2の(A)に示したように入力信号の
振幅により変化し、即ち、入力信号の振幅が大きければ
高周波エンファシス量を小さくし、入力信号の振幅が小
さければ高周波エンファシス量を大きくする。この非線
形エンファシス部12は映像信号の高い周波数成分即
ち、解像度を左右する信号のS/N比を改善する。その
結果、再生画面のS/N比と輪郭(鮮明度)を改善す
る。
【0010】一方、主エンファシス部16は内部の時定
数値を変化させ加算部14から出力される信号の周波数
特性を変換する。これにより、主エンファシス部16は
映像信号の記録または送信の時に周波数変調された信号
の復調時に再生ビデオ信号のS/N比が低下することが
防止できる。ここで、主エンファシス部16の周波数対
利得特性は図2の(B)に示した通りであり、主エンフ
ァシス部16から出力されるエンファシスされた信号S
EMP の周波数特性は時定数により定められる。
【0011】従って、輝度信号を周波数変調して記録す
るVCRでプリエンファシス処理をすれば高域が強調さ
れ振幅が大きくなる。周波数復調の後変調前のプリエン
ファシスと逆の特性を有するディエンファシスを処理す
れば増幅された高域は元の信号形に復元される。最近V
CRシステムのS/N比向上、安全性等のために既存の
アナログ手段により遂行されていたアナログ信号処理中
一部又は全部をディジタル領域処理により遂行する場合
が多くなっている。
【0012】特に、記録モ−ドにおいて入力アナログ映
像信号はディジタル信号に変換され記録中に様々なディ
ジタル信号処理が行われ、磁気テ−プに究極的に記録さ
れる前にアナログ信号に帰還される。逆に、再生モ−ド
では磁気テ−プで再生されたアナログ映像信号はディジ
タル信号に変換され様々のディジタル信号処理が行われ
た後究極的に映像に出力される前にアナログ信号に帰還
される。
【0013】従って、記録及び再生モ−ド中で映像信号
をディジタル形で処理する時、互いに反対の特性を有す
る非線形プリエンファシスと非線形ディエンファシスも
ディジタルで処理するようになっており下記のような技
術が知られている。入力信号の高域周波数成分を抽出す
る高域通過フィルタ−の通過帯域が入力信号特性に従っ
て出力信号のフィ−ドバックにより変化するディジタル
非線形エンファシス/ディエンファシス装置が米国特許
第4、849、826号に開示されている。
【0014】前記装置は非線形係数の異なる非線形入力
回路と出力回路をエンファシスとディエンファシス処理
のために別に構成し、入力信号に対し周波数特性を先ず
制御してから利得を制御するので入力信号の低高周波成
分に対し高周波成分よりはエンファシス量が少ないので
低高周波利得制御が適切に成されず入力信号の低高周波
成分のエンファシス/ディエンファシスを正確に制御で
きなくなるという問題点があった。
【0015】又、非線形プリエンファシス回路をディジ
タル方式で具現しシステムの規模を縮小させ性能を向上
させるディジタル非線形プリエンファシス技術が米国特
許第4、668、988号に開示されている。前記回路
は加算器、遅延器、計数器及び減算器を具備したディジ
タルフィルタ−を利用しディジタルビデオ信号の所望の
周波数特性を得て、ディジタルビデオ信号の振幅を非線
形的に抑圧するデ−タ変換テ−ブルを具備したロムを利
用し入力信号の振幅に非線形的に対応する振幅を有する
デ−タと入力ディジタルビデオ信号を加算することによ
り入力信号の振幅に対してエンファシス処理している。
【0016】プリエンファシスにおいて同一の周波数と
同一の振幅の入力信号はDCオフセットレベルとは関係
なく同一の周波数特性を有するべきであるが前記回路は
DCオフセットのレベル変化により相異なる周波数応答
特性を有する問題点があった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は記録/
再生の際または送/受信の際のS/N比の性能向上のた
めにディジタル処理が可能な非線形プリエンファシス装
置を提供することである。本発明の他の目的は前述した
ディジタル非線形プリエンファシスされた信号を元の信
号に復元するためのディジタル非線形ディエンファシス
装置を提供することである。
【0018】本発明の又他の目的は非線形プリエンファ
シス処理及び非線形ディエンファシス処理を選択的に実
行させ得るディジタル非線形プリエンファシス及びディ
エンファシス装置を提供することである。本発明の又他
の目的は入力信号の全周波数帯域で周波数応答をより細
かく制御できるディジタル非線形プリエンファシス/デ
ィエンファシス装置を提供することである。
【0019】本発明の又他の目的は振幅と周波数が同一
な入力信号に対してはDCオフセットとは関係なく同一
の周波数特性を有するディジタル非線形プリエンファシ
ス/ディエンファシス装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明によるディジタル非線形プリエンファシス
装置は入力されるディジタル信号の高域成分の振幅によ
り利得を変化する第1フィルタ−手段と、振幅により前
記第1フィルタ−手段から出力される信号の通過帯域を
可変する第2フィルタ−手段と、前記入力されるディジ
タル信号と前記第2フィルタ−手段から出力される信号
を混合し入力信号の高域成分を強調したプリエンファシ
スされた信号を発生する混合手段により達成される。
【0021】本発明の他の目的はプリエンファシス処理
したディジタル信号を再生又は受信しディエンファシス
するためのディジタル非線形ディエンファシス装置にお
いて、プリエンファシスされたディジタル信号からディ
エンファシス量を減算し、元のレベルに復元する減算手
段と、高域成分信号の振幅により前記減算手段から出力
される信号の利得を変化する第1フィルタ−手段と、前
記第1フィルタ−手段から出力される信号の振幅により
通過帯域を可変し通過帯域が変化された信号を前記ディ
エンファシス量として前記減算手段に出力する第2フィ
ルタ−手段により達成される。
【0022】本発明の又他の目的はディジタル形のビデ
オ信号を所定の記録媒体に記録し、記録されたディジタ
ル信号を再生するディジタル非線形プリエンファシス/
ディエンファシス装置において、入力ポ−トとして動作
する第1接点と出力ポ−トとして動作する第2接点を具
備し、所定の記録/再生モ−ド信号により制御され当た
る接点を選択して接続する第1スイッチング手段と、出
力ポ−トとして動作する第3接点と入力ポ−トとして動
作する第4接点を具備し、所定の記録/再生モ−ド信号
により制御され当たる接点を選択して接続する第2スイ
ッチング手段と、前記第1スイッチング手段と第2スイ
ッチング手段の間に連結され、それぞれ前記第1スイッ
チング手段又は第2スイッチング手段を通じて入力され
る入力信号とエンファシス量を記録/再生モ−ド信号に
より制御され加算/減算する演算手段と、前記第1スイ
ッチング手段又は前記演算手段を通じて入力される信号
の振幅により入力信号の利得を変換する第1フィルタ−
手段と、前記第1フィルタ−手段から出力される信号の
振幅により通過帯域を変化し前記通過帯域が変化された
信号を前記エンファシス量として前記演算手段に出力す
る第2フィルタ−手段により達成される。
【0023】
【作用】入力信号の振幅により非線形的に変化する係数
を入力信号と乗算し入力信号の利得を決定し、利得の調
節された入力信号の通過帯域を非線形係数値により決定
することによってシステムのS/N比及び安定性を増大
させる。
【0024】
【実施例】図3は本発明によるディジタル非線形プリエ
ンファシス装置の一実施例によるブロック図である。図
3の装置は入力ポ−ト100を通じて出力されるディジ
タルビデオ信号Xnの利得を変化する第1フィルタ−2
00と、第1フィルタ−200から出力される信号の通
過帯域を変化する第2フィルタ−300と、入力ポ−ト
100を通じて入力される信号Xn と第2フィルタ−3
00から出力される信号Vn を加算し入力信号の振幅に
より周波数利得特性が変化するプリエンファシスされた
信号y n を形成させる加算器110より構成される。
【0025】更に具体的に見ると、第1フィルタ−20
0は入力ポ−ト100を通じて入力されるディジタルビ
デオ信号Xn を一定時間の間遅延する第1遅延部220
と、前記入力ディジタルビデオ信号Xm と第1遅延部2
20の出力信号Xn-k との差成分Un を求める減算器2
30と、減算器230から出力される差成分Un に非線
形係数bn を乗算し信号Un ・bn を求める第1非線形
係数ロム240より構成される。
【0026】第2フィルタ−300は第1フィルタ−2
00の第1非線形係数ロム240と第2遅延部330か
ら出力される信号Un ・bn ,Vn-k ・an-k を加算し
加算結果Vn を出力する加算器310と、加算器310
から出力される信号に非線形係数an を乗算し入力信号
の通過帯域を決定するan ・Vn 値を得る第2非線形係
数ロム320と、第2非線形係数ロム320から出力さ
れる信号an ・Vn を一定時間の間遅延して遅延された
信号an-1 ・Vn-1 を出力する第2遅延部330よりな
る。
【0027】次いで、図3の装置の動作を図4乃至図6
を結び付けて説明することにする。図3によると、記録
時入力ポ−ト100を通じて入力されるディジタル形の
ビデオ信号Xn は加算器110及び第1フィルタ−20
0にそれぞれ出力される。入力されるディジタル形のビ
デオ信号Xn は入力される前に予め標準化されディジタ
ル信号に変換された映像信号を受け入れる。前記第1フ
ィルター200に入力された信号Xm は減算器230と
第1遅延部220に夫々入力される。
【0028】第1フィルター200の第1遅延部220
は入力ポート100を通じて入力されたディジタルビデ
オ信号Xn を一定時間kほど遅延させ、減算器230に
出力する。減算器230は入力信号Xn と第1遅延部2
20から出力される信号Xn-k の差成分Un を算出す
る。第1非線形係数ロム240は減算器230から出力
される差成分Un を検査し差成分Un の大きさにより非
線形的に変化する係数bn を入力信号Un に乗算し入力
信号の利得値を求める。即ち、第1非線形係数ロム24
0は入力信号の振幅が小さいほど大きい係数を入力信号
乗算した結果を出力する。
【0029】第2フィルタ−300の加算器310は第
1フィルタ−200の第1非線形係数ロム240から出
力される信号Un ・bn と第2遅延部330から出力さ
れる信号an-k ・Vn-k を加算しその加算結果Vn を加
算器110及び第2非線形係数ロム320に分岐入力す
る。第2非線形係数ロム320は加算器310から出力
される信号Vn を検査しエンファシス量を示す信号Vn
の振幅により非線形的に変化する係数an を入力信号V
n に乗算し入力信号の通過帯域を決定する。即ち、第2
非線形係数ロム320は入力信号の振幅が小さいほど大
きい係数を入力信号に乗算した結果an ・V n を出力す
る。
【0030】第2遅延部330は第2非線形係数ロム3
20から出力信号an ・Vn が入力されれば以前貯蔵し
ていた信号an-k ・Vn-k を加算器310に供給し帰還
ル−プを形成する。加算器110は入力ポート100を
通じて入力されるディジタル形のビデオ信号Xn と第2
フィルタ−300の加算器310から出力される信号V
n を加算しプリエンファシスされた信号yn を出力ポ−
ト120を通じて出力する。
【0031】前述したプリエンファシス信号yn は下記
のような公式を満たす。 yn =Xn +Vn …(1) Un =Xn −Xn-2 …(2) Vn =bn ・Un +an-k ・Vn-k …(3) yn −Xn =bn ・Un +an-k (yn-k −Xn-k ) yn =(1+bn )Xn −(an-k +bn )Xn-k +an-k ・yn-k …(4) ここで、Xn は時間nの入力信号、yn は出力信号、V
n とUn は媒介変数でありan とbn はそれぞれVn
n の関数である。前記によると、プリエンファシスの
システム関数は、 Hem(Z) =1+H1(Z) …(5) 式を満足する。
【0032】ここで、Hem(Z) はプリエンファシスのシ
ステム関数であり、H1(Z)は第1及び第2フィルタ−2
00,300を通過したシステム関数である。図4の
(A)は図3に示した第1非線形係数ロム240の入出
力関係を示すグラフであり、入力信号の振幅により非線
形的に変化する係数を入力信号に乗算した結果を示し
た。
【0033】図4の(B)は図3に示した第2非線形係
数ロム320の入出力関係を示すグラフであり、入力信
号の振幅により非線形的に変化する係数を乗算した結果
を示した。図5の(A)は図3に示した第1フィルタ−
200の出力信号の周波数利得特性を示したグラフであ
る。
【0034】第1フィルタ−200は入力信号の利得を
変化させるためのフィルタ−であり有限インパルス応答
(Finite Impulse Response :FIR)フィルタ−が用
いられる。固定した通過帯域で第1フィルタ−200の
利得は第1非線形係数ロム240の出力により変化され
る。即ち、入力信号の振幅が大きいほど利得は減少し、
反対に入力信号の振幅が小さいほど利得は増加する。
【0035】図5の(B)は図3に示した第2フィルタ
−300の出力信号の周波数利得特性を示すグラフであ
る。第2フィルタ−300は第1フィルタ−200の出
力信号に対し周波数特性を変化するためのフィルタ−で
あり、無限インパルス応答(Infinite Impulse Respons
e :IIR)フィルタ−が用いられる。第2フィルタ−
300の周波数特性は第2非線形係数ロム320の出力
により変化する。即ち、入力信号の振幅により非線形的
に決定される係数により周波数通過帯域が変わる周波数
特性を有する。
【0036】図6は図3に示した加算器110の周波数
利得特性を示すグラフである。高域周波数で入力信号の
振幅が小さいほど大きい利得値を有する。図7は本発明
によるディジタル非線形ディエンファシス装置の一実施
例によるブロック図である。図7の装置は図3に示した
プリエンファシス装置と同一の動作をする部分に対して
は同一の符号を使用し、同一符号を有する部分の構成説
明は省略する。
【0037】図3に示した装置と比較してみる時、加算
器110の代わりにプリエンファシスされた信号yn
入力ポ−ト130を通じて入力され第2フィルタ−30
0の加算器310から出力される高域成分の信号Vn
減算演算しプリエンファシスされた信号を元の信号Xn
に復元し出力ポ−ト150及び第1フィルタ−200に
出力する減算器140より構成される。
【0038】次いで、図7の動作を説明する。図7によ
ると、再生の際入力ポ−ト130を通じてディジタル形
を有するビデオ信号の高域成分を強調したプリエンファ
シスされた信号Xn が入力され、減算器140は入力ポ
−ト130を通じてプリエンファシスされた信号yn
入力し、第2フィルタ−300の加算器310からエン
ファシス量を示す信号Vn を入力し入力ポ−ト130の
入力信号yn と加算器310の出力信号Vn の差成分X
n を求める。
【0039】減算器140の出力信号Xn は出力ポ−ト
150及び第1フィルタ−200の第1遅延部220と
減算器230にそれぞれ供給される。第1遅延部220
は減算器140から出力されたディエンファシスされた
信号Xn を一定時間貯蔵して遅延させてから減算器23
0に供給する。減算器230は減算器140及び第1遅
延部220から出力される信号Xn ・Xn-k の差成分U
n を求める。
【0040】第1非線形係数ロム240は減算器230
から出力される信号Un の振幅を検査しこれに応答する
非線形係数bn を乗算し信号の利得値を変化する。ここ
で、第1フィルタ−200はFIRフィルタ−として動
作する。第2フィルタ−300の加算器310は第1フ
ィルタ−200の第1非線形係数ロム240から出力さ
れる利得値の変化された入力信号Un ・bn と第2遅延
部330から出力される信号an-1 ・Vn-1 とを加算し
その加算結果Vn を減算器140及び第2非線形係数ロ
ム320にそれぞれ供給する。
【0041】第2非線形係数ロム320は加算器310
から出力される信号Vn の振幅を検査しこれに応答する
非線形係数an を乗算した結果Vn ・an を出力する。
第2遅延部330は第2非線形係数ロム320から出力
される信号Vn ・anを一定時間貯蔵し、貯蔵していた
以前信号Vn-k ・an-k を加算器310に供給し帰還ル
−プを形成する。ここで、第2フィルタ−300はII
Rフィルタ−として動作し出力が入力デ−タ、その以前
の入力デ−タと以前出力デ−タの結合で正確な周波数応
答特性が得られる。それで、出力ポ−ト150を通じて
ディエンファシスされた信号Xn が出力される。
【0042】プリエンファシスとディエンファシスは互
いに反対の特性を有するのでディエンパシスのシステム
関数は次の通りである。 Hdm(Z) =1/Hem(Z) =1/(1+H1(Z)) …(6) 図8は本発明によるディジタル非線形プリエンファシス
及びディエンファシスの一実施例によるブロック図であ
る。
【0043】図8に示した装置は図3及び図7と同一の
動作をする部分に対しては同一の符号を使用した。同一
の符号に対する構成説明は省略する。図8に示した装置
を図3及び図7と比べる時、記録の際プリエンファシス
装置の入力ポ−トとして利用される第1接点100と、
再生時ディエンファシス装置の出力ポ−トとして利用さ
れる第2接点190を具備し、所定の記録/再生モ−ド
を示す制御信号REC/PBにより第1及び第2接点1
00,190中当たる接点を選択して接続する第1スイ
ッチング部160と、記録際プリエンファシス装置の出
力ポ−トとして利用する第1接点120と、再生際ディ
エンファシス装置の入力ポ−トとして利用する第2接点
130を具備し、記録/再生モ−ド信号REC/PBの
制御により第1及び第2接点120,130中当たる接
点を選択して接続する第2スイッチング部180と、第
1スイッチング部160及び第2スイッチング部180
の間に連結され記録/再生モ−ド信号REC/PBによ
り制御され記録時には加算器として動作し、再生時には
減算器として動作する演算部170で構成される点が相
異なる。
【0044】図8によると、先ずディジタル形のビデオ
信号を所定の記録媒体に記録しようとする場合、第1ス
イッチング部160は外部から印加される記録モ−ド信
号RECにより第1接点100に接続し記録しようとす
るビデオ信号Xn が第1接点100を通じて入力され
る。入力されたビデオ信号Xn は演算部170及び第1
フィルタ−200の第1遅延部220と減算器230に
それぞれ入力される。第1遅延部220は第1スイッチ
ング部160から出力されるディジタルビデオ信号Xn
を一定時間貯蔵して遅延させた後減算器230に供給す
る。
【0045】減算器230は第1スイッチング部160
及び第1遅延部220から出力される信号Xn ・Xn-k
の差成分Un を求める。第1非線形係数ロム240は減
算器230から出力される差成分Un を検査し差成分と
これに応答する非線形的な係数値bn を乗算した結果値
n ・bn をを第2フィルタ−300の加算器310に
供給する。
【0046】第2フィルタ−300の加算器310は第
1非線形係数ロム240と第2遅延部330から出力さ
れる信号を加算して和信号Vn を出力する。第2非線形
係数ロム320は加算器310から出力される信号Vn
を検査しこれに応答する非線形係数値an を乗算した結
果値Vn ・an を出力する。第2遅延部330は第2非
線形係数ロム320から出力される値Vn ・an を次の
入力値が入ってくるまで貯蔵し、貯蔵していた以前値V
n-k ・an-k を加算器310に入力させ帰還ル−プを形
成する。
【0047】演算部170は記録モ−ド信号RECによ
り制御され第1スイッチング部160を通じて入力され
るディジタルビデオ信号Xn に第2フィルタ−300の
加算器310から出力される信号Vn を加算し入力信号
n の高域成分の強調されたプリエンファシスされた信
号yn を発生する。第2スイッチング部180は記録モ
−ド信号RECにより第1接点120に接続され演算部
170から出力されるプリエンファシスされた信号yn
を第1接点120を通じて出力する。
【0048】反対に所定の記録媒体に記録された信号を
再生する場合に、第2スイッチング部180は外部から
供給される再生モ−ド信号PBにより第2接点130に
接続され、第2接点130を入力ポ−トとしプリエンフ
ァシスされた信号yn が入力される。演算部170は再
生モ−ド信号PBにより第2スイッチング部180を通
じて入力されるプリエンファシスされた信号yn から第
2フィルタ−300の加算器310より出力される信号
n を減算し入力信号yn の高域成分を抑制させ即ち、
ディエンファシスされた信号を発生し元の信号Xn を復
元する。
【0049】演算部170から発生する信号Xn は第1
スイッチング部160と第1フィルタ−200の第1遅
延部220及び減算器230に出力される。第1フィル
タ−200の第1遅延部220は演算部170から出力
される信号Xn を一定時間貯蔵し、貯蔵していた以前信
号Xn-k を減算器230に供給する。
【0050】減算器230は演算部170及び第1遅延
部220からそれぞれ出力される信号Xn ・Xn-k の差
成分Un を求める。第1非線形係数ロム240は減算器
230から出力される信号Un の振幅を検査しこれに応
答する非線形係数値bn を乗算した結果値Un ・bn
を第2フィルタ−300の加算器310に供給する。
【0051】第2フィルタ−300の加算器310は第
1非線形係数ロム240と第2遅延部330から出力さ
れる信号を加算しプリエンファシス処理で入力信号Xn
に加えられた強調された量Vn を求める。第2非線形係
数ロム320は加算器310から出力される信号Vn
振幅を検査しこれに応答する非線形係数an を乗算した
結果値an ・Vn を第2遅延部330に供給する。第2
遅延部330は第2非線形係数ロム320から出力され
る信号an ・Vn を貯蔵すると同時に貯蔵していた以前
信号an-k ・Vn-k を加算器310に出力し帰還ル−プ
を形成する。
【0052】第1スイッチング部160は再生モ−ド信
号PBにより第2接点190に接続され、第2接点19
0を出力ポ−トとして利用し演算部170から出力され
た信号Xn を出力する。本発明は入力信号の振幅により
システムの周波数応答特性が非線形的に変化するフィル
タ−を必要とするシステムに適用可能である。
【0053】
【発明の効果】前述した通り、本発明によるディジタル
非線形プリエンファシス/ディエンファシス装置は入力
信号の振幅により非線形的に変化する係数を入力信号と
乗算し入力信号の利得を決定し、利得の調節された入力
信号の通過帯域を非線形係数値により決定することによ
ってシステムのS/N比及び安定性を増大させ、低高周
波信号成分に対しても細かなプリ/ディエンファシス制
御が可能だという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のアナログ非線形プリエンファシス装置の
回路図である。
【図2】(A)は図1に示した非線形エンファシス部の
周波数対利得特性を説明する図であり、(B)は図1に
示した主エンファシス部の周波数対利得特性を説明する
図である。
【図3】本発明によるディジタル非線形プリエンファシ
ス装置を示したブロック図である。
【図4】(A)は図3に示した第1非線形係数ロムの入
出力関係を説明するためのグラフであり、(B)は図3
に第2非線形係数ロムの入出力関係を説明するためのグ
ラフである。
【図5】(A)は図3に示した第1フィルタ−の周波数
利得特性を説明するためのグラフであり、(B)は図3
に示した第2フィルタ−の周波数利得特性を説明するた
めのグラフである。
【図6】図3に示した加算器110の入力信号の周波数
利得特性を説明するためのグラフである。
【図7】本発明によるディジタル非線形ディエンファシ
ス装置の一実施例によるブロック図である。
【図8】本発明による一体形ディジタル非線形プリエン
ファシス及びディエンファシス装置の一実施例によるブ
ロック図である。
【符号の説明】
100,130 入力ポ−ト 110,310 加算器 120,150 出力ポ−ト 140,230 減算器 160,180 スイッチング部 170 演算部 200 第1フィルタ− 220,330 遅延部 240,320 非線形係数ロム 300 第2フィルタ−

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるディジタル信号の高域成分の
    振幅により入力ディジタル信号の利得を変化し、前記利
    得が可変された信号を出力する第1フィルタ−手段と、 前記第1フィルタ−手段から出力される信号の振幅によ
    り前記第1フィルタ−手段からの利得が可変された出力
    信号の通過帯域を可変し、前記通過帯域可変及び利得可
    変された信号を出力する第2フィルタ−手段と、 前記入力されるディジタル信号と前記第2フィルタ−手
    段から出力される信号を混合し入力信号の高域成分を強
    調したプリエンファシスされた信号を発生する混合手段
    を含むことを特徴とするディジタル非線形プリエンファ
    シス装置。
  2. 【請求項2】 前記第1フィルタ−手段は、 前記入力ディジタルビデオ信号を所定時間遅延し、第1
    遅延信号として出力する第1遅延手段と、 前記入力ディジタルビデオ信号と第1遅延手段から出力
    される信号との差成分を求めて出力する減算手段と、 前記減算手段から出力される信号を検査し前記減算手段
    からの前記出力信号に対応する予め設定した非線形係数
    を乗算し、その乗算結果を出力する第1非線形処理手段
    を含むことを特徴とする請求項1記載のディジタル非線
    形プリエンファシス装置。
  3. 【請求項3】 前記第2フィルタ−手段は、 入力信号を前記所定時間遅延し第2遅延信号として出力
    する第2遅延手段と、 前記第1非線形処理手段から出力される信号と前記第2
    遅延手段から出力される第2遅延信号の和成分を求めエ
    ンファシス量として出力する加算手段と、 前記加算手段として出力されるエンファシス量の振幅を
    検査しこれに対応する非線形係数を乗算し乗算した結果
    を前記第2遅延手段の入力信号として出力する第2非線
    形処理手段を含むことを特徴とする請求項2記載のディ
    ジタル非線形プリエンファシス装置。
  4. 【請求項4】 入力されるディジタル信号の高域成分を
    検出するFIR(Finite Impulse Response )フィルタ
    −よりなっている第1高域通過フィルタ−と、 前記検出された高域成分の振幅に応答する第1非線形係
    数を前記入力ディジタル信号に乗算し前記入力ディジタ
    ル信号の利得を変化して出力する非線形係数処理手段
    と、 IIR(Infinite Impulse Response )フィルタ−で構
    成され前記非線形係数処理手段の出力信号とその振幅に
    応答する第2非線形係数を乗算し通過帯域を変化しその
    通過帯域可変された信号を出力する第2高域通過フィル
    タ−と、 予め定められた動作により前記入力されるディジタル信
    号と前記第2高域通過フィルタ−の出力信号を加算しプ
    リエンファシスされた信号を発生する動作手段を含むこ
    とを特徴とするディジタル非線形プリエンファシス装
    置。
  5. 【請求項5】 プリエンファシス処理したディジタル信
    号をディエンファシスするためのディジタル非線形ディ
    エンファシス装置において、 前記プリエンファシスされたディジタル信号からディエ
    ンファシス量を減算し、プリエンファシスされた信号を
    元のエンファシスされていない信号に復元して出力する
    第1減算手段と、 前記第1減算手段から出力される信号中高域成分信号の
    振幅により前記プリエンファシスされた信号の利得を変
    化して出力する第1フィルタ−手段と、 前記第1フィルタ−手段から出力される信号の振幅によ
    り通過帯域を可変し通過帯域可変された信号を前記ディ
    エンファシス量として前記第1減算手段に出力する第2
    フィルタ−手段を含むことを特徴とするディジタル非線
    形ディエンファシス装置。
  6. 【請求項6】 前記第1フィルタ−手段は、 前記第1減算手段から出力される信号を所定時間遅延し
    て出力する第1遅延手段と、 前記第1減算手段及び第1遅延手段から出力される信号
    の差を求めて出力する第2減算手段と、 前記第2減算手段から出力される信号の振幅を検査しこ
    れに対応する第1非線形係数を前記信号に乗算し入力信
    号の利得を可変し、前記利得可変された信号を出力する
    第1非線形処理手段を含むことを特徴とする請求項5記
    載のディジタル非線形ディエンファシス装置。
  7. 【請求項7】 前記第2フィルタ−手段は、 入力信号を前記所定時間遅延して出力する第2遅延手段
    と、 前記第1非線形処理手段から出力される信号と前記第2
    遅延手段から出力される信号の和成分を求めて前記入力
    信号のディエンファシス量として前記第1減算手段に出
    力する加算手段と、 前記加算手段から出力される信号の振幅を検査しこれに
    対応する第2非線形係数を乗算し乗算結果を前記第2遅
    延手段の入力信号と出力する第2非線形処理手段を含む
    ことを特徴とする請求項6記載のディジタル非線形ディ
    エンファシス装置。
  8. 【請求項8】 プリエンファシス処理したディジタル入
    力信号をディエンファシスするためのディジタル非線形
    ディエンファシス装置において、 プリエンファシスされたディジタル入力信号からディエ
    ンファシス量を減算しプリエンファシスされたディジタ
    ル入力信号を元のエンファシスされていないディジタル
    信号に復元して出力する減算手段と、 前記減算手段から出力されるエンファシスされていない
    ディジタル信号の高域成分の振幅を検出するFIRフィ
    ルタ−よりなっている第1高域通過フィルタ−手段と、 前記エンファシスされていないディジタル信号の高域成
    分の検出された振幅に応答する第1非線形係数をプリエ
    ンファシスされたディジタル入力信号に乗算し前記プリ
    エンファシスされたディジタル入力信号の利得を変化
    し、前記利得可変及びプリエンファシスされたディジタ
    ル信号を出力する非線形係数処理手段と、 前記非線形係数処理手段の出力信号の振幅に応答する第
    2非線形係数を乗算し通過帯域を変化し前記通過帯域可
    変された出力信号を前記減算手段にディエンファシス量
    として出力するIIRフィルタ−よりなっている第2高
    域通過フィルタ−手段を含むことを特徴とするディジタ
    ル非線形ディエンファシス装置。
  9. 【請求項9】 記録モ−ドの間入力ポ−トとして動作す
    る第1接点と再生モ−ドの間出力ポ−トとして動作する
    第2接点を具備し、所定の記録/再生モ−ド信号により
    前記第1及び第2接点中の一つを選択する第1スイッチ
    ング手段と、 記録モ−ドの間出力ポ−トとして動作する第3接点と再
    生モ−ドの間入力ポ−トとして動作する第4接点を具備
    し、所定の記録/再生モ−ド信号により前記第3及び第
    4接点中の一つを選択する第2スイッチング手段と、 前記第1スイッチング手段と第2スイッチング手段の間
    に連結され、前記第1スイッチング手段及び第2スイッ
    チング手段中の一つを通じて入力される入力信号とエン
    ファシス量を前記記録/再生モ−ド信号により前記記録
    モ−ド中には加算し、前記再生モ−ド中に減算する演算
    手段と、 前記第1スイッチング手段及び第2スイッチング手段中
    の一つを通じて入力される信号の振幅により前記入力信
    号の利得を変換して前記利得可変された信号を出力する
    第1フィルタ−手段と、 前記第1フィルタ−手段から出力される信号の振幅によ
    り通過帯域を変化し前記通過帯域可変された信号をエン
    ファシス量として前記演算手段に出力する第2フィルタ
    −手段を含むことを特徴とするディジタル非線形プリエ
    ンファシス及びディエンファシス装置。
  10. 【請求項10】 前記第1フィルタ−手段は、 前記記録モ−ドの間には第1スイッチング手段の出力信
    号を、前記再生モ−ドの間には前記演算手段を通じて出
    力される信号を所定時間遅延して出力する第1遅延手段
    と、 前記第1スイッング手段又は演算手段の出力信号と前記
    第1遅延手段の出力信号の差を求めて前記差を出力する
    減算手段と、 前記減算手段から出力される信号の振幅に対応する第1
    非線形係数を乗算した第1乗算結果を出力する第1非線
    形処理手段を含むことを特徴とする請求項9記載のディ
    ジタル非線形プリエンファシス及びディエンファシス装
    置。
  11. 【請求項11】 前記第2フィルタ−手段は、 入力信号を前記所定時間遅延して出力する第2遅延手段
    と、 前記第1非線形処理手段から出力される信号と前記第2
    遅延手段から出力される信号を加算し和成分を求めて前
    記入力信号のエンファシス量として前記演算手段に出力
    する加算手段と、 前記加算手段から出力される信号の振幅を検査しこれに
    対応する第2非線形係数を前記信号に乗算した第2乗算
    結果を前記第2遅延手段に出力する第2非線形処理手段
    を含むことを特徴とする請求項10記載のディジタル非
    線形プリエンファシス及びディエンファシス装置。
  12. 【請求項12】 記録モ−ドの間入力ポ−トとして作用
    する第1接点と再生モ−ドの間出力ポ−トとして作用す
    る第2接点を具備し、所定の記録/再生モ−ド信号が前
    記記録モ−ド又は前記再生モ−ドを表すことにより当た
    る接点を選択して接続する第1スイッチング手段と、 前記記録モ−ドの間出力ポ−トとして作用する第3接点
    と前記再生モ−ドの間入力ポ−トとして作用する第4接
    点を具備し、所定の記録/再生モ−ド信号が前記記録モ
    −ド又は前記再生モ−ドを表すことにより当たる接点を
    選択して接続する第2スイッチング手段と、 前記第1スイッチング手段と第2スイッチングの間に連
    結され、前記第1スイッチング手段及び第2スイッチン
    グ手段中の一つを通じて入力される入力信号とエンファ
    シス量を前記記録/再生モ−ド信号により前記記録モ−
    ド中には加算し、前記再生モ−ド中には減算する演算手
    段と、 前記第1スイッチング手段あるいは第2スイッチング手
    段を通じて入力されるディジタル信号の高域成分を検出
    するFIRフィルタ−よりなっている第1高域通過フィ
    ルタ−手段と、 前記検出された高域成分の振幅に応答する第1非線形係
    数を前記入力ディジタル信号に乗算し利得を変化し前記
    利得可変された信号を出力する第1非線形係数処理手段
    と、 前記第1非線形係数処理手段の出力信号の振幅に応答す
    る第2非線形係数を乗算し通過帯域を変化し前記通過帯
    域可変された信号を前記エンファシス量として前記演算
    手段に出力するIIRフィルタ−よりなっている第2高
    域通過フィルタ−を含むことを特徴とするディジタル非
    線形プリエンファシス及びディエンファシス装置。
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