JPH06506576A - 画像信号の記録および/または再生装置 - Google Patents

画像信号の記録および/または再生装置

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JPH06506576A JP4507635A JP50763592A JPH06506576A JP H06506576 A JPH06506576 A JP H06506576A JP 4507635 A JP4507635 A JP 4507635A JP 50763592 A JP50763592 A JP 50763592A JP H06506576 A JPH06506576 A JP H06506576A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 画像信号の記録および/または再生装置本!!明は、画像信号の記録および/ま た再生装置に関する。
IL夕」1区 16:9のワイド画像フォーマットを4:3のフォーマットを有する既存のテレ ビジョン規格(たとえばPAL、SRCAM、NTSC)へ両立性をもたせて導 入するために、いわゆるレターボックス方式が論じられている。この手法の場合 、4:3受信機では16:9の画像情報が画像上縁部と下縁部に黒いストライプ を伴って表示される。さらに、幾何学的比率を4:3受信機に整合させるために 16:9ソ一ス信号の垂直方向の符号変換が必要であり、この符号変換により、 4:3受信機の可視の画像ウィンドウ中には431本の走査線しか表示されない 、残りの144本の有効な走査線(575本−431本=144本)は、4:3 受信機では画像上縁部と下縁部にそれぞれ72本ずつである黒いストライプとし て現れる。相応の方式は、′Verbesserungsmoeglichke iten und Entwicklungstendenzen bei P AL″G、Ho1och、 Vortrag FKTG、 +7.01.198 9、 Berlinに記載されている。
−マット全体を埋める表示を行うために、4:3受信機では黒いストライプとし て現れる144本の走査線において付加情報を伝送することができる。 ”Di e neuen Wege des alten PAL”、A、Zeimer 、E、Matzel、Funkschau 18/19g9によれば、この付加 情報をいわゆる超黒色領域において伝送できる。この場合、黒レベルとたとえば 同期パルスの半分の高さとの間の領域が利用される。このため、組込埋没された 付加情報は4:3受信機では可視的でない、PCT/EP91100397には 、この種の付加情報を色副搬送波の残留側波帯変調方式で伝送する伝送方法が示 されている。
生且里 本発明の課題は、公知の集積回路を用いて、画像信号を付加情報とともに記録お よび/または再生できるようにした画像信号の記録および/または再生装置を提 供することにある。この課題は、請求項1記載の本発明による装置により解決さ れる。
基本的に本発明による装置には、ルミナンス成分入力側とクロミナンス成分入力 側に前置された集積回路が設けられている。この集積回路は、入力側に加わるF BAS信号を信号適応形フィルタおよび色副搬送波のディジタルクロマデコーダ を用いてルミナンス成分とクロミナンス成分とへ分離できる。その際にこの集積 回路はクロマデコーダを用いて、入力側に加わるレターボックスフォーマットの FBAS信号から、色副搬送波に重畳された変調付加情報をディジタル形式で復 調C、レターボックスフォーマットのストライプの走査線期間中、復調された付 加情報を当該装置のルミナンス成分入力側へ供給するために用いられる。
従属請求項2〜8には、本発明による装置の有利な実施形態が示されている。
刊行物” Adaptive Luminanz−Chrominanz−Tr ennunglt unterschiedlich farbtraeger verkoppelten Sampl ing−Phasen″R,Schw eer、 M、Plantholt、 Fernseh−&Kinotechn ik 12/1990には、ルミナンス/クロミナンス分離のためのくし形フィ ルタ集積回路が記載さ°れている。
しかし、この集積回路を備えたディジタルくし形フィルタデコーダを、FBAS レターボックス信号の付加情報を復調するように相応に変形することによって、 5−VH8記録またはHi8記碌のための準備処理部HSレコーダまたはH48 レコーダを用いてこの種のレターボックス信号のすべての成分を記録および/ま たは再生することができる。
PCT/EP91100397号にしたがって1つの標準チャネル(たとえばP ALチャネル)中で両立性のある伝送を行うために搬送波を変調させた付加情報 は、一般的に全チャネル帯域幅(たとえばPALの場合には5MHz)を占有す る。たとえば5−VH5またはHi8技術で作動する今日のビデオレコーダは基 本的にはこのような帯域幅で記録できるが、ルミナンス信号とクロミナンス信号 を別個の信号線路で受信するように構成されている。
したがって付加情報は基本的にこの種のレコーダの広帯域のルミナンスチャネル で記録することはできるが、それでもやはり、記録に関連する時間ペースの変動 は相応の受信機における付加情報の後続処理および評価に対し不利に作用する。
付加情報を記録の前に復付加情報を復調し同時にFBAS信号をルミナンス成分 とクロミナンス成分(Y、C)に分離するために、上述のくし形フィルタ集積回 路を用いることができ、これはこの集積回路において実施される”ルミナンス信 号のサンプリングが付加情報の変調に相応する位相位置で行われる場合に可能で ある。その際、有利には、サンプリングクロックの位相位置は集積回路内に設け られた位相調整回路(PLL)により準備供給される。
有利には、集積回路中に既存のフィルタ手段をいフしよに利用できる。
付加情報の復調に必要であってナイキストポイントが色副搬送波周波数のところ にある、PCT/EP91100397号によるナイキストフィルタを、必要に 応じて付加的にこの種の回路に集積可能である。
l1 次に、図面に基づき本発明の詳細な説明する。
第1図は、色副搬送波変調器と切換装置の前置接続された5−VHSレコーダを 示す図である。
第2図は、公知のディジタルくし形フィルタ回路を示す図である。
第3図は、色副搬送波変調された色信号の公知のディジタル形式による復調を示 す図である。
第4図は、色副搬送波変調された付加情報のディジタル形式による復調を示す図 である。
第5図は、付加情報の復調および主信号のサンプリングのスペクトル表示図であ る。
遺」L匠 第1図には、色副搬送波に重畳された変調付加情報を復調しルミナンス信号Yと クロミナンス信号Cとに分離する装置が示されており、この装置は、5−VHS レコーダまたはHi8レコーダ5−VH8に前置接続されている。到来したFB AS信号から、帯域通過フィルタ47により色副搬送波周囲の周波数範囲がろ波 されてクロミナンス信号Cが取り出される。そしてクロミナンス信号は必要に応 じて第2の遅延回路48へ供給され、この遅延回路により、ルミナンス信号想理 ないしは付加情報毛理時間への時間的整合が行われる0次にこのクロミナンス信 号は、走査線に依存してスイッチ位置を変えることのできるビデオ切換装置49 の第4の入力側2′へ供給される。レターボックス走査線中(スイッチ位置lな いし1’)は、クロミナンス画像内容を表すクロミナンス信号は存在しない。
この場合、ビデオ切換装置49の第3の入力側1′に、有利には一定の値が、た とえばアースまたは平均的なグレーレベル(無彩色)が加えられる。ルミナンス 信号Yは分離段45においてFBAS信号から得られ、これは到来したFBAS 信号がらクロミナンス信号1を減じるか、FBAS信号をノツチフィルタ処理す ることにより行われる。ルミナンス信号は必要に応じてこ時間と時間的に整合さ れ、ビデオ切換装置F49の第2の入力側へ供給される。
ビデオ切換装置は、たとえば図示されていない同期パルス評価段により得られる 制御信号SW、により制御される。ビデオ切換装置における両方のスイッチは、 主信号の走査線中は位置2ないし2′にある。FBAS信号のレターボックス− ストライブの走査線からの色副搬送波に重畳された変調付加情報は、まず始めに ナイキストフィルタ41へ供給される。このナイキストフィルタは、PCT/E P91100397によれば色副搬送波周波数において一6dBのポイントを有 しており、正確な残留側波帯変調ないし復調に必要である0次にこの出力信号は 復調器42において復調され、その際、この復調器には適切な位相位置を有する 色副搬送波周波数f、′も供給される0色副搬送波周波数f、tは周知のように して、伝送されたバースト信号から得られる。付加情報の変調位相に相応してい なければならないf 、!’ の必要な位相位置は、位相シフタ44を介して導 出される。復調の際に生じる、上側波帯の不所望な変調成分は、後置接続された 低域通過フィルタ43において分離される。この低域通過フィルタは、得られた 付加情報のベースバンドを色副搬送波周波数までの周波数に制限する。低域通過 フィルタの出力信号は、ビデオ切換装置49の第1の入力側1へ供給される。
レターボックスFBAS信号から、分離されたルミナンス信号Yとクロミナンス 信号Cを得るこの回路構成により、レコーダ5−VH3における記録プロセス中 の画像内において切換プロセスが不要になるという利点が得られる。したがって フィルタ等により生じるおそれのある立上がり振動上の問題が回避される。
標準のFBAS信号である場合、つまりレターボックス信号ではないかあるいは 付加情報のないレターボックス信号の場合、ビデオ切換装置49における両方の スイッチは、有利には位置2ないし2′のままである。
残留側波帯伝送や超黒色領域中への埋没に起因する付加情報の振幅減衰を補償す る目的で、復調器42は本来の復調動作のほかに有利には付加情報の増幅も行う ことができる。さらに、直流電圧レベル(DCオフセット)を超黒色領域からた とえば平均グレーレベルへ上昇させることも記録のために有利である。その理由 は、記録はレコーダの所定の線形の変調範囲で行われるからであり、これにより ひずみが回避ないし低減される。必要に応じて、記録された信号をY/C入力側 の設けられた16:9画像再生装置へ供給する前に、このDCオフセットをふた たび元に戻すことができる。
再生の際、ルミナンス信号およびクロミナンス信号ならびに付加情報は相応の処 理を受ける。
レターボックスFBAS信号の識別は、(たとえば垂直帰線消去期間中に)いっ しょに伝送される識別パルスにより行える。他方、局所的信号形式検出器におい て、超黒色領域中の付加情報が、つまり黒レベルより低い信号成分を有する付加 情報が伝送されたことを評価することもできる。
色副搬送波復調器42がディジタル形式で供給される場合には、破線で囲まれて いる回路部分21を有利には第2図に示されたディジタルくし形フィルタ回路2 0により実現できる。
この回路を用いることにより、出力信号YとCへの入力信号FBASのルミ、ナ ンスークロミナンス分離を直接行うことができる。それというのはこの回路は、 FBAS入力側CVBS、ルミナンス出力側YOUTおよびクロミナンス出力側 C0UTを有するからである。
入力側FBASにおけるレターボックスFBAS信号は、クランプ回路202お よびクランプ切換スイッチ208を介してA/D変換器21へ供給される。クラ ンプ切換スイッチへRC段203および入力側C■Nを介して択一的に、搬送さ れたクロミナンス成分を供給できる。A/D変換されたFBAS信号は直接、j [lのフィルタ段23へ供給され、さらに、遅延時間がそれぞれのテレビジョン 規格に整合されている第1の走査線遅延部221を介して、ならびにIII2の 走査線遅延部222を介して、第1のフィルタ段23へ供給される。このフィル タ段において、Y成分とC成分が低域通過フィルタ処理される。ろ波された成分 は信号適応形Y/C<L形フィルタ段24へ供給される。
このくし形フィルタ段の出力側におけるY成分は、ルミナンス遅延回路25およ びピーキングフィルタ26を介してD/A変換器26へ供給される。
くし形フィルタ段の出力側にお番するC成分はクロマデコーダ27へ供給される 。このクロマデコーダは色副搬送波の復調を行い、自動振幅調整、NTSC用色 調調整、PALロジック、色カットオフスイッチ、色僧号形式識別ロジック、な らびにPLL制御段も有する。このPLL制御段は、クロック発生器205にお いて形成された色副搬送波周波数の4倍の周波数4*f1.の位相位置を調整す る。第1の水晶発振器206はPAL色副搬送波周波数の4倍の周波数を発生さ せるために用いられ、第2の水晶発振器207はNTSC色副搬送波周波数の4 倍の周波数を発生させるために用いられる。クロマデコーダ27は、5−VHS  tzコーダまたはH48ビデオレコーダにおける後続処理のために、第2のD /A変換器282を介してクロミナンス信号C0UTを供給し、第3のD/A変 換器283を介してU成分UOυ丁を供給し、さらに第4のD/A変換′器28 4を介してV成分VOUTをベースバンドで供給する。制御ロジック204にお いて、入力側HINとVINへ加わるH同期パルスとV同期パルスから、集積回 路のコンポーネントのための相応の制御信号が発生される。バスインターフェー ス回路201を介して、集積回路の種々異なる機能が制御ないし走査検出される 。
第3図には、たとえばPALシステムやNTSCシステムで用いられているよう な、直角変調された色信号をディジタル形式で復調する様子が示されており、こ の復調動作は、色副搬送波に重畳された変調付加情報をディジタル形式で復調す る本発明による適用のために拡張される。
搬送された色信号をディジタル処理するために、アナログ/ディジタル変換器2 1のサンプリング周波数を相応の色副搬送波周波数f−に関連づけるのが有利で ある。サンプリング周波数を色副搬送波周波数の4倍の周波数4本f IIIと 等しくなるように選定し、その際に特別な位相関係が守られるようにすると、処 理プロセスの簡単な実現の点で極めて有利である。
第3図のa)には、直角位置のために90°の位相のずれを有する搬送波信号が 示されている。この搬送波信号は相応の色信号成分で変調されている(第3図に は示されていない)、第3図のb)において、搬送波信号のゼロ点通過および最 大値および最小値がサンプリングされるように色副搬送波周波数4*f、の4倍 の周波数のサンプリング位相を選定すれば、上記の特定の値を表すそれぞれ2つ のサンプリング値が搬送波周期T1.ごとに得られる。サンプリング周波数の半 分の周波数(2*f*s)でクロック制御されるスイッチSを用いてこの種のサ ンプリング値を選出することによケ、搬送波信号を第3図のC)のように分離で きる。
このプロセスは、色副搬送波周波数の2倍の周波数によるサンプリングとして捉 えることもできる。したがって搬送された色成分のスペクトルは、第3図のe) に示されているように色副搬送波周波数の奇数倍のところで繰り返される。ベー スバンド位置への変換を行わせる搬送波周波数の色成分の本来の復調は、第3図 のd)に応じてサンプリング値を±1で切り換えながら重み付けすることにより 行われる。したがって色副搬送波は直流成分になり、変調されサンプリングされ た色成分はD/A変換器282〜284を介して得られる。
重み付けは色副搬送波周期T m aに応じた順序で行われるので、このプロセ スを色副搬送液通による変調として捉えることができる。第3図のf)によるス ペクトル表示において、第3図のe)におけるサンプリングのスペクトル成分は 色副搬送波周波数だけずらされる。相応の低域通過フィルタ処理により、所望の 色成分がベースバンド位置で得られる。
第4図には、付加情報のための変調搬送波として用いられる色副搬送波をサンプ リングする様子が示されている。第4図のaには、色副搬送波周波数の4倍の周 波数4*f、、で搬送波cos(ω、、*t)をサンプリングする様子が示され ており、この場合、極値とゼロ点迦過がサンプリングされる(0°の位相のずれ )。
第4図のbには、たとえば45゛ずらされたサンプリングパターンの位相位置で 同じ搬送波振動をサンプリングする様子が示されている。第3図のb)とC)に も示されているように、それぞれ2番面のサンプリング値だけを考慮すれば、4 5°だけずらされた搬送波振動cos (ω、、*t−45°)を表すサンプリ ング値が得られる9次に、この振動により第3図のd)とf)に示されているよ うにして付加情報が、これが送信側でも搬送波振動cos (ω、、*t−45 °)で変調されたのであれば、そのままの位相で復調される。
第4図のbによる受信側のサンプリングパターンを相応に位相シフトすることに より、任意の変調位相で付加情報をそのままの位相で復調できる。送信側におけ る付加情報の変調の位相位置は一般に既知であるので、サンプリングパターンの 必要な位相位置を位相シフタを介して導出するためには、受信側においてカラー バーストを相応に評価すれば十分である。
第4図のbによれば、付加情報の復調のためには、色副搬送波周波数の2倍の周 波数2*r、、−1/[T、、/2]であり相応の位相位置を有するサンプリン グ周波数を準備地理すれば十分である。
第3図のC)および第3図のe)によれば、クロミナンスのための有効なサンプ リング周波数はやはり2*f6.たけである、そしてルミナンス−クロミナンス 分離および付加情報の復調のために、第2図によるくし形フィルタ回路を用いた 場合、A/D変換器21におけるサンプリングは色副搬送波周波数の2倍の周波 数で十分である。クロミナンス信号は第1のフィルタ段23で帯域通過フィルタ 処理されて、第3図のe)による表示に相応する信号が得られ、この場合に示さ れるスペクトルは、3−VHSモードのクロミナンス記録に必要であるような両 方の直角酸1分も含んている。
第5図には、付加情報および主信号の復調ないしサンプリングのスペクトル表示 が示されている。第5図のaには、任意のスペクトルで形成された付加情報を復 調する様子が示されている。伝送のために付加情報は色副搬送波で変調され、受 信側におけるナイキストフィルタ処理の後、この付加情報は色副搬送波に対する ナイキスト側縁を有する。この復調により、これらの側縁領域は周波数O周囲に おいて側縁幅に相応する幅で、スペクトル中で互いに補い合って一定の経過をた どる。クロマデコーダ27において復調後に必要とされるフィルタ処理F1によ り、スペクトルは色搬送波周波数f、。に制限される0色副搬送波周波数の2倍 f、(5MHz)まで広がる主信号スペクトルに対して適用すると、第5図のb のようなダイアグラムが生じる。この場合に前提とするのは、第1図による回路 の入力側に設けられたナイキストフィルタ41は主信号走査線中も有効であり、 スイッチにより短絡されないことである。フィルタF2により、サンプリング後 に必要とされる遮断周波数f、による低域通過フィルタ処理が示されている。
この場合、基本的に、フィルタ係数セットを周期的に切り換えることにより、レ ターボックス走査線中はフィルタFlによる後置フィルタ処理を行い、主信号走 査線中はフィルタF2による後置フィルタ処理を行わせることができる。しかし オーバーラツプ領域ないし分解能の損失は僅かであるので、有利には遮断周波数 f t+amtがf、、とflの間にある1つのフィルタ形式を用いればよい。
さらに、第2図による回路におけるナイキストフィルタ41を集積し、A/D変 換器21におけるサンプリング後にディジタル形式で実現できるように配置する ことができる。そしてナイキスト側縁領域を実現するためには、2*1.、より も大きいサンプリング周波数が必要であり、たとえば4*f、、のサンプリング 周波数が必要である。付加情報の復調は、第4図に示されているようにしてそれ ぞれ2番目のサンプリング値を用いることにより行われる。
標準信号を処理するために、つまり付加情報のない信号せ処理するために、FB AS信号が付加情報を有しているか否かを識別する目的でたとえば垂直帰線消去 期間中に送信される識別パルスによって、この復調を遮断できる。
変形されて投入されたくし形フィルタ回路を用い1本発明にしたがって復調され た付加情報を記録するために、直流電圧レベル(DC値)を記録の前に平均グレ ー値まで上昇させると好適、である、このことにより記録チャネルはできるかぎ り線形の領域で作動される。
この機能も集積回路により行わせることができる。
記録されたものを再生する前に、これらの復調プロセス全体は、相応に変調を行 い変調された付加情報を超黒色領域へもう1度変換することにより、ふたたびも とに戻される。
付加情報を復調し同時にルミナンス−クロミナンス分離を行う既述の回路は、た とえば5−VHSレコーダまたはHi8レコーダ内の、YとCを2つのチャネル で記録する装置のアダプタとしてまたは一体型アセFig、 1 国際調査報告

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.画像信号の記録および/または再生装置において、ルミナンス成分入力側( Y)とクロミナンス成分入力側(C)に前置された集積回路(20,21)が設 けられており、該集積回路は、入力側(FBAS)に加わるFBAS信号を信号 適応形フィルタ(24)と色副搬送波のためのディジタルクロマデコーダ(27 )とを用いてルミナンス成分およびクロミナンス成分に分離し、 前記集積回路(20,21)は、色副搬送波に重畳された変調付加情報を入力側 (FBAS)に加わるレターボックスフォーマットのFBAS信号からクロマデ コーダ(27)によりディジタル的に復調し、復調された付加情報をレターボッ クスフォーマットのストライプにおける走査線期間中、当該装置のルミナンス成 分入力側(Y)へ供給するために用いられることを特徴とする、画像信号の記録 および/または再生装置。
  2. 2.入力側(FBAS)に加わるFBAS信号は、前記集積回路(20,21) において色副搬送波周波数の4倍の周波数でサンプリングされる、請求項1記載 の装置。
  3. 3.付加情報を有する色副搬送波は、クロマデコーダ(27)において色副搬送 波の2倍の周波数でサンプリングされ、色副搬送波振動が発生し、該色副搬送波 振動のサンプリング位相位置は、該色副搬送波振動の送信側における変調位相に 椙応する、請求項1または2記載の装置。
  4. 4.サンプリング位相はクロマデコーダ(27)においてカラーバーストから導 出され、PLL制御段により準備処理される、請求項1〜3のいずれか1項記載 の装置。
  5. 5.前記集積回路(20,21)は、色副搬送波において−6dBポイントをも つナイキストフィルタ(41)を有しており、該ナイキストフィルタにより、色 副搬送波に重量された変調付加情報がろ波される、請求項1〜4のいずれか1項 記載の装置。
  6. 6.レターボックスフォーマットのストライプに属さない走査線におけるFBA S信号のルミナンス信号成分は、A/D変換器(21)におけるサンプリングの 前に前記ナイキストフィルタ(41)によりろ波される、請求項5記載の装置。
  7. 7.前記クロマデコーダ(27)は付加的に振幅を高める、請求項1〜6のいず れか1項記載の装置。
  8. 8.前記集積回路(20,21)において、復調された付加情報の直流電圧レベ ルが記録の際に高められる、請求項1〜7のいずれか1項記載の装置。
  9. 9.当該装置はS−VHSビデオレコーダまたはHi8ビデオレコーダ内に含ま れる、請求項1記載の装置。
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