JPH0678275A - ビデオテープレコーダにおける映像信号の時間軸変動低減方法及びタイムベース・コレクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 民生用ＶＴＲのタイムベース・コレクタで、
再生信号のノイズが多い場合でも、安定した動作を行
い、特有のジッタ成分を有効に抑圧する。 【構成】 ＶＴＲの再生信号中の水平同期信号の間隔を
計測し、デジタルのデータに変換した後、これをマイク
ロコンピュータ９に入力し、マイクロコンピュータ９内
でこれらのデータを積算し、再生信号のフレーム周期に
同期した固定パターンのジッタを補正する補正パターン
を作成し、この補正パターンに応じて可変遅延線の遅延
量を変化させ、再生信号のジッタを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
の再生信号における時間軸変動を低減させる方法及びタ
イムベース・コレクタに関し、特に民生用のビデオテー
プレコーダタイムベース・コレクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】タイムベース・コレクタ（以下、ＴＢＣ
と略記する。）は、放送用のＶＴＲなどにおいて、映像
信号の規格を守るための必須の機能として使われてき
た。

【０００３】近年では、民生用のＶＴＲなどにも採用さ
れてきている。民生用ＴＢＣの構成にはさまざまなもの
がある。代表的なものは、再生される映像信号中の水平
同期信号を利用して、映像信号の時間軸変動を検出し、
この検出結果で可変遅延線を制御することにより映像信
号の時間軸変動を抑えるようにフィードバックループ構
成したものや、再生される映像信号の水平同期信号やカ
ラーバースト信号に同期したクロックを発生させるＰＬ
Ｌループを構成し、この再生映像信号と等価な時間軸変
動を持ったクロックで映像信号をメモリに書き込み、基
準クロック読み出しを行う方法、さらには、再生される
映像信号の水平同期信号のタイミングで、映像信号のメ
モリへの書き込みを強制的に開始させ、メモリ上で水平
同期信号が整列するように配置した後、基準クロックで
読み出しを行う、いわゆるフィードフォワード方式など
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＴＢＣにおいては、再
生信号の時間軸変動（以下、ジッタという）をいかに精
度よく検出するかが性能を大きく左右する。ジッタの検
出は、再生映像信号中の水平同期信号やカラーバースト
信号によって行われるため、放送用ＶＴＲなどのＴＢＣ
では、これらの信号をすげかえることが行われている。
これにより、ダビングなどにより映像信号のノイズが増
加しても、水平同期信号やカラーバースト信号はリフレ
ッシュされるのでノイズの増加はなく、正確なジッタの
検出が可能となっている。

【０００５】これに対し、民生用ＶＴＲでは、ＴＢＣの
搭載は必須となっておらず、また搭載していたとしても
水平同期信号やカラーバースト信号のすげかえが行われ
ていないものが多く、ノイズの多い信号などではジッタ
の検出が正確に行われず、ＴＢＣの使用により悪影響が
でてしまうという欠点がある。

【０００６】また、前記した従来のＴＢＣの構成は、い
ずれもハードウェア的なフィードバック／フィードフォ
ワードの回路により構成されているため、ジッタの検出
結果が直接ＴＢＣの動作に影響してしまう。このためジ
ッタ検出のための回路に高い精度が要求される。

【０００７】本発明の目的は、再生信号のノイズが多い
場合でも、安定した動作を行い、特有のジッタ成分を有
効に抑圧するビデオテープレコーダにおける時間軸変動
低減方法及びタイムベース・コレクタを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るビデオテープレコーダにおける時間軸
変動低減方法は、ＶＴＲの再生信号に含まれる映像信号
の時間軸変動を低減するビデオテープレコーダにおける
映像信号の時間軸変動低減方法であって、ＶＴＲの再生
信号中の水平同期信号の間隔を計測し、ディジタルのデ
ータに変換した後、これらのデータを積算し、再生信号
のフレーム周期に同期した固定パターンのジッタを補正
する補正パターンを作成し、この補正パターンに応じて
可変遅延線の遅延量を変化させ、映像信号の時間軸変動
を低減するものである。

【０００９】また、本発明の方法を実施するビデオテー
プレコーダ用タイムベース・コレクタは、カウンタ回路
と、マイクロコンピュータと、Ｄ／Ａコンバータ回路
と、電圧制御発振器と、可変遅延線とを有するビデオテ
ープレコーダ用タイムベース・コレクタであって、カウ
ンタ回路は、再生映像信号の水平同期信号の間隔を計測
するものであり、マイクロコンピュータは、カウンタ回
路により算出された水平同期信号の周期データを演算、
加工するためのものであり、Ｄ／Ａコンバータ回路は、
マイクロコンピュータにより算出されたジッタ補正パタ
ーンを表すディジタルデータをアナログ値に変換するも
のであり、電圧制御発振器は、Ｄ／Ａコンバータ回路か
らのアナログ値により発振周波数が制御されるものであ
り、可変遅延線は、電圧制御発振器の発生するクロック
周波数に応じて遅延量が変化するものである。

【００１０】

【作用】ＶＴＲの再生信号中の水平同期信号の間隔を計
測し、ディジタルのデータに変換した後、これをマイク
ロコンピュータ９に入力し、マイクロコンピュータ９内
でこれらのデータを積算し、再生信号のフレーム周期に
同期した固定パターンのジッタを補正する補正パターン
を作成し、この補正パターンに応じて可変遅延線の遅延
量を変化させ、再生信号のジッタを低減する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１は、本発明に係るＴＢＣ装置の一実施例を示す
ブロック図である。

【００１２】図１において、ビデオヘッド１によりビデ
オテープから取り出された再生信号は、プリアンプ２で
増幅され、可変遅延線３に入力される。可変遅延線３の
遅延量は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）４より供給される
クロックの周波数に応じて変化する。可変遅延線３によ
って遅延された再生信号は、再生映像信号処理回路５に
よって、映像信号に復調され、出力端子６に出力され
る。

【００１３】一方、復調された再生映像信号は、同期分
離回路７により同期信号だけ取り出され、カウンタ回路
８に供給される。カウンタ回路８では、水平同期信号の
間隔を基準クロックで計測することにより再生映像信号
の周期をディジタルデータに変換し、出力する。出力さ
れた水平同期信号の周期データは、マイクロコンピュー
タ９に入力され、データ処理を受ける。マイクロコンピ
ュータ９は、順次入力される水平同期信号の間隔データ
から、ジッタ補正パターンを算出し、出力する。出力さ
れたジッタ補正パターンデータは、Ｄ／Ａコンバータ１
０によりアナログ値に変換されたのちＶＣＯ４の発振周
波数を制御する。

【００１４】ＶＴＲのジッタは、可能性としてはランダ
ムなタイミングで、ランダムな周波数成分で発生するこ
とが充分考えられる。ところが、民生用ＶＴＲを対象と
した場合、ジッタの発生要因は、ドラムモータのトルク
リップルなどによる回転むらや、回転ヘッドがテープに
接触／離脱するときに発生するものがほとんどである。
これらの要因によるジッタは、ドラムの回転、すなわち
再生映像信号のフレーム周期に同期した固定パターンの
ジッタである。したがって、あるフレーム周期内のジッ
タがどのように発生しているのかを検出できれば、それ
以降のフレームで、どのようなジッタが発生するのかを
予測することができる。

【００１５】次に、各ブロックの具体的な動作について
説明する。

【００１６】図２は、図１のカウンタ回路８の内部動作
を示すブロック図である。基準クロック発生器１１は、
水平同期信号の間隔を計測するためのクロック信号を発
生し、カウンタ１２に供給する。カウンタ１２は、入力
端子から入力される水平同期信号の前縁エッジで０にリ
セットされる。また、水平同期信号は、カウンタの値を
ラッチするトリガ信号としても用いられ、リセット直前
のカウンタ１２の値が、ラッチ回路１４にラッチされる
よう動作する。

【００１７】図３は、カウンタ回路８の動作を示したも
ので、１５は水平同期信号、１６はカウンタ１２のカウ
ント値である。ラッチ回路１４のデータは、水平同期信
号一周期の中の基準クロックの数を表す。これにより、
水平同期信号の間隔がディジタルデータに変換されたこ
とになる。

【００１８】ラッチ回路１４中のデータは、水平同期信
号が入力される毎に更新され、順次マイクロコンピュー
タ９に取り込まれる。

【００１９】次に、マイクロコンピュータ９について説
明する。先に説明したように、民生用ＶＴＲの大多数の
ジッタは、フレームに同期した固定パターンのものであ
り、発生を予測しうるものである。マイクロコンピュー
タ９には、同期分離回路７より垂直同期信号が供給され
ている。マイクロコンピュータ９は、カウンタ回路８よ
り順次入力されてくる水平同期信号の間隔データを、水
平同期信号の入力タイミングを基準として、マイクロコ
ンピュータ９内部のレジスタに順次格納する。この動作
により、再生映像信号１フレーム内の水平同期信号の間
隔データを全て取り込む。

【００２０】次に、再び垂直同期信号が入力され、次の
フレームの信号が再生されると、マイクロコンピュータ
９は、入力された水平同期信号間隔のデータを、前のフ
レームの同じ部分の水平同期信号間隔のデータと平均し
メモリ上の同じ位置（アドレス）に格納する。以後、こ
の動作を続けることにより、メモリ上には、再生映像信
号の水平同期信号の間隔が、平均してどのように分布し
ているかが保管される。

【００２１】次に、マイクロコンピュータ９は、水平同
期信号の間隔の基準値とメモリ上の水平同期信号間隔デ
ータとを比較する。比較した結果から、可変遅延線３の
遅延量、すなわちＶＣＯ４に与える電圧をどのようにす
ればジッタを有効に補正できるかのデータを算出する。
算出したデータは、水平同期信号間隔データと同様に垂
直同期信号を基準に規則正しくメモリ上に格納される。
この動作により、１フレーム内で可変遅延線３の遅延量
をどのように制御したらよいかの補正パターンが作られ
る。マイクロコンピュータ９は、この補正パターンのデ
ータを該当する水平同期信号のタイミングで出力する。
出力されたデータは、Ｄ／Ａコンバータ１０によりアナ
ログ電圧に変換された後、ＶＣＯ４に供給され、ＶＣＯ
４の発振周波数を変化させ、可変遅延線３の遅延量を変
化させ、再生信号のジッタを抑圧する。

【００２２】マイクロコンピュータ９の処理内容につい
ては、基本的な概念に基づく動作のみを記したが、この
部分の各種の処理の追加などが可能であるのは、明白で
ある。例えば、異なるＶＴＲで記録した信号が連続的に
再生された場合など、フレーム内のジッタ発生パターン
が急激に変化する。このような場合には、処理動作を一
度リセットし、新たに処理を再開する、などが挙げられ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるＴＢＣ
は、民生用ＶＴＲに特有なフレームに同期したジッタ成
分のみに着目し、マイクロコンピュータによるソフトウ
ェア処理を導入したフィードフォワード形式を採用して
いる。このため、フィードバック方式のようなループの
安定度に関わる問題が基本的に存在しない。

【００２４】また、マイクロコンピュータによる処理過
程で水平同期信号の間隔を平均処理しているため、映像
信号のノイズによる水平同期信号間隔の検出誤差による
誤動作の影響を直接受けず、民生用ＶＴＲの使用にあり
がちな、ダビングを繰り返したような信号品質の比較的
悪い場合にも有効に動作するという利点がある。また、
ノイズの影響を受けないため、同期分離回路の設計も容
易である。

【００２５】実際の構成に際し、可変遅延線には、一般
的なＣＣＤ遅延線が使用可能である。また、最近では、
ＶＴＲのサーボ制御をマイクロコンピュータで処理する
ケースが増えてきているが、このようなマイクロコンピ
ュータでは、カウンタやキャプチャ機能（外部からのト
リガ信号でカウンタの値をレジスタにラッチする機
能）、高速のＤ／Ａコンバータなどを内蔵しているもの
が多い。したがって、このようなサーボ処理用のマイク
ロコンピュータを活用すれば、ハードウェアの増加を最
小限にとどめることができ、安価なシステム構成が可能
である。

【００２６】また、本発明のＴＢＣでは、ランダムに発
生するジッタは吸収できないが、ランダムなジッタは、
他の方式でも完全には除去できず、画面上でもさほど目
立たない。さらに性能上の制約として、周波数インター
リービングを保つような高精度な補正は不可能である
が、民生用ＴＢＣでは、このような高い精度の補正は必
要とされず、事実民生用ＶＴＲでこのような高精度の補
正を保証しているものはない。

【００２７】民生用のＶＴＲのジッタとしてもっともユ
ーザーに目障りなのは、信号が劣化したテープを再生し
た場合の固定パターンのジッタ（＝フレームに同期した
ジッタ）であり、ＴＶ画面上で、固定した位置に発生す
る縦線のゆがみとして現われる。他の方式のＴＢＣが、
信号品質が劣化した場合に使用できないことを考える
と、信号品質の劣化したテープでも固定パターンジッタ
を有効に抑圧できる本発明のＴＢＣは、前記した性能上
の制約を考慮しても、大きな利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示した実施例のカウンタ回路の内部動作
を示すブロック図である。

【図３】図２に示したカウンタ回路の動作を示した動作
波形図である。

【符号の説明】

１ ビデオヘッド ２ プリアンプ ３ 可変遅延線 ４ ＶＣＯ（電圧制御発振器） ５ 再生映像信号処理回路 ６ 出力端子 ７ 同期信号分離回路 ８ カウンタ回路 ９ マイクロコンピュータ １０ Ｄ／Ａコンバータ １１ 基準クロック発生器 １２ カウンタ １３ 入力端子 １４ ラッチ回路 １５ 水平同期信号波形 １６ カウンタのカウント値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＶＴＲの再生信号に含まれる映像信号の
   時間軸変動を低減するビデオテープレコーダにおける映
   像信号の時間軸変動低減方法であって、 ＶＴＲの再生信号中の水平同期信号の間隔を計測し、デ
   ィジタルのデータに変換した後、これらのデータを積算
   し、再生信号のフレーム周期に同期した固定パターンの
   ジッタを補正する補正パターンを作成し、この補正パタ
   ーンに応じて可変遅延線の遅延量を変化させ、映像信号
   の時間軸変動を低減することを特徴とするビデオテープ
   レコーダにおける映像信号の時間軸変動低減方法。
2. 【請求項２】 カウンタ回路と、マイクロコンピュータ
   と、Ｄ／Ａコンバータ回路と、電圧制御発振器と、可変
   遅延線とを有するビデオテープレコーダ用タイムベース
   ・コレクタであって、 カウンタ回路は、再生映像信号の水平同期信号の間隔を
   計測するものであり、 マイクロコンピュータは、カウンタ回路により算出され
   た水平同期信号の周期データを演算、加工するためのも
   のであり、 Ｄ／Ａコンバータ回路は、マイクロコンピュータにより
   算出されたジッタ補正パターンを表すディジタルデータ
   をアナログ値に変換するものであり、 電圧制御発振器は、Ｄ／Ａコンバータ回路からのアナロ
   グ値により発振周波数が制御されるものであり、 可変遅延線は、電圧制御発振器の発生するクロック周波
   数に応じて遅延量が変化するものであることを特徴とす
   るビデオテープレコーダ用タイムベース・コレクタ。