JPH07105930B2 - ビデオ信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はビデオテープレコーダ（以下、VTRと称す）
等の磁気記録再生装置に適用されるビデオ信号処理回路
に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のVTRに適用されているビデオ信号処理回
路（Ｙ信号のみ）を示すブロツク図である。同図におい
て、（1a），（1b）は回転ドラム（図示せず）に設けら
れているビデオヘツド、（２）はロータリートランス、
（3a），（3b）はヘツドアンプ、（４）はヘツドアンプ
（3a），（3b）を60Hzに切換えるヘツドスイツチ回路で
ある。（５）はプリピーキング回路、（６）はFM-AGC回
路、（７）はハイパスフイルタとリミツター回路を経由
した信号とローパスフイルタを経由した信号を混合回路
で混合し、さらにリミツタ回路を通すように構成された
ダブルリミツタ回路である。（８）はFM信号を復調する
復調回路、（９）はデイエンフアシス回路、（10）はロ
ーパスフイルタ回路、（11）はノンリニアデイエンフア
シス回路、（12）はピクチヤーコントロール回路、（1
3）はＹ信号とＣ信号を混合するY/C混合回路、（14）は
RFイコライザ回路である。

つぎに、動作について説明する。

磁気テープ信号は２つのビデオヘツド（1a），（1b）で
検出され、ロータリートランス（２）を介してそれぞれ
のヘツドアンプ（3a），（3b）に印加される。

上記ヘツドアンプ（3a），（3b）で増幅された再生信号
は、ヘツドスイツチ回路（４）で連続した信号にされて
出力され、プリピーキング回路（５）に供給される。プ
リピーキング回路（５）で高域が補償された再生信号
は、FM-AGC回路（６）に供給されAGCがかけられる。こ
れにより、チヤンネルバランス調整が不要で、かつ最適
なFMレベルが得られる。FM-AGCがかけられた再生信号
は、RFイコライザー回路（14）に供給され、RFイコライ
ザー回路（14）は再生信号を所定の帯域にするとともに
クロマ信号を除去する。RFイコライザー回路（14）を通
つた再生信号は、ダブルリミツタ回路（７）に供給され
る。

ところで、プリエンフアシスを多くかけると、S/Nが向
上するが、再生時にFM信号がAM変動を起こしやすくなる
ため、一回のリミツタではFM信号の欠除部が発生し、こ
れが白黒反転になる。そこで、このダブルリミツタ回路
（７）では、特に反転につながる高域成分をハイパスフ
イルタで取り出した後（つまりAM変動分を除去する）、
１回目のリミツタをかけ、低域成分はローパスフイルタ
で取り出し、先にリミツタがかけられた高域成分に混合
し、混合された信号を２回目のリミツタにかけ、FM復調
回路（８）に供給する。このリミツタで振幅変動の除去
と録再生系で失なわれた高域サイドバンドの再現を行な
う。

FM復調された輝度信号はデイエンフアシス回路（９）に
供給される。デイエンフアシス回路（９）は、記録時に
プリエンフアシスで高域成分が強調されているので、再
生時にこれとほぼ逆の特性で高域成分を減衰させて高域
ノイズの軽減を行なう。

デイエンフアシス回路（９）を通つた輝度信号は、ロー
パスフイルタ（10）で高周波ノイズが除去されて、ノン
リニアデイエンフアシス回路（11）に供給される。ノン
リニアデイエンフアシス回路（11）は記録時に入力信号
の高域成分をレベルの低いものほど強調して記録してい
るので、再生時にこの逆の特性を通してS/Nの改善を図
つている。ノンリニアデイエンフアシス回路（11）を通
つた輝度信号は、ピクチヤーコントロール回路（12）に
供給される。ピクチヤーコントロール回路（12）は２次
微分方式で輝度信号（Ｙ信号）にプリシユートとオーバ
ーシユートをかけて画像の輪郭を変化させてシヤープか
らソフトまで変化させる。ピクチヤーコントロール回路
（12）を通つた輝度信号（Ｙ信号）はY/C混合回路（1
3）に供給され、他方より供給されるクロマ信号と重ね
合わされてビデオ信号として出力される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のVTRのビデオ信号処理回路は以上のように構成さ
れており、通常の再生画像を再生することができるもの
の、さらに画質を向上させる方策、特に画面のS/Nの改
善策には限度があつた。すなわち、明るいシーンや暗い
シーン等の画面の種類あるいは、記録再生する磁気テー
プの種類によつてS/Nが異なり、最良の画面を再生する
ことが困難であるなど問題があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、画面の種類やテープの種類に応じて画面のノ
イズを検知し、再生画質特性を変化させて再生画面全体
の画質を向上させ得るビデオ信号処理回路を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るビデオ信号処理回路は、入力映像信号を
遅延させると共に、この信号を低域フィルタを介して帰
還させるようにした巡回型くし形フィルタと、この巡回
型くし形フィルタの出力信号を上記入力映像信号から減
算する第１の減算回路と、上記第１の減算回路の出力を
ノイズ成分として出力すると共に、その振幅制限回路を
介して上記入力映像信号から減算する第２の減算回路と
を有するノイズ量抽出回路、上記第２の減算回路の出力
映像信号の微小部分を強調するノンリニアディテール回
路及び上記ノイズ量抽出回路のノイズ成分出力を検出
し、ノイズ量が大の時は上記第２の減算回路の出力映像
信号が上記ノンリニアディテール回路をバイパスし、ま
たノイズ量が小の時は上記第２の減算回路の出力映像信
号が上記ノンリニアディテール回路によってディテール
処理されるように、上記ノンリニアディテール回路を制
御するディテール制御回路を備えたことを特徴とするも
のである。

ここで、巡回形くし形フイルタをもつたノイズ量抽出回
路（100）で画質を改善しようとする方式は、画像信号
のなかに含まれている情報が単に現時点やこれの前後の
信号ばかりでなく画面の水平と垂直のいずれの方向にも
広く分散しているという点に着目し、これらを集めて画
質の改善に利用しようとするものである。

ビデオ信号は垂直相関性が大きいので、その極性や位相
などを考慮すれば、これらの信号を加えたり引いたりす
ることができる。ところが、ノイズはこれとは逆に極性
や位相が一定ではなくランダムであるから、足し算や引
き算が簡単に行ないにくく、このノイズを加え合わせる
と、その和はそれぞれのノイズの量の自乗の平方根で表
わすことができる。すなわち、輝度信号は振幅が２倍と
大きくなるが、ノイズの方は 倍となる。

〔作用〕

この発明のビデオ信号処理回路においては、ビデオ信号
のノイズ成分が多い時には、上記ビデオ信号の周波数特
性が落されてノイズ成分が見にくくなり、逆にノイズ成
分が少ない時はビデオ信号の周波数特性が高域まで伸ば
され、細部まで見えるように作用する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面について説明する。

第１図はこの発明に係るビデオ信号処理回路の一例を示
すもので、従来のものと同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。

同図において、（21）はノンリニアデイエンフアシス回
路（11）に接続された加算器、（22）は加算器（21）に
接続されて前の１走査ラインの信号を遅延させる1H遅延
回路で、高精度CCD1H遅延線素子から構成されている。
この1H遅延回路（22）は輝度信号が０〜3MHZであるの
で、CCD素子として、ビツト数680、伝送周波数10.7MHZ
のものを使用している。（23）は1H遅延回路（22）に接
続されてノイズ成分を除去するローパスフイルタ、（2
4）は帰還係数（Ｋ）を決める第１の減衰器、（25）は
第１の減算器、（26）は第１の減算器（25）に接続され
て低周波成分を増幅する増幅器、（27）は増幅器（26）
に接続されたリミツタ、（28）はリミツタレベル（Ｘ）
を決める第２の減衰器、（29）は第２の減算器である。
これら1H遅延回路（22）、ローパスフイルタ（23）、リ
ミツタ（27）等により、巡回形くし形フイルタを有する
ノイズ量抽出回路（100）を構成している。

（30）は前記増幅器（26）に接続されてノイズ成分を検
出するバンドパスフイルタ、（31）はノイズ成分を振幅
検波する振幅検波器、（32）は直流増幅器であり、これ
らバンドパスフイルタ（30）や振幅検波器（31）等によ
りディテール制御回路（200）が構成されている。

上記第２の減算器（29）の出力端にはノンリニアデイテ
ール回路（33）が接続されており、このノンリニアデイ
テール回路（33）は前記ディテール制御回路（200）の
出力で制御されるようになつている。このノンリニアデ
イテール回路（33）の具体的構成を第２図に示す。

第２図において、（331）は入力端子INに接続されたロ
ーパスフイルタ、（332）はPNPトランジスタで構成され
るエミツターフオロア、（333）はベース接地のトラン
ジスタ増幅器、（334）はNPNトランジスタで構成される
エミツターフオロア、（335）はハイパスフイルタ、（3
36）はハイパスフイルタ（335）を経た信号を圧縮・伸
長するノンリニア素子の回路で、逆並列接続された１対
のダイオードおよびコンデンサからなる。（337）はPNP
トランジスタで構成されるエミツターフオロア、（33
8）はハイパスフイルタ（335）とノンリニア素子の回路
（336）をバイパスするスイツチングトランジスタであ
り、アナログスイツチとして構成されている。図中、IN
は入力端子、OUTは出力端子、CONは制御端子である。

つぎに、動作について説明する。

復調された輝度信号はデイエンフアシス回路（９）、ロ
ーパスフイルタ（10）およびノンリニアデイエンフアシ
ス回路（11）を経て、加算器（21）に加えられる。この
ノイズ成分を含む輝度信号ａは、まず、加算器（21）→
1H遅延回路（22）→ローパスフイルタ（23）→第１の減
衰器（24）で構成される巡回形ローパスフイルタに供給
される。ここでノイズの除去された信号ｂが加算器（2
1）の出力としてえられる。CCD素子による1H遅延された
輝度信号はローパスフイルタ（23）に印加され、ここで
CCDのクロツク周波数成分が除去される。遅延量はCCDの
遅延量とローパスフイルタ（23）の遅延量を合わせて1H
（63.5μSec）とする。この1H遅延された輝度信号は第
１の減衰器（24）で帰還係数が決められて加算器（21）
に加えられる。すなわち、全体として巡回形ローパスフ
イルタが構成され信号ｂが出力される。

この信号ｂは第１の減算器（25）に加えられて元の入力
信号ａとの引き算が行なわれ、その出力としてノイズを
含んだハイパス信号ｃが得られる。この差信号であるハ
イパス信号ｃは増幅器（26）で増幅され、リミツタ（2
7）を経て第２の減算器（29）に印加される。ここで、
元の入力信号よりこのノイズ成分を引き算し、ノイズの
低減された再生信号ｄが得られ、この信号ｄがノンリニ
アデイテール回路（33）に印加される。

一方、ハイパス信号ｃが増幅された信号からバンドパス
フイルタ（30）によりノイズ成分のみを取り出し波形ｅ
のようなノイズ信号を検出する。このノイズ信号ｅを振
幅検波器（31）で検波し、さらに、直流増幅器（32）で
増幅し、ノンリニアデイテール回路（33）を制御する。

上述のように巡回形くし形フイルタをつかつた垂直方向
のノイズ量抽出回路（100）によつてノイズ成分が除去
され、垂直方向成分のS/Nが改善される。

さらにこのノイズ量抽出回路（100）の中の一部のノイ
ズ成分を検知し、このノイズ量に応じたディテール制御
回路（200）の出力により水平方向のノイズリダクシヨ
ン回路であるノンリニアデイテール回路（33）を制御す
る。

すなわち、ディテール制御回路（200）はノイズ成分の
多い画面を再生している時、視覚上見苦しい800KHz〜1.
5MHz成分のノイズをバンドパスフイルタ（30）で検知
し、直流増幅器（32）の出力が“L"になるため、ノンリ
ニアデイテール回路（33）の制御端子CONも同様に“L"
信号が印加される。したがつて、スイツチングトランジ
スタ（338）が導通し、本来の輝度信号ｄ（巡回形くし
形フイルタを通過した信号）は第２図点線矢印Ａのよう
に信号が処理され通過する。この矢印Ａはノンリニアデ
イテール処理されていない経路である。

つぎに、垂直方向のノイズ量抽出回路（100）およびデ
ィテール制御回路（200）によりノイズ成分が少ないこ
とが検出された場合には、バンドパスフイルタ（30）を
通過するノイズが少なく、直流増幅器（32）の出力が
“H"になる。この時はノンリニアデイテール回路（33）
の制御端子CONも“H"信号が印加される。したがつて、
スイツチングトランジスタ（338）が非導通となり、本
来の輝度信号ｄは第２図鎖線矢印Ｂに示す経路を通つて
ノンリニアデイテール処理される。

ここで、ハイパスフイルタ（335）およびノンリニア素
子の回路（336）で構成されるノンリニアデイテール部
の特性の一例を第３図に示す。第３図に示すように入力
信号の入力レベルによつてエンフアシス量が変化するも
ので、入力信号が小さいほど（−50dB）高周波成分のエ
ンフアシス量が大きく働き、ビデオ信号のデイテール部
が強く再生される。すなわち、垂直方向のノイズ量抽出
回路（100）のノイズ成分が少ないビデオ信号を再生し
ている時には、このノイズ量抽出回路（100）の次段に
設けられたノンリニアデイテール回路（33）を動作させ
ることにより、入力信号の小さいデイテール部が強調さ
れ、S/Nが良く細部の強調された良好な画像を再生する
ことができる。また、前述のようにS/Nが悪くノイズ成
分が多い時には、このノンリニアデイテール回路（33）
をバイパスさせることにより、細部が強調されることな
くS/N優先の画像が再生される。

なお、上記巡回形くし形フイルタをもつたノイズ量抽出
回路（100）、ディテール制御回路（200）およびノンリ
ニアデイテール回路（33）の各構成は一例であり、それ
ぞれこの例のものに限定されるものではない。

また、上記実施例では、輝度信号について例をあげて述
べたが、クロマ信号についても同様に構成できる。すな
わち、VHS方式VTRについてこの発明を実施した範囲で
は、クロマ信号より輝度信号の方が効果は大きかつた
が、当然、輝度信号およびクロマ信号の双方にこの発明
を実施することが可能である。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ノイズ量抽出回路中の
信号からノイズ成分を検出し、その量に応じてノンリニ
アデイテール回路のデイテール量を変化させるようにし
たので、ノイズ成分の少ないビデオ信号再生時にはデイ
テール部を強調してS/Nの良い画質の再生信号を得るこ
とができ、また、ノイズ成分が多い時にはノンリニアデ
イテール回路をバイパスし、S/Nの改善のみが行なわれ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るビデオ信号処理回路をVTRに適
用した例を示すブロツク図、第２図は同ビデオ信号処理
回路におけるノンリニアデイテール回路の具体例を示す
電気回路図、第３図は同ノンリニアデイテール回路の特
性図、第４図は従来のVTRにおけるビデオ信号処理回路
の一例を示すブロツク図である。 （33）……ノンリニアデイテール回路、（100）……ノ
イズ量抽出回路、（200）……ディテール制御回路。 なお、図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号を遅延させると共に、この信
   号を低域フィルタを介して帰還させるようにした巡回型
   くし形フィルタと、この巡回型くし形フィルタの出力信
   号を上記入力映像信号から減算する第１の減算回路と、
   上記第１の減算回路の出力をノイズ成分として出力する
   と共に、その振幅制限回路を介して上記入力映像信号か
   ら減算する第２の減算回路とを有するノイズ量抽出回
   路、上記第２の減算回路の出力映像信号の微小部分を強
   調するノンリニアディテール回路及び上記ノイズ量抽出
   回路のノイズ成分出力を検出し、ノイズ量が大の時は上
   記第２の減算回路の出力映像信号が上記ノンリニアディ
   テール回路をバイパスし、またノイズ量が小の時は上記
   第２の減算回路の出力映像信号が上記ノンリニアディテ
   ール回路によってディテール処理されるように、上記ノ
   ンリニアディテール回路を制御するディテール制御回路
   を備えたビデオ信号処理回路。