JPH0711898B2 - エンファシス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエンファシス回路に係り、特にVTR等の記録系
及び再生系において映像信号に含まれる雑音成分を低減
し得るエンファシス回路に関する。

なお本明細書においては互いに相補的な特性を持つプリ
エンファシス回路とディエンファシス回路の両方、また
はいずれかの一方を総称してエンファシス回路と呼ぶ。

従来の技術 第14図は従来装置の再生系のディエンファシス回路の一
例のブロック系統図を示す。端子１に入来した映像信号
は時定数回路（高域フィルタ）２を介してリミッタ３に
供給され、ここで振幅制限されて第15図（Ａ）に示す信
号とされ、係数回路４を介して減算回路５に供給され、
ここで元の映像信号から減算されて第15図（Ｂ）に示す
信号（ノイズの残る時間t₁が比較的長い）とされて出力
端子６より取出される。この回路全体の大レベル時及び
小レベル時の伝達特性は第16図に示す如くである。

第17図は従来回路の他の例（帰還形）のブロック系統図
を示す。端子１に入来した映像信号は時定数回路（高域
フィルタ）７を介してリミッタ３に供給され、ここで振
幅制限されて第18図（Ａ）に示す信号とされ、係数回路
４を介して減算回路５に供給され、ここで元の映像信号
から減算されて第18図（Ｂ）に示す信号（ノイズの残る
時間t₂が比較的短かい）とされて出力端子６より取出さ
れる。この回路全体の大レベル時及び小レベル時の伝達
特性は第19図に示す如くとなる。

第22図は従来の回路の他の例で、ディエンファシス回路
のブロック系統図を示す。入力端子１へ入来した記録映
像信号は減算回路８及び加算回路９へ順次供給され、そ
の出力は時定数回路10によって高周波成分を波された
あとリミッタ３によって振幅制限され、時定数の設定に
係わる第１の係数回路11を介して加算回路９にフィード
バックして入力映像信号と加算される。リミッタ３の出
力側で上記フィードバックループから分岐した信号は、
エンファシス量の設定に係る第２の係数回路12を介して
減算回路８へ供給され、そこで入力映像信号と加算さ
れ、出力端子６より取り出される。

発明が解決しようとする問題点 第14図に示す従来回路は、インパルスノイズ（第20図
（Ａ））が入来するとリミッタ３の出力は第20図（Ｂ）
に示す如くとされ、出力端子６より取出される信号は第
20図（Ｃ）に示す如くとなる。一方、第17図に示す従来
回路は、インパルスノイズ（第21図（Ａ））が入来する
とリミッタ３の出力は第21図（Ｂ）に示す如くとされ
（立下り後徐々に上昇する時定数は高域フィルタ７の時
定数T₁）、出力端子６より取出される信号は第21図
（Ｃ）に示す如くとなる。

一般のランダムノイズに対しては第15図（Ｂ）及び第18
図（Ｂ）に示すように第17図示の従来回路の方がユニッ
トステップのエッジ後の残留ノイズ期間（t₂）が少なく
て第14図示の従来回路より良好であるが、インパルスノ
イズに対しては第20図（Ｃ）及び第21図（Ｃ）に示すよ
うに第14図示の従来回路の方が第17図示の回路のような
いわゆる横引きノイズを発生しにくいので第17図示の従
来回路より良好である。

このように、ランダムノイズ，インパルスノイズ共に良
好に対処できる回路は従来なく、この現象はエンファシ
ス量（ノイズ改善量）を大にすればする程顕著に現われ
る問題点があった。

また第22図に示すエンファシス回路において、この回路
が帰還形であることによって上記のように横引きノイズ
が発生しやすいという欠点に加えて、エンファシス量の
設定に係わる第２の係数回路12の出力信号を入力側へ帰
還しており、係数回路12の係数K₂が１より大きく設定さ
れているため、発振を起こしやすいという欠点があっ
た。

また輝度信号を周波数変調（FM）し、搬送色信号を上記
FM輝度信号よりも低い周波数に変換（低域変換搬送色信
号）した上で、これらFM輝度信号と低域変換搬送色信号
とを周波数分割多重してテープ上に記録する方式のVTR
では、周波数が高くなる程増加する雑音及び、周波数が
高くなる程悪化するSN比を改善するために、輝度信号を
FM変調する前にプリエンファシス特性を付与して高周波
成分を強調するということが行なわれる。再生する際に
は輝度信号に対してこのプリエンファシス特性と相補的
なディエンファシス特性を付与して元に戻している。

しかし、従来のエンファシス回路を用いてエンファシス
特性を付与すると、輝度信号の高周波領域でのエンファ
シス量を大きくしすぎると、FM輝度信号の下側波帯の低
域変換搬送色信号の周波数と重なる部分のパワーが大き
くなって、再生色信号に悪影響を与えることとなり、総
合的な再生画質が低下する。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、エン
ファシス量を大きくしても、ランダムノイズ及びインパ
ルスノイズの両方に対して有効に対処し、かつまたFM輝
度信号の下側波帯において、低域変換搬送色信号と重な
る周波数帯のパワーを抑え得るエンファシス回路を提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 特許請求の範囲第１項記載のエンファシス回路は、入力
映像信号が第１の演算回路，時定数回路，非線形回路及
び第１の係数回路を夫々通して、上記第１の演算回路に
供給されるフィードバックループを少なくとも有し、上
記時定数回路の時定数をTs、上記エンファシス回路のエ
ンファシス量をＸ、ノイズ低減効果が始まる周波数に対
応した時定数をＴとしたとき Ｔ＞Ts＞T/（Ｘ＋１） と設定するとともに、上記フィードバックループから分
岐した信号が直接に、または上記非線形回路とは異なる
非線形回路を介してエンファシス量に係る第２の係数回
路に供給され、上記時定数回路の出力から上記第２の係
数回路の出力までの間のいずれかの場所に低域フィルタ
を設けたものである。

また特許請求の範囲第２項記載のエンファシス回路は特
許請求の範囲第１項記載のフィードバックループを少な
くとも有し、プリエンファシス回路とディエンファシス
回路とをスイッチ手段によって切り換え得る兼用型であ
り、上記Tsを Ｔ＞Ts＞T/（Ｘ＋１） に設定するとともに、上記フィードバックループから分
岐された信号が直接に、またはフィードバックループ中
の非線形回路とは異なる非線形回路を介して第２の係数
回路に供給され、上記時定数回路の出力から第２の係数
回路の出力までの間のいずれかの場所に低域フィルタを
設けたものである。

作用 時定数回路の出力からエンファシス量に係る係数回路の
出力の間のいずれかの場所に低域フィルタを設けること
により、輝度信号の高周波領域におけるエンファシス量
が大きくなることを防ぐことができる。

またVTRの広帯域化に伴い、FM変調方式によるいわゆる
三角ノイズが増加するが、従来と同程度のS/N比を確保
するためにはエンファシス量が増加しなければならな
い。しかし、エンファシス量を増加すると従来回路にお
いて生じた横引きノイズ，エッジ入力時に残るノイズが
より顕著にあらわれる。横引きノイズについて見てみる
と、リミッタにより振幅制限を受けない小振幅時の減衰
の時定数Ｔとリミッタの振幅制限レベル以上のときの減
衰の時定数Tsの比が大きいと横引きノイズも発生しやす
くなる。第17図に示す従来回路ではその比はＸ＋１であ
り、エンファシス量を決定することによって決まってし
まう。したがって、S/N比を改善するためにエンファシ
ス量を増加すると、横引きノイズも増えることになる。

本発明ではTsを Ｔ＞Ts＞T/（Ｘ＋１） の範囲内に設定する。実験によればT/Tsの比は３以内の
ときに視覚上良好な画像が得られた。

実施例 第１図は本発明の第１実施例のブロック系統図を示す。
この回路はスイッチ17が閉成しているときには、再生系
ディエンファシス回路として、またスイッチ17が開成し
ているときには、記録系プリエンファシス回路として動
作する。

スイッチ17が開成している場合、入力端子８に入来した
記録入力映像信号は減算回路９及び加算回路10に順次供
給される。加算回路10の出力信号は、時定数回路（高域
フィルタ）２を介して高周波成分を波された後、非線
形回路11によって非線形特性を付与され、その出力の一
方は時定数の設定に係る第１の係数回路12を介して帰還
され、上記加算回路10に供給される。

非線形回路11の出力のもう一方はエンファシス量に係る
第２の係数回路13を介し、低域フィルタ14によってその
低周波成分を波された後、加算回路15によって該入力
映像信号と加算されて、出力端子16より取り出される。

スイッチ17が閉成している場合には、入力端子８に入来
した再生入力映像信号は、低域フイルタ14までは上記プ
リエンファシス時と同様な経路を辿り、上記低域フイル
タ14の出力は上記減算回路９に供給され、該入力映像信
号と減算された後、出力端子６より取り出される。

上記エンファシス回路において、時定数回路２の時定数
Tsを、エンファシス回路のエンファシス量をＸ、ノイズ
低減効果が始まる周波数に対応した時定数をＴとしたと
き Ｔ＞Ts＞T/（Ｘ＋１） …（１） と設定する。これによって本出願人が先に特願昭61−17
1393号で提案した「エンファシス回路」において詳述し
た如く、Tsが（１）式のように設定されていることによ
ってインパルスノイズが入来した場合に、そのインパル
スノイズが時定数回路の出力に現われたときの立ち下が
りを急峻にすることができることから、このインパルス
ノイズによる横引きノイズを引き起こしにくくすること
ができる。

またランダムノイズが入来した場合にも、従来から知ら
れているように帰還形を用いていることから、出力信号
にそのノイズが残留する時間を短かくすることができ
る。このように（１）のように設定することにより上記
エンファシス回路は、インパルスノイズ及びランダムノ
イズが入来した場合にも良好に対処することが可能とな
る。

また第１図中における低域フィルタ14は、例えば第２図
にその周波数特性を示す様に、3MHz付近をカットオフ周
波数とする低域フィルタである。エンファシス量に係る
第２の係数回路13の後にこのような低域フィルタ14を挿
入することによって、このエンファシス回路全体のプリ
エンファシス特性は第３図に実線で示すように、3MHz付
近をピークとして、それより高い周波数においてはその
出力振幅は再び減少に向う。なお同図中、比較のために
低域フィルタ14を挿入しない場合のプリエンファシス特
性を一点鎖線で示した。

デイエンファシス特性については、このディエンファシ
ス回路がプリエンファシス回路と本質的な部分の回路を
兼用しているため、上述のプリエンファシス特性とは相
補的な特性が得られる。

このように低域フィルタ14により高周波領域でのエンフ
ァシス量を減少させることによって、周波数変調された
輝度信号の下側波帯で低域変換搬送色信号と重なる部分
のパワーを抑えることが可能となる。

第４図は本発明の第２実施例のブロック系統図を示す。
同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。時定数回路18はコンデンサと抵抗と
から成り、減算器を用いないことから第１図における時
定数回路２と比較して構成が簡単である。

第５図は本発明の第３実施例のブロック系統図を示す。
同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。

本実施例においては、時定数回路２の出力側において信
号は２つに分岐され、一方は第１の非線形回路19及び第
１の係数回路12を順次通って加算回路10に供給されるこ
とによりフィードバックループを形成し、他方は第２の
非線形回路20を介して第２の係数回路13へ供給される。
それと同時に第１の非線形回路19の振幅制限レベルをL
1、第２の非線形回路20の振幅制限レベルをL2で表わす
ときに L1＞L2 …（２） であるように設定する。このように振幅制限レベルを設
定すると、（１）式の関係があることから、上記ループ
中において信号の振幅がL1以下に下がったときの減衰の
時定数をTsよりも小さいT/（Ｘ＋１）とすることができ
る。このため早く減衰させることができる。

したがって、エンファシス量に直接的に係る非線形回路
20によって振幅制限を受けている時間幅を、L1を適当な
値に選ぶことによって設定することができる。これによ
ってホワイトクリップ回路またはダーククリップ回路に
おける波形欠損を低減でき、かつまた再生時の大振幅入
力時に生じるノイズの残留時間を減らすことができる。

第６図は本発明の第４実施例のブロック系統図を示す。
同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。本実施例のエンファシス回路におい
てはスイッチ22が開成しているときは、再生系ディエン
ファシス回路として、スイッチ22が閉成しているときに
は、記録系プリエンファシス回路として動作する。

スイッチ22が閉成している場合、入力端子８に入来した
記録入力映像信号は、加算回路15及び減算回路21を順次
通る。低域フィルタ14迄は第１図の場合と同様な経路を
辿り、低域フィルタ14の出力信号は帰還して上記加算回
路15に供給され、入力映像信号と加算されて出力端子16
より取り出される。

スイッチ22が開成している場合、入力端子８入来した再
生入力映像信号は低域フィルタ14迄は、スイッチ22が閉
成しているときと同様な経路を辿り、低域フィルタ14の
出力信号は減算回路９において該入力映像信号と減算さ
れ出力端子６より取り出される。

第７図は本発明の第５実施例のブロック系統図を示す。
同図において第５図及び第６図と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。

本実施例は第５図とは逆にスイッチ22が開成していると
きはディエンファシス回路として、閉成しているときは
プリエンファシス回路として動作するが、非線形回路
を、時定数に係る係数回路の入力側と、エンファシス量
に係る係数回路の入力側に夫々独立に設けたことによる
効果は第５図の第３実施例の場合と同様である。

第８図は本発明の第６実施例のブロック系統図を示す。
同図において第１図と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。

第８図において、スイッチ17が開成しているときは、入
力端子８に入来した記録入力映像信号は減算回路９及び
加算回路10へ順次供給され、加算回路10の出力信号は時
定数回路２及び非線形回路11を介して係数回路23に供給
され、その出力信号は低域フィルタ14を経て上記加算回
路10へ供給される。ここで入力映像信号と加算され出力
端子16より取り出される。

スイッチ17が閉成しているときは、入力端子８に入来し
た再生入力映像信号は低域フィルタ14までは、プリエン
ファシス時と同時の経路を辿り、低域フィルタ14の出力
信号は加算回路10及び減算回路９に供給される。減算器
９において入力映像信号と減算された信号は出力端子６
より取り出される。

第９図は本発明の第７実施例のブロック系統図を示す。
同図において、第８図と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。第９図においてはスイッチ22
が閉成しているときには記録系のプリエンファシス回路
として、スイッチ22が開成しているときには再生系のデ
ィエンファシス回路として動作する。

スイッチ22が閉成しているときは、入力端子８に入来し
た記録入力映像信号は、加算回路15及び減算回路21へ順
次供給される。減算回路21の出力信号は時定数回路２、
非線形回路11、係数回路23及び低域フィルタ14を介して
入力側に帰還し、上記減算回路21及び、上記加算回路15
の入力側に供給される。加算回路15において入力映像信
号と加算されたあと出力端子10より取り出される。

スイッチ22が開成しているときは入力端子８に入来した
再生入力映像信号は、低域フィルタ14まではスイッチ22
が閉成しているときと同様な経路を辿り、低域フィルタ
14の出力は減算回路21に供給され、そこで入力映像信号
と減算され出力端子６より取り出される。

第10図は、本発明の第８実施例のブロック系統図を示
す。本実施例は記録系プリエンファシス回路のみからな
るエンファシス回路に本発明を適用した実施例である。
同図において第１図と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。入力端子24には記録映像信号
のみが入力される。ディエンファシス時にはこの回路の
もつプリエンファシス特性と相補的なディエンファシス
特性を再生信号に付与しなければならない。

第11図は、本発明の第９実施例のブロック系統図を示
す。本実施例は記録系プリエンファシス回路のみからな
るエンファシス回路に本発明を適用した実施例である。
同図において第６図及び第10図と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。入力端子24には記録
映像信号のみが入力される。このプリエンファシス回路
を経て記録された信号を再生する際には、このプリエン
ファシス回路のプリエンファシス特性と相補的ディエン
ファシス特性をもったディエンファシス回路を通さなけ
れば正常な画面を得ることはできない。

第12図は本発明の第10実施例のブロック系統図を示す。
本実施例は再生系ディエンファシス回路のみからなるエ
ンファシス回路に本発明を適用した実施例である。同図
において第５図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。入力端子25には再生映像信号のみが
入力されディエンファシス特性を付与された信号が出力
端子５から取り出される。

第13図は本発明の第11実施例のブロック系統図を示す。
本実施例も再生系ディエンファシス回路のみからなるエ
ンファシス回路に本発明を適用した実施例である。同図
において第２図及び第12図と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。本実施例では第５図に示
した第３実施例と同様に非線形回路を二つ設けているこ
とから、この回路を相補的なプリエンファシス回路によ
って波形欠損の少ない信号として記録された信号を、そ
のまま再生できる。また大振幅入力時に生じるノイズの
残留時間を減らすことができる。

なお上記第１〜11実施例において、係数回路が一つだけ
の場合にはその係数回路23の出力側に、また係数回路が
二つある場合には第２の係数回路13の出力側に、夫々低
域フィルタ（LPF）を設けてあるが、低域フィルタを設
ける位置としては、エンファシス量に影響を与え得る、
時定数回路2,18から上記係数回路23の出力側までの間、
または時定数回路2,18から上記第２の係数回路13の出力
側までの間であれば、上記実施例と同様の効果が得られ
る。

発明の効果 上述の如く本発明によれば、エンファシス量の設定に係
る場所に低域フィルタを設けることにより、輝度信号の
高周波領域でのエンファシス量を大きくしても、FM輝度
信号が下側波帯で低域変換搬送色信号の周波数と重なる
部分のパワーを従来に比し抑えることができることか
ら、FM輝度信号が色信号に与える影響を軽減することが
でき、上記低域フィルタを設けることにより不要な発振
を防止することができる。また時定数回路の時定数を所
定の範囲内の値に設定することによって、従来ランダム
ノイズに対しては良好に対処し得るが、インパルスノイ
ズに対しては横引きノイズが発生するという欠点があっ
た帰還形エンファシス回路に対して、インパルスノイズ
の入来時にも横引きノイズを低減し得、かつランダムノ
イズに対しても良好に対処し得ることから、総合的な画
質を向上できるという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路の第１実施例のブロック系統図、第
２図は低域フィルタの周波数特性図、第３図は本発明に
よるプリエンファシス特性図、第４図乃至第13図は夫々
本発明の第２乃至第10実施例のブロック系統図、第14
図，第17図及び第22図は夫々従来回路の各例のブロック
系統図、第15図，第18図，第20図及び第21図は夫々従来
回路における信号の波形図、第16図，第19図は夫々従来
回路の周波数特性図である。 1,8,24,25……入力端子、2,7,18……時定数回路、３…
…リミッタ、4,12,13,23……係数回路、5,8,9,21……減
算回路、6,16……出力端子、10,15……加算回路、11,1
9,20……非線形回路、14……低域フィルタ、17,22……
スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号が、第１の演算回路を通して
   時定数回路に供給され、その後非線形回路によって非線
   形特性を付与され、第１の係数回路を介して上記第１の
   演算回路に供給されるフィードバックループを少なくと
   も有し、エンファシス量に係る第２の係数回路に上記フ
   ィードバックループから分岐した信号を直接、または上
   記非線形回路とは異なる非線形回路を介して供給し、該
   第２の係数回路の出力信号を第２の演算回路により、該
   入力映像信号と演算して、これより出力映像信号として
   取り出す構成のエンファシス回路であって、上記時定数
   回路の時定数をTs、上記エンファシス回路のエンファシ
   ス量をＸ、ノイズ低減効果が始まる周波数に対応した時
   定数をＴとしたとき、 Ｔ＞Ts＞T/（Ｘ＋１） と設定するとともに該時定数回路の出力から該第２の係
   数回路の出力までのいずれかの場所に、前記入力映像信
   号の高周波領域でのエンファシス量を抑えるための低減
   フィルタを設けたことを特徴とするエンファシス回路。
2. 【請求項２】入力映像信号が第１及び第２の演算回路を
   順次に通して時定数回路に供給され、その後非線形回路
   によって非線形特性を付与され、第１の係数回路を介し
   て該第２の演算回路に供給されるフィードバックループ
   を少なくとも有し、エンファシス量に係る第２の係数回
   路に上記フィードバックループから分岐した信号を直接
   に、または上記非線形回路とは異なる非線形回路を介し
   て供給し、該第２の係数回路の出力信号を第３の演算回
   路により該入力映像信号と演算すると共に、該第２の係
   数回路の出力信号をスイッチを介して該第１の演算回路
   に供給し、該入力映像信号と演算し、該スイッチが開成
   している場合は、該第３の演算回路より第１のエンファ
   シス特性が付与された出力映像信号を取り出し、該スイ
   ッチが閉成している場合は、該第１の演算回路より該第
   １のエンファシス特性と相補的な第２のエンファシス特
   性が付与された出力映像信号を取り出す構成のエンファ
   シス回路であって、上記時定数回路の時定数をTs、上記
   エンファシス回路のエンファシス量をＸ、ノイズ低減効
   果が始まる周波数に対応した時定数をＴとしたとき、 Ｔ＞Ts＞T/（Ｘ＋１） と設定するとともに、該時定数回路の出力から該第２の
   係数回路の出力までのいずれかの場所に、前記入力映像
   信号の高周波領域でのエンファシス量を抑えるための低
   域フィルタを設けたことを特徴とするエンファシス回
   路。