JPH07131825A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロマ画質を改善し、モアレを解消する。 【構成】 輝度信号とクロマ信号を周波数重畳により記
録する第一の磁気記録回路と、前記クロマ信号をＡ／Ｄ
変換器によりディジタル化した後圧縮して、前記第一の
磁気記録手段による磁気記録領域とは別の磁気記録領域
にＰＣＭ記録する第二の磁気記録回路とを設けた磁気記
録装置が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置、特に８ｍｍ
ＶＴＲのＰＣＭエリアにフォーマット上互換性のあるＰ
ＣＭアザーズモードとして色差信号をデジタル圧縮記録
再生してクロマ信号の高画質化を図る磁気記録再生する
記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、図７に示す８ｍｍＶＴＲ
のシステムブロック図を示す。すなわち、記録時は、入
力端子６９を経た輝度信号入力は、７０のＹプロセスブ
ロックにより図８のＹＦＭに示す周波数配置にて変調さ
れて、加算器７１に入力される。一方クロマ信号は入力
端子７６を経て７７のクロマプロセスにより図８のＣＡ
Ｍに示す周波数に低域変換されて７１の加算器に入力さ
れる。加算器７１を経た周波数重畳された信号は、スイ
ッチ７２によりｍに切り替えられて７３の記録アンプに
より７４の記録ヘッドを介して７５のテープに記録され
る。一方、入力端子７８を経た音声信号は、７９のＡ／
Ｄ変換器により１６ビットディジタル化され８０のＰＣ
Ｍコーディングブロックにより誤り訂正符号化されて７
２のスイッチのｎ端子にＰＣＭオーディオ信号として入
力され、いわゆるＰＣＭエリアに記録される。

【０００３】再生時は、７５のテープ上に記録された、
周波数重畳された記録信号は、８２の再生アンプより増
幅されて８３のスイッチに入力される。映像信号が記録
されているトラック上を再生時は、スイッチはｏに選択
されて、８４のＹプロセスと８６のＣプロセスに入力さ
れ、それぞれ輝度信号とクロマ信号とに復調される。復
調された輝度信号とクロマ信号は、８５と８７の出力端
子よりそれぞれ出力される。一方ＰＣＭオーディオ信号
は、ＰＣＭエリア再生時は、スイッチ８３によりｐに選
択されているために、８８のＰＣＭデコーディングブロ
ックにより、誤り訂正されて８９のＤ／Ａブロックに入
力されてアナログオーディオ信号に復調される。最近で
は、より高画質化のために、輝度信号のＦＭ変調波のキ
ャリア周波数をより高い周波数にシフトしたハイ８方式
が商品化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、高画質化は輝度信号のみにたいして実施
されているのでクロマ信号についてはなんら対策が取ら
れておらず、ハイ８方式にても、クロマ画質は従来のノ
ーマルタイプの画質となんら変化していない。そのた
め、ハイ８においては、従来同様クロマ画質は、アナロ
グ記録方式によるボトルネックを越えておらず、ジッタ
による色むら及び、Ｓ／Ｎの悪化が発生する。よってこ
のような劣化はアナログ記録では根本的に除去すること
は難しく、抜本的に記録方式を変更してディジタル化す
る以外にないが、互換性を無視することはできないため
現行フォーマットの範囲内で実施する手法は限られてい
る。上位互換性を保持可能であれば良い。また近年特
に、１６：９のワイドＮＴＳＣ方式を４：３に圧縮して
記録する用途が広がりつつあり、そのようなことから、
クロマ信号についてのより高画質化のニーズは高まって
いる。

【０００５】また、低域変換色信号の画質を向上させる
ために記録電流を上げると、いわゆる輝度信号に混入す
るＹ−２Ｃ成分が増大し、輝度信号の画質に著しい妨害
を与えることとなり望ましくない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、記録時
従来のＰＣＭコーディング装置に対しクロマ信号を色差
信号に復調し、ディジタル化した色差信号を圧縮処理を
施すブロックを設け、再生時は、逆に伸長するブロック
を設けることによりクロマ信号の画質を根本から改善し
かつ従来との互換性を維持した記録装置を得ることがで
きる。

【０００７】

【実施例】図１（ａ）は、本発明の実施例である。記録
系については、１は輝度信号入力端子であり、２の輝度
信号プロセスに入力されて従来通りＦＭ変調され３の加
算器に入力される。４は、クロマ信号入力端子であり、
一方は、５のＣプロセスに入力されてクロマエンファシ
ス及び低域変換されて９２のゲインコントロールアンプ
に入力される。図１（ｂ）に記録信号と、６のスイッチ
と１２のスイッチのモードの関係を示す。図１（ｂ）の
ように９１の記録モード判別手段にて、ＰＣＭ色差信号
圧縮記録時は、９２のゲインコントロールアンプのゲイ
ンを低下せしめ、前記以外の記録モード、例えば、ＰＣ
Ｍオーディオ信号記録などのモードにおいては通常の記
録の記録レベルにて記録するように制御されて３の加算
器に入力される。

【０００８】３の加算器に入力された輝度信号と色信号
は周波数重畳されて、６のスイッチに入力されて記録ヘ
ッドが映像信号トラック上をトレースしている時は、ｃ
に選択されて、７の記録アンプより８の記録ヘッドを介
して９のテープ上に記録される。一方のクロマ信号は、
１０のＡ／Ｄ変換器に入力されてディジタル化されて１
１の圧縮処理ブロックに入力される。１１にてディジタ
ル化されたクロマ信号は、色差信号に復調されてそれぞ
れの色差信号は、ＪＰＥＧ準拠の圧縮処理により、１６
ビットＰＣＭエリアに記録可能な伝送レートまでに圧縮
処理を施されて色差信号が多重化されビットストリーム
としてシリアル出力されることとなる。１１の圧縮処理
の詳細は図２の色差圧縮ブロック図に示す。

【０００９】図２の３５の入力端子よりディジタル化さ
れたクロマ信号が入力され、３６の色差復調及びメモリ
ーブロックによりそれぞれ蓄積される。Ｒ−Ｙ及びＢ−
Ｙは、それぞれ、３７のラインメモリーに入力されて３
８の２次元離散コサイン変換器により、垂直及び水平そ
れぞれ８×８の画素を１ブロックの単位として、水平方
向と垂直方向とにそれぞれ離散コサイン変換（以下ＤＣ
Ｔ）されて、８×８のＤＣＴ係数行列すなわち２次元空
間周波数に変換される。自然画の場合、変換された水平
方向と垂直方向の係数は、低域成分について大きく高域
成分については小さくなるので、これと、人間の視覚特
性を利用し、より圧縮率を高めるために、それぞれの係
数に重みづけをおこない係数がより多く０になるように
処理を行うために設定された８×８の重みずけ量子化テ
ーブル４７と、３８から出力された空間周波数係数とベ
クトル除算を３９の除算器によりおこない、４０の係数
量子化器により係数を整数化して出力する。このように
して得られた丸められた係数は、交流成分（以下ＡＣ成
分）と直流成分とＤＣ成分とでその信号の性質上符号化
の処理をかえる。

【００１０】ＡＣ成分は、４１のジグザグスキャン変換
器により空間周波数成分の低い順にマトリクスをジグザ
グにスキャンする。このジグザグスキャンにより前記の
４０の係数量子化器による空間周波数の量子化係数は、
周波数の高いほうのデーターが、０が多くなるために、
より連続して０に並ぶように変換される。このようにし
て、変換されたビットストリームは、４２のゼロランレ
ングス回路にて、０パックされてより圧縮率を高められ
る。このようにして０圧縮されたデータビットストリー
ムは、さらに４３のハフマン符号化器により、データー
出現確率を元にしてそのもっとも出現確率の高いものか
らもっとも符号長が短いものを割り当てる事により更に
圧縮率を高める。

【００１１】ＤＣ成分は、その信号の性質がＡＣ成分と
異なる。ＤＣ成分は色差信号の性質上データーの値とし
ては大きいが、圧縮符号化のために、色差信号を８×８
画素のブロック単位で分割されたブロックについて考え
ると、隣接するブロックどうしでは非常に相関性が高い
ためブロック間のデーターの差分を伝送する事により、
より圧縮率を高める事が可能となる。従って４８のＤＰ
ＣＭ回路にて差分伝送される。このようにしてＤＰＣＭ
化されたＤＣ成分は、４３のハフマン符号化器によりＡ
Ｃ成分同様にその出現確率に応じて符号長を割り当て
る。このようにして４３および５１のハフマン符号化さ
れたＲ−Ｙ及びＢ−Ｙのそれぞれの出力は、４４の多重
化器に入力されてシリアルデーターとして多重化されて
４５のバッファに入力される。このようにして得られた
ビットストリームデーターは、可変長符号化されている
ために色差信号によりそのデーター量が変化してしまう
ので、バッファに蓄積されたデーターに応じてその量が
多い場合は、４７の量子化テーブルの量子化ステップを
大きくするなどのフィードバックをかける事により一定
のデーター量となるようにコントロールされる。このよ
うにして４６より色差信号は圧縮をかけられ出力される
こととなる。

【００１２】１２のスイッチによりＰＣＭオーディオに
選択されていない時は、ａに選択されて色差圧縮された
ディジタル信号が１３のＰＣＭコーディングブロックに
入力される。１３のＰＣＭコーディングブロックにより
誤り訂正符号化を施されて６のスイッチｄに入力され
る。ＰＣＭ記録時は、ｄに選択されてアナログ映像信号
同様に７の記録アンプを通して８の記録ヘッドを通じて
９のテープに記録される。

【００１３】図４に、タイミングチャートを示す。
（ａ）は、輝度信号を示し、（ｂ）、（ｃ）は、輝度信
号に対する各々の色差信号を示す。（ｄ）は、ＰＣＭ変
調された色差信号もしくはオーディオ信号を示す。ＰＣ
Ｍエリア記録のために、時間的に記録時に、輝度信号に
対して、ＰＣＭ信号は、１フィールド遅延することとな
る。図４に対するＰＣＭ記録時のテープトラックパター
ンを図５に示す。

【００１４】ＰＣＭオーディオ記録時は、１４のオーデ
ィオ信号入力端子から入力されて、３３のＡ／Ｄ変換器
によりディジタル化されてスイッチ１２により、１３の
ＰＣＭエンコーダーに入力されて、ＰＣＭエリアに記録
される。

【００１５】次に図１（ａ）の如く、映像信号再生時
は、９のテープより１５の再生ヘッドから１６の再生ア
ンプにより増幅された周波数重畳された輝度ＦＭ信号と
低域変換色信号が１７のスイッチに入力されて、ｅに選
択されてそれぞれ輝度ＦＭ信号は１８のＹプロセスに入
力され低域変換色信号は、２４のＣプロセスに入力され
それぞれ輝度信号とクロマ信号とに復調される。復調さ
れた輝度信号は、一方は、１９のＡ／Ｄ変換器に入力さ
れ、２０のフレームメモリーにより、１フレーム時間的
に遅延されて２１のＤ／Ａ変換器に入力される。２１の
Ｄ／Ａ変換器によりディジタル信号からアナログ信号に
変換された輝度信号は、２２の切り替えスイッチのｉに
入力され、もう一方は、復調されたアナログ輝度信号と
して、２２のスイッチのｊに入力される。

【００１６】このようにして、２２のスイッチに入力さ
れた輝度信号は、図１（ｃ）に示すごとく再生モードに
より適時３４のモード判別回路により、信号を切り替え
て２３の出力端子から出力される。

【００１７】一方２４のクロマプロセスにより復調され
たアナログクロマ信号は、２５のスイッチのｋに入力さ
れる。

【００１８】ＰＣＭエリア再生時は、１７のスイッチは
ｆに切り替えられて２７のＰＣＭデコーディングブロッ
クに入力されて誤り訂正される。色差信号圧縮記録され
ている場合は、ｇに選択されて２８の伸長ブロックに入
力されて色差信号に伸長されてクロマ信号に変調されて
２９のＤ／Ａに入力されてアナログ信号として出力さ
れ、２５のスイッチのｌに入力される。

【００１９】このようにして、２５のスイッチに入力さ
れたそれぞれの再生色信号は、輝度信号同様に、図１
（ｃ）に示すごとく再生モードにより適時３４のモード
判別回路により、信号を切り替えて２６の出力端子から
出力される。

【００２０】ＰＣＭ選択時は、ｌに選択されて２６のク
ロマ信号出力端子より出力される。

【００２１】次に、２８の伸長ブロックの構成例を図３
に示す。伸長処理は、圧縮処理の逆のプロセスをふむこ
ととなる。つまり図３の５２の入力端子から入力された
色差ディジタル信号は、５３のバッファアンプに入力さ
れて、５４の多重化分離回路によりＲ−ＹとＢ−Ｙとに
分離される。それぞれの色差信号は、５５の逆ハフマン
符号化器により複合化され、ＡＣ成分とＤＣ成分とに分
離されてＡＣ成分は、５６の逆ゼロランレングス回路に
よりゼロパックが解除されて５７のジグザグポジション
により５８の２次元ＤＣＴ係数化器に入力され、一方Ｄ
Ｃ成分は、６５の逆ＤＰＣＭ変換器に入力されＤＣ係数
が復号化され、５８の２次元ＤＣＴ係数化器に入力され
る。このようにして２次元化されたデーターは、５９の
乗算器により６６の圧縮時に用いられた量子化テーブル
係数を乗算し２次元ＤＣＴ係数に変換し６０の逆ＤＣＴ
変換器により、色差信号に復調されることとなる。この
ようにして得られた色差信号は、ブロック単位にメモリ
ーに蓄積され、６２により色差信号からクロマ信号に変
調されて、６３の出力端子から出力される。

【００２２】再生色差信号は、輝度信号に対し記録時に
圧縮処理をほどこすために１フィールド遅延し、かつ、
再生時には、伸長処理のためにさらに１フィールド遅延
する。よって記録再生にて、輝度信号に対し合計１フレ
ームの遅延となる。よって、復調した色差信号に対し時
間的に遅延量を合わせるため輝度信号処理系に、最小１
フレームのＦＩＦＯメモリーが必要となる。図６に、Ｐ
ＣＭ再生時のタイミングチャートを示す。（ａ）は、再
生輝度信号を示しており、（ｂ）は、輝度信号にＦＩＦ
Ｏフレームメモリーを使用することにより、１フレーム
遅延させた輝度信号を示す。（ｃ）は、再生ＰＣＭ信号
を、（ｄ）、（ｅ）は、復調された色差信号を示してい
る。図７に図６に対応したＰＣＭ再生トラックパターン
を示す。このように、輝度信号に１フレームの遅延を施
すことにより、再生色差信号をクロマに変調された信号
との位相が記録再生にて一致することとなる。

【００２３】一方、オーディオ信号再生時は、２７にて
誤り訂正されたオーディオ信号は、色差信号同様に３０
のスイッチに入力されてｈに選択されて３１のＤ／Ａ変
換ブロックに入力されてアナログ信号に変換されて３２
のオーディオ出力より出力される。

【００２４】以上により、輝度信号は、アナログ記録再
生された信号であり、色信号は、ディジタル記録された
信号となるために、従来のアナログ記録再生では除去で
きなかった色信号のジッタによる色むらや、Ｓ／Ｎの悪
化は根本から取り去ることができることとなる。図１
（ａ）における各スイッチのモードを、図１（ｂ）に記
録信号と、対比して示す。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＣＭエリアにオーデ
ィオ信号を記録するのでなく、クロマ信号を色差信号に
復調したのち、ディジタル化された色差信号を圧縮し、
ＰＣＭエリアに記録することにより、クロマ画質の飛躍
的な改善をおこなうことが可能となり、ＰＣＭ色差信号
圧縮記録時には、さらに、輝度信号のＹ−２Ｃ成分によ
るモワレを改善することを対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本実施例を表す色差信号圧縮システ
ムのブロック図、（ｂ）は記録信号対スイッチモードを
表す図、（ｃ）は再生信号対スイッチモードを表す図。

【図２】色差信号圧縮プロセスのブロック図。

【図３】色差伸長ブロック図。

【図４】ＰＣＭ色差記録タイミングチャート。

【図５】ＰＣＭ記録トラックパターン図。

【図６】ＰＣＭ色差信号再生ブロック図。

【図７】従来例のブロック図。

【図８】８ミリフォーマットの周波数アロケーション
図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号とクロマ信号を周波数重畳によ
   り記録する第一の記録手段と、前記クロマ信号をＡ／Ｄ
   変換器によりディジタル化する手段と、ディジタル化さ
   れたクロマ信号を色差信号に復調し圧縮する手段と、圧
   縮された色差信号を前記第一の記録手段による記録領域
   とは別の記録領域に記録する第二の記録手段とを有する
   ことを特徴とする記録装置。