JPH0795844B2 - 特性補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信号記録装置において、記録，再生時の信
号処理系の非線型性に起因する歪みの補正及び再生信号
レベルの補正を自動的に行う特性補正装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

VTRなどの信号記録装置において、広帯域の信号を記録
するための一手法として、１つの信号を複数のチャンネ
ルに分割することにより、各チャンネルに要求される帯
域幅を減少させて記録するチャンネル分割記録方式があ
る。

このような方式において、記録される信号がテレビジョ
ン信号である場合には、信号を１水平走査期間ごとに区
切って複数のチャンネルに振り分け、該振り分けられた
信号を時間軸伸長して記録する方法が用いられている。

この方法の一例を第10図に示し、この例では入力映像信
号を２つのチャンネル（A,B）に振り分けるようにして
いる。同図（ａ）は入力信号を示し、１水平走査期間ご
とに時間順の番号をH1,H2,H3,…と付している。入力信
号は１水平走査線ごとにチャンネルＡとチャンネルＢに
振り分けられるとともに、時間軸伸長を受けて第10図
（ｂ）に示す記録信号の形に変換される。

このようにチャンネル分割することによって信号が時間
軸伸長されると、チャンネルごとの帯域が減少するが、
１つの信号が２系統で記録，再生されることになるの
で、チャンネル間に特性差があると、上記の例では走査
線が目立つ等の再生画質の劣化につながる。そこでチャ
ンネル間の特性差を自動的に補正する装置が必要とな
る。

上記のようなチャンネル分割を行って記録，再生するVT
Rに使用されている特性補正装置の一構成例が、「佐々
木清志 他：帯域圧縮方式ハイビジョン用VTR,ナショナ
ル テクニカルレポート Vol.32 No.4」に示されてい
る。第12図はこの装置の構成を示すブロック図であり、
図において、13は再生ランプ信号を記憶するメモリ、14
は再生ランプ信号の加算平均及びチェックを行う加算平
均及びチェック回路、15はレベル補正テーブルメモリ、
16は基準ランプ信号データメモリ、17はデータ処理回
路、18はレベル補正テーブルメモリ15のアドレスを切り
替えるスイッチ、19は再生信号入力端子、20は再生ラン
プ信号入力端子、21は時間軸データ端子、22は補正出力
端子である。

従来の特性補正装置は上記のように構成されており、映
像信号の垂直ブランキング期間内に黒レベルから白レベ
ルまで変化するランプ信号を記録し、これを再生するこ
とによって記録レベルと再生レベルとの対応をつけるよ
うにしている。そして第11図（ａ）に示すランプ波形を
記録したとき、再生信号として第11図（ｂ）に示すよう
な歪んだ波形が得られたとすると、この再生ランプ信号
をタイムベースコレクタ装置（TBC）に通して時間軸を
補正し、記録時のランプ信号とタイミングを一致させる
ことによって、入力信号レベルと再生出力レベルとの対
応をつけるようにしている。

この動作を詳細に説明すると、再生ランプ信号はまず加
算平均及びチェック回路14に入力され、ここで複数個の
再生ランプ信号を加算してS/Nの改善を図るとともに、
加算平均した再生ランプ信号の形状をチェックし、ドロ
ップアウト等の影響を除去する。加算平均及び形状チェ
ックされた再生ランプ信号は、時間軸データをアドレス
として再生ランプデータメモリ13に記憶される。次に再
生ランプデータメモリ13のデータとアドレスとを互いに
逆転してレベル補正テーブルメモリ15に記憶させる。基
準ランプ信号データメモリ16には記録時のランプ信号の
形状が記憶されており、レベル補正テーブルメモリ15の
アドレスとしてスイッチ18を介して再生映像信号データ
を与えれば、基準ランプ信号データメモリ16のアドレス
が定まり、基準ランプ信号データメモリ16の出力にレベ
ル補正された映像信号データが得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の特性補正装置は以上のように構成されているの
で、記録時のランプ信号と再生時のランプ信号とのタイ
ミングを完全に一致させなければならないので、非常に
高精度のタイムベースコレクタ装置が必要であるし、ベ
ロシティーエラーと呼ばれる１水平期間内の時間軸変動
がある場合に、１水平期間の後半においてはタイミング
を記録時と再生時とで完全に一致させることができず、
記録レベルと再生レベルとの対応が正しくつけられない
という欠点があった。

また、従来装置で用いたランプ信号のように映像信号レ
ベルが同一レベルである期間の短い信号では、サンプリ
ング位置がずれると誤った再生ランプデータが取り込ま
れてしまい、正しいレベル補正動作が行えないという問
題点があった。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、タイムベースコレクタ装置を持
たない信号記録装置においても、レベル補正動作が正し
く行える特性補正装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る特性補正装置は、映像信号を記録，再生
する際の信号処理系の特性を補正する特性補正装置であ
って、少なくとも記録映像信号の黒レベルから白レベル
までに相当する複数種の高さの異なる基準パルスを、所
定の増減幅で該記録映像信号のブランキング期間ごとに
１個または複数個ずつ作成し、該ブランキング期間ごと
の基準パルスの高さを識別するための量子化データであ
るパルス高さデータをあわせて基準データとして発生す
る基準データ発生手段と、前記基準データを前記記録映
像信号のブランキング期間内に挿入する基準データ挿入
手段と、現時点までに再生映像信号から得られた基準デ
ータから記録時と再生時のレベルの対応関係を求めると
ともに、現時点では得られていない記録時と再生時のレ
ベルの対応関係を既に求められているレベルの対応関係
から補間して、全てのレベルの対応関係を求め、該対応
関係から再生映像信号のレベル補正を行うレベル補正手
段とを備えるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、基準パルスは時間幅を持っている
ので、再生映像信号が時間軸変動を含んでいても基準パ
ルスの中心付近をサンプルホールドすれば、再生時のパ
ルス高さを求めることができる。

また、パルス高さデータは量子化データであるので、歪
みを受けてもその値が変化することはない。

従って、記録時に挿入した黒レベルから白レベルまでに
相当する複数種の高さの異なるパルスのそれぞれを、記
録時と再生時とで正確に対応づけることができるので、
タイムベースコレクタ装置を持たない信号記録装置であ
っても正しくレベル補正をすることができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、この発明の一実施例による特性補
正装置を示す図である。ここでは記録映像信号を8bitで
量子化し、量子化レベル数に相当する256通りの高さの
基準パルスとその基準パルスに対応するシルアル方式の
パルス高さデータを発生し、１個または複数個の基準パ
ルスとその中の１つに対応するパルス高さデータを一組
（以下、この一組を基準データと呼ぶ）と成し、垂直ブ
ランキング期間に一組ずつ挿入す場合を例にとって説明
する。

第１図は本実施例の記録系ブロックを示し、図におい
て、１は記録映像信号から垂直および水平同期信号を分
離し、ゲートパルスを発生するゲートパルス発生手段、
２はゲートパルス発生手段１の出力に従って基準データ
読み出し用アドレスを発生する読み出しアドレス発生手
段、３は複数個の基準パルス高さデータを作成する基準
データ作成手段であって、この実施例ではマイクロコン
ピュータを用いた。４はマイクロコンピュータ（以下、
マイコンと呼ぶ）３により作成した基準データを一時的
に格納するRAM、５はマイコン３により、RAM4のアドレ
スを読み出しか書き込み側に切り替えるアドレス切り替
え手段、６はゲートパルス発生手段１の出力に従ってマ
イコン３が基準データの作成を開始する信号を発生する
基準データ作成開始信号発生手段、７は基準データを記
録映像信号の垂直ブランキング期間に挿入する基準デー
タ挿入手段である。

また第２図は本実施例の再生系ブロックを示し、図にお
いて、８は再生映像信号をA/D変換する再生A/D変換器、
９は再生A/D変換器８の出力データから記録時に挿入し
た基準パルスのデータを選択する基準パルス選択手段、
10は再生映像信号からパルス高さデータを選択するパル
ス高さデータ選択手段、11は基準パルス選択手段９の出
力データとパルス高さデータ選択手段10の出力データと
を用いて再生映像信号をレベル補正するレベル補正手
段、12はレベル補正された映像信号をD/A変換する再生D
/A変換器である。なお、ゲートパルス発生手段１は記録
系のものを兼用できるが、全く同じ動作をする別の回路
を用いることも勿論できる。

次に、第１図ないし第６図を用いて動作について説明す
る。第１図において、記録時にゲートパルス発生手段１
は記録映像信号（第３図（ａ）参照）から垂直及び水平
同期信号を分離する。そして、垂直同期信号（第３図
（ｂ）参照）から３水平期間後の１水平期間でハイとな
るゲートパルス（第３図（ｃ）参照）を発生する。

基準データ作成開始信号発生手段６はゲートパルス（第
４図（ａ）参照）がハイからロウに変化すると、基準デ
ータ作成開始信号（第４図（ｂ）参照）を発生する。基
準データ作成開始信号がはいると、マイコン３は基準デ
ータの作成を開始する。マイコン３はアドレス切り替え
手段５を書き込み側に切り替える。その後、まず最初に
0/255の量子化レベルの高さの基準パルスと0/255の量子
化レベルの高さを示すシリアル形式パルス高さデータを
作成し、RAM4に格納し、読み出し側にアドレスを切り替
える。以降基準データ作成開始信号がはいるごとに、８
量化レベルずつ大きくした基準パルス（8/255,16/255,
…,248/255）を作成する。以下、基準パルスが8bitの量
子化レベルの最高値（255/255）を越えるごと、既に作
成された基準パルスに対して偏りの少ないように基準パ
ルスを4/255,2/255,6/255,…,7/255の量子化レベルの高
さとし、それらの基準パルスから８量化レベルずつ大き
くして基準パルスを作成し（4/255,12/255,…,252/255,
2/255,10/255,…,255/255）、すべての量子化レベルに
対応する基準パルスを作成する。そして、その基準パル
スに対応するパルス高さデータを付加して基準データを
作成し、RAM4に格納する。基準データの読み出し時に
は、ゲートパルスがロウからハイに変わると、読み出し
用アドレスが発生し、RAM4の基準データ（第４図（ｃ）
参照）を読み出し、基準データ挿入手段７に送る。基準
データ挿入手段７では基準データを記録映像信号の垂直
ブランキング期間に挿入し、第５図のような出力信号と
なる。

再生時には歪みを受けてレベルが変化した再生映像信号
を再生A/D変換器８でA/D変換する。これと同時にゲート
パルス発生手段１で時間軸変動を含む再生映像信号に同
期した再生ゲートパルス（第６図参照）を発生する。こ
の再生ゲートパルスに従って、基準パルス選択手段９は
再生A/D変換器８の出力データから、歪みを受けて高さ
が変化した再生基準パルス（第６図（ｂ）参照）を、ま
たパルス高さデータ選択手段10は再生映像信号から記録
時のパルス高さを識別できるパルス高さデータ（第６図
（ｃ）参照）を得る。

次にレベル補正手段11について説明する。まず最初に、
0/255,8/255,…,248/255の量子化レベルの高さの記録時
の基準パルスを記録し、再生した再生基準パルスと相当
するパルス高さデータを得る。そして、得られた再生基
準データ以外の再生映像信号の各量子化レベルは得られ
た再生基準パルスと相当するパルス高さデータから補間
して対応する記録映像信号の量子化レベルを求め、再生
映像信号の各量子化レベルをアドレスとして、相当する
記録映像信号の量子化レベルをデータとしてメモリに書
き込んでレベル補正テーブルを作成する。通常の映像期
間では再生A/D変換器８の出力データをアドレスとして
レベル補正テーブルから値を読み出すなどのレベル補正
動作を行い、記録時に挿入した基準パルスとパルス高さ
データを除去し、この後、再生D/A変換器12でD/A変換す
ると、レベル補正された再生映像信号が得られる。

以下、再生基準パルスと相当するパルス高さデータを得
るごとに補間を行い新たなレベル補正テーブルを作成す
る。すべての再生映像信号の量子化レベルと相当する記
録映像信号の量子化レベルが得られると、以降再生基準
パルスと相当するパルス高さデータを得るごとに補間動
作は行わずにレベル補正テーブルの得られた再生基準パ
ルスとパルス高さデータに対応する部分だけ変更する。

なお、上記実施例では基準パルス８を量子化レベルずつ
大きくし最終的にはすべての量子化レベルの高さの基準
パルスと相当するパルス高さデータを一組ずつ垂直ブラ
ンキング期間に挿入したものについて説明したが、これ
以外にも、基準パルスを８量子化レベルずつ小さくして
挿入するようにしてもよい。また、基準パルスの増減幅
は８量子化レベルに限るものではない。基準パルスはあ
る一定の規則に基づいて変化してもよい。また、第１図
に示すように、１垂直ブランキング期間内に２個以上の
基準パルスとその中の１つの基準パルスに対応するパル
ス高さデータで、かつ対応していない基準パルスに対応
するパルス高さデータを得ることができるようにした基
準データを挿入してもよい。また、第８図に示すよう
に、１水平期間内に１個または複数個の基準パルスだけ
を、次の１水平期間にパルス高さデータを挿入してもよ
い。あるいは、第９図に示すように、パルス高さデータ
が先で１個または複数個の基準パルスを後に挿入しても
よい。このように、１個または複数の基準パルスとその
中の１つに対応するパルス高さデータをブランキング期
間内挿入するものであれば、どのようなパターンであっ
てもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では、今までに得られた再生基準パル
スと相当するパルス高さデータから補間して再生映像信
号の各量子化レベルに対応する記録映像信号の量子化レ
ベルを求め、再生映像信号の各量子化レベルをアドレス
として、相当する記録映像信号の量子化レベルをデータ
としてメモリに書き込み、通常の映像期間では再生A/D
変換器８の出力データをアドレスとして補正された値を
読み出すというレベル補正方式を用いた例について説明
したが、その他にも、例えば再生映像信号の各量子化レ
ベルと補間して求めた対応する記録映像信号の量子化レ
ベルとの差を補正データとしてメモリに書き込み、通像
の映像期間では再生A/D変換器８の出力データをアドレ
スとして補正データを読み出し、再生A/D変換器８の出
力データと加算してレベル補正してもよい。なお、前記
の例では、すべての再生映像信号の量子化レベルの高さ
の再生基準パルスを得たならば、以降は再生基準パルス
に対応するアドレスのみを書き換えてもよい。

また、上記実施例ではハイかロウかの二値のパルス高さ
データを用いた例について説明したが、例えば三値デー
タなどの量子化データを用いてもよい。

また、上記実施例では、再生時に得られる再生基準パル
スのデータをそのまま用いた例について説明したが、複
数回の再生基準パルスのデータを加算平均，平滑化する
手段、ドロップアウトが発生した場合の再生基準パルス
のデータは使用しない、などの手段を併用することによ
りさらに一層の効果を期待できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る特性補正装置によれば、
映像信号を記録，再生する際の信号処理系の特性を補正
する特性補正装置であって、少なくとも記録映像信号の
黒レベルから白レベルまでに相当する複数種の高さの異
なる基準パルスを、所定の増減幅で該記録映像信号のブ
ランキング期間ごとに１個または複数個ずつ作成し、該
ブランキング期間ごとの基準パルス高さを識別するため
の量子化データであるパルス高さデータをあわせて基準
データとして発生する基準データ発生手段と、前記基準
データを前記記録映像信号のブランキング期間内に挿入
する基準データ挿入手段と、現時点までに再生映像信号
から得られた基準データから記録時と再生時のレベルの
対応関係を求めるとともに、現時点では得られていない
記録時と再生時のレベルの対応関係を既に求められてい
るレベルの対応関係から補間して、全てのレベルの対応
関係を求め、該対応関係から再生映像信号のレベル補正
を行うレベル補正手段とを備えるようにしたので、レベ
ル補正データの作成が速く行えるとともに、タイムベー
スコレクタ装置を持たない信号記録装置においてもレベ
ル補正動作を正確に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による特性補正装置の記録系
の構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例に
よる特性補正装置の再生系の構成を示すブロック図、第
３図，第４図，第５図，第６図はこの発明の一実施例の
動作説明図、第７図，第８図，第９図はこの発明の他の
実施例の動作説明図、第10図は信号記録装置におけるチ
ャンネル分割記録方式を説明するための図、第11図は従
来例の動作説明図、第12図は従来の特性補正装置の構成
を示すブロック図である。 図において、３は基準データ作成手段（マイコン）、７
は基準データ挿入手段、８は再生A/D変換器、11はレベ
ル補正手段である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号を記録，再生する際の信号処理系
   の特性を補正する特性補正装置であって、 少なくとも記録映像信号の黒レベルから白レベルまでに
   相当する複数種の高さの異なる基準パルスを、所定の増
   減幅で該記録映像信号のブランキング期間ごとに１個ま
   たは複数個ずつ作成し、該ブランキング期間ごとの基準
   パルスに該基準パルスの高さを識別するための量子化デ
   ータであるパルス高さデータをあわせて基準データとし
   て発生する基準データ発生手段と、 前記基準データを前記記録映像信号のブランキング期間
   内に挿入する基準データ挿入手段と、 現時点までに再生映像信号から得られた基準データから
   記録時と再生時のレベルの対応関係を求めるとともに、
   現時点では得られていない記録時と再生時のレベルの対
   応関係を既に求められているレベルの対応関係から補間
   して、全てのレベルの対応関係を求め、該対応関係から
   再生映像信号のレベル補正を行うレベル補正手段とを備
   えたことを特徴とする特性補正装置。