JPH11224459A - 映像信号処理装置 - Google Patents

映像信号処理装置

Info

Publication number
JPH11224459A
JPH11224459A JP10022913A JP2291398A JPH11224459A JP H11224459 A JPH11224459 A JP H11224459A JP 10022913 A JP10022913 A JP 10022913A JP 2291398 A JP2291398 A JP 2291398A JP H11224459 A JPH11224459 A JP H11224459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
video signal
signal
signal processing
demodulator
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10022913A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Nonaka
智之 野中
Katsuyuki Watanabe
克行 渡辺
Hideo Kashitani
英男 菓子谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10022913A priority Critical patent/JPH11224459A/ja
Publication of JPH11224459A publication Critical patent/JPH11224459A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】デジタル再生FM輝度信号を補間フィルタでデ
ータ補間することにより、低コストで性能劣化の少ない
FM復調器を有する映像信号処理装置を提供する。 【解決手段】入力のFM信号をデジタル符号化し、前記
デジタルFM信号に対し常時90度位相差を持つ信号で
FM復調を行うtan型FM復調器を有し、復調時の雑
音レベルを減少するためにデータ精度を向上し、且つビ
ット幅を増加するビット精度拡張手段を前記FM復調器
の入力部に有したことを特徴とする映像信号処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、VTRの映像信号
処理のデジタル化に係り、特に安価で高精度なFM復調
器を有した映像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、家庭用VTRは入力された
コンポジットビデオ信号を輝度信号と色信号とに分離し
た後、輝度信号をFM変調信号に、色信号を低域変換色
信号に変換し各々周波数多重して磁気テープ上に記録す
る構成となっている。
【0003】従来、前記VTRの再生FM輝度信号をデ
ジタル化し、再生ビデオ信号に復調する手段としては、
次に示すものがある。再生映像信号より分離され、A/
D変換器により量子化された再生FM輝度信号が、入力
信号に対し常時位相差が90度となる90度位相遅延フ
ィルタに入力される。前記90度位相遅延フィルタによ
り再生FM輝度信号から位相が90度遅れた信号(以後
cos信号とよぶ)と再生FM輝度信号を除算した結
果、再生FM輝度信号のタンジェント(以後tanとす
る)成分が抽出される。前記tan成分を入力アドレス
とし、入力アドレスに対するアークタンジェントを求め
位相成分を算出するメモりの出力から角周波数を計算
し、デビエーション設定する方式が、tan型FM復調
器として、紹介されている(ITE Technical Report vo
l.18,No.72,PP.119〜124,CE‘94-43(Nov.1994))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した通り、tan
型FM復調器はFM復調器に入力される再生FM輝度信
号とcos成分の瞬時の位相差より角周波数を求め、前
記角周波数から復調出力を算出している構成であるた
め、復調精度は入力信号の位相成分に依存性を持つ。従
って、復調時の雑音成分を低減し精度の良い復調出力を
確保するには、アナログ再生FM輝度信号を出来るだけ
細かく量子化する必要があるため、アナログ入力を量子
化するA/D変換器の出力は少なくとも、9bit以上
のデジタル出力が必要となることが、発明者の検証実験
により確認されている。
【0005】ところが、ハイバンド記録VTRでは5M
hz程度の信号まで録画再生を行う。また、Hi8規格
VTRのキャリア周波数が5.7Mhz〜7.7Mhzで
あるため、上記5Mhzの帯域を考えると必要な帯域は
0〜13Mhz程度である。前記再生FM輝度信号に正
確に復元するには、FM復調器のFM信号帯の処理の間
は、少なくともFM信号のサイドバンドまでの帯域は確
保する必要がある。
【0006】また、信号処理のデジタル化に伴いシステ
ムクロックの1/2の周波数のデータまでしか扱えない
サンプリング定理も考慮すると、FM復調器のシステム
クロックは少なくとも26Mhz以上、マージンを見込
んで28Mhz程度に設定しなくてはならない。それに
伴いA/D変換器もシステムクロックが同様に28Mh
z以上の高速で動作可能なものを使用しなくてはならな
い。
【0007】従って、A/D変換器としては9ビット以
上で且つ、28Mhz以上の高速度動作が要求される。
しかし、現在前記の条件を満たすA/D変換器用ICの
市場価格は高価であり、またデジタルLSIの価格アッ
プにつながる。従って高速で且つビット数の多いA/D
変換器を使用するとシステムコスト低減の妨げとなって
いた。
【0008】本発明の目的は、上記の課題に対し安価で
内蔵可能な比較的ビット数の少ないA/D変換器を用
い、その出力を補間フィルタを用いてデータを補間し、
より精度の良い量子化出力を得ることにより、低コスト
で性能劣化の少ないFM復調器を有した映像信号処理装
置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明では上記従来の問
題点を解決し、上記目的を達成するために、FM信号の
信号処理を行う映像信号処理において、アナログ再生F
M輝度信号を量子化するA/D変換器として低価格な比
較的出力ビット幅の少ないA/D変換器を用い、前記A
/D変換器出力を入力とし、入力データの前後の数ポイ
ントからデータを補間し、入力データより高精度でかつ
ビット幅の広い量子化出力を持つ補間フィルタをtan
型FM復調器の前段に設けることで少ないビット数を用
いても比較的、雑音成分の少ないFM復調出力を得るこ
とが可能な映像信号処理装置が提供される。
【0010】また、具体的にはA/D変換器の出力側に
設けた補間フィルタを、前記A/D変換器出力の低域側
を帯域制限し、直流成分を除去した高域通過型フィルタ
(以後HPFと呼ぶ)で再生することでA/D変換器の
持つ直流成分を除去し、且つ入力より精度の高いデジタ
ルデータを出力するフィルタで構成することで実現でき
る。
【0011】また、A/D変換器の出力側に設けた補間
フィルタを、前記A/D変換器出力の高域側を帯域制限
する低域通過型フィルタ(以後LPFと呼ぶ)で再生す
ることで、高域のFM帯域外の不要成分を除去し、且つ
入力より精度の高いデジタルデータを出力するフィルタ
で構成することで実現できる。
【0012】また、A/D変換器の出力側に設けた補間
フィルタを、前記A/D変換器出力の低域及び高域側を
帯域制限する帯域通過型フィルタ(以後BPFと呼ぶ)
で再生することで、A/D変換器の持つ直流成分、及び
高域のFM帯域外の不要成分を除去し、且つ入力より精
度の高いデジタルデータを出力するフィルタで構成する
ことで実現できる。
【0013】またA/D変換器出力へ上記補間フィルタ
を接続する構成としたデジタルFM復調器により、デジ
タルFM復調器の入力ビット幅よりも、少ないビット幅
の出力を持つA/D変換器を有し、前記A/D変換器の
デジタルFM信号を復調する構成を特徴とした映像信号
処理装置が提供される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明をする。図1は本発明による映像信号
処理装置の一実施例を示すブロック図であって、図2は
補間フィルタの周波数特性を示す図であり、図3は補間
フィルタのブロック図の一例である。図1に示すブロッ
ク図で、映像信号から分離されたアナログ再生FM輝度
信号は、A/D変換器11により、例えば8ビットに量
子化される。量子化された再生FM輝度信号は、補間フ
ィルタ12に入力される。補間フィルタ12の周波数特
性は図2で示されたとおり、FM帯域内ではゲインは一
定でありホワイトクリップ以上の帯域ではゲインは減衰
している為、不要な雑音成分を低減することが可能とな
る。
【0015】補間フィルタ12の出力はFMイコライザ
13に接続され、磁気テープの減磁やスペーシングロス
などにより再生FM輝度信号が低下した時、キャリア成
分及び上側帯波成分が下側帯波成分に対して低下して生
じる反転現象を補正する。ここでのFMイコライザはA
/D変換器の入力側に移動してアナログで信号処理を行
っても構わない。
【0016】反転現象を補正された再生FM輝度信号
は、図4のaに示すような入力信号に対して、図4中の
bに示すような常時位相差が90度となる信号(cos
信号)を生成する90度位相遅延フィルタに入力され
る。前記の90度位相遅延フィルタ14での基準となっ
たFM再生輝度信号を前記cos信号で除算器15によ
り除算した結果、図5に示すように、各サンプル点に対
する再生FM輝度信号とcos成分の関係から再生FM
輝度信号に対するtan成分が得られる。
【0017】ここでのtan成分は再生FM輝度信号か
ら生成された90度位相遅延成分、つまり再生FM輝度
信号のレベルに応じたcos成分となる為、入力レベル
には依存しないtan成分が得られる。
【0018】除算器15によりtan成分に変換された
再生FM輝度信号は、演算部16によりtan成分から
逆関数を求めることで、図5中のθ1,θ2,θ3に示
すような瞬時の位相成分を抽出し、前記瞬時位相成分を
微分することにより角周波数を求める。抽出された角周
波数は各VTRの各種モードに沿ったデビエーションに
設定され、再生ビデオ信号として復調される。
【0019】上述した構成のFM復調器は、入力FM波
形の位相成分の変化から各周波数に対する直流成分を生
成している。その結果、雑音成分を極力低減したFM復
調出力を得るためには、FM復調器入力をより細分化し
たデータが必要となる。その例を図6を用いて説明す
る。例えば、入力信号が10ビットのデータを図中のc
とすると、au,adは8ビットのデータとなる。この
入力信号をcos成分と考えると、生成される位相成分
は図7に示すようになる。当然のことながら8ビットの
cos成分では10ビットのC点の精度を得ることがで
きない。
【0020】そのため、入力から得られる位相成分はθ
1〜θ2の範囲内のθ3の精度がなく、角周波数から演算
される復調出力はデータ欠落し、雑音成分を生じる。前
述したことは、再生FM輝度信号つまりsin成分にも
同様に起こる。そのため、通常はA/D変換器の出力を
9ビット以上として対応していた。
【0021】しかし、FM帯域の信号処理を行う為、回
路のシステムクロックが28.6Mhzと通常より高速
化し、A/D変換器の出力ビットを増加することは集積
化するに当たっても、急激なコストアップにつながって
いる。
【0022】そこで、A/D変換器11とFMイコライ
ザ13との間に、補間フィルタ12を挿入する。図3は
補間フィルタのブロック図の一例であり、縦列に接続さ
れた8ビットのラッチ31〜36と、4個の加算器37
〜310と、4個の係数器311〜314により構成さ
れるIIR(Finit Inpuse Response)型フィルタである。
係数器311〜314により例えば0.5、0.875倍
などに係数倍された6個の隣接し合ったタイミングの入
力信号より、小数点以下の出力が計算される。
【0023】この8ビット+小数点(例として2ビット
を有効とすると10ビット)の精度を保ったまま、復調
器14に入力信号として与えることにより、8ビット入
力に対して10ビットデータとして補間した結果とな
る。本構成としたことにより、A/D変換器11の出力
を8ビットに維持したまま、復調器14の入力信号とし
ては10ビットの補間データを得ることができた結果、
復調時の雑音成分を減少できると同時に、図2の周波数
特性から不要成分の帯域制限も可能となる。
【0024】次に、図8に補間フィルタ12の特性を高
域通過フィルタ(以後HPFと呼ぶ)とした実施例の一
例を挙げる。図1に示した実施例と同一部分は同一符号
をつけ、説明を省略する。
【0025】図9はHPF81の周波数特性の一例であ
り、図10はHPF81のブロック図の一例であり、例
えば8ビットの入力信号がラッチ101と加算器103
の一入力に接続され、他方には加算器102の出力が入
力される。加算器103の出力は係数器104,105
に入力され、係数器104により例えば0.5倍された
出力が加算器102の他方の入力にフィードバックされ
る。また係数器105により例えば0.5倍された出力
がHPF81の出力となるIIRフィルタの構成となっ
ている。
【0026】本構成でも1クロック前のデータとフィー
ドバックされてくるデータから係数器104,105に
より小数以下のデータが補間されるため、復調器14の
入力としては、8ビット以上の精度を持つことになる。
【0027】また、図9に示した周波数特性の通り、再
生FM輝度信号の直流成分を除去することが可能な特性
を有する。本tan型復調器の構成としては、再生FM
輝度信号と前記再生FM輝度信号のcos成分の出力の
絶対値を求めた後、除算することにより回路規模の縮小
化を行っている。ここで、A/D変換器11の量子化エ
ラー及び精度ばらつきなどによりDCオフセットを持っ
た状態の再生FM輝度信号を出力すると絶対値検出時に
つねにオフセットが生じ、その結果復調精度の劣化につ
ながる。前述したA/D変換器11によるDCオフセッ
トの不具合を本HPF81により吸収することも可能と
なる。
【0028】次に、図11にHPF81と補間フィルタ
12を縦列に接続して帯域通過型フィルタとして用いた
実施例の一例を挙げる。図1及び図8に示した実施例と
同一部分は同一符号をつけ、説明を省略する。
【0029】本構成においても、HPF81及び補間フ
ィルタ12で小数以下のデータが補間されるため、復調
器14の入力としては、8ビット以上の精度を持つこと
になる。また、周波数特性はHPF81と補間フィルタ
12双方の特性を有する為、入力DCオフセットの影響
を受けず且つ、高域の不要成分を除去することが可能と
なる。
【0030】次に、図12に図1の実施例から補間フィ
ルタ12を除いた実施例の一例を挙げる。図1及び図8
に示した実施例と同一部分は同一符号をつけ、説明を省
略する。
【0031】本構成においては、A/D変換器11の出
力が直接FMイコライザに入力される。FMイコライザ
はHPF81及び補間フィルタ12で行っていた小数以
下のデータ補間を行う構成としているため、復調器14
の入力としては、同様に8ビット以上の精度を持つこと
になるため、精度を劣化することなく復調を行うことが
可能となる。
【0032】次に、図8中のHPF81の係数器を変更
可能にした実施例について図13を用いて説明する。図
14は、FM復調器用補間フィルタの一例を示すブロッ
クであり、図15は図14のフィルタの周波数特性の一
例であり、図10と同一部分は同一符号をつけ説明は省
略する。図4の係数器103に新たに、例えば入力信号
を1.5倍する係数器131を設け、スイッチ132に
より切り替えることにより、図14に示すように直流成
分を除去し、更に高域成分も帯域制限した周波数特性を
ゲート数の若干の増加で得ることが可能となる。
【0033】このフィルタ出力に関しても、係数器で演
算された小数点以下の精度を維持した出力をFM復調器
に入力する為、精度を劣化することはない。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると比
較的安価なビット幅の少ないA/D変換器を用いるとと
もに、前記A/D変換器にて量子化された再生FM輝度
信号の前後データより小数点以下の出力を補間する補間
フィルタを設けることにより、復調精度の劣化を生じる
ことがなく、更に不要成分の帯域成分を抑圧できる特性
を持ったFM復調器を実現でき、こうしたFM復調器を
用いた装置、例えばVTR等のシステム価格を低価格に
押さえることができる利点がある。
【0035】また、本発明によると安価で集積化可能な
A/D変換器を用い、前記A/D変換器にて量子化され
た再生FM輝度信号の前後データより小数点以下の出力
を補間するHPFを設けることにより、復調精度の劣化
を生じることがなく、更にA/D変換器のDCオフセッ
トによる復調精度の劣化を防止することが可能な特性を
持ったFM復調器を有する映像信号処理装置が得られ
る。
【0036】また、HPFと補間フィルタを縦列に接続
することで双方の特性を有するFM復調器を有する映像
信号処理装置が得られる。
【0037】また、IIR型HPFの係数を切替えるこ
とにより、ゲート数を増加することなく再生FM輝度信
号の高域不要成分を除去することが可能なFM復調器を
有する映像信号処理装置が得られる。
【0038】従って、安価で内蔵可能な比較的ビット数
の少ないA/D変換器を用いその出力を補間フィルタを
用いてデータ補間し、より精度の良い量子化出力をえる
ことにより、低コストで性能劣化の少ないFM復調器を
有した映像信号処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す映像信号処理装置のブ
ロック図。
【図2】本発明に係わる補間フィルタの周波数特性を示
す特性図。
【図3】本発明の一実施例に係わる補間フィルタのブロ
ック図。
【図4】本発明の一実施例の映像信号処理装置に入力さ
れる再生FM輝度信号の一例を示す特性図。
【図5】本発明の一実施例の映像信号処理装置で抽出さ
れる位相成分の一例を示す特性図。
【図6】本発明の一実施例の映像信号処理装置に入力さ
れる再生FM輝度信号の一例を示す特性図。
【図7】本発明の一実施例の映像信号処理装置で抽出さ
れる位相成分の一例を示す特性図。
【図8】本発明の一実施例を示す映像信号処理装置のブ
ロック図。
【図9】本発明に係わるHPFの周波数特性を示す特性
図。
【図10】本発明の一実施例に係わるHPFのブロック
図。
【図11】本発明の一実施例を示す映像信号処理装置の
ブロック図。
【図12】本発明の一実施例を示す映像信号処理装置の
ブロック図。
【図13】本発明の一実施例に係わるHPFのブロック
図。
【図14】本発明の一実施例に係わるHPFの周波数特
性を示す図。
【符号の説明】
11…アナログ−デジタル変換器、 12…補間フィ
ルタ、13,121…FMイコライザ、 14…9
0度位相遅延フィルタ、15…除算器、
16…演算部、17…FM復調器、31,3
2,33,34,35,36,103…ラッチ、37,
38,39,310,101,102…加算器、31
1,312,313,314,104,105,131
…係数器、81…高域通過フィルタ、 13
2…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菓子谷 英男 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力の周波数変調(以後FMとする)信号
    をデジタル符号化し、前記デジタルFM信号に対し常時
    90度位相差を持つ信号でFM復調を行うtan型FM
    復調器を有し、復調時の雑音レベルを減少するためにデ
    ータ精度を向上し、且つビット幅を増加するビット精度
    拡張手段を前記FM復調器の入力部に有したことを特徴
    とする映像信号処理装置。
  2. 【請求項2】回転ドラム上に少なくとも2個以上の磁気
    ヘッドを搭載しFM変調した輝度信号と低域変換した色
    信号とを記録再生するヘリカルスキャン型のビデオテー
    プレコーダ(以後VTRと呼ぶ)であって、再生のFM
    復調器をデジタル回路で構成し、前記デジタルFM復調
    器の入力部に復調時の雑音レベルを減少するための出力
    ビット幅を増加するビット精度拡張手段を有した映像信
    号処理装置。
  3. 【請求項3】前記ビット精度拡張手段は、入力されたデ
    ータに隣接した数ポイントのデジタルFM信号から補間
    データを作成すると同時に、入力FM信号よりビット幅
    を拡大した出力を有する補間フィルタで構成したことを
    特徴とする請求項1及び2記載の映像信号処理装置。
  4. 【請求項4】前記補間フィルタは入力されたデジタルF
    M信号の高域不要成分を除去し帯域制限をした特性をも
    った低域通過型フィルタで構成することを特徴とした請
    求項1ないし3記載に示す映像信号処理装置。
  5. 【請求項5】前記補間フィルタは入力されたデジタルF
    M信号の直流成分及び、低域不要成分を除去し帯域制限
    をした特性をもった高域通過型フィルタで構成すること
    を特徴とした請求項1ないし3記載に示す映像信号処理
    装置。
  6. 【請求項6】前記補間フィルタは入力されたデジタルF
    M信号の直流成分及び低域不要成分及び高域不要成分を
    除去し帯域制限した特性をもった帯域通過型フィルタで
    構成することを特徴とした請求項1ないし3記載に示す
    映像信号処理装置。
  7. 【請求項7】デジタルFM復調器の入力ビット幅より
    も、少ないビット幅の出力を持つアナログ−デジタル変
    換器(以後A/D変換器と呼ぶ)を有し、前記A/D変
    換器出力のデジタルFM信号を復調する構成を特徴とす
    る請求項1ないし3記載に示す映像信号処理装置。
JP10022913A 1998-02-04 1998-02-04 映像信号処理装置 Pending JPH11224459A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10022913A JPH11224459A (ja) 1998-02-04 1998-02-04 映像信号処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10022913A JPH11224459A (ja) 1998-02-04 1998-02-04 映像信号処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11224459A true JPH11224459A (ja) 1999-08-17

Family

ID=12095891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10022913A Pending JPH11224459A (ja) 1998-02-04 1998-02-04 映像信号処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11224459A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8254717B2 (en) 2006-04-21 2012-08-28 Tp Vision Holding B.V. Picture enhancement by utilizing quantization precision of regions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8254717B2 (en) 2006-04-21 2012-08-28 Tp Vision Holding B.V. Picture enhancement by utilizing quantization precision of regions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2830352B2 (ja) デジタルデータ検出装置
JPH11224459A (ja) 映像信号処理装置
US7269214B2 (en) Waveform equalizer
US4809085A (en) Recording and reproducing apparatus for reducing cross-talk in color television signal
EP0442818A2 (en) FM demodulator
JPS5946048B2 (ja) 磁気記録再生装置
JP3195511B2 (ja) デジタルfm復調装置
JP2572833B2 (ja) Bsチユーナ内蔵pcm記録再生装置
JP3330264B2 (ja) Secam信号再生処理装置
EP0684734B1 (en) Detection device and method for detecting pilot signal component from digital signal as well as reproducing apparatus
JP3122261B2 (ja) Fm復調装置
EP0373710A1 (en) Device for recording an audio and a video signal
JPS60129968A (ja) 音声信号記録装置
JP3158373B2 (ja) 磁気再生装置
JP2535262B2 (ja) プリ・エンファシス回路
JPH07320406A (ja) 信号再生装置及び信号再生方法
JPH0134517B2 (ja)
JPS5890844A (ja) Ad変換装置
JPS605117B2 (ja) カラービデオ信号の記録再生方式
JPS6378690A (ja) 映像信号処理装置
JPS6252993B2 (ja)
JPS63136784A (ja) 記録方式
JPH01276470A (ja) 磁気記録再生装置
JPS61148679A (ja) デイジタルビデオ信号の記録装置
JPH0683477B2 (ja) Pcm記録方法および記録再生装置