JPH11308637A

JPH11308637A - 記録再生装置

Info

Publication number: JPH11308637A
Application number: JP10113015A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Tabata; 彰文田畑; Katsuyuki Watanabe; 克行渡辺; Eiji Moro; 栄治茂呂; Hideo Kashiya; 英男菓子谷
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video and Information System Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Advanced Digital Inc
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】クロマエンファシス回路は高精度のfscトラッ
プが必要なため、アナログ信号処理で実現するには、高
精度のブロックフィルタが要求される。さらにfscの周
波数が異なるＮＴＳＣ／ＰＡＬなどの異なる方式に対応
するマルチ方式ＶＴＲでは、周波数に応じた別のブロッ
クフィルタを切り替えて使うことになり、性能確保、コ
スト、実装面積の面で問題が多く実現が困難である。【解決手段】映像信号処理をデジタル信号処理回路を含
んで構成し、記録時のクロマエンファシス回路を色信号
を低域変換した後で、且つ、輝度信号と加算する前に配
置し、再生時のクロマディエンファシス回路を再生され
た低域変換色信号を搬送色信号に変換した後に配置して
構成した。また、クロマエンファシス回路とディエンフ
ァシス回路およびこれに用いるトラップ回路を、記録再
生で兼用し、さらに信号方式の異なるＮＴＳＣ方式とＰ
ＡＬ方式に対応して設定する手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は映像信号を記録再生
できる記録再生装置に係り、特にカメラ一体型ＶＴＲの
映像信号処理をデジタル信号処理で実現した記録再生装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用ビデオテープレコーダ（以下ＶＴ
Ｒと略記）では、入力された映像信号を輝度信号と色信
号に分離し、輝度信号はＦＭ変調してＦＭ輝度信号と
し、色信号はＦＭ輝度信号より低い周波数に周波数変換
して低域変換色信号として先のＦＭ輝度信号と周波数多
重して磁気テープ上に記録再生している。また、８ミリ
方式のＶＴＲでは図６に示すように、トラッキング性能
を向上させるためにパイロット信号１０３を低域変換色
信号１０２の更に低周波側に、音声信号を周波数変調し
たＦＭ音声信号１０４を低域変換色信号１０２とＦＭ輝
度信号１０１の間に周波数多重して高密度記録を実現し
ている。周波数多重した場合、ＦＭ音声信号１０４およ
びパイロット信号１０３が低域変換色信号１０２に干渉
して色信号の画質を劣化させてしまう。この干渉による
色信号の画質劣化を低減するために、特開昭５９−４９
０８９号公報に示されるように、記録時に色信号のサイ
ドバンドを非線形的に低レベルの時ほど強調して記録
し、再生時にその逆特性の非線形を通して再生し、色信
号のＳ／Ｎを改善している。記録時にサイドバンドを強
調（エンファシス）し、再生時に抑圧（ディエンファシ
ス）する方式はクロマエンファシスといい、８ミリ方式
のＶＴＲに規格として採用されている。その特性例は図
７に示すようになっており、従来はこの処理をfsc帯
（色副搬送波周波数であり、ＮＴＳＣで約３.５８ＭＨ
ｚ、ＰＡＬで約４.４３ＭＨｚ）のアナログ信号処理で
行っており、fscに共振周波数を持つトラップ回路とリ
ミッタ回路で構成されていた。

【０００３】一方、現在までＶＴＲにおける映像信号処
理は、ほとんどがアナログ信号処理で実現されてきた
が、「テレビジョン学会技術報告VOL.15, NO.36(P1〜P
6), June,1991」に記載されているように、最近になっ
て民生用ＶＴＲへの適用を前提に、映像信号処理のデジ
タル信号処理化の検討、更にはＩＣ化が進められてい
る。上記文献において、色信号処理回路は色差信号（Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙ）に復調し信号処理する方式（以後、ベー
スバンド色信号処理と呼ぶ）を採用している。更には、
撮像素子からの信号をＶＴＲに記録するカメラ一体型Ｖ
ＴＲ（以下カムコーダーと略記）においては、カメラ部
は従来からデジタル信号処理が採用されている例が多
い。カメラ部の出力信号としては、テレビに接続するた
めに最低限必要なアナログ変換された輝度信号及び搬送
色信号の他に、デジタル信号での接続を考慮した輝度信
号と色差信号からなるデジタル信号出力、もしくはＲＧ
Ｂからなるデジタル出力が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】記録再生での色信号の
クロマエンファシス回路の特性を確保するためには、記
録再生の切り替え回路で発生するトランジスタの逆バイ
アスによるＯＦＦ容量や実装する基板のパターン容量、
環境変化や経時変化を含めて、トラップ回路の共振周波
数をfsc±１０ＫＨｚ以下に抑える必要があり、これを
実現するには高精度のブロックフィルタが必要であり、
コストアップ、実装面積の点で問題となっていた。ま
た、アナログＩＣの場合、素子の絶対値精度の点でＩＣ
内に集積化することは非常に困難であった。更には、Ｎ
ＴＳＣ方式のセットでは共振周波数が約３.５８ＭＨ
ｚ、ＰＡＬ方式のセットでは共振周波数が約４.４３Ｍ
Ｈｚの、それぞれ別のブロックフィルタが必要になり、
ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式の両方の方式に対応するマル
チ方式のＶＴＲの場合、少なくとも２種類のブロックフ
ィルタを必要とし、ＮＴＳＣ／ＰＡＬの切り替えによる
特性の確保は非常に困難であり、コストアップ、実装面
積の点で非常に大きい問題であった。

【０００５】一方、カムコーダーにおいては、カメラ部
は従来からデジタル信号処理が採用されている例が多
く、カメラ部の出力信号としては、デジタル信号での接
続を考慮した輝度信号と色差信号からなるデジタル信号
出力が主流になりつつある。ＶＴＲとしては入力された
色差信号をテレビに出力するためのfscエンコーダと、
入力された色差信号をテープに記録するためのflsc（低
域変換色信号の周波数）エンコーダで構成するのが最も
合理的である。このように構成した場合、カメラ部から
の色信号はベースバンドの色差信号であり、この信号を
直接低域変換色信号に変調するため、従来クロマエンフ
ァシスを行っていたfsc帯域の色信号がテープへの記録
経路に存在しなくなってしまうという問題が発生する。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
決し、デジタル信号処理回路でクロマエンファシス回路
を構成することでＩＣ周辺の部品および切り替え回路を
なくし、異なる信号方式（例えばＮＴＳＣ／ＰＡＬな
ど）のＶＴＲにおいても対応可能とすることにある。ま
た、カムコーダーのカメラ部からの輝度信号と色差信号
からなるデジタルインターフェースにも対応できる、低
コストで高精度なクロマエンファシス回路を有する磁気
記録再生装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、映像信号処理回路は、デジタル信号処理
回路を含んで構成され、記録時には、低域変換した後で
かつ輝度信号と加算する前の色信号について、そのサイ
ドバンド信号を強調するサイドバンド強調手段を有し、
再生時には、再生信号を搬送色信号に変換した後の色信
号について、そのサイドバンド信号を抑圧するサイドバ
ンド抑圧手段を有することを特徴とする。これにより、
外部から入力された映像信号はもとより、カムコーダー
のカメラ部からの輝度信号と色差信号からなるデジタル
インターフェースにも対応できる記録再生装置を提供す
る。

【０００８】次に本発明では、前記記録時のサイドバン
ド強調手段と、前記再生時のサイドバンド抑圧手段は、
いずれもトラップ回路とリミッタ回路と演算回路とを備
えて構成されたことを特徴とする。

【０００９】また、前記記録時のサイドバンド強調手段
と、前記再生時のサイドバンド抑圧手段は、共通のトラ
ップ回路と共通のリミッタ回路と共通の演算回路とを備
えて構成されるとともに、記録時と再生時との動作を切
り替える記録再生切り替え手段を具備したことを特徴と
する。これにより、記録／再生でクロマエンファシス／
ディエンファシス回路を兼用した記録再生装置を提供す
る。

【００１０】さらに、映像信号の信号方式に応じて前記
トラップ回路の共振周波数特性を選択し設定する信号方
式設定手段を有したことを特徴とする。これにより、Ｎ
ＴＳＣ、ＰＡＬなどの複数の異なる信号方式に対応し
た、低コストで、高精度なクロマエンファシス／ディエ
ンファシス回路を有した記録再生装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明による記録再生装置の
第一の実施例としてカムコーダの例を図１を用いて説明
する。図１において、１はカメラ部、２はＣＣＤセンサ
ー、３、１１、２６、２９はＡＤ変換器、４はカメラ信
号処理回路、５、３２は色差信号を搬送色信号に直角二
相平衡変調する変調器、６、７、８、９、４０はスイッ
チ回路、１０は外部映像信号入力端子、１２はＹ／Ｃ分
離回路、１３は搬送色信号をベースバンドの色差信号に
復調する復調器、１４はＶＴＲの記録輝度信号処理回
路、１５、１９、３４、３５はＤＡ変換器、１６は記録
色信号処理回路、１７は色差信号を低域変換色信号に直
角二相平衡変調する変調器、１８はクロマエンファシス
回路、２０、３６は加算回路、２１は記録再生増幅器、
２２は回転シリンダ、２３、２４は磁気ヘッド、２５は
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、２７は再生輝度信号処理
回路、２８はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３０は低域
変換色信号をベースバンドの色差信号に復調する復調
器、３１は再生色信号処理回路、３３はクロマディエン
ファシス回路、３７は輝度信号の出力端子、３８は色信
号の出力端子、３９は映像信号の出力端子である。

【００１２】カメラモードのテレビ等に出力する信号の
流れに関しては、カメラ部１のカメラ信号処理回路４か
ら出力された輝度信号は、スイッチ回路８、スイッチ回
路６を介してＤＡ変換器３４でアナログ信号に変換さ
れ、加算回路３６と輝度信号出力端子３７に供給され
る。カメラ信号処理回路４から出力された色差信号は、
変調器５で搬送色信号に変調され、スイッチ回路４０、
スイッチ回路７を介してＤＡ変換器３５でアナログ信号
に変換され、加算回路３６と色信号出力端子３８に出力
される。加算回路３６では、入力された輝度信号と色信
号を加算して映像信号出力端子３９に出力される。

【００１３】カメラモードの記録の信号の流れに関して
は、カメラ信号処理回路４から出力された輝度信号はス
イッチ回路８を介して記録輝度信号処理回路１４に供給
され、周波数変調されたＦＭ輝度信号がＤＡ変換器１５
でアナログ信号に変換され加算回路２０に供給される。
一方、カメラ信号処理回路４から出力された色差信号は
スイッチ回路９、記録色信号処理回路１６を介して変調
器１７で低域変換色信号に変調されクロマエンファシス
回路１８に供給される。クロマエンファシス回路１８で
は、信号のサイドバンドを非線形的に低レベルの時ほど
強調される。クロマエンファシスされた低域変換色信号
は、ＤＡ変換器１９でアナログ信号に変換され、加算回
路２０で前記したＦＭ輝度信号および図示していないパ
イロット信号とＦＭ音声信号と周波数多重され記録再生
増幅器２１を介して回転シリンダ２２に取り付けられた
磁気ヘッド２３、２４を介して磁気テープに記録され
る。記録される信号の周波数スペクトルは図６に示した
ようになっている。

【００１４】外部から入力された信号は外部信号入力端
子１０から入力され、ＡＤ変換器１１でデジタル信号に
変換されＹ／Ｃ分離回路１２に供給される。Ｙ／Ｃ分離
回路１２で分離された輝度信号は、スイッチ回路８に供
給され、それ以降は前記したカメラモードと同じであ
る。また、Ｙ／Ｃ分離回路１２で分離された色信号はス
イッチ回路４０および復調器１３に供給され、復調器１
３では色信号が色差信号に復調されスイッチ９に供給さ
れる。それ以降は前記したカメラモードと同じである。

【００１５】次に再生の信号の流れに関しては、テープ
から磁気ヘッド２３、２４を介して再生された再生信号
は記録再生増幅器２１で増幅され、ＨＰＦ２５とＬＰＦ
２８に供給される。ＨＰＦ２５で再生信号からＦＭ輝度
信号が分離され、ＡＤ変換器２６でデジタル信号に変換
された後、再生輝度信号処理回路２７で再生処理され、
スイッチ６を介してＤＡ変換器３４に供給される。ＤＡ
変換器３４でアナログ信号に変換された輝度信号は加算
回路３６に供給されると共に、輝度信号出力端子３７よ
り出力される。一方、ＬＰＦ２８で再生信号から低域変
換色信号が分離され、ＡＤ変換器２９でデジタル信号に
変換された後、復調器３０で色差信号に復調される。そ
の後、再生色信号処理回路３１で再生処理され変調器３
２で搬送色信号に変調された色信号は、クロマディエン
ファシス回路３３に供給される。クロマディエンファシ
ス回路３３では、信号のサイドバンドを非線形的に低レ
ベルの時ほど抑圧される。クロマディエンファシスされ
た色信号はスイッチ回路７を介してＤＡ変換器３５でア
ナログ信号に変換され、加算回路３６と色信号出力端子
３８に出力される。加算回路３６では、入力された輝度
信号と色信号を加算して映像信号出力端子３９に出力さ
れる。

【００１６】上述したように、カメラ部１のカメラ信号
処理回路４から出力される色信号はベースバンドの色差
信号であり、これをテープに記録する低域変換色信号に
変換するには、低域変換キャリア信号（８ミリ方式のＮ
ＴＳＣの場合約７３０ＫＨｚ）を用いて変調器１７で直
角２相平衡変調するのが最も効率的である。従って、色
信号のサイドバンドを非線形的に低レベルの時ほど強調
するクロマエンファシスは、クロマエンファシス回路１
８を、変調器１７で低域変換色信号に変調した後に配置
することで実現することができる。

【００１７】一方、再生時にテープから再生された低域
変換色信号は、隣接クロストーク成分を含んでいる。こ
の隣接を含んだ低域変換色信号を非線形回路を有するク
ロマディエンファシス回路で処理した場合、隣接クロス
トーク成分で非線形回路が誤動作してしまうので、クロ
マエンファシス特性を得ることができなくなってしま
う。そこで、再生色信号処理回路３１で隣接クロストー
ク成分を除去し、変調器３２でfsc帯の搬送色信号に変
調した後にクロマディエンファシス回路３３を配置する
ことで、クロマディエンファシス特性を実現することが
できる。

【００１８】以上説明したように、ＶＴＲの映像信号処
理をデジタル信号処理回路で構成し、記録時のクロマエ
ンファシス回路１８を、色信号を低域変換した後で、か
つＦＭ輝度信号と加算する前に配置し、再生時のクロマ
ディエンファシス回路３３を、再生された低域変換色信
号を再生色信号処理を行い搬送色信号に変換した後に配
置するように構成することで、外部から入力された映像
信号はもとより、カムコーダーのカメラ部からの輝度信
号と色差信号からなるデジタルインターフェースにも対
応することができる。

【００１９】次に、図２はクロマエンファシス回路１８
の具体的実施例を、また図３はその特性の一例を示す。
図２において、５１はクロマエンファシス回路１８の入
力端子、５２は遅延回路、５３はトラップ回路、５４は
リミッタ回路、５５は演算回路、５６は出力端子であ
る。トラップ回路５３において、５７、５８は遅延回
路、５９、６０、６１は係数回路、６２、６３、６４、
６５は演算回路である。遅延回路５７、５８をＺ~¹と
し、係数回路５９をＫ₁、係数回路６０をＫ₂、係数回路
６１をＫ₃とすると、トラップ回路５３の伝達関数は次
式で表される。

【００２０】Ｇ(Ｚ)＝(１−Ｋ₃Ｚ~¹＋Ｚ~²)／(１−Ｋ₁
Ｚ~¹＋Ｋ₂Ｚ~²) 遅延回路５７、５８の遅延時間と、係数回路５９、６
０、６１の係数を所望の値に設定することで、トラップ
回路の特性を設定することができる。従って、トラップ
回路の共振周波数を、低域変換色信号の中心周波数であ
るflsc（８ミリＶＴＲの場合、ＮＴＳＣで約７４３ＫＨ
ｚ）に設定することで、入力端子５１から入力された低
域変換色信号からトラップ回路５３で中心周波数の成分
を除去したサイドバンド信号を得ることができる。この
信号をリミッタ回路５４で非線形特性をもたせ遅延回路
５２で遅延時間合わせした入力信号に演算回路５５で加
算することで、出力端子５６には図３に示すように入力
レベルに応じた特性を得ることができる。

【００２１】次に、図４は、クロマエンファシス回路１
８とクロマディエンファシス回路３３を記録と再生で兼
用化した場合、およびＮＴＳＣ／ＰＡＬで兼用化した場
合の具体的実施例を示す。図４において図２と同じ部分
は同一符号を付け説明を省略する。７６は記録／再生の
制御信号入力端子であり、７５はＮＴＳＣ／ＰＡＬの制
御信号入力端子である。記録時は入力端子５１から入力
される信号は低域変換色信号であるため、トラップ回路
５３の共振周波数はＮＴＳＣの場合約７４３ＫＨｚ、Ｐ
ＡＬの場合７３２ＫＨｚに設定する必要がある。これに
対して、再生時は入力端子５１から入力される信号は搬
送色信号であるため、トラップ回路５３の共振周波数は
ＮＴＳＣで約３.５８ＭＨＺ、ＰＡＬで約４.４３ＭＨｚ
に設定する必要がある。そこで、まず記録時と再生時で
共振周波数が大きく異なるので遅延回路６６と６７およ
び遅延回路６９と７０を設け、これらを制御信号入力端
子７６からの記録／再生の制御信号で切り替え、さらに
ＮＴＳＣとＰＡＬで異なる周波数に設定するため、７６
からの記録／再生の制御信号と７５からのＮＴＳＣ／Ｐ
ＡＬの制御信号を論理回路７７で論理をとり、係数回路
５９、６０、６１に設けられたスイッチ回路７２、７
３、７４を制御することで、各モードに応じた共振周波
数を有するトラップ特性を実現することができる。ま
た、記録時はサイドバンドの強調特性を、再生時はサイ
ドバンドの抑圧特性を行うために、７６からの記録／再
生の制御信号によりリミッタ回路５４の特性を切り替え
ることで、図５に示した記録時のクロマエンファシス特
性および再生時のクロマディエンファシス特性を実現す
ることができる。

【００２２】以上の実施例は、記録媒体として磁気テー
プを用いる磁気記録再生装置の場合を述べたが、本発明
はこれに限定されることなく、磁気ディスク、光ディス
ク、半導体メモリなど各種の記録媒体を用いる記録再生
装置に適用できることは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、映像信号処理をデジタ
ル信号処理回路を含んで構成し、記録時のクロマエンフ
ァシス回路を色信号を低域変換した後で、且つ、輝度信
号と加算する前に配置し、再生時のクロマディエンファ
シス回路を再生された低域変換色信号を搬送色信号に変
換した後に配置して構成した。また、クロマエンファシ
ス回路とディエンファシス回路およびこれに用いるトラ
ップ回路を、記録再生で兼用し、さらに信号方式の異な
るＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式に対応して設定する手段を
設けた。この構成により、全てデジタル化して集積で
き、特性ばらつきのない高精度のクロマエンファシス特
性を有した記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録再生装置の一実施例であるカムコ
ーダの信号処理システム構成図である。

【図２】図１の実施例におけるクロマエンファシス回路
の一例を示す図である。

【図３】図２で示したクロマエンファシス回路の特性図
である。

【図４】図１の実施例におけるクロマエンファシス／デ
ィエンファシス回路を記録／再生で兼用化した一例を示
す図である。

【図５】図４で示したクロマエンファシス／ディエンフ
ァシス回路の特性図である。

【図６】従来の８ミリＶＴＲ規格における記録信号の周
波数多重を説明する図である。

【図７】従来技術で実現していたクロマエンファシス回
路の特性を説明する図である。

【符号の説明】

１…カメラブロック、３、２６、２９…ＡＤ変換器、１５、１９、３４、３５…Ｄ／Ａ変換器、１８…クロマエンファシス回路、３３…クロマディエンファシス回路、５３…トラップ回路、５４…リミッタ回路、５２、５７、５８…遅延回路、５９、６０、６１…係数回路、５５、６２、６３、６４、６５…演算回路、７５、７６…制御信号入力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺克行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者茂呂栄治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 (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号処理回路によりＦＭ変調した輝度
信号と低域変換した色信号とを加算し、記録媒体上に記
録及び再生する記録再生装置において、前記映像信号処理回路は、デジタル信号処理回路を含ん
で構成され、記録時には、低域変換した後でかつ輝度信号と加算する
前の色信号について、そのサイドバンド信号を強調する
サイドバンド強調手段を有し、再生時には、再生信号を搬送色信号に変換した後の色信
号について、そのサイドバンド信号を抑圧するサイドバ
ンド抑圧手段を有することを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】前記記録時のサイドバンド強調手段と、前
記再生時のサイドバンド抑圧手段は、いずれもトラップ
回路とリミッタ回路と演算回路とを備えて構成されたこ
とを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】前記記録時のサイドバンド強調手段と、前
記再生時のサイドバンド抑圧手段は、共通のトラップ回
路と共通のリミッタ回路と共通の演算回路とを備えて構
成されるとともに、記録時と再生時との動作を切り替え
る記録再生切り替え手段を具備したことを特徴とする請
求項２記載の記録再生装置。
【請求項４】映像信号の信号方式に応じて、前記トラッ
プ回路の共振周波数特性を選択し設定する信号方式設定
手段を有したことを特徴とする請求項２または３記載の
記録再生装置。