JPS63125070A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）などに用い
て非線形プリエンファシス、非線形ディエンファシスを
行う映像信号処理装置に関するものである。

従来の技術 近年のＶＴＲにおいては、記録時に小振幅の高酸成分を
強調する非線形プリエンファシスを行い、再生時に記録
時と逆特性の非線形ディエンファシスを行うことにより
、信号成分を劣化させることなく記録再生過程で混入す
る雑音を低減する技術が用いられている。

従来の非線形プリエンファシス回路はたとえば第２図の
ように構成され、抵抗１０３，１０７、コンデンサ１０
２．１０４、ダイオード１０５゜１０６から成る。入力
端子１０１から出力端子１０日までの周波数特性は、第
３図に示すごと（ダイオード１０５，１０６の非線形特
性によって入力振幅が小さいほど高域成分を大きく強調
する特性を実現している。

一方再生時の非線形ディエンファシス回路は、第４図に
示すごとく、実際上利得が無限大と見なせるオペアンプ
１）０と、第２図に示したものと同じ非線形プリエンフ
ァシス回路１）１とにより構成され、非線形プリエンフ
ァシス回路１）１をフィードバックループに挿入するこ
とにより、入力端子１０９から出力端子１）２までの特
性が非線形プリエンファシスと逆特性となっている（た
とえば、「ホームＶＴＲ入門」　（横山他著、コロナ社
、昭和５６年）、ｐ１５４．ｐ１６２）。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のアナログ回路による構成では、半導体
集積化することができず個別部品を必要とするばかりで
はなく、回路素子のバラツキなどにより特性が安定しな
いなどの問題点を有していた。

本発明は上記問題点に着目し、全回路を半導体集積化す
ることができ、また特性のバラツキが生じないよう、デ
ィジタル信号処理により非線形プリエンファシス、およ
びこれと逆特性の非線形ディエンファシスを行う映像信
号処理装置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 上記問題点を解決するため本発明の映像信号処理装置は
、入力信号を所定期間遅延する第１の遅延回路と、前記
人力信号と第１の遅延回路の出力との差を得る減算回路
と、この減算回路の出力を一方の入力とする第１の加算
回路と、第１の加算回路の出力を入力とする第１．およ
び第２の非線形入出力回路と、第１の非線形入出力回路
の出力を所定期間遅延し前記第１の加算回路の他の入力
とする第２の遅延回路と、前記入力信号と前記第２の非
線形入出力回路の出力とを加算する第２の加算回路とを
備え、記録時と再生時とで前記第１゜および第２の非線
形入出力回路の入出力特性が異なるよう構成されたもの
である。

作用 上記の構成はすべてディジタル回路により構成すること
ができるため、全回路を半導体集積化することができ、
また回路のバラツキによる特性の変化が生じず、安定な
動作をする。さらに、記録時と再生時とで第１．および
第２の非線形入出力回路の入出力特性を変えることによ
り、非線形プリエンファシスとしても、またこれと完全
に逆特性の非線形ディエンフアシスとしても動作する。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の映像信号処理装置の一実施例の構成図
である。第１図において、入力端子１から標本化され数
ビットに量子化されたディジタル映像信号が入力される
。入力された信号を遅延回路２において１標本化期間だ
け遅延し、減算回路３にて入力信号から差し引く、この
信号は加算回路４の一方の入力端子に入力される。

ここで、スイッチ６およびスイッチ１）は、記録再生切
換信号１４によって制御され、記録の時には上側に、再
生の時には下側に接続されるものとする。

したがって記録時においては、加算回路４の出力は非線
形入出力回路７を経て遅延回路５において１標本化期間
だけ遅延され、加算回路４のもう一方の入力端子へ帰還
されるとともに、いっぽうでは加算回路４の出力は、非
線形入出力回路９を経て加算回路１２において入力端子
１からの入力信号と加算され、出力端子１３から出力さ
れる。

また再生時においては、非線形入出力回路７および非線
形入出力回路９に代って、それぞれ非線形入出力回路８
および非線形入出力回路１０が使用される。

ここで非線形入出力回路？、８，９．および１０は、入
力信号振幅に応じて非線形に決る係数を入力信号に乗じ
た出力を得るものであって、たとえばＲＯＭによって構
成される。

このように構成したことにより、入力端子１から加算回
路４の出力に至る系は高域通過フィルタ特性となり、そ
の周波数特性は非線形入出力回路７、あるいは８の入出
力比、すなわち非線形入出力回路の入力信号振幅に応じ
て非線形に決る係数によって通過帯域が変化する。

さて記録時において、非線形入出力回路９の入出力特性
は、振幅が小さいほど大きな係数を乗じて出力する特性
とすることにより、出力端子１３より得られる信号は入
力振幅が小さいほど高域成分を大きく強調する特性、す
なわち非線形プリエンファシス特性が実現できる。しか
も、強調する帯域を決める非線形入出力回路７と強調す
る量を決める非線形入出力回路９の非線形入出力特性を
、個別に任意に設定できるという特徴を有している。

ここで、この記録時の動作を数式で表現することを考え
る。非線形な動作をするため、線形なディジタルフィル
タのように２変換の形態で表現できないことに注意しな
ければならない。

いま、時刻ｎにおいて入力端子ｌより入力される入力信
号をＸ。、出力端子１３より出力される信号をｙｏ、加
算回路４の出力信号をｕｎｓこのｕ、に対する非線形入
出力回路７による係数をａｎ、非線形入出力回路９によ
る係数をｂｎとしたとき、 ７　ｎ　−Ｘ　ｎ　＋　ｂ　ｎ　ｕ　ｏ””・・＋１ｊ
ｕｎ　”ｘｎ　−ｘｎ−１＋ａｎ−１ｕｎ−１……（２
）＋１）、（２）式より、 ｙ、、−（Ａ、）Ｘｎ −ｂｎ　　（ａｎ−１／ｂｎ−１”　１）　　ｘｏ−１
＋（ａｎ−ｓ　　ｂｎ　／　ｂｎ−＋　）　　７１−１
　−−１３１またａｎ、ｂｎはｕｎの関数であるため、
ａ、冒ａ　（ｕ　ｎ　）　　　　　　　　　　・・・・
・・（４）ｂｎ−ｂ　（ｕｎ）　　　　　　　　　　−
−（５１と表すことができる。

さて次に、再生時の動作について述べる。

再生時にはスイッチ６およびスイッチ１）は、記録再生
切換信号１４によって下側に接続され、このため非線形
入出力回路８．および１０が選択される。いま、時刻ｎ
において入力端子ｌより入力される入力信号をｙｎ、出
力端子１３より出力される信号をｘｎ、加算回路４の出
力信号をＵｎｌこのＵｎに対する非線形入出力回路８に
よる係数をＡ。、非線形入出力回路１０による係数をＢ
ｎとしたとき、 ｘｎ＝ｙｎ＋ＢｏＵｎ　　　　　　　　・・・・・・（
６）Ｕｎ＝ｙｎ−ｙ、−、＋Ａｎ−、Ｕｎ−，−−−−
・・１７１（６）、（７）式より、 ｘｎ＝　（１＋Ｂ、）７゜ −Ｂｎ　（Ａｎ、／Ｂｎ、＋１）　　ｙｎ−。

＋（Ａｎ−１Ｂ、／Ｂｎ−、）！、、　・旧・−＋８１
またＡｎ、ＢｎはＵｎの関数であるため、Ａｎ−Ａ　（
Ｕｎ）　　　　　　　　　　−・・・・−（９１Ｂｎ＝
ｍＢ（Ｕｎ）　　　　　　　　　・旧・・ｏＩと表すこ
とができる。

ところで、再生時には、記録時の非線形プリエンファシ
ス特性と逆特性の非線形ディエンファシス特性とする必
要がある。すなわち、（３）式で表される３’ｎが入力
されたときｘｎが出力されなければならない、（３）式
より、 ・・・・・・叩 （８）式と０１）式のｙｏ、ｙｎ、およびｘｎの係数を
等しいとおくと、 Ａ、−（ａｎ　＋ｂｎ）／　（Ａｎ）−・・・・・１）
５Ｂ、−−ｂｎ／　（Ａｎ）　　　　　　・−・−・（
＋３１という条件が必要なことがわかる。

ここで０８式、０１式を成立させつつ、＋９１．０＠式
のようにＡｎ、ＢｎをＵ。の関数とするためには、再生
時のＵｎとａ。、ｂｎの関係を知らなければならない、
ａ、、ｂｎは（４１，＋５１式に示すように記録時のｕ
ｎの関数であるため、Ｕｎと再生時のＵｎとの関係がわ
かれば、結果的にＵｎとＡｎ。

Ｂ、の関係を知ることができる。ｕｎとＵ。の関係は、
（１），（６１および１式より知ることができ、次式の
ようである。

Ｕｎ−（Ａｎ）ｕｎ　　　　　　、、、、、、Ｑ４）以
上をまとめると、添字の。を省略して、非線形入出力回
路８．１０の入力信号をＵ、またこのＵに対する非線形
入出力回路８による係数をＡ　（ｕ）、非線形入出力回
路１０による係数をＢ　（ｕ）としたとき、Ａ（ｕｌ、
　Ｂ（ｔｌｌばＵをパラメータとして、Ａ（ｕｌ １　＋　ｂ　（ｕｌ ｕ−（Ａ（ｕｌ）　　・Ｕ を満たすよう設定すれば、記録時の非線形プリエンファ
シス特性とは完全に逆特性の非線形ディエンファシスを
実現することができる。

以上説明したように、本実施例はディジタル処理により
非線形プリエンファシス、およびこれと完全に逆特性の
非線形ディエンファシスを実現することができ、すべて
ディジタル回路により構成される。

発明の効果 以上のように、本発明の映像信号処理装置によれば、全
回路を半導体集積化することができ、また特性のバラツ
キが生じない、ディジタル信号処理による非線形プリエ
ンファシス、およびこれと完全に逆特性の非線形ディエ
ンファシスを行うことができる。しかも非線形エンファ
シス特性は、強調する帯域を決める非線形特性と強調す
る量に対する非線形特性を、個別に任意に設定できると
いう特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の映像信号処理装置の一実施例の構成図
、第２図は従来の非線形プリエンファシス回路の構成図
、第３図は非線形ブリエンファシスの動作説明図、第４
図は従来の非線形ディエンファシス回路の構成図である
。 ２．５・・・・・・遅延回路、３・・・・・・減算回路
、４゜１２・・・・・・加算回路、６．１）・旧・・ス
イッチ、７゜８．９．１０・・・・・・非線形入出力回
路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 第３図 凧液敷 第　４ｒｌｌＪ ｌｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を所定期間遅延する第１の遅延回路と、
   前記入力信号と第１の遅延回路の出力との差を得る減算
   回路と、この減算回路の出力を一方の入力とする第１の
   加算回路と、第１の加算回路の出力を入力とする第１、
   および第２の非線形入出力回路と、第１の非線形入出力
   回路の出力を所定期間遅延し前記第１の加算回路の他の
   入力とする第２の遅延回路と、前記入力信号と前記第２
   の非線形入出力回路の出力とを加算する第２の加算回路
   とを備え、記録時と再生時とで前記第１、および第２の
   非線形入出力回路の入出力特性が異なることを特徴とす
   る映像信号処理装置。
2. （２）記録時における第１、および第２の非線形入出力
   回路の入力振幅をｕとしたとき、それぞれの出力振幅が
   ｕの関数として、ａ（ｕ）・ｕ、ｂ（ｕ）・ｕで表され
   るとし、また再生時における第１、および第２の非線形
   入出力回路の入力振幅をＵとしたとき、それぞれの出力
   振幅がＵの関数として、Ａ（ｕ）・Ｕ、Ｂ（ｕ）・Ｕで
   表されるとしたとき、Ａ（ｕ）、Ｂ（ｕ）はｕをパラメ
   ータとして、Ａ（ｕ）＝〔ａ（ｕ）＋ｂ（ｕ）〕／〔１
   ＋ｂ（ｕ）〕Ｂ（ｕ）＝ｂ（ｕ）／〔１＋ｂ（ｕ）〕 Ｕ＝〔１＋ｂ（ｕ）〕・ｕ を満たすよう設定されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の映像信号処理装置。