JPS631283A - 磁気記録再生装置 - 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］ この発明は、記録可能帯域内における信号記録密度を高
め、再生帯域の広帯域化を図った磁気記録再生装置に関
する。

［従来の技術］ 家庭用のビデオテープレコーダには、１／２インチ幅の
ビデオテープを使用するものや８ミリ幅のビデオテープ
を使用するものなど種々あるが、フォーマット上の多少
の相異はあるにしても、低域変換色信号と周波数変調輝
度信号を周波数多重記録する方式が基本となる。そして
、家庭用ビデオテープレコーダの大半が、音声信号のハ
イファイ記録が当たり前のこととされた今日、画質のハ
イファイ化への指向が高まりつつあり、既に輝度信号の
記録帯域を拡張するハイバンド方式やホワイトクリップ
レベルを拡大する方式等の画質改善提案がなされている
。特にホワイトクリップレベルを拡大する方式は、従来
機との互換性が完全に保たれるため、録画済みの磁気テ
ープの貸し借りが自由であり、規格変更にともなうユー
ザ側の混乱を回避することができる等の利点を有してい
るため、今後の普及発展に期待が集まっている。

ところで、周知のごとく、ＮＴＳＣ方式カラー複合映像
信号の周波数スペクトラムは、輝度信号の周波数成分が
１５．７５ｋＨｚの水平走査周波数ｆＨの高調波を中心
にフレーム周波数３０Ｈｚの間隔て側帯波成分が分布し
ており、色信号成分は、この側帯波成分の隙間に入り込
んでいる。このため、第５図に示す従来の磁気記録再生
装置ｌは、ライン入力端子２に印加された複合カラー映
像信号を、くし状のが波特性をもつくし形フィルタ３に
より輝度信号と色信号に分離することができる。低域ろ
波回路４を通した輝度信号は周波数変調回路５にて周波
数変調され、また帯域が波回路６を通した色信号は周波
数変換回路７により低域変換されたのち、混合器８にて
混合されて磁気ヘッド９に供給される。ＶＨＳ方式の場
合、内外共通のフォーマットに従い、周波数変調された
輝度信号はシンクチップが３．４ＭＨｚ、ホワイトピー
クが４．４ＭＨｚであり、低域変換色信号の搬送周波数
は６２９ｋＨｚに設定される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の磁気記録再生装置ｌは、ホワイトクリップレ
ベルを拡大することにより、画質改善を図る場合、所定
のフォーマットに従って規格化された輝度信号の記録帯
域と色信号の記録帯域には、−切変更を加えな、いため
、輝度信号の記録可能帯域は低域が波回路４により２．
８ＭＨ２に抑えである。このため、ホワイトクリップレ
ベルの拡大にともない画像の再現性は高めることができ
るものの、水平解像度については数値に現れる向上は期
待できず、水平解像度２２６本の制均内での画質向上に
とどまらざるをえなかった。また仮に、実質的な記録可
能帯域である２、８ＭＨｚの枠を無理に拡張した場合に
は、輝度信号が低域変換色信号の信号帯域内に侵入して
しまう結果、輝度信号が色信号として復調され、無彩色
部分に色がつく、いわゆるクロスカラーが発生して画質
を大幅に損なう等の問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決したものであり、水平走
査周波数ごとに周波数成分が単峰状に分布する輝度信号
に色信号が周波数インターリーブされた映像信号につい
て、周波数変調した輝度信号と低域変換した色信号を周
波数多重して形成した信号を、磁気記録媒体を媒体とし
て記録又は再生する磁気記録再生回路と、首記輝度信号
の周波数スペクトラムのうち、空白となっている水平走
査周波数の半分の整数倍の周波数帯に、前記磁気記録再
生回路が有する輝度信号の記録可能帯域外にはみ出る高
域成分を低域変換してはめ込み、このはめ込みがなされ
た輝度信号を信号記録時に前記磁気記録再生回路に供給
する広帯域記録手段と、この広帯域記録手段により前記
記録可能帯域内にはめ込み記録された輝度信号の高域成
分を、信号再生時に記録時とは逆の操作により高域変換
して元の周波数帯域に復元させる広帯域再生手段と、前
記低域変換に必要な低域変換用信号と前記高域変換に必
要な高域変換用信号を、それぞれ映像信号に含まれる同
期信号を奇数の１／２の逓゛倍比でもって逓倍して形成
する逓倍回路と、これらの逓倍回路を前記低域変換時及
び高域変換時とも同一のカラーフレーム周期でもってリ
セットするリセット回路とから構成したことを特徴とす
る。

［作用］ この発明は、磁気記録再生回路の記録可能帯域からはみ
出してしまう輝度′信号の高域成分を、記録可能帯域内
の輝度信号の周波数スペクトラムの隙間にはめ込み記録
し、限られた記録可能帯域内での信号記録密度を、高め
、かつ信号再生時には、低域変換によりはめ込み記録さ
れた輝度信号の高域成分を高域変換して元の信号帯域に
戻し、再生帯域の広帯域化を可能とし、さらに低域変換
と高域変換に用いる変換用信号か位相ずれを引き起こす
ことのないよう、変換用信号を形成する逓倍回路をカラ
ーフレーム周期でもってリセットし、記録時と再生時と
で両変換用信号の位相−致を図る。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１図ないし第４図
を参照して説明する。第１．２図は、それぞれこの発明
の磁気記録再生装置の一実施例を示す回路構成図及び要
部回路図、第３図は、第１図に示した回路各部の信号の
周波数スペクトラムを示す図、第４は、第１図に示した
リセット回路各部の信号波形図である。

第１図中、磁気記録再生装置１１は、磁気記録しようと
する映像信号のうち、フォーマット上の理由から磁気記
録再生回路１２の記録可能帯域からはみ出してしまう輝
度信号の高域成分を、記録可能帯域内の輝度信号の周波
数スペクトラムの隙間に、はめ込み記録する構成をとる
。すなわち、水平走査周波数ｆＨの高調波を中心にフレ
ーム周波数の間隔で分布する輝度信号について、適当な
中域周波数ｆａ（例えば、１．５ＭＨｚ）以上で、記録
可能帯域の上限周波数ｆｂ（例えば、２．８ＭＨｚ）と
目標再生周波数ｆｃ（例えば、４．１Ｍ　Ｉ−１ｚ　）
の間に存在する高域成分を、空白となっている水平走査
周波数ｆＨの半分の整数倍の周波数帯にはめ込み記録す
るものである。

映像信号の入力端子であるライン入力端子２には、輝度
信号と色信号を分離するためのくし形フィルタＩ３が接
続されており、第３図（Ａ）に示すごとく周波数インタ
ーリーブされた輝度信号と色信号を、隣合う水平走査線
間の相関の有無を利用して分離する。くし形フィルタ１
３としては、■水平走査周期（ＩＨ）の信号遅延を行う
Ｉ　Ｈ遅延素子＋３ａとこれを迂回する信号線１３ｂと
を、輝度信号分離用の加算器＋３ｃと色信号分離用の減
算ＴＡ　ｌ　３　ｄにそれぞれ接続したものが用いられ
る。加算器１３ｃには低域が波回路１４が接続してあり
、また減算器１３ｄには帯域が波回路１５と低域が波回
路１６が接続しである。

帯域が波回路Ｉ５は、ろ波中心が色副搬送波と同周波数
の３．５８ＭＨｚとされており、そのろ波出力は磁気記
録再生回路１２に供給される。低域１戸波回路１４と１
６は、それぞれ４　、　１　ＭＨｚと１．５ＭＨｚのが
波帯域を有し、輝度信号とその垂直輪郭成分は別個にが
波される。このため、両が波回路１４．１６のが波出力
は、加算器Ｉ７にて加算され、垂直輪郭成分を加えた輝
度信号が、広帯域記録手段としてのサンプル・ホールド
回路１８に供給される。

サンプル・ホールド回路１８は、水平走査周波数ｆＨの
Ｎ倍のサンプリング周波数ｆｓで輝度信号をサンプル・
ホールドするものであり、この実施例では、Ｎ＝２ｎ＋
０．５　（ただし、ｎは整数）とし、ｎ＝１８０に選ん
である。このため、ｌ５−３６０．５　ｆ　Ｈ（５，６
７ＭＨｚ）となる。加算器１７の出力である輝度信号を
、この水平走査周波数ｆ　ｏのＮ倍のサンプリング周波
数ｆｓでサンプリングすると、サンプリング定理として
よく知られているように、原信号のほかに原信号とサン
プリングクロブタ信号の周波数の和と差の周波数成分を
もつ折り返し信号が発生する。この場合、折り返し中心
周波数がＮ／２＝１８０．２５　ｒ　Ｈであるため、差
の周波数成分のうち、磁気記録再生回路１２の記録可能
帯域内に折り返された周波数成分は、原信号の１８０ｆ
Ｈ以下の周波数帯域のスペクトラム成分の各隙間にはめ
込まれ、第３図（Ｂ）、（Ｃ）に示したように、記録可
能帯域外の輝度信号の高域成分（ｒ　ｂ　−ｒ　ｃ　）
が、記録可能帯域内の周波数成分にインターリーブされ
ることになる。

なお、サンプル・ボールド回路１８のサンプリングクロ
ック信号は、ライン入力端子２に接続した同期分離回路
１９の出力を、位相ロックドループ回路を用いた倍周回
路２０により７２１倍し、さらに分周回路２１によりＩ
／２分周したものを用いるようにしている。ここでは、
倍周回路２０と分周回路２１が、特許請求の範囲に記載
した奇数の１／２の逓倍比をらつ逓倍回路に相当し、サ
ンプリングクロック信号が高域変換用信号となる。

サンプル・ホールド回路１８は、記録可能帯域外の不要
信号成分を除去するだめの低域か波回路２２を介して、
磁気記録再生回路１２に接続しである。ここにいう磁気
記録再生回路１２は、従来技術の説明で触れた輝度信号
の周波数変調回路５や色信号の周波数変換回路７或は磁
気ヘッド９等を含む包括的な呼称であり、従来の同種の
回路との互換性があるため、その具体的構成の説明は割
愛しである。

一方、再生系についても１、輝度信号と色信号を分離し
て取り出すまでの処理過程は、従来回路と同様であり、
これらの処理回路を包括して磁気記録再生回路１２に含
めて扱うのは、記録系と同じである。磁気記録再生回路
１２から出力される輝度信号と色信号のうち、色信号は
、後述する広帯域化処理を受けた輝度信号との混合を行
う混合器２３に供給される。磁気記録再生回路１２から
出力された輝度信号は、記録系に用いたのと同じくＩ　
Ｈ遅延素子２４ａと信号線２４ｂを有するくし形フィル
タ２４に供給される。このくし形フィルタ２４の場合、
加算器２４ｃは、輝度信号そのものを取り出すためのも
のであり、減算器２４ｄは、垂直相関のない垂直輪郭成
分と１水平走査周期ごとに位相が反転する輝度信号の高
域成分を取り出すためのものである。このため、加算器
２４ｃには磁気記録再生回路１２の記録可能帯域とおな
じ２．８ＭＨｚのが波帯域をもつ低域が波回路２５が接
続してあり、減算器２４ｄには、ｆ波帯域が１．５Ｍｆ
−１ｚの垂直輪郭成分抽出用の低域が波回路２６と記録
時に折り返された輝度信号の高域成分を抽出する帯域が
波回路２７が接続しである。

帯域が波回路２７は、この実施例では、１．５から２．
８ＭＨｚのが波帯域を有するものを用いており、前記折
り返し周波数成分のみを抽出する。

そして、この帯域が波回路２７には、折り返しを復元す
るための周波数変換回路２８が接続しである。周波数変
換回路２８は、帯域が波回路２７のネ 出力に前記サンプリング周波数と同じ３６０．５ｆＨの
周波数をもつパイロット信号を混合し、このパイロット
信号に対しビート周波数の和と差からなる周波数成分を
形成するものである。この実施例では、搬送波成分が抑
圧される平衡変調回路が用いられる。この周波数変換回
路２８に用いられるパイロット信号は、磁気記録再生回
路１２の輝度信号出力から同期分離回路２９が分離した
水平同期信号を、倍周回路３０と分周回路３１を用いて
３６０．５倍したものであり、周波数変換にともなって
生ずるビート周波数の差の成分が、面述の高域成分を折
り戻した周波数分布をとるため、記録時にはめ込まれた
輝度信号の高域成分は、正確に元の周波数帯域に復元さ
れ、実質的な高域変換が行われる。ここでは、倍周回路
３０と分周回路３１が、特許請求の範囲に記載した逓倍
回路に相当し、パイロット信号が低域変換用信号となる
。

上記周波数変換回路２８には、周波数変換にともなって
生ずるビート周波数の差の成分のみを抽出するための帯
域が波回路３２が接続しであるが、この実施例では、２
３から４　、　１　ＭＨｚのろ波帯域をａする帯域が波
回路３２が用いられ、周波数変換にとらない発生したビ
ート周波数の和の成分は取り除かれる。混合器２３は、
低域ろ波回路２５と２６及び帯域が波回路３２に接続さ
れており、これらのが波回路２５，２６．３２の出力は
、混合器２３にて混合され、アンプ回路３３を介してラ
イン出力端子３４に供給される。

なお、帯域が波回路２７１周波数変換回路２８および帯
域が波回路３２等が、広帯域再生手段を構成する。

ところで、記録系の分周回路２１と再生系の分周回路３
１は、カラーフレーム周期のリセットパルスを出力する
リセット回路４０により、共通にリセットする構成とし
である。このリセット回路４０は、信号記録時と信号再
生時とで切り替わる切り替えスイッチ４１により、それ
ぞれ同期分離回路【９と２９に選択的に接続されるよう
になっており、同期分離回路１９．２９にて分離された
同期信号にもとづいてカラーフレーム周期のりセントパ
ルスを形成する。この実施例に用いたリセット回路４０
は、第２図に示したように、同期分離回路１９又は２９
にて分離された同期信号から水平と垂直の同期信号を分
離する水平・垂直分離回路４２と、この水平・垂直分離
回路４２に接続され水平同期信号を１／２分周する１／
２分周回路４３及び水平同期信号と垂直同期信号にもと
づいてフレームパルスを形成するフレーム！（ルス発生
回路４４と、１／２分周回路４３の出力とフレームパル
ス発生回路４４の出力の論理積からリセットパルスを形
成するナントゲート回路４５とから構成される。このリ
セット回路４０の各部の信号波形は、第４図に示した通
りであり、ナントゲート回路４５から得られるリセット
パルスとしては、水平・垂直分離回路４２にて分離され
た水平同期信号と同じパルス幅のものが得られる。

ところで、磁気記録再生回路１２の信号記録時には、同
期分離回路１９が分離した水平同期信号にもとづくリセ
ットパルスにより分周回路２Ｉがリセットされ、磁気記
録再生回路Ｉ２の信号再生時には、同期分離回路２９が
分離した水平同期信号にもとづくリセットパルスにより
分周回路３Ｉがリセットされる。このため、輝度信号の
高域成分を低域変換するサンプル・ホールド回路１８と
低域変換された高域成分を高域変換する周波数変換回路
２８は、水平同期信号にもとづいて形成された同じカラ
ーフレーム周期のリセットｌ（ルスを位相基準として動
作することになる。従って、信号記録時と信号再生時と
で変換用信号の位相の不一致にもとづく変換誤差は発生
せず、信号記録時に低域変換された高域成分を、高域変
換によりきれいに元の信号帯域に戻すことができる。

このように、磁気記録再生装置１１は、磁気記録再生回
路Ｉ２がもつフォーマット上の記録可能帯域外にはみだ
す輝度信号の高域成分を、記録可能帯域内に低域変換さ
せるため、サンプル・ホールド回路Ｉ８を設け、サンプ
リング周波数ｒｓを記録可能帯域の上限周波数ｆｂの約
２倍に設定し、必要とする信号（ｆｂ＝ｆｃ）が記録可
能帯域内に折り返されるようにし、同時に、折り返され
た高域成分が記録可能帯域内の輝度信号に周波数インタ
ーリーブされるような数値関係をもたせたので、記録可
能帯域内での信号密度を再生系の負担を最も軽微に抑え
ることのできる方法で、十分高めることができ、元来サ
ンプリング手法では不要視されていた折り返し信号を、
有効活用することで、従来フォーマット上の制約から困
難であった映像信号を、巧妙に広帯域記録することがで
きる。

さらにまた、磁気記録再生装置１１は、広帯域記録され
た映像信号について、再生系に設けたサンプリング周波
数ｒｃと同周波数のパイロット信号を用いる周波数変換
回路２８が、輝度信号の高域成分を低域変換により折り
戻したあと、帯域が波回路３２により不要成分を除去す
る構成としたから、記録時に記録可能帯域内に折り返し
ておいた高域成分を、きわめて簡潔かつ正確に折り戻す
ことができ、高水平解像度に結び付いた広帯域再生が可
能であり、また高域変換用信号と低域変換用信号を形成
する逓倍回路を、共通のリセット回路４０にてリセット
するようにしたから、周波数変換利用して記録・再生帯
域の広帯域化を図る上での変換誤差を良好に抑えること
ができる。

なお、輝度信号の高域成分を折り返し記録した磁気テー
プ等の磁気記録媒体は、折り返し記録された高域成分を
仮に折り戻すことなく再生した場合においても、高域成
分は水平走査周波数ｆｏの半分の整数倍であるため、単
独で視覚を刺激する顕著な影響を及ぼすことはなく、こ
のため従前の磁気記録再生装置１等によっても、何ら支
障なく再生可能である。また、従前どおりの方法で記録
された磁気テープ等であっても、この磁気記録再生装置
ＩＩによれば同等の再生が可能である。従って、磁気記
録再生装置１１は従来機との互換性を一切損なうことな
く使用することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明は、磁気記録しようとす
る映像信号のうち、磁気記録再生回路の記録可能帯域か
らはみ出してしまう輝度信号の高域成分を、記録可能帯
域内の輝度信号の周波数スペクトラムの隙間に、はめ込
んで記録し、限られた記録可能帯域内での信号記録密度
を高め、再生帯域の広帯域化を可能にする構成としたか
ら、記録可能帯域内での信号密度を再生系の負担を最も
軽微に抑えることのできる方法で、十分高めることがで
き、従来機を使用しているユーザに混乱を招くフォーマ
ットの変更をともなうことなく、記録可能帯域を拡張し
たのに等しい効果をもつ広帯域記録が可能となり、さら
に磁気記録再生回路の記録可能帯域内にはめ込み記録さ
れた輝度信号の高域成分を、信号再生時に記録時とは逆
の操作により高域変換し、元の周波数帯域に復元して再
生する構成とすることにより、記録時に記録可能帯域内
にはめ込み記録しておいた高域成分を、余分な信号が派
生する余地を与えることなく、簡潔にしかも正確に元の
周波数帯に復元させることができ、高水平解像度に結び
付く広帯域再生が可能であり、さらにまた低域変換用信
号と高域変換用信号を形成する逓倍回路を、同期信号に
もとづいて形成された同じカラーフレーム周期のリセッ
トパルスによりリセットする構成としたから、カラーフ
レーム周期のリセットパルスを位相基準として低域変換
と高域変換が可能であり、両変換用信号の位相の不一致
にもとづく変換誤差を排し、信号記録時に低域変換され
た高域成分を高域変換によりきれいに元の信号帯域に戻
すことができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は、それぞれこの発明の磁気記録再生装置の
一実施例を示す回路構成図及び要部回路図、第３図は、
第１図に示した回路各部の信号の周波数スペクトラムを
示す図、第４は、第１図に示したリセット回路各部の信
号波形図、第５図は、従来の磁気記録再生装置の一例を
示す回路構成図である。 ！１．．．磁気記録再生装置、１２．、　　磁気記録再
生回路、１８．、、サンプル・ホールド回路、２０．３
０．、、倍周回路、２＋、３１．、。 分周回路、２８．、、周波数変換回路、４ｏ、、。 リセット回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平走査周波数ごとに周波数成分が単峰状に分布する輝
   度信号に色信号が周波数インターリーブされた映像信号
   について、周波数変調した輝度信号と低域変換した色信
   号を周波数多重して形成した信号を、磁気記録媒体を媒
   体として記録又は再生する磁気記録再生回路と、前記輝
   度信号の周波数スペクトラムのうち、空白となっている
   水平走査周波数の半分の整数倍の周波数帯に、前記磁気
   記録再生回路が有する輝度信号の記録可能帯域外にはみ
   出る高域成分を低域変換してはめ込み、このはめ込みが
   なされた輝度信号を信号記録時に前記磁気記録再生回路
   に供給する広帯域記録手段と、この広帯域記録手段によ
   り前記記録可能帯域内にはめ込み記録された輝度信号の
   高域成分を、信号再生時に記録時とは逆の操作により高
   域変換して元の周波数帯域に復元させる広帯域再生手段
   と、前記低域変換に必要な低域変換用信号と前記高域変
   換に必要な高域変換用信号を、それぞれ映像信号に含ま
   れる同期信号を奇数の１／２の逓倍比でもって逓倍して
   形成する逓倍回路と、これらの逓倍回路を前記低域変換
   時及び高域変換時とも同一のカラーフレーム周期でもっ
   てリセットするリセット回路とからなる磁気記録再生装
   置。