JPS63252078A - 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、映像信号を記録再生する際に映像信号をＦＭ
変復調器及び増幅器を介することによって発生する再生
映像信号レベルの非直線歪や、ゲイン変動及びＤＣ変動
を、自動的に補正する機能を有する映像信号処理装置に
関する。

従来の技術 ビデオテープレコーダー（以降ＶＴＲ）で、磁気テープ
上に映像信号を記録再生する場合、一般に少なくとも輝
度信号をＦＭ信号に変換して記録再生するので、ＦＭ変
調器及びＦＭ復調器を介することになる。このＦＭ変調
器及びＦＭ復調器は、信号のレベル対周波数が比例又は
反比例の関係であることが要求される。ところが実際に
は数％程度の非直線歪が発生することが多い。また増幅
器やクランプ回路の温度特性によるゲイン変動やＤＣ変
動も発生する。しかしこれまでのＶＴＲ１では、上述し
た問題を積極的に取り除こうとするような対策はほとん
ど行われておらず、再生画像の高品位化のひとつの障害
となっていた。

発明が解決しようとする問題点 実際のＦＭ変調器及びＦＭ復調器は、上述したように数
％程度の非直線歪が発生することが多く、輝度信号の白
づまり又は黒づまりとなる。また映像信号がコンポーネ
ント形式である場合は、画像の色相が変わってしまうこ
とにもなる。このことは編集時に数回のダビングを行な
うことがある放送用ＶＴＲ等では、上記非直線歪がダビ
ングのたびに累積されて大きな画質劣化を引き起こし、
問題となる。さらにまた、周波数分割２時間軸伸長、ア
ダマール変換、ドツト分割等の方法で映像信号を複数の
チャンネルの映像信号に分割して記録再生する場合、上
記非直線歪のみならず、増幅器特性のばらつきによるゲ
イン変動やクランプ電位のずれによるＤＣ変動等でチャ
ンネル間の特性が不均衡となり、再生映像信号において
ラインフリッカ及び周波数特性の変化となり、再生画像
の画質を太き（劣化させるという問題がある。

上記問題を解決するために、映像信号の信号処理装置（
特開昭　６２−１５９８３号公報）を提案した。これは
前記映像信号の垂直ブランキング期間内にランプ波形等
の基準信号を挿入して記録媒体上に記録し、再生時、前
記再生映像信号内の再生基準信号をもとにレベル補正テ
ーブルを作り出し、それを用いて再生映像信号のレベル
を本来のレベルに補正するものである。レベル補正テー
ブルは、回路の温度特性等のために歪やゲイン。

ＤＣレベルが変動することを考慮して一定期間をおいて
更新するが、再生基準信号が記録媒体のドロップアウト
等によって破壊されていたａ閾Ａテーブル作成の途中に
信号処理部のパルス雑音等が混入するなどして、更新さ
れたレベル補正テーブルが不適当なものとなっていた場
合、それ以降次のテーブル更新までの間、レベル補正す
ることによって逆に映像信号は大きな歪を受けてしまう
。

また、再生基準信号のＳ／Ｎ改善量が不十分であったり
して、１つのレベル補正テーブル内および各レベル補正
テーブル間のデータが、回路の温度特性等によるドリフ
トの周期よりも短い周期で揺らいでいる場合、すなわち
レベル補正テーブルのＳ／Ｎが悪い場合、その影響は画
面上にフリッカとなって現れ、再生画質を劣化させる。

本発明はかかる点に鑑み、あるレベル補正テーブルが不
適当なものであったり、１つのレベル補正テーブル内お
よび各レベル補正テーブル間のデータが短周期で揺らい
でいる場合でも、レベル補正された再生画像が破壊され
たり、フリッカが発生したりすることのない映像信号処
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 本発明は、上記問題を解決するもので、記録時に映像信
号列の一部分に基準信号を挿入して記録し、再生時に該
再生基準信号を取り出し、その再生基準信号のレベルが
上記安定な基準信号のレベルに等しくなるように、上記
再生映像信号のレベルを補正する映像信号の信号処理装
置であって、上記再生基準信号をディジタル量に変換し
た第１のデータ列を作り出す手段と、上記第１のデータ
列のＳ／Ｎを改善して第２のデータ列を作り出すデータ
処理手段と、上記安定な基準信号を表わす第３のデータ
列と上記第２のデータ列のそれぞれのレベル値を１対１
に対応付ける第４のデータ列を作り出す手段と、上記第
４のデータ列を平滑化処理し第５のデータ列を作り出す
手段と、上記第５のデータ列を記憶させる記憶手段と、
上記第５のデータ列をもとに、上記再生映像信号のある
レベルに対してそのレベルに等しい上記第２のデータ列
中のデータに対応する第５のデータ列中のデータが１つ
決まり、その決まったデータによって本来の信号レベル
を有する第３のデータ列中のデータを得て、上記再生映
像信号をレベル補正する手段とを少なくとも備えた映像
信号処理装置である。

作用 本発明によれば、上記した構成により、上記再生基準信
号のレベルが上記基準信号のレベルに等しくなるように
、レベル補正テーブルを用いて再生映像信号のレベルを
補正し、ＶＴＲ等の記録再生装置の非直線歪やゲイン変
動及びＤＣ変動を自動的に補正する。レベル補正テーブ
ルは一定のインタバルをおいて更新するが、レベル補正
テーブルを、１つのレベル補正テーブル内で加重移動平
均をおこなうかまたは、複数列のレベル補正テーブルを
加算平均することにより、ある時点でのレベル補正テー
ブルが不適当なものであった場合に、次の更新時までの
間レベメ虚練つすることでかえって映像信号が大きく劣
化してしまったり、レベル補正テーブルのＳ／Ｎの悪さ
によって、再生画面上にフリッカが生じるといった事態
を防ぐ。

実施例 以下本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。

本実施例では、基準信号として、１水平走査期間内で少
なくとも黒レベルから白レベルまでのレベルをカバーす
るランプ信号を考える。そしてこのランプ信号を、映像
信号のそれぞれの垂直ブランキング期間内に１つずつ挿
入して記録するものとする。

第２図は映像信号波形図であり、８は垂直ブランキング
期間内にオリジナルランプ信号を挿入した記録映像信号
、９は記録映像信号８をＶＴＲで記録再生した再生映像
信号である。図に示すように、記録映像信号８はＶＴＲ
で記録再生することによって、再生映像信号９のように
歪を受ける。

このとき垂直ブランキング期間内に挿入したオリジナル
ランプ信号も同様の歪を受けている。この歪を受けた再
生ランプ信号を元の波形に戻すような補正を再生映像信
号に施す。

第１図は、本実施例におけるレベル補正装置のブロック
図を示す。１はＡ／Ｄ変換回路、２はゲート回路、３は
データ処理回路、４はレベル補正テーブル作成回路、５
は平滑化回路、６は記憶回路Ａ、７は記憶回路Ｂである
。第３図は本実施例におけるレベル補正の過程を示す波
形図であり、１０は再生映像信号、１１は再生映像信号
の垂直ブランキング期間内から取り出された再生映像信
号１０と同じ歪を受けた再生ランプ信号、１２は記録時
に挿入したオリジナルランプ信号、１３はレベル補正さ
れた再生映像信号である。再生映像信号の時間軸方向の
歪はあらかじめタイムベースコレクタで取り除いてお（
。第１図において、Ａ／Ｄ変換回路１でディジタル量に
変換された再生映像信号は、ゲート回路２に伝送される
。ゲート回路２では再生映像信号の垂直ブランキング期
間内の再生ランプ信号データ列を取り出す。取り出され
た再生ランプ信号データ列は、そのＳ／Ｎが再生映像信
号のＳ／Ｎと同じであることにより、再生ランプ信号か
ら作り出したレベル補正テーブルで再生映像信号をレベ
ル補正すると、画像のＳ／Ｎが大きく（約３ｄＢ）劣化
するという事態を防ぐために、データ処理回路３で加算
平均等のＳ／Ｎ改善のためのデータ処理が施される。

データ処理回路３でＳ／Ｎ改善された再生ランプ信号デ
ータ列は、レベル補正テーブル作成回路５に伝送される
。レベル補正テーブル作成回路５では、上記再生ランプ
信号データ列を一旦メモリに記憶した後、そのアドレス
とデータを互いに逆転させて、再びメモリに記憶させる
。そして、逆転させたことによって生じるデータ欠落点
の補間操作を行なう。以上でレベル補正テーブル作成が
完了する。

完成したレベル補正テーブルは、平滑化回路５で平滑化
処理が施される。

第４図は、ある時点のレベル補正テーブルの平滑化を、
ひとつのレベル補正テーブル内のデータの加重移動平均
すなわちスムージング処理によって行うことにしたとき
の平滑化回路５のブロック図を示す。図は５ポイント・
スムージングの場合を示す。第４図において、１４．１
５．１６．１７はラッチ、１８．１９．２３．２４は加
算器、２０．２１．２２は乗算器、２５は割り算器であ
る。本平滑化回路５のデータ入力にレベル補正テーブル
データ列Ｄ（ｍ）　　が入力すると、その出力は、 Ｄ（＋＞（ｓｍｏｏｔｈｅｄ） −ＩＫｓ・Ｄ（＋ａ±２）＋に２・Ｄ（ｍ”ｌ）”Ｌ−
Ｄ（ｍ）ｌ／Ｓとなる。ただし、ｍは整数、Ｋ＋−１７
，に２−１２．Ｋｓ−３゜５−３５とする。この平滑化
処理によって、データの変動は約３ｄＢ改善され、スパ
イク状のノイズは取り除かれる。

第５図は、ある時点のレベル補正テーブルの平滑化をそ
れ以前に作成されたレベル補正テーブルとの加算平均で
行うことにしたときの平滑化回路５のブロック図を示す
。第５図において、２６゜２７．２８．２９は記憶回路
、３０，３１．３２．３３は加算器、３４は割り算器で
ある。それぞれの記憶回路は１つのレベル補正テーブル
を記憶するだけの記憶容量があり、１つの記憶回路から
次段の記憶回路へはテーブル単位でデータ転送が行われ
、データ転送が終了した後に毎回加算平均が行われる。

すなわち、 Ｄ　Ｈ（ｍ）（ａｖｅｒａｇｅｄ） ＝ｌ　ＤＭ（ＩＩ）＋　Ｄｕ−＋（ｍ）＋　ＤＩＪ−１
！（ｍ）＋　＠　＠　ａ　＋Ｄトド＋（ｍ））／Ｎ なる計算を新たなレベル補正テーブルが入力する毎に実
行する。ただし、Ｍは整数、Ｎは１以上の整数である。

この加算平均によって、データの変動は１０１ｏｇＮｄ
Ｂ改善される。

上述したような平滑化回路５で平滑化処理すなわちＳ／
Ｎ改善されたレベル補正テーブルは、記憶回路Ａ６に記
憶される。そして、記憶回路へ〇のアドレスに再生映像
信号データを入力すると、その再生映像信号データのレ
ベルに対応したアドレスデータが出力される。記憶回路
Ｂ７はＲＯＭから成っており、上記アドレスデータをア
ドレスとして、記録時に挿入したオリジナルランプ信号
データを記憶しており、記憶回路Ａ６からのアドレスデ
ータがＲＯＭアドレスに入力されると、それに対応した
オリジナルランプ信号データが出力される。つまり、第
３図において、再生ランプ信号１１の時間軸方向の歪は
タイムベースコレクタで既に除去されているため、歪を
受けている再生ランプ信号のある信号レベルＬｎ″と、
それの本来のレベルであるオリジナルランプ信号１２の
信号レベルＬｎとが、時間Ｔｎを介して１対１に対応付
けられるということを利用して、歪を受けた再生映像信
号１０のレベルＰに対して、同様の歪を受けた再生ラン
プ信号１１のレベルＰに対応するレベル補正データであ
るところのアドレスデータＡが決まり、そのアドレスデ
ータＡに従って本来のレベルを有するところのオリジナ
ルランプ信号１２のレベルＲ１すなわちレベル補正され
た再生映像信号１３のレベルＲが得られる。

実施例の最初で述べたように、本実施例では基準信号と
してランプ波形を用いたが、映像信号の少なくとも黒レ
ベルから白レベルまでをカバーするものであれば、どの
ような形状のものでもよい。また、本実施例では再生ラ
ンプ信号データとオリジナルランプ信号データとを対応
させるところのアドレスデータをレベル補正テーブルと
したが、再生ランプ信号データに対応するオリジナルラ
ンプ信号データ自身をレベル補正テーブルとしても、本
実施例の効果に何ら変わりはない。さらに、基準ランプ
信号の挿入場所を映像信号の垂直ブランキング期間内と
したが、映像信号中のどの部分に挿入しても、そうする
ことで再竺画像が破壊されなければ構わない。

再生ランプ信号のＳ／Ｎ改善は複数のランプ信号の加算
平均だけでな（、スムージング処理（加重移動平均）等
を用いることができる。

レベル補正テーブルの平滑化は、レベル補正テーブル内
でのスムージング処理およびレベル補正テーブル間での
加算平均を用いたが、スムージングについては、本実施
例では５ポイントスムージングとしたが、その効果と回
路規模とを考慮して、適当なポイント数および係数を選
択すればよい。加算平均についても、その加算回数につ
いては、レベル補正回路の本来の目的を満たす範囲内で
任意に設定すればよい。本実施例では、レベル補正テー
ブル間の平滑化を単純な加算平均で行ったが、加重平均
で行ってもよい。またレベル補正テーブル内とレベル補
正テーブル間での平滑化処理を併用すれば、その効果は
一層大きくなる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、映像信号を記録
再生する際のＦＭ変調及びＦＭ復調に起因する非直線歪
や、映像信号を複数のチャンネルに分割して記録再生す
る場合に生じる増幅器のゲイン変動及びクランプ電位の
ずれによるＤＣ変動を取り除（ことができるため、映像
信号の白づまりや黒づまり、また複数チャンネルの再生
映像信号を合成してもとの１チヤンネルの映像信号にも
どしたときに、チャンネル間特性のアンバランスにより
発生するラインフリッカ等の無い、高画質の再生映像信
号を得ることができる。映像信号をレベル補正するため
のレベル補正テーブルを、１つのレベル補正テーブル内
で加重移動平均をおこなうかまたは、複数列のレベル補
正テーブルを加算平均することで平滑化処理することに
より、ある時点でのレベル補正テーブルが不適当なもの
であった場合に、次の更新時までの間レベル補正するこ
とでかえって映像信号が太き（劣化してしまったり、レ
ベル補正テーブルのＳ／Ｎの悪さによって、再生画面上
にフリッカが生じるといった事態を防ぐことができ、そ
の実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるレベル補正装置の
ブロック図、第２図は同実施例の動作説明のための映像
信号波形図、第３図はレベル補正の過程を示す波形図、
第４図はひとつのレベル補正テーブル内で加重移動平均
をおこなうときの、平滑化回路５のブロック図、第５図
は複数のレベル補正テーブルを用いてレベル補正テーブ
ル間で加算平均を行うときの平滑化回路５のブロック図
、である。 １・・・・Ａ／Ｄ変換回路、２・・・・ゲート回路、３
・・・・データ処理回路、４・・・・レベル補正テーブ
ル作成回路、５・・・・平滑化回路、６・・・・記憶回
路Ａ、７・・・・記憶回路Ｂ、　８・・・・記録映像信
号、９・・・・再生映像信号、１０・・・・再生映像信
号、１１・・・・再生ランプ信号、１２・・・・オリジ
ナルランプ信号、１３・・・・レベル補正された再生映
像信号、１４，１５，１６．１７・・・・ラッチ、１８
゜１９．２３．２４．３０．３１．３２．３３・・・・
加算器、２０．２１．２２・・・・乗算器、２５，３４
・・・・割り算器。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名句 べ ｂ 区　　　　　　　　− → −を 徊 賠　　　　　　　鴫 第２図 第　３　図 Ｔｈ　　Ｆ？（ＩＭアドレス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録時に映像信号列の一部分に基準信号を挿入し
   て記録し、再生時に再生基準信号を取り出し、その再生
   基準信号のレベルが上記安定な基準信号のレベルに等し
   くなるように、上記再生映像信号のレベルを補正する映
   像信号処理装置であって、上記再生基準信号をディジタ
   ル量に変換した第１のデータ列を作り出す手段と、上記
   第１のデータ列のＳ／Ｎを改善して第２のデータ列を作
   り出すデータ処理手段と、上記安定な基準信号を表わす
   第３のデータ列と上記第２のデータ列のそれぞれのレベ
   ル値を１対１に対応付ける第４のデータ列を作り出す手
   段と、上記第４のデータ列を平滑化処理し第５のデータ
   列を作り出す手段と、上記第５のデータ列を記憶させる
   記憶手段と、上記第５のデータ列をもとに、上記再生映
   像信号のあるレベルに対してそのレベルに等しい上記第
   ２のデータ列中のデータに対応する第５のデータ列中の
   データが１つ決まり、その決まったデータによって本来
   の信号レベルを有する第３のデータ列中のデータを得て
   、上記再生映像信号をレベル補正する手段とを少なくと
   も備えた映像信号処理装置。
2. （２）第４のデータ列を、１つのデータ列内で加重移動
   平均して第５のデータ列を作り出す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。
3. （３）複数列の第４のデータ列を用いて加算平均を行い
   、第５のデータ列を作り出す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。