JPS63302688A - 高品位映像信号記録再生方法 - 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】 技術分野 本発明は高品位映像信号をビデオディスク等の記録媒体
を用いて記録再生する方法に関する。

背景技術 高品位テレビジョンは、放送のみならず多方面への応用
が期待されている。これらの応用ニハイわゆるパッケー
ジメディアが不可欠であるが、中でもビデオディスクは
大量複製が容易でかつ安価であるという利点を生かして
広範囲に利用することができる。

しかしながら、現在のビデオディスクの信号記録密度で
は高品位テレビジョン信号のような広帯域映像信号を記
録するにはかなり大きなディスク回転速度が必要であり
、その結果ディスク−面には極めて短時間しか記録する
ことができない。

この問題を解決する手段の一つは信号帯域圧縮技術を用
いることであるが、現行テレビジョン信号と同程度の帯
域とするためには５分の１以上の大幅な帯域圧縮が必要
であり、再生画質の大きな劣化を生ずることなくこれを
実現することは極めて困難である。

発明の概要 そこで、本発明の目的は、高品質な映像を記録媒体を用
いて大きな劣化を生ずることなく長時間記録再生し得る
高品位映像信号記録再生方法を提供することである。

本発明の高品位映像信号記録再生方法は、高品位映像信
号を輝度信号と色信号とに分離し、該輝度信号及び色信
号を互いに異なるチャンネルの狭帯域の信号にし、それ
ら信号をチャンネル毎に個別の記録媒体に記録し、記録
した複数の記録媒体から信号を各々読み出してそれらを
合成して高品位映像信号を再生することを特徴としてい
る。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の記録再生方法を適用したビデオディス
ク記録信号発生装置を示している。この装置においては
、高品位映像信号として高品位テレビジョンＲＧＢ信号
がＶＴＲ等の録画装置からマトリクス回路１に供給され
る。マトリクス回路１は入力ＲＧＢ信号を輝度信号Ｙと
２つの色信号Ｃ１，Ｃ２に変換する。色信号Ｃ１，Ｃ２
の信号形式は例えば、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、或いはＣｗ（広
帯域色信号）、Ｃｎ（狭帯域色信号）である。また各信
号の伝送に必要な周波数帯域は輝度信号Ｙが約２０ＭＨ
ｚ、色信号Ｃ１，Ｃ２が約７ＭＨｚである。マトリクス
回路１から出力される輝度信号Ｙ及び色信号Ｃ１，Ｃ２
はＡ／Ｄ変換回路２に供給される。Ａ／Ｄ変換回路２に
おいて輝度信号Ｙ及び色信号Ｃ１，Ｃ２は所定の帯域内
に制限されて輝度信号Ｙはサンプリング周波数４８．６
ＭＨｚで、色信号ＣＩ、Ｃ２はサンプリング周波数１６
．２ＭＨｚで各々Ａ／Ｄ変換されてディジタル輝度信号
Ｙ及びディジタル色信号ＣＩ、Ｃ２となる。１水平走査
期間内の総サンプル数は、水平走査周波数が３３．７５
ＫＨｚであることから、輝度信号Ｙに対しては４８．６
ＭＨｚ／３３．７５ＫＨｚ−１４４０、色信号に対して
は１６．２ＭＨｚ／３３．７５ＫＨｚ−４８０となるが
、そのうちブランキング期間を除いた有効映像信号サン
プル数は、水平有効走査率を０．８７５とすると、輝度
信号Ｙに対しては１２６０、色信号Ｃに対しては４２０
となる。

Ａ／Ｄ変換回路２から出力されるディジタル色信号ＣＩ
、Ｃ２は線順次エンコード回路３に供給されて線順次の
ディジタル色信号Ｃに変換される。

サブナイキストサンプリングエンコード回路４はＡ／Ｄ
変換回路２から出力されるディジタル輝度信号Ｙ及び線
順次エンコード回路３から出力されるディジタル色信号
Ｃに対し２分の１のサブサンプリングを行なうことによ
り輝度信号Ｙ及び色信号Ｃに対する有効映像信号サンプ
ル数を６３０゜２１０に減少させる。これによりサンプ
リング周波数は輝度信号Ｙに対して２４．３ＭＨｚ、色
信号Ｃに対して８．１ＭＨｚとなる。サブナイキストサ
ンプリングの方式としては、画質劣化の比較的小さいフ
ィールドオフセットサンプリング方式が用いられている
。１フレームのサンプリングパターンを第２図に示す。

サブナイキストサンプリングエンコード回路４から出力
されるディジタル輝度信号Ｙはライン単位分割回路５に
供給され、１水平走査（ライン）期間を単位とした時間
分割により３チャンネルのディジタル輝度信号Ｙｌ、Ｙ
２．Ｙ３に分割される。第１チャンネルはライン番号３
ｍ（ｍは整数）のディージタル輝度信号Ｙｌ、第２チャ
ンネルはライン番号３ｍ＋１のディジタル輝度信号Ｙ２
．第３チャンネルはライン番号３ｍ＋２のディジタル輝
度信号Ｙ３となる。この結果、インターレース走査によ
る１フレームの輝度信号のサンプルは第１ないし第３チ
ャンネルの各ディジタル輝度信号Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３によ
り第３図に示すように均一に分散されて伝送されること
になり、チャンネル間の記録再生特性差の再生画質への
影響を小さくすることができる。なお、ライン番号１１
２５゜１〜４６．５６３〜６０８は垂直ブランキング期
間である。かかるディジタル輝度信号Ｙｌ、Ｙ２゜Ｙ３
はサンプル単位分割回路６に供給される。サンプル単位
分割回路６は１水平走査期間内の６３０個の有効映像信
号サンプルを第１ないし第３チャンネルのいずれかのデ
ィジタル輝度信号の連続する３水平走査期間内に３分割
して、更に３倍に時間軸伸長する。すなわち、１水平走
査期間内における６３０個の各チャンネルのサンプルｙ
１゜ｙ２’・・・・・ｙ６３０がかかる分割及び時間軸
伸長により連続する３水平走査期間内の第１水平走査期
間にサンプル１．）’Ａ、・・・０’ｚｎ＝ｚ）・・・
ｙ６２８、第２水平走査期間にサンプルｙ２　、　　ｙ
５　、　”’　Ｃ’／３ｎ→）・・・ｙ　　　第３水平
走査期間にサンプルｙ６２９ゝ ３、ｙ６．・・・Ｄ３　ｎ）・・・ｙ６３０のように配
列される。従って、分割後は第１ないし第３チャンネル
各々が連続するライン番号を有し、各チャンネルの輝度
信号単位では１水平走査期間内の有効サンプル数は６３
０／３−２１０．サンプリング周波数は２４．３ＭＨｚ
／３＝８．１ＭＨｚとなり、色信号Ｃと同一の値となる
。１フレ一ム期間内の輝度信号Ｙの分割後のライン番号
と、Ｙｌ、　Ｙ２゜Ｙ３の各チャンネル信号の分割前ラ
イン番号との対応は第４図に示すようになり、各チャン
ネルの信号Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３上の映像信号伝送期間が輝
度信号及び色信号とで同一になる。

第１ないし第３チャンネルの信号Ｙｌ、　Ｙ２゜Ｙ３各
々の連続する３水平走査期間内における６３０個の輝度
信号Ｙの有効映像信号サンプル（ｙ１〜ｙ６３ｏ）の配
列を第５図に示す。

以上までの信号処理により、高品位テレビジョンＲＧＢ
映像信号は、Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３．Ｃの同一形式の４つの
チャンネルの信号に分割されている。即ち、１水平走査
期間内の総信号サンプル数は２４０、有効映像信号サン
プル数は２１０、サンプリング周波数は８，１ＭＨｚで
あり、１フレーム内の映像信号伝送期間は高品位テレビ
ジョン映像信号と同一になっている。第６図にチャンネ
ル信号１フレームの構成を示す。同図に示すように垂直
ブランキング期間の空いているラインには、音声データ
及びテスト信号を付加することも回部である。

かかる同一形式の４つのチャンネル信号、すなわちサン
プル単位分割回路６から出力されるディジタル輝度信号
Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３及びサブナイキストサンプリングエン
コード回路４から出力される第４チャンネルのディジタ
ル色信号Ｃは同期信号生成付加回路７に供給される。こ
の同期信号生成付加回路７において、共通形式の水平同
期信号、フレーム同期信号が生成されて４つのチャンネ
ル信号Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３．Ｃに各々付加される。水平同
期信号は３０サンプル伝送期間に相当する水平ブランキ
ング期間に、またフレーム同期信号は垂直ブランキング
期間中の１水平走査期間に同期波形を各々付加すること
により形成される。これらの波形には、後述の再生装置
における時間軸制御のため映像信号から容易に分離可能
で、かつ同期検出精度の高いことが要求される。

同期信号を付加された各チャンネル信号Ｙｌ。

Ｙ２．Ｙ３．Ｃは画面番号識別信号生成付加回路８に供
給され、共通の画面番号識別信号が垂直ブランキング期
間の１つの水平走査期間（第７図のライン番号２）に付
加される。画面番号識別信号は、ＶＴＲのタイムコード
出力等から生成される画面フレーム番号識別コードをバ
イフェーズ方式＃等によってレベル変調した信号であり
、再生装置における４チャンネルの画面同期制御に用い
られる。

画面番号識別信号を付加された各チャンネル信号Ｙ１．
Ｙ２．Ｙ３．Ｃは更にレベル基準信号付加回路９に供給
され、垂直ブランキング期間のライン番号１及び５６３
の水平走査期間に再生の際に４チャンネル信号の直流レ
ベルと振幅とを補正するためのレベル基準信号を付加さ
れる。レベル基準信号は、少なくとも２つの映像信号レ
ベルを与える波形とする必要がある。

このようにして４チャンネルのディジタル記録信号が得
られ、それら記録信号はＤ／Ａ変換回路１０に供給され
て上記したサンプリング周波数８゜１ＭＨｚでＤ／Ａ変
換される。また近接したサンプル間の干渉を避けるため
、図示しない遮断周波数４．０５ＭＨｚの低域通過フィ
ルタによりナイキストの第１基準を満たすように波形整
形されて４つの記録ベースバンド信号となる。この４つ
の記録ベースバンド信号各々がビデオディスクに個別に
記録される。

かかるベースバンド信号周波数帯域は現行方式テレビジ
ョン信号と同等であって、例えば光学方式ビデオディス
クの４つの面に現行方式と同様の方法でそれぞれＦＭ変
調記録することができ、例えば・３０ａａディスク片面
収録時間はＣＡＶ　（回転角速度一定）モードで約３０
分、ＣＬＶ　（線速度一定）モードで約６０分が得られ
る。また、ディスク回転速度も現行方式の場合と同様に
１８０Ｏｒｐｍ以下でよい。

第７図は本発明の記録再生方法を適用したビデオディス
ク情報再生装置を示している。この装置においては、上
記した記録装置によって得られた４チャンネルの記録信
号が記録されたビデオディスク１１ないし１４が４台の
ビデオディスクプレーヤ２１ないし２４によって演奏さ
れる。よって、ビデオディスク１１ないし１４から各チ
ャンネルの信号が読み取られて復調再生される。各チャ
ンネルの信号形式及びディスクへの記録形式が同一であ
るため、プレーヤ２１ないし２４は同一の仕様の物でよ
い。また、信号帯域やディスク回転速度が現行方式の場
合と同等であるので、従来のプレーヤの基本的な仕様を
そのまま用いることができる。

プレーヤ２１ないし２４から出力された４チャンネルの
再生信号は同期検出回路２５に供給される。同期検出回
路２５は４チャンネルの再生信号から水平同期信号及び
フレーム同期信号を分離し、これらの同期信号と各チャ
ンネル共通の基準同期信号とを周波数及び位相比較して
時間軸誤差信号を得る。この時間軸誤差信号はプレーヤ
２１ないし２４の時間軸サーボ回路（図示せず）に帰還
されて各チャンネルの信号の同期再生を可能にしている
。水平同期信号及びフレーム同期信号が検出された４チ
ャンネルの再生信号は画面番号読取回路２６に供給され
る。画面番号読取回路２６においては４チャンネルの再
生信号の垂直ブランキング期間台まれる画面番号が読み
取られて基準画面番号と比較され、この比較により画面
番号誤差信号が得られる。その画面番号誤差信号はプレ
ーヤ２１ないし２４のスライダサーボ回路、トラッキン
グサーボ回路、スピンドルサーボ回路（共に図示せず）
に帰還されてディスクにおける情報読取点を制御して各
チャンネルの画面同期を取るために用いられる。

画面番号読取回路２６から出力される４チャンネルの再
生信号はＡ／Ｄ変換回路２７に供給され、サンプリング
周波数８．１ＭＨｚで各々Ａ／’Ｄ変換される。Ａ／Ｄ
変換回路２７の各チャンネルの出力ディジタル信号Ｙｌ
、Ｙ２．Ｙ３．Ｃは同期位相検出補正回路２８に供給さ
れる。同期位相検出補正回路２８は水平同期信号に基づ
いて各チャンネルの信号の同期検出及び時間軸補正を行
なうと共に各チャンネルのサンプリング位相誤差を表わ
すサンプリング位相誤差信号を発生する。このサンプリ
ング位相誤差信号はＡ／Ｄ変換回路２７に帰還され、各
チャンネルにおいて同期した映像信号サンプルが得られ
るようにサンプリングクロック位相を制御する。同期位
相検出補正回路２８から出力される４チャンネルのディ
ジタル信号Ｙ１、Ｙ２．Ｙ３．Ｃは信号レベル検出補正
回路２９に供給され、垂直ブランキング期間に付加され
ているレベル基準信号に応じて各チャンネルの信号の直
流レベル及び振幅を補正する。この補正後、第１ないし
第３チャンネルのディジタル輝度信号Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３
はサンプル単位合成回路３０に供給される。第１”ない
し第３チャンネルの３水平走査期間中の６３０個の輝度
信号サンプルが１水平走査期間毎に正しい順序に配列さ
れる。このとき、プレーヤ２１ないし２３において検出
されたドロップアウト検出信号に応じてドロップアウト
補正が行なわれる。ディスクからの信号再生中にドロッ
プアウトが発生した場合、欠落した映像信号サンプルに
輝度信号上で隣接すべき相関の高いサンプルは、同一チ
ャンネル信号の別の水平走査期間中に再生されるため；
これを用いた置換または補間処理により効果的なドロッ
プアウト補正を行うことができる。３水平走査期間を越
える長いドロップアウトは補正不可能であるが、発生す
る頻度は極めて小さく、通常はほぼ完全なドロップアウ
ト補正が可能となる。

サンプル単位合成回路３０から出力されたディジタル輝
度信号Ｙｌ、Ｙ２．Ｙ３はライン単位合成回路３１に供
給されて３分の１時間軸圧縮及び時分割合成され、第３
図に示したサンプル列のよウニ単一ノティジタル輝度信
号Ｙが復元される。

このディジタル輝度信号Ｙ及び信号レベル検出補正回路
２９から出力されるディジタル色信号Ｃはサブナイキス
トサンプリングデコード回路３２に供給される。サブナ
イキストサンプリングデコード回路３２は供給されたデ
ィジタル信号Ｙｌ、Ｙ２、Ｙ３．Ｃのサンプル数と同数
の伝送されていない分を補間してディジタル輝度信号は
４８．６ＭＨｚのサンプリング周波数の信号Ｙ、ディジ
タル色信号は１６．２ＭＨｚのサンプリング周波数の信
号に変換する。そのディジタル色信号は線順次デコード
回路３３に供給されてディジタル色信号ＣＩ、Ｃ２及び
サブナイキストサンプリングデ、コード回路３２から出
力されるディジタル輝度信号ＹはＤ／Ａ変換回路３４に
供給され、ディジタル色信号Ｃ１，Ｃ２は１６．２ＭＨ
ｚのサンプリング周波数で、ディジタル輝度信号Ｙは４
８８６ＭＨｚのサンプリング周波数で各々Ｄ／Ａ変換さ
れる。Ｄ／Ａ変換された輝度信号Ｙ及び色信号Ｃ１、Ｃ
２はマトリックス回路３５によって高品位テレビジョン
ＲＧＢ信号に変換されモニタ（図示せず）に出力される
。

なお、上記した実施例においては、記録媒体としてビデ
オディスクを用いた場合について説明したが、ビデオテ
ープを用いて記録再生する場合にも本発明を適用するこ
とができる。

発明の効果 以上の如く、本発明の高品位映像信号記録再生方法にお
いては、高品位映像信号を輝度信号と色信号とに分離し
、輝度信号及び色信号を互いに異なるチャンネルの狭帯
域の信号としてチャンネル毎に個別の記録媒体に記録し
、記録した記録媒体から信号を読み出してそれらを合成
して高品位映像信号を再生するので高品質な映像を記録
媒体を用いて大きな劣化をもたらすことなく長時間記録
再生することができる。

特に記録媒体としてビデオディスクを用いた場合には現
行方式と同等のディスク信号記録密度及び回転速度で高
品質な映像を長時間記録再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録再生方法を適用したビデオディス
ク記録信号発生装置を示すブロック図・第２図はサブナ
イキストサンプリングによる１フレームのサンプリング
パターンを示す図、第３図は１フレームにおけるライン
番号とチャンネルとの関係及び輝度信号サンプル分布を
示す図、第４図は３チャンネルのディジタル輝度信号を
３水平走査期間に３分割したときの分割前後のライン番
号の関係を示す図、第５図は各チャンネルの３水平走査
期間内における輝度信号の有効映像信号サンプルの配列
を示す図、第６図はチャンネル信号１フレームの構成を
示す図、第７図は本発明の記録再生方法を適用したビデ
オディスク情報再生装置を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 １．３５・・・・・・マトリックス回路２．７・・・・
・・Ｄ／Ａ変換回路 ３・・・・・・線順次エンコード回路 ４・・・・・・サブナイキストサンプリングエンコード
回路 ５・・・・・・ライン単位分割回路 ６・・・・・・サンプル単位分割回路 ２１〜２４・・・・・・プレーヤ ３０・・・・・・サンプル単位合成回路３１・・・・・
・ライン単位合成回路 ３２・・・・・・サブナイキストサンプリングデコード
回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）高品位映像信号を輝度信号と色信号とに分離し、
   前記輝度信号及び色信号を互いに異なるチャンネルの狭
   帯域の信号とし、それら信号をチャンネル毎に個別の記
   録媒体に記録し、前記記録媒体各々から信号を読み出し
   てそれらを合成して前記高品位映像信号を再生すること
   を特徴とする高品位映像信号記録再生方法。
2. （２）前記輝度信号を３チャンネルの信号に分割し、前
   記色信号を線順次方式により１チャンネルの信号とし、
   総チャンネル数を４としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の高品位映像信号記録再生方法。
3. （３）前記輝度信号を１水平走査期間を単位とした時間
   分割により所定の順序で３チャンネルの信号に分割し、
   各チャンネルでは連続する３水平走査期間で１水平走査
   期間分の前記輝度信号を伝送することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の高品位映像信号記録再生方法。
4. （４）前記輝度信号と色信号とには、予め周波数比３：
   １の所定のサンプリング周波数を用いたサブナイキスト
   サンプリング方式により、２分の１の帯域圧縮を施すこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれか１に記載の高品位映像信号記録再生方法。
5. （５）前記輝度信号の１水平走査期間中のサンプル数は
   ３の倍数であって、該当するチャンネル信号の３水平走
   査期間中に３サンプル１巡の所定の順序で分割して伝送
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４
   項のいずれか１に記載の高品位映像信号記録再生方法。
6. （６）前記高品位映像信号を複数チャンネルに分割した
   信号中の同期信号は同一形式であり、その同期周波数が
   前記高品位映像信号の同期周波数と等しいことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の高品位映像信号記録再
   生方法。
7. （７）前記高品位映像信号を複数チャンネルに分割した
   信号に対して共通の画面番号識別信号を垂直ブランキン
   グ期間に多重して前記記録媒体に記録し、再生時には前
   記記録媒体から前記画面番号識別信号を読み取って前記
   記録媒体の情報読取位置を制御することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の高品位映像信号記録再生方法
   。
8. （８）前記高品位映像信号を複数チャンネルに分割した
   信号に対してレベル基準信号を垂直ブランキング期間に
   多重して前記記録媒体に記録し、再生時に前記記録媒体
   から前記レベル基準信号を読み出して各チャンネルにお
   ける再生信号レベルの自動調整を行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の高品位映像信号記録再生
   方法。