JPH0217996B2

JPH0217996B2 -

Info

Publication number: JPH0217996B2
Application number: JP56065661A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakamura; Masayuki Takano
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-04-30
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1990-04-24
Also published as: JPS57181289A

Description

【発明の詳細な説明】 NTSC信号のようなカラー映像信号をVTRに
記録する場合、このNTSC信号の信号分布の特徴
を利用して、すなわち第１図で示すように輝度信
号Ｙが主として低域側に分布し、色信号Ｃが
3.58MHzのサブキヤリヤを中心とした高域側に
分布することを利用して、第２図のように輝度信
号ＹはFM変調し、色信号Ｃは低域変換した上で
この輝度信号Ｙに重畳して記録する方式（カラー
ヘテロダイン方式によるＹ／Ｃ分離記録）が広く
採用されている。

ところが、このＹ／Ｃ分離記録方式はまず第１
に、輝度信号Ｙ、色信号Ｃともに広帯域のままで
記録できない欠点がある。

すなわち、輝度信号Ｙはローパスフイルターを
通して取出すが、色信号Ｃとの充分な分離を考慮
すると、取出しうる輝度信号Ｙの帯域はせいぜい
3.0MHz程度までである。また、色信号Ｃを広帯
域のまま低域変換しようとすると、低域変換周波
数を高くしなければならないが、こうすると輝度
信号Ｙに対するFMキヤリヤ周波数も高くなるの
で、それに伴つて三角ノイズが増えて輝度信号Ｙ
のＳ／Ｎが劣化してしまう。このような理由か
ら、カラー信号Ｃも広帯域化が制限されてしま
う。

第２に、このＹ／Ｃ分離による記録方式では、
第２図に示すように、低域変換色信号C_Cの一部
にFM輝度信号Ｙ−FMの一部が重なり合うため、
Ｙ／Ｃ間の干渉すなわちクロスカラーが発生す
る。

第３に、輝度レベルの変化による画質劣化が発
生する。すなわち低域変換色信号C_Cの交流バイ
アス周波数としてはFMキヤリヤ周波数が利用さ
れているので、輝度レベルが変化してFMキヤリ
ヤ周波数が変ると、この交流バイアス周波数が変
化してしまう。ところが、交流バイアス記録では
第３図に示すように、磁化レベル、従つて再生出
力レベルがバイアス周波数に依存するため、輝度
レベルが変化すると低域変換色信号C_Cの信号レ
ベルが変動し、微分利得（DG）が大きくなつて
画質が劣化してしまう。

このように、従来のＹ／Ｃ分離記録方式では種
種の欠点が存在する。そこで、この発明は特殊な
信号記録方式を採用することによつてこれらの欠
点を一掃すると共に、その信号を高密度記録する
ときに生ずる欠点をも除去できるようにしたもの
である。

続いて、この発明を第４図以下を参照して説明
する。第４図に示す例は、記録すべき情報信号と
してNTSC方式の複合カラー映像信号を使用した
場合で、１０はこの発明に係るVTRの記録装置
を、２０はその再生装置を示す。

端子１に供給された複合カラー映像信号S_I（そ
の周波数特性を第５図Ａに示す。）は第１のロー
パスフイルター２と第１のバイパスフイルター３
とに供給されて信号帯域が２分割される。第１の
ローパスフイルター２で第５図Ｂに示すように複
合カラー映像信号S_Iのうち輝度成分を示す信号を
含む低域の信号S_Lが取出される。この低域信号S_L
の帯域は従来のように特に3MHz程度に選定する
必要はなく、任意である。第５図の例では一応従
来と同じく3MHzに選んである。

一方、第１のハイパスフイルター３では第５図
Ｃに示すように、複合カラー映像信号S_Iのうち色
信号成分を含む高域の信号S_Hが取出される。従つ
てこの高域信号S_H中には色信号成分（搬送色信
号）と高域輝度信号成分の双方を含む。そして、
この高域信号S_Hの帯域は、低域信号S_Lの高域成分
の一部が重なるようにそのカツトオフ周波数が選
定される。従つて、この第１のハイパスフイルタ
ー３により分割された高域信号S_Hの帯域幅W_Rは
従来よりも広い。

複合カラー映像信号S_Iはさらに同期分離回路４
に供給されて水平同期パルスP_Hが分離され、こ
れがバーストフラグパルス発生器５に供給されて
バーストフラグパルスF_Bが形成され、これでバ
ーストゲート回路６に供給された複合カラー映像
信号S_Iよりバースト信号S_Bが抜き取られる。この
バースト信号S_Bは逓降器７にて1/2の周波数に逓
降されると共に、ローパスフイルター８に供給さ
れてその基本波成分が取出される。この基本波成
分のバースト信号S_BLが時間軸補正用の第１の基
準信号として合成器９において低域信号S_Lと合成
される。この場合、ローパスフイルター２にて分
割された低域信号S_Lのうち水平同期パルスP_H部
分は第６図Ａに示す通りであるから、第１の基準
信号S_BLは第６図Ｂに示す如く通常のバースト信
号S_Bと同じく水平同期パルスP_Hのバツクポーチ
側に挿入されたことになる。

なお、第１の基準信号S_BLとしてバースト信号
を1/2に周波数逓降するのは低域信号S_Lの帯域が
3.0MHzに制限されているからである。

第１の基準信号S_BLの挿入された低域信号S_Lは
変調器１１で角度変調、例えばFM変調されたの
ち、記録アンプ（図示せず）で増幅されてから回
転記録ヘツドH_RLによつてテープ１２に記録され
る。

一方、色信号Ｃを含む高域信号S_Hは周波数変換
器１３にて低域変換される。この例では、サブキ
ヤリヤ周波数の1/3の周波数（約1.2MHz）が低
域変換周波数に選ばれ、従つてこの場合には高域
信号S_Hの帯域幅は1.0MHz程度まで拡げることが
できる。

周波数変換された高域信号S_HCには低域信号S_L
と同じく時間軸補正用の第２の基準信号が挿入さ
れる。この場合、高域信号S_Hにはバースト信号S_B
が含まれているので（第７図Ａ）、この例では第
２の基準信号として水平同期パルスP_Hが利用さ
れる。そのため、同期分離された水平同期パルス
P_Hは遅延素子１４により一定時間遅延されたの
ち合成器１５に供給されて高域信号P_HCと合成さ
れる。この場合、第７図Ｂに示すように、第２の
基準信号P_HHは複合カラー映像信号S_Iの水平同期
パルスと同じ位置に挿入される。

第２の基準信号P_HHを挿入したこの高域信号S_HC
は変調器１６において角度変調、例えばFM変調
されたのち、記録アンプ（図示せず）で増幅され
てから記録ヘツドH_RHによつて、上述の低域信号
記録トラツクとは別の記録トラツクに記録され
る。

信号の記録は高密度記録方式であつて、記録ヘ
ツドH_RL，H_RHのアジマス角は互に異ならされ、
ガードバンドレスの状態で記録される（第８図参
照）。

このように、記録すべき複合カラー映像信号は
適当に帯域分割されると共に、帯域分割された一
方の信号、すなわち低域信号S_Lは第１の基準信号
S_BLを挿入してFM変調後第１のトラツクに記録
され、他方の信号すなわち高域信号S_Hは低域変換
後第２の基準信号P_HHを挿入してFM変調されて、
第１のトラツクとは別のトラツク（第２のトラツ
ク）に記録されるものである。

続いて、再生装置２０について説明する。

第１のトラツクに記録されたFM低域信号S_L−
FMは再生ヘツドH_PLにて再生されると共に、再
生アンプ（図示せず）にて増幅されたのちFM復
調器２１にて復調される。復調された低域信号S_L
は第２のローパスフイルター２２に供給されて帯
域が所期の通りに制限される。制限すべき具体的
内容については後述する。

第２のトラツクに記録されたFM高域信号S_H−
FMも同様に再生ヘツドH_PHにより再生されると
共に、再生アンプ（図示せず）にて増幅されたの
ちFM復調器２４で復調される。そして、復調さ
れたこの時間軸調整用の可変デイレーライン通過
後、周波数変換器２５においてサブキヤリヤ周波
数3.58MHzを中心とする信号に再変換されてか
ら第２のハイパスフイルター２６において所期の
通りに帯域制限される。

すなわち、第２のローパスフイルター２２は第
５図Ｂの破線で示すように、第１のローパスフイ
ルター２の周波数帯域よりも狭帯域特性となされ
る。この例ではそのカツトオフ周波数f_cは
2.7MHzに選んである。他方、第２のハイパスフ
イルター２６の帯域特性も、第１のハイパスフイ
ルター３の帯域特性より狭帯域特性に選定される
と共に、同図Ｃの破線で示すように、そのカツト
オフ周波数は第２のローパスフイルター２２のカ
ツトオフ周波数f_cと等しく選定される。従つて、
上述した第１のハイパスフイルター３は少くとも
カツトオフ周波数f_c付近の信号が含まれるように
その帯域幅W_Rが定められるものである。

第２のローパスフイルター２２と第２のハイパ
スフイルター２６の周波数特性を上述のように選
んであると、両者を含めた総合の周波数特性は第
９図実線で示すように平担になる。

そして、第１のローパスフイルター２と第１の
ハイパスフイルター３の周波数特性を、第２のロ
ーパスフイルター２２と第２のハイパスフイルタ
ー２６の周波数特性に比し夫々充分広帯域特性に
選定しておけば、第２のローパスフイルター２２
を通過した低域信号S_LO及び第２のハイパスフイ
ルター２６を通過した高域信号S_HOは、端子１に
供給された複合カラー映像信号S_Iを直接これらフ
イルター２２，２６に供給して得た信号と同じ周
波数特性をもつ。

第１０図は第２のハイパスフイルター２６の一
例で、そのカツトオフ周波数を第２のローパスフ
イルター２２のカツトオフ周波数f_cに一致させる
ため、このフイルター２２と同一特性のローパス
フイルター３０が使用される。そして、図のよう
にインバータ３１と遅延素子３２とが設けられ、
周波数再変換された高域信号S_Hをローパスフイル
ター３０と遅延素子３２に供給して図のように合
成器３３により合成すれば、カツトオフ周波数が
第２のローパスフイルター２２のカツトオフ周波
数f_cと等しい第２のハイパスフイルター２６を構
成できる。

第２のローパスフイルター２２より出力された
低域信号S_LOと第２のハイパスフイルター２６よ
り出力された高域信号S_HOは夫々時間軸調整回路
４０，５０で時間軸の補正が行なわれたのち、合
成器３５にて両者が合成されて複合カラー映像信
号S_Oが再生される。

続いて、この時間軸調整回路４０，５０の必要
性及びその回路構成について説明する。すなわ
ち、FM変調された低域及び高域の各信号S_L−
FM、S_H−FMは夫々第８図で示すように高密度
記録されているので、第１１図で示すように、再
生時若干のトラツキングずれがあつて、正規のト
ラツクよりＬだけシフトした位置をヘツドH_PL，
H_PHが再生するものとすれば、正常トラツキング
時に比べ、再生ヘツドH_PLはl₁だけ後の低域信号
S_L−FMを、再生ヘツドH_PHはl₂だけ前の高域信
号S_H−FMを夫々再生することになる。

そのため、このトラツキングずれによつて再生
された低域信号S_L−FMと高域信号S_H−FMとの
間には時間軸誤差が生じる。テープ１２と再生ヘ
ツドH_PL，H_PHの相対速度がＶであるときには、
各トラツク間の時間軸誤差Δtは Δt＝l₁＋l₂／Ｖとなる。

そこで、この時間軸誤差Δtを補正しなければ
ならない。

また、上述したように複合カラー映像信号S_Iを
帯域分割することにより輝度信号は低域信号S_Lと
高域信号S_Hとに跨つて分布するが、これら信号
S_L，S_Hは夫々別々の信号伝送系を通過するために
両者の遅延時間が若干相異する。また、記録ヘツ
ドと再生ヘツドが異るとき、各ヘツドの機械的位
置の差によつても時間軸上のズレが生じる。従つ
て、トラツキングずれが生じないときでも、各チ
ヤンネルの遅延時間が正確に一致するようにその
時間軸を調整する必要がある。

このような理由があるために夫々のチヤンネル
には時間軸調整回路４０，５０が設けられてい
る。

第４図に示す例は、低域信号S_Lの時間軸を固定
して高域信号S_Hの時間軸を調整するようにした場
合で、遅延素子としては、ともにCCD４１，５
１を使用した場合である。４２はクロツク発振
器、４３はドライバーで、その出力がCCD４１
に供給されて、このクロツク周波数とCCD４１
のビツト数で定まる所定の遅延時間（例えば、
1H）が低域信号S_LOに与えられる。

CCD５１に対しては時間軸誤差に応じてその
クロツク周波数が変更される。そのため、低域及
び高域信号S_L，S_Hに挿入された時間軸の基準とな
る第１及び第２の基準信号S_BL，P_HHが検出され
る。

まず、CCD４１によつて遅延された低域信号
S_LOは同期分離回路４４に供給されて水平同期パ
ルスP_Hが分離され（第６図Ｃ）、この水平同期パ
ルスP_Hで第１のモノマルチバイブレータ４５が
動作して、水平同期パルスP_Hのバツクポーチ側
に挿入された第１の基準信号S_BLのうち例えば0.5
サイクル目の位置に対応するパルス幅の第１のマ
ルチ出力M₁（同図Ｄ）が形成され、さらにこの第
１のマルチ出力M₁によつて第２のモノマルチバ
イブレータ４６が作動して第１の基準信号S_BLの
１サイクル分のパルス幅をもつ第２のマルチ出力
M₂（同図Ｅ）が形成される。

この第２のマルチ出力M₂により第１のゲート
回路４７が動作して第１の基準信号S_BLのうち所
定サイクル目から１サイクル分だけその信号S′_BL
が抜き取られ（同図Ｆ）、抜き取られたこの信号
S′_BLが第１の比較パルス形成回路４８に供給され
て信号S′_BLのゼロクロス点に対応した第１の比較
パルスφ_Lが形成される。

第２の基準信号P_HHも同様な手段で検出されて
第２の比較パルスφ_Hが形成される。従つて、そ
の詳細な説明は省略するが、５４は第２の基準信
号P_HH（第７図Ｃ）の分離回路、５５，５６は第３
及び第４のモノマルチバイブレータで、夫々より
第７図Ｄ及びＥに示す第３及び第４のモノマルチ
出力M₃，M₄が出力される。また、５７は第２の
ゲート回路で、バースト信号S_Bを構成する１サイ
クル分の信号S′_B（第７図Ｆ）が抜き取られ、そし
て第２の比較パルス形成回路５８で比較パルス
φ_H（同図Ｇ）が形成される。

両チヤンネルにおいて、遅延時間に差がなくそ
して正しくトラツキングされているときには、水
平同期パルスP_Hから第１の比較パルスφ_Lが得ら
れるまでの時間T_L（第６図Ｇ）と、第２の基準信
号P_HHから第２の比較パルスφ_Hが得られるまでの
時間T_H（第７図Ｇ）とは等しい。従つて、第１と
第２の比較パルスφ_Lとφ_Hの位相を比較すれば高
域信号S_H側の時間軸の補正量を知ることができ
る。

そのため、これら第１及び第２の比較パルス
φ_L，φ_Hは位相比較回路６０に供給され、その位
相比較出力で可変発振器（VCO）５２が制御さ
れる。VCO５２のクロツク出力はドライバー５
３を介してCCD５１に供給される。

従つて、位相比較出力に応じてCCD５１に遅
延時間が制御されて、CCD４１を通過した低域
信号S_LOの時間軸にCCD５１を通過した高域信号
S_HOの時間軸が一致するようにその時間軸すなわ
ち遅延時間が制御される。

なお、時間軸の調整された低域信号S_LO及び高
域信号S_HOは合成器３５に供給される前に夫々除
波器（トラツプ回路）６１，６２に供給されて、
夫々から第１及び第２の基準信号S_BL，P_HHがトラ
ツプされる。

ところで、第４図の実施例は端子１に入力する
映像信号として複合カラー映像信号を使用した場
合について述べたが、輝度信号と色信号が夫々独
立して存在する場合にも、これら信号を入力映像
信号として使用することができる。第１２図はそ
の場合に使用する回路系の一例である。ただし、
この例では輝度信号Ｙと色信号Ｃとが分離されて
いる場合でも、複合カラー映像信号のように両者
が周波数多重されている場合でも、ともに使用で
きるように構成した場合である。

この例では、合成器９と変調器１１との段間に
設けられた端子７０Ｙに輝度信号S_Yが供給され
る。この輝度信号S_Yとしては例えばテレビカメラ
で形成された色信号S_Cに合成される前の輝度信号
などが利用される。従つて、第１３図に示すよう
にこの輝度信号S_Yは複合カラー映像信号S_Iを分割
して得た輝度信号Ｙよりも広帯域信号である。

また、第１のハイパスフイルター３と周波数変
換器１３との段間に設けられた端子７０Ｃに色信
号S_Cが供給される。この色信号S_Cも輝度信号S_Yに
周波数多重される前の信号が利用され、従つてこ
の色信号S_C中には輝度信号S_Yは全く含まれていな
い。

輝度信号S_Yと色信号S_Cを記録する場合、時間軸
調整用の基準信号としては第４図の実施例とは異
なり、輝度信号S_Y側では水平同期パルスP_Hその
ものが利用される。従つて、位相比較は後述する
ように水平同期パルスP_Hと、色信号S_C中に挿入
した第２の基準信号P_HHとに基いて行なわれる。

端子７０Ｙ，７０Ｃに供給された輝度信号S_Yと
色信号S_Cとは夫々上述と同じ信号処理が施された
のち夫々記録ヘツドH_RL，H_RHにて異なるトラツ
クに記録される。

再生装置２０も上述とほぼ同じような構成をと
るが、この実施例は兼用構成であるので、第２の
ローパスフイルター２２としては、第１３図で示
すような周波数特性に選定された一対のローパス
フイルター７３，７４が設けられ、入力映像信号
として輝度信号S_Yと色信号S_Cとを使用する場合に
は、4.5MHz程度の広帯域のローパスフイルター
７３が選択され、複合カラー映像信号S_Iを使用す
る場合には、第４図の実施例において使用した周
波数特性をもつローパスフイルター７４が選択さ
れる。７５はその選択スイツチである。

選択スイツチ７５は端子７６に供給されるモー
ド判別出力に基いて自動的に選択される。この例
では記録された信号が端子１に供給された複合カ
ラー映像信号S_Iか、輝度信号S_Yと色信号S_Cが分離
された映像信号かを判別するため、複合カラー映
像信号S_Iを分割した低域側の信号S_Lにのみ挿入さ
れる第１の基準信号S_BLをそのモード判別出力と
しても利用し、この第１の基準信号S_BLが同期分
離回路４４で検出されたとき、この第１の基準信
号S_BLを形成した出力で選択スイツチ７５をロー
パスフイルタ７４側に切換えるようにしている。

なお、上述の場合の時間軸調整は次のようにな
る。すなわち、輝度信号S_Y中に含まれる水平同期
パルスP_Hそのものが第１の基準信号として利用
され、これと色信号S_C中に挿入された第２の基準
信号P_HHから夫々比較パルスφ_L，φ_Hが形成されて
VCO５２を制御する位相比較出力が形成される。
従つて、比較パルスφ_L，φ_Hを形成するための回
路系は第４図の場合と若干相異する。

このように、記録すべき信号によつて時間軸調
整のための基準信号が相異するのは、要求される
時間軸調整精度が異なるからである。

つまり、複合カラー映像信号のように、低域信
号S_Lと高域信号S_Hとに跨つて輝度信号Ｙが存在す
るときには、各チヤンネル間で許容される時間軸
誤差は極く僅かである。本出願人の実験によれ
ば、時間軸誤差を10〜20n秒程度までに抑える必
要がある。そのため、複合カラー映像信号を取扱
う場合には擬次カラーバースト信号S_BLとバース
ト信号S_Bを利用してVCO５２を制御する必要が
ある。

これに対して、高域信号S_H中に輝度信号が含ま
れていない信号を取扱う場合には、チヤンネル間
の時間軸誤差は厳密に一致させる必要はなく、実
験によれば50n秒程度までの誤差は許容できるこ
とが判つた。つまり、この程度の時間軸誤差では
再生画像に悪影響を及ぼさないことが確認された
からである。

従つて、この場合には水平同期パルス同志の比
較で十分だからである。

勿論、両者とも同一の基準信号を用いてもよ
い。この場合にはモード判別用の信号は専用の信
号を使う必要がある。

以上説明したようにこの発明によれば従来の欠
点をことごとく一掃することができる。すなわ
ち、この発明では入力映像信号から輝度成分を示
す信号と色成分を示す信号を取出し、これに信号
処理して記録すると共に、再生後これら信号を再
処理したのちに合成するだけであり、特に第１の
実施例の場合であつても、従来のように輝度信号
と色信号とを分離するという考え方ではなく、周
波数多重された複合カラー映像信号の帯域を単に
２分割するだけであるから、輝度信号と色信号の
帯域を全く制限しないで記録できる。従つて広帯
域のまま信号処理できるので高品質の画像を再現
できる。

また、この発明では第２図に示すようなＹ／Ｃ
分離記録方式ではないので、クロスカラーは当然
に発生しない。さらに、色成分を示す信号は輝度
成分を示す信号とは別個に信号処理されて記録さ
れるものであるから、輝度レベルの変化によつて
色成分を示す信号の交流バイアス信号が変動する
こともなく、従つて画質の劣化はない。

このように、この発明によれば、広帯域、高品
位の映像記録装置を提供できる。

さらにこの発明では再生装置２０に時間軸調整
回路４０，５０を設けたので、チヤンネル間の遅
延時間の相異を吸収して両チヤンネルの時間軸を
一致させることができると共に、トラツキングず
れが生じたときでも、このトラツキングずれによ
つて生ずる時間軸誤差を吸収することができる。

そして、時間軸誤差の調整用として低域信号S_L
と高域信号S_Hとに基準信号を挿入するが、上述の
実施例のように低域信号S_Lには1/2に周波数逓降
されたバースト信号を、高域信号S_Hには水平同期
パルスを夫々基準信号として挿入する場合には、
これらはもともと情報信号に含まれる基準の信号
であるから、基準信号の形成が容易になる。

さらに、低域信号S_Lには水平同期パルスP_Hが
情報として含まれているが、基準信号としてバー
スト信号を利用する場合にはこのバースト信号の
分離が容易になる。同様に高域信号S_Hにはバース
ト信号S_Bが含まれているが、基準信号として水平
同期パルスを利用する場合にはこの水平同期パル
スの分離も容易になる。

また、上述した実施例では時間軸調整回路４０
を固定し、その遅延時間を基準に他方の時間軸を
調整しているので、固定側の時間軸調整回路４０
の回路構成を簡略化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来例の説明に供する図、第
４図及び第１２図は夫々この発明に係る記録再生
装置の一例を示す系統図、第５図〜第９図、第１
１図及び第１３図は夫々その動作説明に供する
図、第１０図はハイパスフイルターの一系統図で
ある。２，２２はローパスフイルター、３，２６はハ
イパスフイルター、１１，１６は変調器、２１，
２４は復調器、１３，２５は周波数変換器、S_Iは
複合カラー映像信号、S_Yは輝度信号、S_Cは色信号
である。

Claims

【特許請求の範囲】１映像信号を輝度成分を示す輝度信号及び色成
分を示す色信号に分離し、上記分離された輝度信号は、3MHzより低い周
波数を有するバースト信号が重畳された後FM変
調されて、第１の磁気ヘツドにて磁気テープ上の
第１のトラツクに記録され、上記分離された色信号は、これに処理手段によ
つて、上記映像信号の水平同期信号に対応する同
期信号が付加されると共に、3MHzより低い周波
数を有するバースト信号が重畳された後FM変調
されて、第２の磁気ヘツドにて上記磁気テープ上
の上記第１のトラツクとは異なる第２のトラツク
に記録され、上記第１及び第２のトラツクより夫々再生され
ると共にFM復調されて夫々得られた再生輝度信
号及び再生色信号から夫々抽出された両バースト
信号が位相比較され、該位相比較の結果に基づい
て、上記再生輝度信号及び再生色信号の相互の時
間軸誤差の調整が行われ、該時間軸誤差の調整さ
れた再生輝度信号及び再生色信号を合成して再生
映像信号を得るようにしたことを特徴とする映像
信号の記録再生装置。