JPH03258186A

JPH03258186A - 映像信号の記録再生装置

Info

Publication number: JPH03258186A
Application number: JP2057673A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Yamashita; 山下　啓太郎; Kyoko Suzuki; 京子鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-03-08
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1991-11-18

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、例えばハイビジョン信号をＦＭ変調して記録
再生するビデオテープレコーダに使用して好適な映像信
号の記録再生装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばハイビジョン信号をＦ　Ｍ変調して記
録再生するビデオテープレコーダに使用して好適な映像
信号の記録再生装置に関し、所定周期で映像信号を時分
割多重して記録すると共に、その映像信号をデジタル信
号処理により再生する際の再生クロックを生成するため
のバースト信号をその各周期内に付加するようにした記
録再生装置において、そのバースト信号のレベルをその
映像信号のレベルよりも大きくした事により、その再生
クロックの精度を改善して画質の劣化を防止できる様に
したものである。

〔従来の技術〕

ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）でアナログの映像信号
を記録する際には如何にして輝度信号と色信号との干渉
を防ぐかが問題である。１フレーム当りの水平走査線数
が５２５本又は６２５本の従来の映像信号においては、
それら輝度信号と色信号とは周波数多重の形で記録され
ていたが、周波数多重では再生時の輝度信号と色信号と
の分離が完全ではなくクロスカラー妨害等が生じること
がある。そのため、１フレーム当りの水平走査線数が１
１２５本程度で高画質が要求されるハイビジョン信号に
おいては、例えばアナログの三原色信号Ｒ１Ｇ、Ｂを夫
々ＦＭ変調して異なるヘッドで記録することが行なわれ
ている。この場合、スタジオ用のＶＴＲではそのＧ信号
に輝度信号の高域部ｙｈを加えて得られた信号を２倍に
時間伸長して２チヤンネルのヘッドで記録することが行
なわれている。

これに対して、ハイビジョン用の一般業務用ないし民生
用のＶＴＲではチャンネル数を減らして機構部を簡略化
するため、１フイ一ルド分の輝度信号Ｙと色差信号Ｃ（
Ｐｇ　及びＰ、）　　とを時分割多重した後にＦＭ変調
して例えば２チヤンネルのヘッドで記録することが行な
われている。その時分割多重の内容は、輝度信号（帯域
幅２０ＭＨｚ）に対して色差信号（帯域幅７　ＭＨｚ＞
の帯域が狭いことを利用して、輝度信号については略２
倍に時間伸長して２チヤンネルの信号を生成すると共に
、各チャンネルの空きの部分に色差信号を略１／４に時
間圧縮して且つ線順次で多重するものである。従って、
この時分割多重信号は時間軸圧縮を含む多重信号である
Ｔ　ＣＩ　（Ｔｉｍｅ　［ｏｍｐｒｅｓｓｄ　Ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｉｏｎ）信号と考えることができる。

このようなＴＣＩ信号の生成は一般にアナログ入力信号
をデジタル信号に変換してデジタル処理で圧縮又は伸張
を行なった後に、このデジタル信号をアナログ信号に変
換することによって行なわれる。そして、再生ヘッド及
びＦＭ復調回路より得られたアナログのＴＣＩ信号より
元の輝度信号及び色差信号を再生するには、そのＴＣＩ
信号をデジタル信号に変換してデジタル処理で伸張又は
圧縮を行なった後に、このデジタル信号をアナログ信号
に戻すことが必要である。従って、再生時に正確にアナ
ログ／デジタル変換を行なうための再生クロックを生成
するために、記録信号には同期パルス及びバースト信号
が付加されている。更に、一般にハイビジョン用のＶＴ
Ｒではジッタ、スキュー等の時間軸変動を補正するＴＢ
Ｃ（タイムベースコレクター）が必要であり、このＴＢ
Ｃへの正確な書込みクロックを生成するためにも同期パ
ルス及びバースト信号が付加されている。

第３図は従来の一般業務用ないし民生用のＶＴＲのＦＭ
変調前の１チヤンネル分のＴＣＩ信号を示し、この第３
図において、（１）は周期ＩＨの負極性で２値開期の水
平同期パルスであり、この１Ｈはハイビジョン信号の水
平周期に等しい。また、（２）は線順次で略１／４に時
間圧縮された幅０．１９　Ｈの色差信号（Ｐ、又はＰｉ
）　　、（３）は略２倍に時間伸張された幅０．７５　
Ｈの輝度信号Ｙ、（４）は周波数略５ＭＨｚで５波程度
のバースト信号を示し、水平同期パルス（１）の間にこ
れらバースト信号（４）、色差信号（２）及び輝度信号
（３）が時分割多重されている。このバースト信号（４
）の周波数は信号帯域内の中間程度の周波数で且つ再生
クロックの周波数のｍ／ｎ倍（ｍ、ｎは整数）に設定さ
れている。

第３図例において、輝度信号（３）のＳ／Ｎ比は４１ｄ
Ｂ以上、色差信号（２）のＳ／Ｎ比は４５ｄＢ以上であ
り、バースト信号（４）のＳ／Ｎ比は輝度信号（３）と
同程度である。具体的にデジタル信号の段階では輝度信
号（３）の黒レベルと白レベルとの差（信号レベル）及
びバースト信号（４）の振幅（信号レベル）は共に６ビ
ツト（２６）程度、色差信号（２）の最大振幅（信号レ
ベル）は６〜７ビツト（２６〜２７）程度に設定される
。また、色差信号（２）の平均レベル及びバースト信号
（４）の直流レベルは共に輝度信号（３）の平均レベル
よりも高めに設定されている。この第３図例のＴＣＩ信
号がエンファシスを施された後にＦＭ変調されてビデオ
テープに記録される。

そして、再生時にはＦＭ復調及びエンファシスを施して
得られた第３図例のＴＣＩ信号よりバースト信号（４）
が抜き出され、このバースト信号（４）よりＰＬＬ回路
によって再生信号のジッターに追従した再生クロックが
生成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来は再生クロックの精度が充分ではな
く、再生時のデジタル信号処理によって再生画像の画質
劣化を招く不都合があった。

本発明は斯かる点に鑑み、再生クロックの精度を改善し
て再生画像の画質劣化を防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段）本発明による映像信号の記録再生装置は、例えば第１図
に示す如く、所定周期（ＩＨ）で映像信号（例えば輝度
信号（３）及び色差信号（２））を時分割多重して記録
すると共に、その映像信号をデジタル信号処理（例えば
時間軸補正、時間圧縮又は時間伸張等〉により再生する
際の再生クロック　（例えば書込みクロックＷＣＫ＞を
生成するためのバースト信号（６）をその各周期（ＩＨ
）内に付加するようにした記録再生装置において、その
バースト信号（６）のレベルをその映像信号（２，３）
　　のレベルよりも大きくしたものである。

〔作用〕

斯かる本発明によれば、そのバースト信号（６）の記録
レベルが大きくなり再生時にそのバースト信号（６）の
Ｓ／Ｎ比を改善することができる。従って、再生クロッ
クの精度が改善され再生画像の画質の劣化が防止される
。

また、映像信号と異なりバースト信号は一般に単一周波
数であるため、例えば最終的にＦＭ変調を行なう場合で
あっても、そのバースト信号による周波数変移（ｄｅｖ
ｉａｔｉ○ｎ）を広く設定してもオーバーモジュレーシ
ョン等の破綻を起こすことなくＳ／Ｎ比を改善すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例につき第１図及び第２図を参照
して説明しよう。本例はハイビジョンのベースバンド信
号をＴ　ＣＩ　（Ｔｉｍｅ　ＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＩｎ
ｔｅｇｒａｔｉｏｎ）信号に変換した後にＦＭ変調して
記録及び再生するＶＴＲに本発明を適用したものである
。

第１図は本例のｌチャンネル分のＴ（、Ｉ信号を示し、
この第３図に対応する部分に同一符号を付して示す第１
図において、（５）は周期ＩＨの負極性の水平同期パル
ス、（６）は周波数が略５！Ｊ）Ｉｚで５波程度のバー
スト信号であり、水平同期パルス（５）の間にバースト
信号（６）、時間圧縮された色差信号Ｃ（ＰＲ又はＰ、
）　　（２）及び時間伸張された輝度信号Ｙ（３）を時
分割多重する。バースト信号（６）の周波数はＦＭ変調
前の映像信号の帯域（略１０Ｍｔｌｚ）の中間程度に設
定する。デジタル信号の段階では、輝度信号（３）の信
号レベル（白レベルと黒レベルとの差）及び色差信号（
２）の信号レベル（最大振幅〉は夫々従来例と同様に６
ビツ）　（２６）程度及び６〜７ビツト（２６〜２７）
程度に設定し、バースト信号（６）の信号レベル（振幅
）は９ビツト（２ｇ）程度に設定する。

即ち、本例ではバースト信号（６）の信号レベルは輝度
信号（３）に対して略１８ｄＢ、色差信号（２）に対し
て略１２ｄＢ大きく設定する如くなす。また、水平同期
パルス（５）の尖頭レベルはバースト信号（６）の負側
の尖頭レベルと同程度又は小さ目に設定する。本例のよ
うにバースト信号（６）の信号レベルを大きく設定した
場合には、バースト信号（６）の再生時のＳ／Ｎ比が改
善されて再生クロックの精度が向上し、再生画像の画質
劣化が防止される利益がある。

第２図は本例のＶＴＲを示し、この第２図において、（
７）は全体として記録部、（８］は全体として再生部で
ある。尚、本例は記録用及び再生用に夫々４個のヘッド
を備え、記録時にはｌフィールド毎に異なる１対の記録
ヘッドを用いて記録を行ない、再生時には１フイールド
毎に異なる１対の再生ヘッドを用いて再生を行なう如く
なされているが、図面上は記録ヘッド及び再生ヘッドは
夫々１個で表わす。

第２図の記録部（７）において、（９）及び（１０）は
夫々入力端子、（１１）及び（１２）は夫々サンプリン
グ周波数が略４４．６ＭＨｚ　ＣＤ　Ａ　／　Ｄ変換器
、（１３）は時間伸張回路、〈１４）は時間圧縮回路を
示し、ハイビジョン信号の輝度信号Ｙ（帯域幅２０　！
Ｊ　Ｈｚ　）を入力端子（９）及びＡ／Ｄ変換器（１工
）を介して時間伸張回路（１３）に供給し、時間伸張回
路（１３）はその輝度信号Ｙを略２倍に時間伸張して２
チヤンネルの信号に分けた後に、これら２チヤンネルの
信号をスイッチ回路（１５）の一方の１対の入力部に供
給する（スイッチ回路（１５）等は１チヤンネル分のみ
を図示する）。

また、ハイビジョン信号の色差信号Ｃ（ＰＢ及びＰア）
（帯域幅７）、１１（ｚ）を入力端子（ｌＯ）及びＡ／
Ｄ変換器（１２）を介して時間圧縮回路（１４）に供給
し、時間圧縮回路（１４）は色差信号Ｃを線順次で略１
／４に時間圧縮して夫々スイッチ回路（１５）の他方の
１対の人力部に供給する。このスイッチ回路（１５）の
ｌ対の出力部より２チャンネル分の輝度信号と色差信号
とのＴＣＩ信号が出力され、このＴＣＩ信号をデジタル
のエンファシス回路（１６）及びＤ／Ａ変換器（１７〉
を介して加算器の一方の入力端子に供給する。

デジタル信号の領域でエンファシスを施す場合には、エ
ンファシスの特性を所望の特性に容易に設定できる利益
がある。

（１９）はサンプリングクロックＳＣＫをＡ／Ｄ変換器
（１１）、　（１２）　　に供給する基準クロック発生
回路、（２０）は水平同期パルス及びバースト信号を発
生する同期信号発生回路を示し、その水平同期ノくルス
及びバースト信号を加算器（１８）の他方の入力端子に
供給することにより、加算器り１８）より２チャンネル
分の第１図例のＴＣＩ信号が出力される。こ（７）ＴＣ
ｒ信号をエンファシス回路（２１）、ＦＭ変調回路（２
２）、記録増幅器（２３）及び記録ヘッド（２４）を介
してビデオテープ（２５〉に記録する如くなす。この場
合、Ｄ／Ａ変換器（１７）の段階でのＤ／Ａ変換レート
はバースト信号の周波数（５ＭＨｚ）の６倍の３０１４
　Ｈｚ　に設定されている。

再生部（８）において、再生へラド（２６）の出力を再
生増幅器（２７）、ＦＭ復調回路（２８）及びデイエン
ファシス回路（２９）、Ａ／Ｄ変換器（３０）及びＴＢ
Ｃ（タイムベースコレクタ）回路（３１）を介してＴＣ
Ｃ倍信号してスイッチ回路（３２）の入力部に供給し、
デイエンファシス回路（２９）の出力を中心周波数が５
　ＭＨｚの帯域通過フィルタ回路（３３）及び低域通過
フィルタ回路（３４）を介して夫々バースト抜取り回路
（３５）及び同期信号検出回路（３６）に供給し、同期
信号検出回路（３６）は水平同期パルスを基準に設定さ
れるパーストゲートパルスをバースト抜取り回路（３５
）に供給する。このバースト抜取り回路＜３５）で抜取
られた５　Ｍ）Ｉｚで５波程度のバースト信号（６）（
第１図参照〉を注入型のＰ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　Ｌ
ｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）　　回路よりなる書込みクロック
発生回路（３７）に供給する。この書込みクロック発生
回路〈３７）はそのバースト信号（６）の周波数を６倍
に逓倍して周波数ｆｓが略３０　Ｍ　）Ｉ　ｚの書込み
クロックＷ　ＣＫを生成し、この書込みクロックＷＣＫ
をＡ／Ｄ変換器（３０）及びＴＢＣ回路（３１）に供給
する。この書込みクロックＷＣＫの周波数ｆｓ　は再生
信号のジッターに追従して変動する。また、ＴＢＣ回路
（３１）には、図示省略した基準発振回路より周波数が
一定の読出しクロックＲＣＫを供給する。

そのスイッチ回路（３２）には図示省略した別のチャン
ネル用のＴＢＣ回路の出力としてのＴＣＩ信号をも供給
する如くなし、スイッチ回路（３２）は２チャンネル分
のＴＣＩ信号の輝度信号Ｙの部分を時間圧縮回路（３８
）に供給し、色差信号Ｃの部分を時間伸張回路（３９）
に供給する。その時間圧縮回路（３８）は２チャンネル
分のＩＨの長さのＴＣＩ信号よりＩＨ分の輝度信号を再
生し、時間伸張回路（３９〉は２チャンネル分のＩＨの
長さのＴＣＩ信号よりＩＨの色差信号Ｃ（Ｐ’ｅ　及び
Ｐ、）　　を再生する。再生された輝度信号Ｙ及び色差
信号Ｃを夫々Ｄ／Ａ変換器〈４０〉及び（４１）を介し
て出力端子〈４２〉及びり４３）に供給する。

本例の記録部（７）においては、既に述べた如くＴＣＩ
信号中のバースト信号（６）のレベルが映像信号に対し
て１２ｄＢ〜１３ｄＢ大きく設定されているため、再生
部（８）の書込みクロック発生回路（３７）からは再生
信号のジッターに対する追従性が極めて良好な書込みク
ロックＷＣＫが生成される。従って、再生部（８）のＡ
／Ｄ変換器（３０）からは記録部（７）のＤ／Ａ変換器
（１７）の入力データと同一の出力データが得られるた
め、ＴＢＣ回路（３１）、時間圧縮回路り３８）及び時
間伸張回路（３９）におけるデジタル処理によって正確
に記録部（７）への人力映像信号Ｙ、　Ｃが再生され、
再生画像の画質が劣化しない利益がある。

また、本例では第１図例のＴＣＩ信号をＦＭ変調してい
るため、レベルの大きいバースト信号（６）のａ（ｌで
オーバーモジュレーション等の破綻を起こすのではない
かとの疑問があるが、そのパースト信号（６）は映像信
号の帯域の中間程度である単一周波数の正弦波又は矩形
波であるためＦＭ変調時の周波数変移を広くしても′オ
ーバーモジュレーション等が生じることはない。一方、
映像信号（特に輝度信号Ｙ）は帯域が広く狭い間隔での
急峻な立上り及び立下りを含むため、その映像信号のレ
ベルを大きくしてＦＭ変調時の周波数変移を広くすると
オーバーモジュレーション等が生じ易くなる。従って、
映像信号をＦＭ記録する場合の周波数割当て及び周波数
変移の範囲にはバースト信号（６）の場合に比べて比較
的大きな制限がある。

更に、本例の記録部（７）ではデジタル信号領域におけ
るエンファシス回路（１６）が設けられているため、ア
ナログ信号領域におけるエンファシス回路（２１）を省
略するか又はそのエンファシス量を極めて少なくするこ
とができるが、本例ではバースト信号（６）のレベルが
予め大きく設定されているため、再生後のバースト信号
（６）のＳ／Ｎ比が悪化することはない。但し、そのデ
ジタル信号領域のエンファシス回路（Ｉ６）を省略して
アナログ信号領域のエンファシス回路（２１）のエンフ
ァシスミラ大＊＜ｔ。

でもよい。

尚、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バースト信号のレベルが映像信号のレ
ベルより大きいので、再生クロックの精度が改善されデ
ジタル処理による画質の劣化が防止される利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＴＣＩ信号を示す信号波形
図、第２図は一実施例のＶＴＲを示す系統図、第３図は
従来のＴＣＩ信号を示す信号波形図である。（２）は色差信号、（３）は輝度信号、（５）は水平同
期パルス、（６）はバースト信号、（１３）は時間伸張
回路、（１４）は時間圧縮回路、（２０）は同期信号発
生回路、（３１〉はＴＢＣ回路、（３７）は書込みクロ
ック発生回路、（３８）は時間圧縮回路、（３９）は時
間伸張回路である。ｌで−スレ１号　６）代　　理　　人松　　隈　　秀　　盛第１図イ之米の丁ＣＩイ名号第３図

Claims

【特許請求の範囲】所定周期で映像信号を時分割多重して記録すると共に、
上記映像信号をデジタル信号処理により再生する際の再
生クロックを生成するためのバースト信号を上記各周期
内に付加するようにした映像信号の記録再生装置におい
て、上記バースト信号のレベルを上記映像信号のレベルより
も大きくした事を特徴とする映像信号の記録再生装置。