JPH04144490A - 画像信号記録再生システム - 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、記録媒体に画像信号を記録し、該記録媒体か
ら画像信号を再生する画像信号記録・再生システムに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、静止画像信号の記録再生装置として、スチルビデ
オ（以下、ＳＶという）システムがある。

このＳ■システムは現行のＴＶ信号を２インチの磁気デ
ィスクにＦＭ変調して記録するものである。このシステ
ムによる画像の解像度というものは、現行のＴＶ方式並
みのものしか得られない。しかし、Ｓｖシステムのよう
に静止画を扱うシステムでは、プリンタによるプリント
アウトを最終的出力とする場合があり、その場合、画質
（特に解像度）が銀塩写真に比べて低いことが問題とな
っている。

一方、最近ではＨＤＴＶ　（Ｈｉｇｈ　　Ｄｅｆｉｎｉ
ｔｉｏｎ］゛■）等の新しいＴＶ方式が検討されており
、そのうちのＨＤ　Ｔ　Ｖ方式は、現行Ｎ　ＴＳ　Ｃ方
式の約２倍である約１０００本の走査線を有し、また、
それに見合う分の水平方向の信号帯域を有している。従
ってＳ■システムにおいてもＨＤ　Ｔ　Ｖ等で得られる
ような１００ＯＸ１００Ｏ画素（但し、正方形の画面を
抜取った場合）程度の画質の静止画記録再生システムへ
の発展は必要不可欠となってきている。

このような状況に鑑みて、Ｓ■システ１８ては記録媒体
に対する記録フォーマットをバイバント化（広帯域化）
している。しかし、Ｓ■システムとしてみた場合、従来
のシステムとの互換性はある程度保った上で、高画質化
を図らねばならない。

そこで、従来のシステムとの互換性を保ちつつ高画質化
を図る方法として、本願出願人によりＣＨＳ　Ｖ方式（
Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　　Ｔｌｉｇｈ　　Ｄｅｆｉｎｉ
ｔｉｏｎ　　ＳＶ）というものが男えられている。

以ド、ＣＨＳ　Ｖ方式について概略を述べる。

ＣＨ８Ｖ方式は、サンプル値のアナログ伝送という技術
を用いる。

サンプル値のアナログ伝送のシステムは、第２図に示す
ように伝送路特性（Ｌ　Ｐ　Ｆ特性）と再サンプリング
によって特徴づけられる。即ち、入力されたサンプル値
が、ＦＭ変調系、電磁変換系、ＦＭ復調系を経た後、再
サンプルされることにより復元されるというシステムで
ある。

第３図を用いてサンプル値のアナログ伝送の原理につい
てもう少し触れておく。尚、ここでは第３図（ａ）に示
すような周期Ｔのサンプル値列を記録・再生する場合を
考える。ＦＭ変復調及び電磁変換系よりなる伝送路は、
低域通過特性即ちローパスフィルタ（■、ＰＦ）特性と
なる。第３図（ｂ）は、この伝送路の出力である。従っ
て、この伝送路出力を第３図（Ｃ）に示すような周期Ｔ
で、かつ正しい位相を持つ再サンプリングパルスで再サ
ンプルすると、第３図（ｄ）を得る。即ち、人力サンプ
ル値列は正しく再生（伝送）される。しかし、第３図（
ｅ）のように再サンプリング位相がズレるとサンプル値
列は正しく再生（伝送）されず、第３図（ｆ）のように
リンギングが生じてしまう。従って、サンプル値のアナ
ログ伝送においては、再生時（受信側）で、 ■再生（受信）サンプル値信号に追従した正しい周波数
（周期）の再サンプリングパルスを発生させること ■再生（受信）サンプル値信号に追従した正しい位相の
再サンプリングパルスを発生させることが必要となる。

また、完全に→ノ゛ンプル値信号を伝送するだめの条件
はもう一つある。これは、 ■ＦＭ変復調及び電磁変換系よりなる伝送路が直線位相
で、かつ周波数特性がサンプリング周波数”　／　２　
（””　’　／　２Ｔ　）の周波数を中心とした点対象
特性になっていることである。

即ち、第４図に示すようなＬＰＦ特性を伝送路は持つよ
うにする必要がある。以上、サンプル値のアナログ伝送
について簡単に説明した。

次に、Ｃ１１Ｓ＼′方式に基づく輝度（Ｙ）信号の記Ｆ
ｆノＪ（ｌ、（二つい１“−ｊｉＪ　、入る。、第５図
は、ＣＨＳ　Ｖ方式において、磁気ディスクに記録され
るＹ信号のサンプル点を示す図である。

第５図に示すようにＹ信号のサンプル点は、オフセット
配置されており、サブサンプリング伝送されることにな
る。またサンプル点は一つの行に６５０個（＝１３００
／２）、一つの列に５００個（＝１０００／２）存在す
る。そして、Ａ８、Ａ２、・・・に含まれるサンプル値
が磁気ディスク」二の１本のｌ・ラックに、Ｂ１１Ｂ２
、・・・に含まれるサンプル値が別の１本のトラックに
、・・・というように、計４本のトラックを用いて全て
のサンプル点が記録される。

尚、各トラックにおけるサンプル点の記録は全て、Ｓｖ
フォーマットに準じた形態で行われる。第８図にＳｖフ
ォーマットにおける記録信号の周波数アロケーションを
示す。第８図に示すように、ＳＶフォーマットでは記録
されるＹ信号及びＣ信号のベースバンド帯域は、それぞ
れ約６　、５　Ｍ　Ｈｚ以下、約Ｉ　Ｍ　Ｈｚ以下とな
る。

また第５図において、各行に含まれるＹ信号サンプル点
はそれぞれ６５０個てあり、これがＮＴＳＣＴＶ信号の
水平有効画面期間（５３μｓｅｃ以下）に記録される。

従って、この時のサンプリング周波数ｆｒ　（第４図参
照）は約１３　Ｍ　Ｈｚ以下となる。以上のようにして
第４図に示すような帯域を有するＹ信号が記録される。

また、第６図にはＣＨＳ　Ｖ方式に基づき記録された磁
気ディスク上での記録パターンを２通り示す。

第６図（ａ）は２チヤンネル（ｃｈ）ヘッドを用いた時
の記録パターンであり、第６図（ｂ）は４ｃｈヘツトを
用いた場合の記録パターンである（但し、４　ｃ　ｈヘ
ッドを用いれば第６図（ａ）も（ｂ）も可能である。）
。

第６図（ａ）の場合、まず、第１及び第２トラツクに対
して、第５図のＡ１　（ｉは正の整数）行及び８１行の
Ｙ信号のサンプル値を２ｃｈヘツドにより２ｃｈ同時に
記録をし、次に、該２ｃｈヘツドを第３、第４トラツク
へ移動（但し、４ｃｈヘツド使用の場合は移動する必要
はない）し、Ｄ１行、Ｃ１行のＹ信号のサンプル値を２
ｃｈ同時に記録する。この時、図示の通り、従来のＳＶ
フォーマットとの互換性を保てるようにＤ１行、Ｃ１行
のＹ信号のサンプル値を記録するトラックを逆にする。

尚、２ｃｈ同時に記録する場合は、−船釣に記録時に生
ずるヘッド内での記録信号のクロストークが問題となる
が、上述のような記録方法をとることで、同時記録の際
に２つのヘッド間では周知のＨ並へか行われるため、こ
の問題は解消される。

また、４ｃｈヘツドを使用した場合、第６図（ｂ）に示
すような記録を行ってもよい。即ち、まず第１、第３ト
ラツクに対して、Ａ１及び８１行のＹ信号のサンプル値
を２ｃｈ同時に記録し、次に第２、第４トラツクに対し
て、Ｃ１行、Ｄ１行のＹ信号のサンプル値を２ｃｈ同時
に記録する。

以上のように記録を行うことによって、第６図（ａ）の
場合、第２、第３トラックにより従来のＳＶフォーマッ
トに基づくフレーム再生が可能となり、また第６図（ｂ
）の場合、第１、第２トラックあるいは第３、第４トラ
ックにより従来のＳｖフォーマットに基づくフレーム再
生が可能となる。また、フィールド再生は任意のトラッ
クにて可能である。

以上、ＣＨ３Ｖ方式におけるＹ信号の記録方法について
説明した。

次にＣＨＳ　Ｖ方式における色差線順次（Ｃ）信号の記
録について述べる。

第７図にはＹ信号、ＣＲ（−Ｒ−Ｙ）信号及びＣＢ（＝
Ｂ−Ｙ）信号の記録サンプルパターン関係を示す。従来
のＳｖフォーマットにおいて、色差信号の記録帯域はＹ
信号の約６分の１である。また、該色差信号は線順次化
され記録される。従って、ＣＨＳ　Ｖ方式において記録
される色差信号ＣＲ及びＣＢのサンプルパターンは、第
７図（ｂ）、（Ｃ）に示すようになる。また、第７図（
ｂ）、（Ｃ）の右側には、磁気ディスク上の同一のトラ
ックに記録されるＹ信号のラインをＡ、、Ｂ、、Ｃ，、
Ｄ、の記号で示す。

対応するＹ信号のラインとＣ信号のラインとが同一のラ
インでない箇所が存在するが、これもまた、Ｓｖとの互
換性を考慮した結果である。

第１Ｏ図には、Ｙ信号及びＣ信号の記録位置関係を表で
示した。ここで１ｓｔ　　５ｔｅｐとは１１１回目行う
２ｃｈ同時記録時」のことであり、２ｎｄ　　５ｔｅｐ
とは、同様に「２回目に行う２ｃｈ同時記録時」のこと
である。前述のとおり、１ｓｔ　　５ｔｅｐではトラッ
ク１．２の記録を行い、２ｎｃｌ　　５ｔｅｐではトラ
ック３．４の記録を行う。第１０図で例えば、トラック
１には１ｓｔ　　５ｔｅｐにおいて、Ｙ　（Ａ　Ｉ　）
（第７図に示したＡ、ライン上のＹサンプル値列よりな
るＹ信号）及びＣＲ（ＡＩ）／ＣＦ３（Ｂｌ）（第７図
に示したＡ１ライン上のｃ　ｒｚザンプル値列よりなる
ＯＲ信号及びＢ、ライン上のＣｒ］サンプル値よりなる
ＣＢ倍信号より構成され、ＯＲ信号より始まる色差線順
次信号）を記録するという具合である。また、第１０図
において撮像部出力（Ｙｌ、”　２　、Ｒ％　Ｂ　）は
、後述するＣ　ＨＳ　Ｖカメラにおいて撮像部より同時
に出力される信号である。

次にＣＨ８Ｖカメラ（撮像部及び記録部により構成され
る装置）の構成について述べる。

第９図はＣＨ８Ｖカメラの概略構成を示す図である。

第９図に示すＣＨＳ　Ｖカメラでは、前述のとおり、２
ｃｈ同時記録を２回続けて行うことで１画面分の画像記
録信号の記録を行う。第１０図に示した１ｓｔＳｔｅｐ
において、ＳＶ記記録プロセロ回路８２６８２７では、
入力されたＹ信号及びＣ信号に対し、それぞれ所定のエ
ンファシス、ＦＭ変調等を施した後、それぞれを周波数
多重した信号を出力する。加算器８２８．８２９ては、
これらＳＶ記記録プロセロ回路８２６８２７の出力信号
にＩＤ信号発生器８３５から出力されるＩ［信号と再生
時のＴＢＣ（Ｔｉｍｅ　　Ｂａ５ｅＣｏｒｒｅｃｔｏｒ
）用基準信号として、クロック発生部８１３より発生さ
れるクロック信号をバントパスフィルタ（ＢＰＦ）８２
５を通すことにより得られる正弦波のパイロット信号ｆ
ｒ　（周波数２　、５　Ｍ　Ｔ（ｚ　（ｉ近、即ち第８
図よりＦＭ−Ｙ、ＦＭ−Ｃの隙間）とを加算し、出力す
る。加算器８２８．８２９より出力される信号は記録ア
ンプ８３０．８３１により増幅され、２ｃｈヘツド８３
２．８３３により磁気ディスク８３４の所定のトラック
へ２ｃｈ同時に記録される。そして、２ｎｄ　　５ｔｅ
ｐては２ｃｈヘツド８３２．８３３の移動が行われた後
、前述の１ｓｔ　　５ｔｅｐと同様に記録動作が行われ
る。

次に第９図の撮像部８０１について説明する。

第１２図には、撮像部８０１を１つの固体撮像素子で構
成する場合に、該固体撮像素子に使用されるカラーフィ
ルタの構成を示した図である。第１２図に示すように該
カラーフィルタは市松状に配置したＹ（輝度）フィルタ
と、残りの箇所を線順次に配置したＲフィルタ及びＢフ
ィルタとにより構成される。

また、第１３図は第１２図に示した構成のカラーフィル
タを持つ固体撮像素子を含む撮像部８０】の構成例を示
した図である。

第１３図において、１３０１は第１２図に示すカラーフ
ィルタを有する固体撮像素子、１３０２〜１３０５はそ
れぞれサンプルホールド回路である。固体撮像素子１３
０１は１．３００（画素）　ｘｌｏｏｏ　（画素）程度
の画素数を有し、また上下に隣接する２ライン分の信号
を同時に、かつ２ライン飛びに読出すことの可能な構成
の撮像素子である。

第１３図において信号線（０−１）には、同時に読出す
２ライン分の信号のうち上側のラインのＹ信号（Ｙ、）
が出力される。また、信号線（０−３）には下側のライ
ンのＹ信号（Ｙ２）が、信号線（０２）にはＲ信号が、
信号線（０−４）にはＢ信号が出力される。

そしてサンプルホールド回路１３０２〜１３０５では、
これらの信号を所定のタイミングでサンプルホールドし
出力する。

第１４図は上述のように隣接２ライン分の信号を同時に
、かつ２ライン飛びに読出すことの可能な固体撮像素子
をＭＯ３型固体撮像素子て構成した場合の具体例を示し
た図である。

第１４図のＭＯ３型固体撮像素子は、ＴＳＬ　（Ｔｒａ
ｎｓｖｅｒｓａｌＳｉｇｎａｌ　　Ｌｉｎｅ）方式てあ
り、一般によく知られているものである。

第１４図に示すようなＭＯ３型固体撮像素子はＣＨ３Ｖ
方式においても、信号は水平方向の順で読出されるため
、スミア等の抑圧効果がある。

また、ＭＯ３型固体撮像素子の信号読出しはＸ−Ｙアド
レス方式であるため、前述のような２ライン同時読出し
が可能である。また、この読出し動作の詳しい説明は省
略する。

次に、第９図において、撮像部８０１をクロック発生部
８１３より出力される同期信号に同期して撮像部駆動回
路８０８により駆動されることにより出力されるＹｌ、
Ｙ２、Ｒ１Ｂ信号がＳＶ記記録プロセロ回路８２６８２
７へ入力されるまでの信号処理についてＹ信号、Ｃ信号
に分けて述べる。

まずＹ信号について述べると、撮像部８０１より出力さ
れるＹ３、Ｙ２信号（Ｙｌ、Ｙ２については前述のとお
り、第１０図参照）には、それぞれの加算器８１４．８
１６にて位相基準信号発生器８１８より出力される位相
基準信号がイτ１加される。位相基準信号は、後述する
再生時の再サンプリング動作の位相基準となるもので、
ＩＨ（Ｈは水平同期期間）毎に１同人れる場合と、ＩＶ
　（Ｖは垂直同期期間）毎に１同人れる場合とが考えら
れる。第１１図には、位相基準信号をＩＨ毎に１同人れ
る場合について示す。第１１図に示ずように位相基準信
号は３値信号であり、図中のＲが位相基準点である。

加算器８１４．８１６において位相基準信号が付加され
たＹ３、Ｙ２信号は、それぞれ６　Ｍ　Ｔ］ｚの通過周
波数帯域を有するＬＰＦ８０２．８０５を通り、ガンマ
補正回路（γＹ）８２】、８２３を経て、ＳＶ記録プロ
セス回路８２６．８２７に入力される。

尚、γ、８２１．８２３は伝送路γ補正回路のことであ
り、輝度信号の暗部てのＳ／Ｎを改善するため、また、
従来のＳｖフォーマットとの互換性を保つため等を目的
として行われる。

次に、Ｃ信号について述べると、撮像部８０１より得ら
れるＲ、Ｂ信号（Ｒ，Ｂについては前述のとおり、第１
０図参照）は、それぞれＩ　Ｍ　Ｈｚの通過周波数帯域
を有するＬＰＦ８０４．８０７を経て、スイッチ回路Ｓ
１、Ｓ２に入力される。スイッチ回路Ｓ１、Ｓ２はＩＨ
毎に切換わるよう動作し、色線順次信号Ｒ／Ｂ　（Ｓ　
、の出力）及びＢ／Ｒ（Ｓ　２の出力）を得る。

減算器８０９．８１０では、これらスイッチ回路Ｓ、、
Ｓ２からの出力信号から、Ｉ　Ｍ　Ｈｚの通過周波数帯
域を有するＬＰＦ８０３より出力されるＹ１信号、Ｉ　
Ｍ　ＨＺの通過周波数帯域を有するＴ−Ｐ　Ｆ　８０６
より出力されるＹ２信号を減算し、色差線順次信号ＣＲ
／　ＣＢは減算器８０９から、色差線順次信号ＣＢ１Ｏ
Ｒは減算器８１０から出力される。

次にサンプルホールド回路８１１．８１２において、第
７図に示したＣＲ１Ｃ８のサンプルパターンとなるよう
にサンプリングされ、加算器８１５．８１７に供給され
る。このサンプリングクロックは、クロック発生部８１
３より供給される。

そして加算器８１５．８１７において、Ｙ信号と同様に
位相基準信号が付は加えられる（但し、Ｃ信号の位相基
準点はＹ信号の位相基準点と同位置でな（でもよい）。

加算器８１５．８１７より出力された信号はＬＰＦ８１
９．８２０及びカンマ補正回路（γ。）８２２．８２４
を経て、Ｓ■記録プロセス回路８２６．８２７へ入力さ
れる。

その後、前述のようにＴＢＣ用基準信号ｆｒとＩＤ信号
発生器８３５により発生されたＩＤ信号が加算器８２８
．８２９で加算され、２ｃｈヘツド８３２．８３３によ
り記録媒体８３４に記録される。尚、ＩＤ信号は１３ｆ
Ｈのキャリア信号をディジタルデータによりＤＰＳＫ　
（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ
　Ｋｅｙｉｎｇ）変調した信号で、公知のＳＶフォーマ
ットに準じたものである。

次に、ＣＨＳ　Ｖ再生装置の構成について述べる。

第１５図はＣＨＳ　Ｖ再生装置の構成を示す図である。

磁気ディスク１５０１から磁気ヘッド１５０２により再
生される信号は、プリアンプ１５０３を経てＳＶ再生プ
ロセス回路１５０４及びＬＰＦ１５３０の両者へ入力さ
れる。

Ｓ■再生プロセス回路１５０４ては、入力される再生信
号からＦＭ−Ｙ、ＦＭ−Ｃ（第８図参照）を周波数分離
し、それぞれに対しＦＭ復調、デイエンファシス等を施
すことにより、再生Ｙ、再生Ｃ信号を出力する。

次段の逆ガンマ補正回路（γＹ−’）１５０６、（γｃ
−１）１５０７は、それぞれ記録時に伝送路γ１、γＣ
補正が施された信号を元の信号に戻すための回路である
。そして、該（γＹ−’）１５０６、（γ。’）１５０
７により補正され、ＬＰＦ１５０８．１５０９を通った
Ｙ信号はＡ／Ｄ変換器１５１３に、Ｃ信号は可変遅延回
路１５２８に入力される。

次に、再生時の再サンプリングクロックの発生方法につ
いて述べる。

１３１）　Ｆ　１５０５により再生信号より分離される
パイロット信号ｆｒは、ＰＬＬ　（Ｐｈａｓｅ　　Ｌｏ
ｃｋｅｄ　　Ｌｏｏｐ）回路１５２６に入力される。Ｐ
ＬＩ−回路１５２６ては、パイロット信号ｆｒと位相同
期し、かつＹ信号用再ザンプリングクロツタと等しい周
波数のクロックＮを発生し出力する。

Ｙ信号用再サンプリングクロック位相制御回路１５１１
ては、このようにして得られた再サンプリングクロック
ｆｓｏの位相制御を行い、第１６図に示すように、再生
Ｙ信号中に付加されている前述のＹ信号サンプリング位
相基準信号の位相基準点と位相が一定関係にあるＹ信号
用再サンプリングクロックｆｓｌを出力する。

一方、Ｃ信号については、前記ｆｓｌを１／６分周器１
５２７て１７６分周したクロック（ｆｓｌ／６）を再す
ンプリングクロツクとして用いる（但し、１／６分周器
１５２７は同期信−号の立ち下がりエツジにおいて、リ
セットされる）。そして、Ｌ　Ｐ　Ｆ　Ｉ　５０９より
出力されたＣ信号をＣ信号遅延制御信号発生回路１５２
９により遅延時間が制御される可変遅延回路１５２８に
より、遅延制御することによりＣ信号用再サンプリング
クロック（ｆｓｌ／６）と、Ｃ信号中に付加されている
再サンプリンク位相基準点との位相関係が一定にされた
後、Ｃ信号はＡ／Ｄ変換器ｌ５１４に供給される。

第１５図のＡ／Ｄコンバータ１５１３．１５１４ては」
−述のようにして発生されたナンブリングクロツクをク
ロックとして、Ｙ信号及びＣ信号をＡ　／　Ｉ）変換し
、画像メモリ１５１５へ書込む。この際、画像メモリ１
５１５に対する書込みアドレスはアドレス発生器１５１
７により発生される。

また第１５図に示したＣ　ＨＳ　Ｖ再生装置では、」二
連のような再生動作を、第６図に示した４本のトラック
（第１〜第４）の全てに対して行い、磁気ディスク＋５
０］、Ｌ：の４本のトラックに記録されている全てのサ
ンプル値を、第１５図の画像メモリ１５】５内に格納す
る。

その後、画像処理回路１５１６により、画像メモリ１５
１５内のサンプル値データを用いて、補間処理及びＣ信
号データの並べかえ等を行う。また、この際Ｙ信号に対
しては、２次元ディジタルフィルタにより２次元空間周
波数の低域成分を取出すＬ　Ｐ　Ｆ処理を行いＹＬを得
る。そして（ｙ−ｙ、−）の演算を行い、Ｙ信号のサン
プル値データの高域成分ＹＨを得る。従って、最終的に
はＹＨ，ＹＬ１ＣＲ１Ｃ８の４種のデータが画像メモリ
１５１５内に存在することになる。

以」二のような処理が終了した後、画像メモリ１５１５
内の各データは所定のクロックレートで、アドレス発生
器１５１７により指定される読出しアドレスに従って所
定の順序で読出される。

このようにして画像メモリ１５１５より読出されるｙ　
Ｈ、Ｙ　Ｌ　、　ＣＲ、ＣＢ信号の中のＹＬ１ＣＲ１Ｃ
ｒ］信ひはマトリクス回路１５１９においてＲ＋−。

Ｇ４１、ＢＬ倍信号変換される。そして加算器１５２０
〜１５２２においてＹＨと加算が行われ、加算器１５２
０．１５２１．１５２２からは（ＲＬ、　Ｉ−Ｙ　１．
１　）、（Ｇ　＋、、　４−　Ｙ　ｕ　）、（ＢＬ４Ｙ
Ｈ）信号が出力される。

そして、加算器１５２０．１５２１，１５２２より出力
された信−は、■）／Ａ変換器１５２３〜１５２５にお
いてアナログ信号に変換さ第１、そ、１１ぞれＲ，Ｇ、
Ｂ（言号として出力される。

尚、再生信号に多重されているＨ）信号は１．　Ｐ　Ｆ
ｌ　５３　（１により分離された後、ＩＤデコーダ１５
３１てデコードされる。。

〔発明が解決し、ようとする課題〕

以−Ｌ説明したように、ＣＨＳ　Ｖ方式では、オフセラ
１、ザブザンブリンクとサンプル値のアナログ伝送を組
み合わせる事により限られた伝送スペー　ス（ＮＴＳＣ
方式の２倍）′１−１人間の視覚的には従来の４倍の情
報量を送るものである。

ところで、Ｃｌ−ｌ５■ノｊ式においては、各種Ｃｌ−
ｌ５■カメラあるいは再生装置間での互換ｔｔを保つた
めに、一般に画素のサンプリング周波数ｆＳ（ｌが同一
である必要かある。、 しかしながら、第９図に示す様に撮像素子からの信号の
読み出し動作によりサンプリング動作を兼ねている様な
場合には、サンプリング周波数ｆｓｏは固体撮像素子に
おけるサンプリングレートとなり、そのセンサ固有の値
となるため、例えば任意のセンサを用いる場合には、各
センザ毎にサンプリング周波数［，１が変化してしまう
事になる。

そして、互換性を保つためには同一のサンプリングレー
トの固体撮像素子を用いなければならないため、固体撮
像素子の選択の自由度が制限される事になり、例えば他
の機器用に開発されたセンサの流用等を考える場合には
大きな制限となってしまう。

また、Ｃｌ−１ＳＶ方式によるシステムにおいて用いら
れる技術は既に述べたように、オフセットサブ−リンブ
リンクと、サンプル値のアナログ伝送であり、こわらの
技術においては時間軸を正しく補正することが極めて重
要となる。

その為、ト述の従来例において述べた様に記録時に、第
８図に示すＦＭ−Ｙ、ＦＭ−Ｃの周波数帯域の隙間にＴ
　Ｂ　Ｃ用基準信号として、第９図のクロック発生部８
１３より発生され、ＢＰＦ８２５を通して得られるパイ
四ツ１〜信号［、を多重して磁気ディスクに記録し、再
生時に再生信号から分離されるパイロット信号ｆｒを用
いてＴＢＣ処理を行い、時間軸を正しく補正する様にし
ている。

そして、前述の様にＣＨＳ　Ｖ方式のシステムにおいて
互換性を考えると、記録時のサンプリンタ周波数ｆｒ及
びパイロット信号の周波数［、は所定の値に決める必要
がある。

その場合、パイロット信号が輝度信号Ｙあるいは色信号
Ｃの記録帯域に与える影響や、再生側において画像信号
に発生しているシックに追従した再サンプリング信号を
形成するためのＰ　Ｌ　Ｌ回路の構成のし易さ等を考慮
せずに、パイロツ）・信号の周波数［、を設定するとパ
イロット信号と画像信号との相互干渉により画質が劣化
し、たり、また、記録再生側のＰＬＬ回路の構成が複雑
になり、高精度に時間軸変動の補正を行うことができず
、やはり画質を劣化させたり、またコスト高を生むこと
になるという問題がある。

この発明はかかる課題を解決するためになされたちのて
、用いる固体撮像素子の種類によらずに互換性を保つ事
ができ、更に画像信号に対する相互干渉により画質を劣
化させる事なく、時間軸変動補正用の基準信号を該画像
信号と共に記録媒体に記録し、再生時に画像信号に発生
する時間軸変動を高精度に補正する事ができる画像信号
記録再生システムを提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の画像信号記録再生システムは、第１のサンプリ
ンダレ−１・を有するサンプリンク画像信号を発生する
サンプリング画像信号発生手段と、前記サンプリング画
像信号発生手段より発生されるサンプリング画像信号を
サンプリング周波数ｆおにて再サンプリングし、前記第
１のサンプリングレートとは異なる第２のサンプリング
レートにてサンプリング画像信号を出力する再サンプリ
ンク手段と、周波数ｆｒ　（＝Ｎ／Ｍ）　ｆｓｏ・Ｍ、
Ｎは正の整数）の時間軸変動補正用基準信号を前記再サ
ンプリンク手段より出力されたサンプリング画像信号に
多重して記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体から
再生される時間軸変動補正用基準信号に基づき前記サン
プリング周波数ｆｒ、を復元し、復元されたサンプリン
グ周波数ｆ！、、にて記録媒体より再生されたサンプリ
ング画像信号を再サンプリングし、元の画像に対応した
画像信号を復元する復元手段とを備えたものである。

１作用〕 上述の構成によれば、用いる固体撮像素子の種類によら
ずに互換性を保つ事ができ、更に画像信号に対する相互
干渉により画質を劣化させる事な（、時間軸変動補正用
の基準信号を該画像信号と共に記録媒体に記録媒体に記
録し、再生時に画像信号に発生する時間軸変動を高精度
に補正する事ができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明を本発明の実施例を用いて説明する。

まず、本実施例のＣＩ−Ｔ　Ｓ　Ｖ方式の画像信号記録
再生システムにおいて、最適なサンプリング周波数ｆｒ
とＴＢＣ用基準基準信号てのパイロット信号の周波数ｆ
ｒについて考察する。

以下、サンプリング周波数ｆ５、パイロット信号周波数
ｆｒについての必要条件を列記する。

■ＣＨＳ　Ｖ方式のシステムにおいて輝度信号Ｙの帯域
は約６　、５　Ｍ　Ｉ（ｚであるため、画質の劣化を抑
え画像信号の記録再生を行うためにはサンプリング周波
数「５は１２〜１３　Ｍ　Ｈｚである必要がある。

■画像信号に対し、モアレ等の発生を防ぐため、パイロ
ット信号周波数ｆｒは第８図に示す様にＦＭ−）′の周
波数帯域とＦＭ−Ｃの周波数帯域との間（約２　、５　
Ｍ　Ｉ−１ｚ　）である必要がある。

■再生時に再生パイロット信号に位相同期した再サンプ
リング信号を形成するＰ　Ｌ　Ｌ回路の構成を簡単にす
るためサンプリング周波数ｆｒ、ｌとパイロット信号周
波数ｆｒとの比は整数比である必要がある。

■ＴＢＣ用基準信号としてはパイロット信号の他にＩＤ
信号を用いる場合もあり、前記■と同様にＰ　Ｌ　Ｉ−
回路の構成を簡＠１にするため、該ＩＤ信号のキャリア
周波数Ｌｎ−１３ｆ　Ｈ（ｆ　Ｈは水平同期周波数）と
の比は整数比である必要がある。

■前記■と■の条件を満足させるためサンプリング周波
数ｆ８、パイロツＩ・信号の周波数ｆｒは共に水平同期
周波数ｆ　Ｈの整数倍である必要がある。

−に記の条件のうち■、■、■の条件を満足するにはサ
ンプリング周波数１８とパイロット信号の周波数ｒ、と
の比が「、１．・［、−５１であれば良く、さらにこの
条件丁て■、■の条件を満足するサンプリング周波数ｆ
５いパイロット信号の周波数ｒ、の組合ぜを第１７図に
示す。

そして、第１７図に示した組合せのうち、■の条件を満
足する組合せはサンプリング周波数ｆｒ＝］２゜２７３
ＭＨｚ　（＝　７８Ｏｆ　、４　）、パイロット信号周
波数ｆｒ＝２．４５５ＭＨｚ　（＝　１５６ｆ　、　）
とナル。

以下、上述の様に設定されたサンプリング周波数ｆｓｏ
＝７８０ｆ　Ｈ、パイロット信号周波数ｆｒ＝１５６ｆ
　ｌ−１を用いた場合のＣＨＳ　Ｖ方式の画像信号記録
再生システムについて説明する。

まず、本発明の一実施例であるＣ　ＨＳ　Ｖ方式の記録
装置について説明する。

第１図（ａ）は本発明のＣＨ８Ｖ方式における記録装置
の一実施例の概略構成を示すブロック図である。

また、第１図（ａ）中、前記第９図と同一または相当部
分には同し符号をイ」シ、詳細な説明は省略する。

第１図（ａ）において、撮映しンス１００により撮映さ
れた被写体像は固体撮像素子１０１の撮像面上に結像さ
れ、該固体撮像素子１０１はクロック発生部８１３より
発生されるクロック信号が供給されている撮像素子駆動
回路１０２により駆動され、撮像面」二に結像されてい
る被写体像を映像信号に変換し、Ａ　／　Ｄ変換器１０
３に供給する。

Ａ／Ｄ変換器１０３てはクロック発生部８１３より供給
されるクロック信号に同期して動作するメモリコントロ
ーラ１０４より発生されるクロック信号に同期して、固
体撮像素子１０１より供給される映像信号をディジタル
化し、メモリ１０５に供給する。

尚、前記固体撮像素子１０１の撮像面上にはＹ（輝度）
フィルタ、Ｒ（赤）フィルタ、Ｂ（青）フィルタにより
構成されるカラーフィルタが設置ノられており、メモリ
コントローラ１０４はＡ／Ｄ変換器１０３より供給され
るディジタル映像信号を各信号成分毎、すなわち、Ｙ信
号成分、Ｒ信号成分、Ｂ信号成分毎にメモリ１０５の所
定のアドレスに記憶する。

そして、」二連の様に固体撮像素子】０１により形成さ
れた１画面分の静止画像信号がディジタル化され、メモ
リ１０５に記憶された後、ディジタル信号処理回路１０
６はメモリ１０５に記憶されているディジタル画像信号
を用いて、各信号成分毎に補間処理を施す事により折り
返し歪等の除去を行う２次元空間フィルタ処理が行われ
る。

そして、上述の様にディジタル信号処理回路１０６にお
ける２次元空間フィルタ処理が完了した後、メモリコン
トローラ１０４はメモリ１０５に記憶されているディジ
タル画像信号を各信号成分４ｒｉに読み出し、第１フレ
ームに対応する輝度信号成分Ｙ１はＤ／Ａ変換器１０７
に、第２フレームに対応する輝度信号成分Ｙ２はＤ／Ａ
変換器１０９に、赤信号成分ＲはＤ／Ａ変換器１０８に
青信号成分ＢはＤ／Ａ変換器１１０に供給され、各ディ
ジタル画像信号は各Ｄ／Ａ変換器１０７〜１１０におい
てメモリコントロー１０１より供給されるクロック信号
に同期してアナログ画像信号に変換され、更に夫々ＬＰ
Ｆｉ１１〜１１４により余分な信号が除去された後、サ
ンプルホールド（Ｓ　／　Ｈ）回路１１５〜１２０に供
給される。

Ｓ　／　Ｔ−Ｔ回路１１５〜１２０はメモリコントロー
ラ１０４より供給されるサンプルホール１−タイミング
信号に従って入力される画像信号をサンプルホールドし
、出力するもので、Ｓ　／　Ｈ回路１１５．１１８には
メモリコントローラ１０４より前述の様にＣＨＳ　Ｖ方
式の画像信号記録再生システムにおいて決められた最適
なサンプリング周波数ｆｒ、０−１２，２７３ＭＨｚ（
＝７８Ｏｆ　Ｈ，ｆ　、は水平同期周波数）のサンプリ
ング信号が供給され、Ｓ／Ｈ回路１１６．１１７．１１
９．１２０には前記サンプリング周波数［、。’　＝２
．０４６ＭＨｚ（＝＋３Ｏｆ　Ｈ＝ｆｓ、／６）のサン
プリング信号が供給されている。

そして、Ｓ　／　Ｉ−１回路１１５．１１８では」二連
のサンプリング周波数ｆｒ、ＩｌにてＬＰＦＩｌｌ、１
１３より供給されるＹｌ、Ｙ２信号をザンプルポールト
する事により、約６　Ｍ　Ｈｚの周波数帯域を有するＹ
ｌ、Ｙ２信号を出力し、加算器８１４．８１６に供給し
、Ｓ　／　Ｉ−Ｉ回路１１６．１１７．１１９、＋２０
では上述のサンプリング周波数ｆｓＯ′　　にてＬＰＦ
ＩＩＩ〜］１４より供給されるＹ　ｌ　、Ｙ　２　、Ｒ
％　Ｂ信号をサンプルホールドする事により約Ｉ　Ｍ　
Ｈｚの周波数を有するＹｌ、Ｙ２、ＲＸＢ信号を出力し
、Ｉ　Ｍ　Ｈｚの通加周波数帯域を有するＬ　Ｐ　Ｆ　
８０３．８０４．８０６．８０７に供給される。

尚、以後の動作はＴ　Ｂ　Ｃ用基準信号として周波数ｆ
ｒ　（−１５４ｆ　Ｈ）のパイロット信号をクロック発
生部８１３より出力し、［）信号発生器８３５において
キャリア周波数Ｌｔ、　（−ｔ３ｒ　Ｈ）を情報データ
によりＤ　Ｐ　Ｓ　Ｋ変調せずに周波数１３ｆｒのＩＤ
信号として出力し、該パイロット信号とＩＤ信号とを画
像信死に周波数多重して記録する事態外は前記第９図に
示した記録装置と同様であるため詳細な説明は省略する
。

以上の様に第１図（ａ、　）に示した記録装置において
は固体撮像素子より出力される静止画像信号を一旦メモ
リに記憶し、該メモリ上で２次元空間フィルタ処理を施
す事によりＣＨ３Ｖ方式に準拠した周波数帯域を有する
画像信号に変換した後、サンプリング周波数［９、ｆ　
Ｓｌｌ′　　のザンプリング信号に従ってザンプルホー
ルトする様に構成した事により用いる固体撮像素子の画
素数によらず、任意の種類の固体撮像素子により形成さ
れた画像信号をＣＨＳ　Ｖ方式における互換性を保ちつ
つ磁気ディスクに記録する事ができる様になる。

以下、本発明の一実施例であるＣ　ＨＳ　Ｖ方式の再生
装置について説明する。

第１図（ｂ）は本発明のＣＨＳ　Ｖ方式における再生装
置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。また
、第１図（ｂ）中、前記第１５図と同一または相当部分
には同じ符号を（＝ｔ　して、詳細な説明は省略する。

第１図（ｌ〕）に示した再生装置は第１５図に示した再
生装置とＰ　Ｌ　Ｌ回路１５３２の構成が異なる。

以下、第】図（ｃ）によりＰＬＬ回路１５３２について
説明する。

第１図（ｃ）は本発明の一実施例である定数を用いたＰ
　Ｌ　１．回路１５３２のブロック図である。

以下、第１図（Ｃ）に示すＰＬＬ回路１５３２の動作を
説明する。

第１図（ｂ）の磁気ディスク１５０１より磁気ヘラ１’
１５０２により再生され、プリアンプ１５０３により増
幅された再生信号からＢＰＦ］５０５により抽出された
パイロット信号［、は第１図（ｃ）の位相比較器１１に
供給される。位相比較器１１の出力はループフィルタ１
３を介した後、スイッチ１４のＡ端子に供給される。

また、ＶＣ０１５の出力は１１５分周器１６て１１５分
周された後、位相比較器１１に供給される。

一方、再生信号から第１図（１））のＬＰＦ１５３０に
より抽出されたＩＤ信号ｆｌｌｌは位相比較器１７に供
給される。ぞして位相比較器１７の出力はループフィル
タ１８を介した後、スイッチ１４のＢ端子に供給される
。また、ｖＣ○１５の出力は１／６０分周器１９により
１／６０分周された後、位相比較器１７にも供給されて
いる。

尚、ＶＣＯ１５は中心周波数が７８ＯｆＨで発振してい
る。

ところで、ループフィルタ１３．１８の出力が供給され
ているスイッチ１４の接続はスイッチ制御回路１２によ
り制御されている。

即ち、スイッチ制御回路１２は再生信号よりＢＰＦ］５
０５により抽出されるパイロット信号ｆｒを含む周波数
成分信号のレベルを検出し、所定のレベル以−１−の信
号が得られている場合にはスイッチ１４を図中のＢ側に
接続する様にスイッチ１４の接続を制御している。

以」二の様に再生信号より所定レベル以上のパイロット
信号ｒ、が抽出される場合には、再生信号から抽出され
たパイロット信号ｆｒとＶＣＯ１５の出力（７８０ｆｒ
）を１１５分周する事により該パイロット信号［、の周
波数（１！ＭｆＨ）と同じ周波数とされた信号との位相
誤差に応じてＶ　ＣＯｌ　５の発振周波数を制御する事
により、ＶＣＯ１５からは再生信号より抽出されたパイ
ロット信号ｆｒに位相同期したサンプリング信号ｆｒが
出力される。また、再生信号より所定レベル以−１−の
パイロット信号ｆｒが抽出されない場合には、該再生信
号から抽出されるＩＤ（ｉ号ｆ　ＩｌｌとＶＣＯ１５（
７）出力（７８０ｆ　Ｈ）を１／６０分周する事により
該ＩＤ信号ｆ１１、のキャリア周波数（１３ｒ１４）と
同じ周波数とされた信号との位相誤差に応じてＶＣＯＩ
５の発振周波数を制御する事により、ＶＣＯ１５からは
再生信号より抽出されたＩＤ信月［１，冒こ位相同期し
たサンプリング信号［３３、が出力される。

尚、以後の動作は従来例（第１５図参照）と同様である
ので、説明は省略する。

以上説明してきた様に、本実施例においてはサンプリン
グ周波数ｆｓｏを１２．２７３ＭＩ−Ｉｚ　（＝　７８
Ｏｆ　、（）、パイロット信号周波数ｆｒ＝２　、４５
５　Ｍ　Ｉ−（ｚ　（＝　１５６「１．）と設定する事
により、画像信号に対しモアレ等の悪影響を与える事な
く、再生時に発生する時間軸変動を高精度に除去する事
ができる様になると共に、再生時のＴＢＣ処理を行う際
に画像信号に発生した時間軸変動と同じ時間軸変動を有
するパイロット信号ｆｒ。、あるいはＩＤ信号Ｌｏと位
相同期したサンプリング周波数信号ｆｒ。を形成するＰ
　Ｌ　Ｌ回路を簡単な構成にて実現する事ができる様に
なる。

尚、本実施例において記録時にパイロット信号ｆｒと共
に画像信号に多重されるＩＤ信号はキャリア周波数信号
Ｌｎ　（−１３ｆ　Ｈ）を情報データによりＤ　Ｐ　Ｓ
　Ｋ変調せずに形成されているが、例えば画像に対応し
た年月日、時分秒等を表わす情報データを画像信号と共
に記録するためにキャリア周波数信号ｆ１１゜が情報デ
ータによりＤ　Ｐ　Ｓ　Ｋ変調されている場合には、再
生信号より抽出されるＩＤ信号を自乗検波した後、Ｐ　
Ｌ　Ｌ回路に供給する事により該ＩＤ信号をＴＢＣ用基
準基準信号て用いる事ができる様になる。

また、本実施例においては、記録時にパイロット信号［
、を画像信号に連続して多重し、記録する様にしたが、
画像信号の水平あるいは垂直ブランキング期間の少なく
とも一方の期間のみに多重し、記録する様にしても良く
、この場合、画像信号に対しモアレ等が発生する恐れが
さらに少なくなる。

また、上述の場合、再生側においてパイロット信号ｆｒ
に位相同期したサンプリンク゛信号ｆＳｏをＰＬＬ回路
にて形成する際には、第１図（Ｃ）のスイッチ１４をパ
イロット信号が得られない水平あるいは垂直ブランキン
ク期間中には図中のＢ側に接続する様にすれば良い。

〔発明の効果〕

以上、説明して来た様に、本発明によれば用いる固体撮
像素子の種類によらずに互換性を保つ事ができ、更に画
像信号に対する相互干渉により画質を劣化させる事なく
、時間軸変動補正用の基準信号を該画像信−）と共に記
録媒体に記録媒体に記録し、再生時に画像信号に発生す
る時間軸変動を高精度に補正する事ができる画像信号記
録再生システ１、を提供する事ができる様になる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ　）は本発明の−・実施例としてのＣＩ（Ｓ
　ＶブＪ式の記録装置の概略構成を示した図である。 第１図（１））は本発明の一実施例とし２てのＣＨＳ　
ＶＩＪ式の再生！−５置の１１９略構成庖本した１図で
ある。 第１図（ｃ）は前記第１図（ｂ）におけるＰ　Ｌ　Ｌ回
路の詳細な構成を示した図である。 第２図はサンプル値のアナログ伝送を説明するための図
である。 第３図はサンプル値のアナログ伝送の原理を説明するた
めの図である。 第４図はサンプル値のアナログ伝送の伝送路Ｌ　Ｐ　Ｆ
特性を示した図である。 第５図はＹ信号のサンプルパターンを示した図である。 第６図はＣＨ３Ｖ方式の記録トラックパターンを示した
図である。 第７図はＹ信号及びＣ信号の記録サンプリングパターン
を示した図である。 第８図はＳＶフォーマットにおける記録信号の周波数ア
ロケーションを示した図である。 第９図はＣＨ８Ｖ方式における記録装置のブロック図で
ある。 第１θ図はＣＨ３Ｖ方式の記録ステップを示した図であ
る。 第１１図は位相基準信号追加後のＹ信号波形図である。 第１２図は使用するカラーフィルタの構成例を示した図
である。 第１３図は撮像部の概略構成を示した図である。 第１４図はＭＯ３型固体撮像素子の構成例を示した図で
ある。 第１５図はＣＩ−Ｉ　Ｓ　Ｖ方式における従来の再生装
置のブロック図である。 第１６図はＹ信号及びＣ信号用位相基準信号の関係を示
した図である。 第１７図は本実施例におけるザンプリンタ周波数ｒｓｏ
とパイロット信号の周波数ｆｒとの組合わせを列挙した
図である。 １０１・・・固体撮像素子 １０３・・・Ａ／ｒ）変換器 １０４・・・メモリコントローラ １０５・・・メモリ １０６・・・ディジタル信号処理回路 １０７〜１１０　・＝　Ｄ　、／　Ａ変換器１］　１〜
１１４・・・Ｌ　Ｐ　Ｆ １１５〜１２０・・・サンプルホール １５２Ｇ、１５２６・・・Ｐ　Ｌ　Ｌ回路１５３０・・
・Ｌ　Ｐ　Ｆ １５３１・・・ＩＤデコート １１．１７・・・位相比較器 １２・・・スイッチ制御回路 １３．１８・・・ループフィルタ １／Ｉ・・・スイッチ １５・・・■Ｃ０ １６・・・１１５分周器 １９・・・１／６０分周器 ド回路 Ｙ信号謙り“シフルノ文９−ン 竺 「７ ［暮方 月づ　ｌ　区」 γ焔Ｙ浸σＱ信号の８乙金ボサレフ５レバ０ターシィ史
用するカラースルタの壜卑以脅３ 、駈叡虐号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のサンプリングレートを有するサンプリング画像信
   号を発生するサンプリング画像信号発生手段と、 前記サンプリング画像信号発生手段より発生されるサン
   プリング画像信号をサンプリング周波数ｆ＿ｓ＿ｏに、
   にて再サンプリングし、前記第１のサンプリングレート
   とは異なる第２のサンプリングレートにてサンプリング
   画像信号を出力する再サンプリング手段と、周波数ｆ＿
   ｒ（＝Ｎ／Ｍ）ｆ＿ｓ＿ｏ；Ｍ、Ｎは正の整数）の時間
   軸変動補正用基準信号を前記再サンプリング手段より出
   力されたサンプリング画像信号に多重して記録媒体に記
   録する記録手段と、 記録媒体から再生される時間軸変動補正用基準信号に基
   づき前記サンプリング周波数ｆ＿ｓ＿ｏを復元し、復元
   されたサンプリング周波数ｆ＿ｓ＿ｏにて記録媒体より
   再生されたサンプリング画像信号を再サンプリングし、
   元の画像に対応した画像信号を復元する復元手段とを備
   えたことを特徴とする画像信号記録再生システム。