JPH04196889A - 時間軸補正装置 - 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、家庭用のＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）な
どに用いて好適な時間軸補正装置に関する。

〔従来の技術〕

ＶＴＲにおいては、シリンダの回転むらなどに起因して
再生映像信号に時間軸変動が生じる。この時間軸変動を
補正す、るために、従来から種々の方式の時間軸補正装
置（以下、ＴＢＣ（ＴｉｍｅＢａｓｅ　　Ｃｏｒｒｅｃ
ｔｏｒ）という）が提案されている。その−例として特
開昭６４−３６２７８号公報に記載されている装置があ
る。この装置の概要を第２図により説明する。

第７図は特開昭６４−３６２７８号公報に記載のＴＢＣ
装置の回路ブロックのうち、特徴的な部分を抜き出した
ものである。同図において、入力映像信号はＡ／Ｄ変換
器１でディジタル信号に変換され、信号遅延部１４を経
て主記憶部１５に一時記憶された後、線形加算部１６に
おいて時間軸誤差が補正されるように演算処理され、Ｄ
／Ａ変換器２でアナログ映像信号に変換される。時間軸
誤差検出部１７は主記憶部１５に対するアドレスクリア
信号を発生すると同時に入力映像信号の時間軸誤差を検
出し、誤差補正信号記憶部１８は主記憶部１５からデー
タを読み出す時まで時間軸誤差を記憶し、加算制御部１
９は時間軸誤差から線形加算部の係数を発生させる。同
期信号発生部２０は基本クロックを各部に供給すると同
時に読み出し水平同期信号を発生し、主記憶部１５の読
み呂しタイミング等を制御する。

第７図における最大の特徴は線形加算部１６にある。す
なわち、線形加算部１６は基本クロックでサンプリング
されたディジタル信号から入力映像信号を復元し、さら
に再サンプリングすることにより時間軸誤差のない信号
を得るものである。

ここで第７図の構成のＴＢＣの時間軸誤差補正の原理を
説明する。

原信号ｇ　（ｔ）を時間間隔Ｔでサンプリングして得ら
れる標本値・・５ｇ　（２Ｔ）　ｔ　ｇ　（Ｔ）　＋ｇ
　（０）、ｇ　（Ｔ）、ｇ　（２Ｔ）＋　　・・が与え
られま た場合、原信号の帯域ＷがＷ＜７丁を満足していれば、
原信号ｇ　（ｔ）は次式で算出できる（標本化定理）。

ｇ（し）＝　Σ　ｇ（ｉ　Ｔ）Ｓ（ｔ、−ｉ　Ｔ）　　
・（１）ｉ！−ｏ＞ を復元し、次に再サンプリングに相当する演算を行い、
・・・、ｇ（２Ｔ−△Ｔ）、ｇ（−Ｔ−△Ｔ）、ｇ（−
△Ｔ）、ｇ　（Ｔ−△Ｔ）、ｇ　（２Ｔ−△Ｔ）、・・
・という新たな標本値を算出することが可能であるが、
これは上記標本値から時間軸を△Ｔだけシフトさせたも
のになっている。これを利用して、たとえば入力信号の
ＩＨ（水平走査期間）の開始タイミングが、時間軸誤差
のない基準信号のＩＨ開始タイミングとくらべてどれだ
けずれているかを検出して、そのずれ分を補正するとい
うことが可能となる。

また、標本値ごとにシフトさせる量を異ならせることも
可能であるから、入力信号の伸縮を検出して、これを正
規の長さに変換するための時間シフト量を標本値ごとに
算出すれば、入力信号の伸縮をも補正することができる
。

以上の原理に基づき、第２図の時間軸誤差検出部１７は
ＩＨを単位とした入力映像信号の位相ずれおよび周期変
動を検出し、加算制御部１９はこれらの値から個々の標
本値に対する時間軸ソフト量を算出し、さらに線形加算
部１６では前述の新しい標本値を算出する演算を実行す
ることにより、時間軸誤差を補正している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで家庭用ＶＴＲの再生時には周波数特性や位相特
性の補正が必要な場合がある。たとえばＦＭ信号処理の
高域ノイズを低減するエンファシス／デイエンファシス
や画像の輪郭を強調するエンハンサ、あるいは波形応答
を改善するイコライザ等の処理がある。これらの処理は
、記録／再生システムの違い（たとえばＶＨ８と８ミリ
ビデオ等の規格の違い、あるいはＳＰとＥＰ等のモード
の違い）や、テープ、ヘット系の性能の違い、あるいは
使用者の好み等に応して特性を変える必要がある。

従来のＴＢＣは、これらの周波数特性や位相特性の補正
に関しては特に考慮されておらず、別の回路で処理して
いた。そのため回路規模が増大してしまうという問題が
あった。

本発明の目的は、これらの周波数特性や位相特性の補正
が可能な時間軸補正装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では周波数特性や位
相特性に関する情報を係数制御部に供給し、係数制御部
は時間軸誤差信号と特性情報に基づいて補間フィルタの
係数を算出するようにした。

〔作用〕

加算制御部は従来の時間軸誤差信号と特性情報から総合
特性を算出し、補間フィルタにおける係数を決定する。

補間フィルタは時間軸シフトと同時に周波数特性あるい
は位相特性の補正も行う。

これにより、回路規模の大幅な増加なしに周波数特性や
位相特性の補正も可能な時間軸補正装置が実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による時間軸補正装置の一実施例を示す
ブロック図であって、１はＡ／Ｄ変換器、２はＤ／Ａ変
換器、３はメモリ、４は補間フィルタ、５は書込み制御
回路、６は読出し制御回路、７は係数制御回路、８は時
間軸誤差回路、９は同期付加回路である。

第１図は従来のＴＢＣと多少、回路構成が異なるが、時
間軸補正の基本原理は従来と同しである。

入力映像信号はＡ／Ｄ変換器１でディジタル信号に変換
された後にメモリ３に書込まれる。このときの書込み動
作は入力映像信号の水平同期信号を基準に書込みを開始
するように書込み制御回路５が制御する。時間軸誤差検
出回路８は書込み開始タイミングと入力映像信号の水平
同期部分から時間軸誤差を算呂する。ところで第１図の
装置は基準タロツク（図示省略）を基に動作しているか
、基準クロックの周期を単位とする時間軸誤差は読出し
制御回路６に供給され、周期より小さい時間軸誤差は係
数制御回路７に供給される。読出し制御回路６は基準ク
ロックを分周して得られる時間軸変動のない同期信号（
読出し同期信号と呼ぶことにする）を発生し、それに基
づいてメモリ３から映像信号を読出すように制御するが
、前記の基準クロックの周期を単位とする時間軸誤差に
応じて読出すタイミングをシフトさせる。これによりメ
モリ３から読出される映像信号は読出し同期信号に対し
て、基準クロックの周期を単位として時間軸がシフトす
る。一方、係数制御回路７は前記の周期よりノ」八さい
時間軸誤差に応して補間フィルタ４の係数を制御する。

これにより補間フィルタ４の出力は、メモリ３の出力に
対して基準クロックの周期内で時間軸がシフトする。同
期付加回路９は補間フィルタ４の出力信号に読出し同期
信号を付加する。最後にＤ／Ａ変換器２は信号をアナロ
グ信号に変換し、出力する。

以上の時間軸誤差補正の原理は従来と同様であるのでそ
の詳細は省略する。本実施例で特徴的なのは係数制御回
路７および補間フィルタ４である。

以下、これらの動作について説明する。

補間フィルタ４は第２図に示すようにトランスバーサル
フィルタの構成になっている。同図において１０−１〜
１０−ｎはラッチ回路、１１−１〜１１−ｎは乗算回路
、１２−１〜１２−（ｎ−１）は加算回路である。ラッ
チ回路１Ｏ−１〜１０−ｎは直列接続されており、基準
クロックをラッチパルスとしてメモリ３から読出された
信号のサンプルデータを順次基準タロツクの１周期分ず
つ遅延する。

乗算回路１１−１〜１１−ｎはラッチ回路１０−１〜１
０−ｎの出力と、係数回路７が発生する係数との乗算を
する。加算回路１２−１〜１２−（ｎ−１）は　′乗算
回路１１−１〜１１−ｎの加算を行う。

ここで補間フィルタ４の一例として、時間軸精度７（Ｔ
はサンプリング周期）で時間軸シフトする場合について
説明する。サンプリング周波数ｆ　。

Ｓでサンプリングされた信号に対し、４ｆｓで補　２間
して元の信号ｇ　（ｔ）を復元する場合、上記式４式％ 代入することにより、これらの時点での補間データを求
めることができる。これを第３図によって説明する。

同図において、Ｏ印で示すＱｏｒＱ４＋Ｑｓ！・・・・
・はサンプリング周波数をｆｓとするサンプルデータで
あり、サンプルデータＱ。で１＝０としている。このよ
うにサンプリングされた信号に対し、上記式（１）を用
いて４ｆｓで元の信号ｇ　（ｔ）の復元を行なうと、サ
ンプルデータＱ。、Ｑ４間に１／４ｆ　ｓ　（＝ｔ／４
）の等時間間隔で・印で示す補間データワ工ｖ　ｑ２１
　ｑ３が補間され、同様に、サンプルデータＱ、、Ｑ、
間に補間データＱｓ＋ｑｓｔｑ７が補間され、以下同様
にして、各サンプルデータ間に３個ずつ補間データが等
時間間隔で補間される。

なお、上記式（１）を忠実に演算すれば、補間データは
元の信号ｇ　（ｔ）の値に一致するが、無限の項の和を
求めることになるので、実際には、誤差が許容できる程
度に上記式（１）の項の数を打ち切り、さらに、標本化
関数Ｓ　（ｔ）も近似してディジタルフィルタの回路構
成を簡略化するのが一般的である。

また、信号帯域Ｗに対してサンプリング周波数ｆｓが充
分大きいとき（すなわち、ｆｓ＞２Ｗ）には、単なる直
線補間であっても実用上問題はない。

ところで、第１１図のように補間が行なわれるディジタ
ルフィルタにおいて、Ｑｅ＋Ｑよ、ｑ２゜ｑａｔ　Ｑ４
１　ｑａｔ・・・・・・の順にデータを出力するのでは
なく、あくまでも１／ｆｓ＝Ｔの時間でデータを出力す
るようにした場合、ｔ＝ｏ、Ｔ、２Ｔ。

・・・・・・でサンプルデータＱ。ｌ　Ｑ４ｔ　Ｑ６ｆ
・・・・・・の代りに、サンプルデータよりもＴ／４だ
け遅れて補間すべき補間データワ工＋　ｑａｔ　ｑａｔ
・・・・・・を出力したとすると、サンプリング周波数
ｆｓでサンプリングされた信号はＴ／４だけ時間軸シフ
ト（進み）されたことになる。同様にして、ｔ＝ｏ、Ｔ
。

２Ｔ、・・・・・でサンプルデーＱｏ＋Ｑ４＋Ｑｓ＋・
・・・・・の代りに補間データｑ２．ｑ６１　ｑユ。、
・・・・・・を出力すると、′／４Ｔだけ時間軸シフト
されたことになり、補間データｑａｙ　ｑ７＋　ｑｌｌ
ｌ・・・・・・を出力すると、　ｊ／４Ｔだけ時間軸シ
フトされたことになる。

このようにディジタルフィルタで入力俳号の時間軸シフ
トが可能となり、この原理に基づくものが第１図での補
間フィルタ４であり、第２図はその一具体例を示すもの
である。

ところで（２）式の標本化関数はインパルスを帯域了理
想ＬＰＦ　（低域ろ波器）に加えたときの出力でもある
ことが知られている。すなわち、上記の処理を周波数軸
上で表わすと、第４図のようになる。原信号（ａ）はＡ
／Ｄ変換器１で標本化されて、（ｂ）のようなスペクト
ルとなっている。

補間フィルタ４における処理は、まずサンプリング周波
数を４倍にして追加した標本点に零の値を入れる。この
場合、周波数スペクトルに変化はなく、（ｂ）のままで
ある。次に標本化関数で示される理想ＬＰＦ　（Ｃ）を
かけると（ｄ）のスペクトルとなる。最後に再びｆｓで
サンプリングするとスペクトルは再び（ｂ）の形となる
（ただし、前述のように時間軸は補間フィルタ前後でシ
フトしている）。ここで重要な点は、（′Ｃ）のＬＰＦ
によって再サンプリング時に生じるベースバンドへの折
り返しを防ぐことである。逆にその目的が達成できれば
、（ｃ）のフィルタは第５図（ａ）あるいは（Ｃ）のよ
うな特性でも良いことになる。

この場合、出力信号はＤ／Ａ変換器２の後のアナログＬ
ＰＦ　（図示省略）により高調波成分が取り除かれるか
ら、第６図（ｂ）または（ｄ）のようになる。

係数制御回路７は特性情報Ｋに応じて、フィルタの特性
が第４図（Ｃ）、第５図（ａ）、または第５図（ｃ）に
なるように、補間フィルタ４に与える係数を制御する。

係数制御回路７の具体的な構成としては、マイコンを用
いて周波数特性から係数を演算する方法、あるいは、あ
らかじめいくつかの周波数特性を想定して係数をＲＯＭ
　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶させ
ておき、特性情報Ｋに応じて係数を読み出す方法などが
考えられる。

第１図の実施例によれば、補間フィルタ４は時間軸シフ
トと周波数特性の補正を同時に行うことができる゛ので
、回路規模の大幅な増大なく、周波数特性の補正を行い
ながら時間軸誤差の補正ができる。

第６図は本発明の別の実施例を示す回路ブロック図で、
第１図との相異点は波形検出回路１３を設けたことであ
る。

この場合、入力映像信号には垂直ブランキング期間等に
基準波形信号が含まれているものとする。

たとえば現在部分的に行われているクリアビジョン放送
ではゴースト除去のためのＯＣＲ（ＧｈｏｓｔＣａｎｃ
ｅｌ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）信号が垂直ブランキング期
間に挿入されている。波形検出回路１３はＯＣＲ信号を
検出し、内部にもっている基準ＯＣＲ信号と比較する。

その差分により、補正すべき量を決定し、その情報を係
数制御回路に供給する。係数制御回路はマイコンを用い
て出力信号が最適な波形になるように補間フィルタ４の
係数を決定する。ただしこの場合も第４図（Ｃ）、第５
図（ａ）または（ｃ）に示すように、再サンプリング時
の折り返し雑音となる２ｆｓや３ｆｓの成分が十分減衰
するような特性にしておくことは言うまでもない。

第６図の構成によれば、時間軸誤差を補正しながら波形
を最適に補正することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、補間フィルタで時間軸シフトと周波数
特性あるいは波形等の補正を同時に行うことができるの
で、回路規模の大幅な増大なく、周波数特性や波形等の
補正が可能な時間軸補正装置が構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による時間軸補正装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図における補間フィルタの一
構成例を示すブロック図、第３図は補間フィルタの原理
説明図、第４図は周波数軸上での補間フィルタの原理説
明図、第５図は補間フィルタの特性図、第６図は本発明
による時間軸補正装置の他の実施例を示すブロック図、
第７図は従来の時間軸補正装置を示すブロック図である
。 １・・Ａ／Ｄ変換器、２・・Ｄ／Ａ変換器、３・・・メ
モリ、４・・・補間フィルタ、５・・・書込み制御回路
、６・・・読出し制御回路、７・・・係数制御回路、８
・・・時間軸誤差検圧回路、９・・・同期付加回路、１
３・・・特性検出回路。 第　１　配 ご 第　２　ン 第：３　巨 ユ 吋間→ｔ 第４ノ ーｒ匡ロシλ条−較 芙５　羽 一周月に −鼾皮Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、映像信号をディジタル化してメモリに書き込み、読
   み出すことにより、該映像信号の時間軸変動を補正する
   ようにした時間軸補正装置において、該映像信号の時間
   軸変動を検出する時間軸誤差検出手段と、 該メモリから読み出された映像信号を単位時間遅延させ
   る複数のラッチ回路と、該ラッチ回路の各々の出力に係
   数を乗じる乗算回路と、該乗算回路の出力の和を算出す
   る加算回路から成る補間フィルタと、 該時間軸誤差検出手段からの出力と、周波数特性や位相
   特性等の特性情報を基に、該補間フィルタの係数を算出
   する加算制御手段と、 を有することを特徴とする時間軸補正装置。 ２、請求項１において、さらに該映像信号の周波数特性
   や波形等を検出する特性検出手段を設けたことを特徴と
   する時間軸誤差補正装置。