JPH0437638B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は帯域幅を圧縮した周波数変調信号形
式を作成する方法と装置、更に具体的に云えば、
記録されている情報の信号帯域幅を好ましくは1/
２に圧縮することにより、ビデオ・デイスクの片
側あたりの再生時間を長くする方法と装置に関す
る。搬送波及び副搬送波周波数をビデオ情報並び
にオージオ情報で変調すると共に、得られる周波
数成分が周波数スペクトル全体にわたつて、再生
した番組の品質の劣化を最小限にして、記録媒質
の情報貯蔵能力を最適にする様に配置される様
に、搬送波及び副搬送波周波数を選択する方法と
装置を説明する。 この発明はクロマ情報並びに少なくとも１つの
オージオ・チヤンネルの情報を含む複合ビデオ情
報を持つ周波数変調搬送波の信号形式を作成する
ことに関する。この発明は放送用送信装置にも同
じ様に用いることが出来るが、以下の説明では、
ビデオ・デイスク装置の記録並びに再生過程にこ
の発明の考えを用いた場合を説明する。この様に
説明を限定したのは、信号形式の作成を説明する
便宜であつて、この発明が有線信号送信装置、ビ
デオ・テープ記録装置及び放送用送信装置に同じ
く適用し得ることは云うまでもない。 今述べたのと同じ便宜の為、関心のある従来技
術としては、周波数変調信号の形式処理、特にオ
ージオ／ビデオ番組の記録媒質への記録並びに記
録媒質からの再生に関連して使われるこの様な処
理を考える。 この発明が大いに有用な記録媒質の１例は、光
学デイスクである。光学デイスクは大体LPレコ
ードと同じ寸法を持ち、透明な外面の下側の内部
に情報担当面を埋込んだ澄明プラスチツクのデイ
スクである。この情報担持面が比較的一様な光学
特性を持ち、所定の形の通路に沿つてこの特性を
変えて、この面に情報内容を加える。この情報内
容は、この後、この面に光ビームを結像すること
によつて「読取る」ことが出来る。例えば、一様
に反射性の面を用意し、この面の他の部分とは反
射特性を変えた、小さなピツトの様な小さな標識
を円形トラツク又は渦巻形トラツクの形で逐次的
に配置することが出来る。デイスクを読取る時
は、光ビームをトラツクに結像し、光スポツトが
トラツクに沿つて走査する様に、デイスクを回転
させる。面から反射された光を光検出器で検出す
る。この光検出器が光を感知したことに応答して
電気信号を発生する。標識が交互に存在並びに不
在であることによる反射光の強度変化が、電気信
号に変化を生ずる。電気信号のこの変化がデイス
クに貯蔵されている情報を表わす。 情報は、トラツクに於ける標識の空間周波数の
変化という形で、並びに「デユーテイ・サイク
ル」の変化としても、即ち、標識と、その間にあ
る反射面の「ランド」との相対的な長さの変化と
しても、デイスクに貯蔵される。上に述べた様に
光ビームと光検出器によつて読取つた時、標識の
空間周波数並びにデユーテイ・サイクルの変化に
より、検出された電気信号の時間／周波数変化並
びに時間／デユーテイ・サイクル変化が生ずる。 米国特許第3893863号には、記録する前に、輝
度信号及びクロミナンス信号を互いに分離して、
デイスクの様な記録媒質にビデオ信号を記録する
方法が記載されている。この後、輝度情報を使つ
て搬送波を周波数変調し、クロミナンス情報を使
つて副搬送波を変調する。周波数変調した搬送波
及び副搬送波を直線的に加算し、この結果、搬送
波のゼロ交差点で副搬送波によつて搬送波がデユ
ーテイ・サイクル変調を受ける。即ち、信号の１
サイクルの正の半分の長さをそのサイクルの負の
半分の長さに対して変調することが出来る。複合
信号のゼロ交差を検出し、それを使つて一定振幅
の矩形波を発生する。この矩形波信号を使つて光
学デイスクに標識を発生し、輝度情報が記録され
た標識の空間周波数の変化に含まれ、クロミナン
ス情報が記録された標識のデユーテイ・サイクル
の変化に含まれる様にする。この米国特許には、
周波数変調した音声副搬送波を変調したクロミナ
ンス副搬送波及び輝度搬送波と加算してから、前
述の矩形波信号を発生する為の複合信号のゼロ交
差を検出する方法も記載されている。 この米国特許に記載されている方法は、光学デ
イスクの様な振幅に影響されない記録媒質にカラ
ー・ビデオ情報及びオージオ情報を記録する方法
となると云う利点があるが、周波数スペクトルで
クロミナンス情報を輝度情報から完全に分離する
ことを必要とするという欠点がある。 1976年６月６日に開催されたIEEE第17回シカ
ゴ消費者エレクトロニクス春期会議で発表された
P.W.ボーゲルス及びN.V.フイリツプスの論文
「反射形ビデオ・デイスク・プレーヤのシステム
符号化パラメータ、機構及び電気機械的な構成」
に記載された別の方法は、商業的な用途に用いて
成功を収めた。この論文に報告されている様に、
この方法は標準型NTSCカラー・ビデオ信号で搬
送波信号を周波数変調し、その後こうして得られ
たFM信号のゼロ交差を、前掲米国特許に記載さ
れたデユーサイ・サイクル変調と同様な形で、周
波数変調されたオージオ副搬送波で変調するもの
である。 どの方法を用いても、光学デイスクに情報を記
録する時にぶつかる１つの問題は、デイスクの帯
域幅の制限内でデイスクに情報をはめ込むことで
ある。ビデオの記録並びに再生用に商業的に製造
された光学デイスクは、内側半径の所で、上側カ
ツトオフ周波数が約13MHzである。この様に帯域
幅が制限された媒質に輝度信号、クロミナンス信
号及びオージオ信号をはめ込むには、側波帯及び
混変調積が信号の復元を妨げない様に保証する為
の注意が必要である。 前掲ボーゲルスの論文に記載された変調方式を
実施する為の光学デイスク用の成功を収めた形式
は、約8.1MHzの搬送波周波数が帰線消去レベル
に対応し、同期先端が約7.6MHzに対応し、一杯
の白が約9.3MHzに対応する様に、複合ビデオ信
号で周波数変調されたビデオ搬送波信号を作るこ
とである。周波数変調された２つの別々のオージ
オ副搬送波が、スペクトル内で約2.3MHz及び
2.8MHzの所に配置される。この形式は前掲ボー
ゲルスの論文に詳しく記載されている。ボーゲル
スが提案した形式は、高級な消費者用及び工業用
プレーヤ並びに光学式のデイスクに現在使われて
いる標準形式であり、これを以下に全輝度／全色
信号形式と呼ぶ。 長年の間、全輝度／全色信号形式が、商業用光
学ビデオ・デイスクに高品質のオージオ及びビデ
オ情報を記録する最適の構成であると考えられて
いた。 特にビデオ・デイスクに記録する為に開発され
た別の形の信合計式が米国特許第3969756号に記
載されている。 この米国特許は全般的に、関連した輝度、クロ
ミナンス及び多重チヤンネル音声情報の高密度の
貯蔵が出来る様にするデイスク・レコード構造
と、この様な情報を記録並びに再生する記録装置
並びに方法と関する。この米国特許の装置は、選
ばれた媒質に容易に記録し得る最高瞬間周波数に
関する記録過程の実際的な固有の制約の範囲内
で、ビデオ・デイスク構造に輝度、クロミナンス
及び音声情報の全てをはめ込むことが出来る様に
作られている。この米国特許で問題とする媒質は
可変静電容量形であり、情報トラツクがデイスク
の渦巻形の溝の底に幾何学的な変化を持ち、その
面は導電材料で構成されていて、それが誘導体材
料の薄い被覆で覆われている。デイスクがそれを
支持するターンテーブルによつて回転すると、ト
ラツキング光の導電電極とデイスクの導電材料の
間に静電容量の変化が生じ、この静電容量の変化
を感知して、記録されている情報を復元する。然
し、色副搬送波並びにその側波帯がNTSC形式で
は比較的高い周波数の場所にあるので、前掲米国
特許の帯域が制限された方式を使う時、再生され
た信号の品質が許容し難いものになる。更に、色
情報に対して高い周波数の場所を用いる変形の
NTSC形式を使う時、望ましくないビートによる
重大な問題が発生する。 この為、前掲米国特許第3969756号の装置は、
情報信号の種々の要素に対して機能的な、比較的
適切な周波数スペクトルを持つ詰込み密度の見返
りとして、映像の細部、輝度の細部並びに信号対
雑音比の数値を犠牲にする様に構成されている。
この結果、２チヤンネルのオージオ番組を伴う妥
当なカラー映像をかなり良好な忠実度で記録並び
に再生することが出来、搬送波の周波数偏差の上
側範囲をどちらかと云えば依然として高い6.3M
Hz（白の尖頭値を表わす）の値に制限している。 この発明は、オージオ及びカラー側波帯成分の
間の干渉を最小限に抑え、記録並びに再生過程を
通じてかなり品質の高い映像及び音声番組が得ら
れる様にし、然も、映像搬送波の周波数偏差の上
限を前掲米国特許第3969756号の値より小さな値
に制限する様に選ばれた周波数スペクトル成分を
持つ、帯域幅を圧縮した周波数変調搬送波信号を
発生する方法と装置に関する。この方法は、特に
記録された情報の振幅の変化に影響されない様な
記録媒質にビデオ及びオージオ情報を記録するの
に役立ち、光学デイスクにカラー・ビデオ情報並
びにそれに伴うオージオ情報を記録する場合に最
大の用途がある。 前掲米国特許第3969756号の信号形式を開発す
る理由とは対照的に、この発明で主に対象とする
光学デイスクは、光学デイスクに記録し得る最高
瞬時周波数がNTSC形式の色副搬送波並びにその
側波帯の比較的高い周波数の位置を収容し、然も
周波数スペクトルに大幅の周波数偏差範囲を許し
ながら、デイスクの長い再生時間が得られる様に
するので、記録過程の実際的な制約によつて抑制
されない。これは、今日の光学式のビデオ・デイ
スク・プレーヤ並びにデイスクに現在用いられて
いる7.6MHz乃至9.3MHzと云う前述の周波数偏差
の値によつて明らかである。 然し、特に消費者用では、ビデオ・デイスクの
片側あたりの再生時間を長くする経済的な必要性
がある。 初期のビデオ・デイスクは、１個の映像フレー
ムが、デイスク面上の完全に１周りするトラツク
を占める様に記録されていた。この為、垂直期間
が共通の半径に沿つて整合しており、デイスクは
記録も再生も一定角速度（CAV）で行なつてい
た。デイスクの再生時間を長くする為、読取ヘツ
ドの半径が増加する時、デイスクの回転速度を下
げて、情報が一定直線速度（CLV）で記録並び
に再生される様にすることが出来る。今日の再生
時間の長いデイスクはCLV形式で記録されてい
る。現在、一定角速度（CAV）形式でその情報
内容を読取ることの出来る様に構成されたビデ
オ・デイスクは、片側あたりの再生時間が半時間
である。現在、一定直線速度（CLV）形式でデ
イスク上で番組の形式を求めることにより、デイ
スクの片側あたり、１時間の番組資料が得られ
る。２時間を越える映画では、利用者は、この映
画全体を再生する為には、２枚のデイスクを購入
しなければならないことが理解されよう。多くの
講議、デモストレーシヨン、訓練計画並びに利用
者対話形番組は、CAVデイスクでのみ利用し得
る静止フレーム及びフレーム探索能力を使うこと
を必要とする様な性格のものである。更に、これ
らは、こいう番組の観察者の寛容度レベル（例え
ば注意力が続く期間）によつて決定されるが、１
時間を越え、２時間未満の長さである場合が多
い。この為、この発明は、CAVデイスクの再生
時間を片側あたり１時間、CLVデイスクの再生
時間を片側あたり２時間に延ばしながら、オージ
オ及びクロミナンス信号の間の干渉を最小限に抑
え、全体的な信号対雑音比を比較的高く保ち、然
も妥当な品質の映像及び音声を発生する、帯域幅
を圧縮した周波数変調搬送波信号を発生すること
を主な目的としている。単に周波数スペクトルの
場所、副搬送波周波数、帯域幅の制限等を勝手に
選ぶだけでは、許容し得る様な品質の映像並びに
雑音指数が得られないことが理解されよう。そこ
でこの発明の目的は、信号対雑音比及び周波数ス
ペクトルの分布に較べて、音声、映像及び色の品
質の間の最適の釣合いをとる様な適正なパラメー
タを慎重に選択する方法並びに装置を説明するこ
とである。 広義にみれば、この発明はカラー・ビデオ信号
で搬送波信号を変調し、少なくとも１つのオージ
オ周波数信号で副搬送波周波数を変調し、周波数
変調された搬送波信号の周波数偏差の上限が記録
媒質の有用な周波数上限より低くなり且つクロ
マ・ベースバンド信号と第２次クロマ側波帯の間
の重なりがなくなる様に、搬送波及び副搬送波周
波数を選択する方法並びに装置に関する。 この発明の好ましい形式では、今述べた特性の
他に、最大FM搬送波周波数に対する周波数偏差
のスペクトルの位置、白レベルFM搬送波周波
数、帰線消去レベル搬送波周波数並びに水平同期
先端FM搬送波周波数が、全て全輝度／全色搬送
波信号の対応する周波数の半分であり、こうして
デイスクの同じ空間周波数に対して、再生時間が
２倍になる。 この発明の別の１面は、カラー・ビデオ信号で
搬送波信号を変調し、オージオ周波数信号で副搬
送波周波数を変調し、周波数変調された搬送波信
号の周波数偏差の上限が記録媒質の有用な周波数
上限より低くなると共に少なくとも１つのオージ
オ副搬送波周波数が第１次クロマ側波帯及びクロ
マ・ベースバンド信号の間、又はクロマ・ベース
バンド信号と第２次クロマ側波帯の間、又は第２
次クロマ側波帯と直流の間に来る様に、搬送波及
び副搬送波周波数を選択する方法並びに装置に関
する。最大FM搬送波周波数、帰線消去レベル
FM搬送波周波数、白レベルFM搬送波周波数及
び水平同期先端FM搬送波周波数が、何れも全輝
度／全色搬送波信号の夫々の周波数の半分である
ことが好ましい。 次に以下の説明で使う種々のパラメータの記号
を説明する。 B_L1：輝度帯域幅、標準再生 B_L2：輝度帯域幅、延長再生 f_nax1：最大FM搬送波周波数、標準再生 f_nax2：最大FM搬送波周波数、延長再生 f_w1：白レベルFM搬送波周波数、標準再生 f_w2：白レベルFM搬送波周波数、延長再生 f_b1：帰線消去レベルFM搬送波周波数、標準再生 f_b2：帰線消去レベルFM搬送波周波数、延長再生 f_s1：水平同期先端FM搬送波周波数、標準再生 f_s2：水平同期先端FM搬送波周波数、延長再生 B_CH1：クロミナンス帯域幅、標準再生 B_CH2：クロミナンス帯域幅、延長再生 B_CHF：再生次の帯域波器のクロミナンス帯域幅 B_CHH：ヘテロダイン検波信号のクロミナンス帯域
幅 f_sc1：色副搬送波周波数（NTSC） f_sc2：色副搬送波周波数、延長再生 f_scref：色副搬送波ヘテロダイン検波基準周波数 f_a1：第１のオージオ搬送波周波数、延長再生 f_a2：第２のオージオ搬送波周波数、延長再生 f_as1：全般的なオージオ搬送波周波数、標準再生 f_as2：全般的なオージオ搬送波周波数、延長再生 f_H：水平走査線周波数 BP₂：低域波器の通過帯、延長再生 a_CH：クロミナンス増幅器の利得 狭義にみると、輝度ビデオ成分は、4.2MHzの
NTSC基準の全輝度帯域幅の値から導き出され、
圧縮された輝度帯域幅がB_L2＝１／２B_L1＝１／２ （4.2MHz）＝2.1MHzになる様にする。同様に、
f_nax1＝11.3MHz、f_w1＝9.3MHz、f_b1＝8.1MHz及び
f_s1＝7.6MHzである全輝度／全色搬送波信号から、
変調されたビデオ搬送波信号に対する周波数スペ
クトルの位置を導き出すと、帯域幅が圧縮された
周波数スペクトルの各点は（1/2の乗数を掛ける
ことにより）、f_nax2＝5.65MHz、f_w2＝4.65MHz、
f_b2＝4.05MHz及びf_s2＝3.81MHzになる。 この発明の好ましい実施例では、１対のオージ
オ副搬送波周波数が、ステレオ番組又は２チヤン
ネル番組の情報を持つ様に選ばれる。第１の又は
低い方のオージオ周波数副搬送波は、第２次クロ
マ側波帯及び直流の間にあり、第２の又は高い方
のオージオ周波数副搬送波クロマ・ベースバンド
信号と第２次クロマ側波帯の間に来る様に選ぶこ
とが好ましい。この発明のこの考えを１対のオー
ジオ・チヤンネルを用いる好ましい実施例に適用
して、上に述べた条件並びに後で詳しく説明する
その他の条件を充たす様にすると、色副搬送波周
波数は1.739MHz、クロミナンス帯域幅は0.286M
Hz、第１のオージオン副搬送波周波数は0.578M
Hz、第２のオージオ副搬送波周波数は1.294MHz
になる。最後に、ビデオ信号のプリエンフアシス
処理を使うことにより、最大の周波数偏差は
5.65MHzに制限され、これらのFMスペクトルの
位置が標準の全輝度／全色搬送波信号の値の半分
であるから、記録並びに再生の間、ビデオ・デイ
スクの回転速度を単に普通の半分の速度に下げる
ことにより、全輝度／全色信号形式を使う時より
も、ビデオ・デイスクの再生時間を２倍にするこ
とが出来る。 これに関連して云うと、標準的な光学ビデオ・
デイスクを記録し又は読取る時、デイスクは、レ
ーザ光ビームをデイスクに集束する読取ヘツドの
下を、典型的には1800PRMで回転する。デイス
クが回転する時、光ビームがデイスクに埋込まれ
た面の情報トラツクを横切る時に、光ビームが隆
起の間の平面状部分にぶつかるか或いは隆起にぶ
つかるかに応じて、光ビームが面から反射され又
は反射されない。その結果、デイスクの面に入射
する、絶えず集束された光ビームは、途切れた反
射光ビームの形て、デイスクに埋込まれた情報面
から反射され、この反射ビームを光検出器によつ
て感知し、増幅し、復調して、標準型のテレビジ
ヨン・モニタ又は同等の装置で見ると共に聞くこ
とが出来る。 隆起部はデイスク面上の略円形通路に沿つてト
ラツク形に配置されている。ビデオ・デイスクの
片側（又は各々の側）に54000本のトラツクを記
録することが出来る今日の技術をもつてすれば、
半時間の番組資料を丸々標準型NTSC形式で記録
することが出来る。即ち、１つの画像フレームが
デイスクの完全な１回転を占める時、即ち、一定
の角速度（CAV）記録様式を使う時である。一
定直流速度（CLV）記録様式では、同じ寸法の
ビデオ・デイスクが各々の側に１時間までの長さ
の番組を持つことが出来る。従つて、この発明の
考えを用い、デイスクの回転速度を半分に下げる
と共に、１回転あたりのテレビジヨン・フレーム
（又はフイールド）の数を２倍にすれば、デイス
クの再生時間を２倍にすることが出来る。前掲米
国特許第3969756号の方式と異なり、空間的な解
析として、延長再生様式の場合でも、この発明
は、11.3MHzまでの周波数で記録された情報を持
ち、1800RPMで回転する標準型デイスクと同じ
寸法を持ち且つ同じピツチのトラツクに沿つて配
置された隆起部により、デイスクに表わされる瞬
時信号の変化を作り（記録の時）並びに復元する
（再生の時）。この為、この発明の考えを用いるこ
とにより、デイスクの最大回転速度を半分にする
と共に、それ程問題にならないが、ビデオの解像
度の若干の低下を犠牲にして、１回転あたりのフ
イールド又はフレームの数を２倍にすることによ
り、ビデオ・デイスクの延長再生時間が得られ
る。 この発明の上記並びにその他の目的、特徴及び
利点は、以下図面についてこの発明の好ましい実
施例を更に具体的に説明する所から明らかになろ
う。 第１図は、例えば米国特許第4225873号によつ
て従来公知の形で、光学変調器を変調する準備と
して、ビデオ源信号を処理するのに必要な電子回
路のブロツク図を示す。 ビデオ源１から入力線３に入る複合ビデオ信号
が、１本の信号線に輝度情報並びにクロミナンス
情報の両方を持つている。くし形フイルタ５を通
過した後、複合ビデオ信号の輝度及びクロミナン
ス情報部分が（公知の方法を用いて）分離され、
信号の輝度部分は第１図に示す上側通路で別個に
処理され、複合ビデオ信号のクロミナンス部分は
下側信号通路で処理される。輝度信号が帯域幅
B_Lを持つ低域フイルタ７を通過する。輝度帯域
幅の値は、この発明の根底の考えを利用して、後
で決定するが、この帯域幅はNTSC形で特定され
ている4.2MHzの値より小さい。 帯域幅を縮小して制限した輝度信号が低域フイ
ルタ７から位相等化器９を通つて、含まれる異な
る周波数に帰因する等しくない位相変位により、
低域フイルタ７及び８５を通過した周波数の選択
的な等化作用が出来る様にする。 帯域幅を制限して位相等化作用を加えた輝度信
号がプリエンフアシス回路１１に加えられ、重要
な高周波数成分を休止雑音レベルより高い所まで
高める為に、高周波数成分に対して輝度チヤンネ
ルの利得を制御自在に高くする。勿論、ブロツク
１１によつて行なわれるプリエンフアシス作用
は、その中を通過する過度信号をわざと変更し
て、ビデオ・モニタに送られる前に利用者がデエ
ンフアシスを必要とする様になつている。プレー
ヤのデエンフアシス回路が記録装置にあるプリエ
ンフアシス・ブロツク１１と全く逆に輝度信号に
作用して、記録／再生過程を通過した正味の結果
として、元の輝度信号が忠実に再生される様にす
る。 プリエンフアシスの後、クリツパ１３を用いて
輝度信号の振幅を所定の最大限界点に制限し、輝
度信号の瞬時振幅によつて表わされる最終的な
FM周波数限界が予め設定されたFMスペクトル
周波数を越えない様に保証する。 記録装置及びプレーヤで輝度信号及びクロミナ
ンス信号が分離される結果、一方のチヤンネルと
他方のチヤンネルの遅延が異なるので、遅延回路
１５を輝度チヤンネルに入れて、第１図の下側通
路を通るクロミナンス信号の遅延と釣合せ、加算
回路１７で時間的に一致する様にする。この後、
加算した輝度及びクロミナンス信号がマスター作
成用電圧制御発振器（VCO）１９に送られ、そ
の出力は輝度及びクロミナンス信号で周波数変調
したものであり、これが加算回路２１でオージオ
１及びオージオ２で変調された搬送波信号と加算
されて、組合された形で記録装置の光学変調器に
出力される。 加算回路１７で加算されるクロミナンス信号は
線３の複合ビデオ信号からしく形フイルタ５によ
つて抜取られて、公知の様にクロミナンス帯域フ
イルタ２３に送られる。帯域フイルタ２３は±
B_CH2の帯域幅を持つている。輝度信号と同じく、
クロミナンス信号の帯域幅B_CHは、変調器のFM
スペクトルの帯域幅を制限する為、即ちビデオ・
デイスクの再生時間を一層長くする様に圧縮した
形にする為に、NTSC基準よりも小さな値に制限
される。 帯域幅が制限されたクロミナンス信号が位相等
化器２５を通過して、輝度信号について位相等化
器９で行なわれるのと同様な作用を受ける。等化
作用の後、f_sc1＝3.58MHzの副搬送波周波数基準
を持つクロミナンス信号が混合器２７へ送られ、
これがクロマ基準発生器２８と組合さつて、クロ
ミナンス信号のヘテロダイン検波をし、混合器２
７の出力に差周波数の変調積を発生する。新しい
副搬送波周波数基準を持つクロミナンス信号が低
域フイルタ２９を通過する。このフイルタは帯域
フイルタ２３によつて帯域幅が制限されたクロミ
ナンス信号を忠実に通過させる。この為、低域フ
イルタ２９は新しい副搬送波周波数f_sc2にB_CH2を
加えた値より大きい帯域幅を持つ。この様に拡大
した帯域上限をB_CHHと記す。 利得増幅記３１を低域フイルタ２９の後に入れ
て、搬送波を周波数変調する前に、帯域幅が制限
されたクロミナンス信号の振幅にプリエンフアシ
ス作用を加えるが、その理由は、輝度チヤンネル
の対応する作用としてプリエンフアシス・ブロツ
ク１１について述べたのと同じである。ビデオ源
１からの複合ビテオ入力３のカラー信号に対する
適正な位相関係を保つ為、色副搬送波信号３７が
クロマ基準発生器２８に送られて、副搬送波基準
周波数f_screfの周波数並びに位相を同期させる。 ビデオ源１からの色副搬送波３７は、オージオ
信号ブロツク３３，３５の電圧制御発振器１及び
２を同期させる作用もする。オージオVCO１及
びオージオVCO２のブロツク３３，３５が、オ
ージオ・チヤンネル１及び２のオージオ信号、典
型的にはステレオ番組又は２チヤンネルオージオ
番組によつて夫々変調された周波数変調信号を
夫々出力する。 加算増幅器２１からの周波数変調信号をビデ
オ・デイスクに符号化することが出来る適当な光
学変調器については、前掲米国特許第4225873号
を参照されたい。この発明の基本的な考えは、帯
域幅を圧縮した信号送信並びに／又は記録の発生
及び検出であるから、光学変調器及び光学復調器
の詳しい動作はこゝでは説明しない。 帯域幅圧縮信号複合回路が第２図にブロツク図
で示されている。この発明の好ましい実施例とし
て、第２図はビデオ・デイスク・プレーヤの再生
回路を示している。即ち、線３９の光検出器の出
力が、前置増幅器４１によつて標準的に増幅さ
れ、信号補正器４３に送られる。信号補正器４３
は基本的に２つの作用がある。第１に、これは広
域フイルタを持つていて低周波数の雑音を波
し、第２に、オージオ副搬送波周波数の所に周波
数のゼロ即ちノツチを持たせて、この後で復調さ
れるビデオ信号のオージオ干渉を最小限に抑える
（米国特許第4223349号参照）。 信号補正器４３の出力が２箇所に送られる。１
つは全輝度／全色ビデオを処理する為の正規の再
生チヤンネル７９に、そしてもう１つは適切な
時、帯域幅を圧縮したビデオ処理する為に第２図
に示す下側の信号通路へである。正規の再生ビデ
オの処理はこの発明の対象とするところではない
ので、標準型動作様式について詳しいことは説明
しない。次に帯域幅を圧縮したビデオの復元回路
の動作を説明する。 信号補正をしたFMビデオ搬送波が公知の形式
のFM復調器７７に送られ、その出力は第１図の
加算増幅器１７からの帯域幅を圧縮したビデオに
対応する。図面のこの点で、信号は、輝度及びク
ロミナンスの両方の情報を持つ複合ビデオ信号で
ある。この複合信号が低域フイルタ８１に送られ
る。これは帯域幅を圧縮したビデオ情報を通すの
で、標準型NTSCビデオの場合よりも小さな通過
帯（BP₂）を持つている。 ビデオ信号は低域フイルタ８１からくし形フイ
ルタ８３に送られ、これはくし形フイルタ５と同
様に作用する。即ち、くし形フイルタ８３が入力
の復号ビデオ信号でクロミナンス情報から輝度情
報を分離し、帯域幅B_Lを持つ輝度ベースバンド
信号を低域フイルタ８５に送ると共に側波帯f_sc2
±B_CHFを持つクロミナンス副搬送波を帯域フイル
タ９７に送る。低域フイルタ８５からの輝度信号
はブロツク８７でデエンフアシス作用を受けて、
第１図のブロツク１１で輝度信号に加えられたブ
リエンフアシスを補償する。クロマ基準発生器９
５が、低域フイルタ８１から出る線のFM復調ビ
デオにある色情報に同期した状態に保たれている
副搬送波基準周波数f_screfを出力する。この副搬送
波基準周波数は、基準型のFMラジオ受信機の局
部発振器出力と幾分似ているが、混合器９９に送
られる。この混合器の２番目の入力が帯域フイル
タ９７から来る。クロマ基準発生器９５と混合器
９９の組合せが、ヘテロダイン検波作用をして、
混合器９９の出力に、差周波数の変調積を発生
し、NTSC基準の元の色副搬送波周波数f_sc1を再
び設定する。混合器９９からの副搬送波補正クロ
ミナンス信号が±B_CHのクロミナンス通過帯を持
つ帯域フイルタ１０１を通過する。こうして復元
され且つデエンフアシス（減衰）作用を受けたク
ロミナンス副搬送波及び側波帯が、加算増幅器８
９で、デエンフアシス回路８７からの復調された
輝度信号と加算され、その結果得られた復合ビデ
オがビデオ増幅器９１で増幅され、線９３を介し
てプレーヤのビデオ出力端子に送られる。 第２図の前置増幅器４１の出力に話を戻すと、
一連の帯域フイルタ４５，４７，４９，５１が前
置増幅作用を受けた光検出器の出力を受取る。こ
の出力はオージオ及びビデオの両方のスペクトル
情報を含むFMエネルギ・スペクトルを表わす。
スイツチ５３，３５が第２図に示す延長再生位置
にあると仮定すると、帯域フイルタ４５，４９が
夫々のオージオ副搬送波及びその側波帯成分を２
つのオージオ・チヤンネル１及び２に通す。各々
のチヤンネルは標準型のFM復調器ブロツク５
７，５９、デエンフアシス・ブロツク６１，６
３、低域フイルタ６５，６７及びオージオ増幅器
６９，７１を含む。ブロツク４５，４９に記入し
た数値は、後で説明する様に発生する。 同様に、標準的な再生信号を受取つた時、帯域
フイルタ４７，５１がオージオ副搬送波及び関連
した側波帯を選択し、スイツチ５３，５５が第２
図で見て下側の位置にあると、オージオ・チヤン
ネル１及び２が、標準的な再生用のビデオ・デイ
スクから取出したオージオ情報を出力する。帯域
フイルタ４７，５１に対する2.3及び2.8MHzの値
は、現在のビデオ・デイスク技術からとつたもの
であり、この値は前に引用したボーゲルス他の論
文の数値と見合うものである。 この発明の好ましい実施例では、自動スイツチ
復号回路１０３が、デイスクを再生する始めにあ
る１つ又は更に多くのトラツクの垂直期間の間の
命令符号に応答し、この為、自動スイツチ復号回
路１０３は復号された情報が、デイスクの情報を
標準再生又は延長再生（帯域幅圧縮データ）の何
れを表わすものとするかに応じて、スイツチ５
３，５５を作動し、或いは作動しない。第２図
で、自動スイツチ復号回路１０３はビデオ増幅器
９１から複合ビデオ信号を受取る。この代りに、
復号回路が正規の再生チヤンネルから複合ビデオ
入力を受取つてもよいし、或いは今日のビデオ・
デイスク再生装置の回路に典型的に取入れられて
いるマイクロプロセツサからの刺激に応答しても
よい。勿論、スイツチ５３，５５が一方の位置か
ら他方の位置に切換えられると、同時にFM復調
器５７，５９が適当に変更されて、適当なオージ
オ副搬送波周波数に合せる。これが第２図の２つ
の復調器回路に通ずる破線によつて示されてい
る。 第３図は標準再生様式の場合のFM搬送波を変
調する種々の情報信号のFMスペクトル分布を示
している。第３図に記入した数値は、前掲ボーゲ
ルス他の論文による変調方式に関連して前に述べ
たものと見合うものである。この発明の考えを例
示する目的としての例が、ビデオ・デイスクにオ
ージオ及びビデオ情報を記録し又はそれらからこ
の情報を再生するものであるから、第３図はＹ軸
に沿つて記録レベル（デシベル単位）を示し、Ｘ
軸に沿つて周波数目盛を示している。図示の様
に、ビデオ変調信号が、8.1MHzの基準（消去）
周波数の搬送波を変調する。同期先端に対するス
ペクトル周波数は7.6MHzに示してあり、変調信
号の反対側の極限、白レベルが9.3MHzに示して
ある。プリエンフアシス回路１１（第１図）がビ
デオ信号の高周波数成分に有利に作用することを
前に述べたが、第３図は、プリエンフアシス作用
を受けた最大の限界周波数が11.3MHzであること
を示している。この結果、プリエンフアシスを除
外したピーク間ビデオ変調信号の周波数偏差は
1.7MHzである。 画像の輝度及びクロミナンス部分の細部を表わ
す第１次側波帯を収容する為、側波帯は8.1MHz
の消去レベルから4.2MHzの距離に及んでおり、
これが第３図では3.9MHzの低い方の周波数の値
まで拡がることが示されている。 １対のオージオ副搬送波が2.3MHz及び2.8MHz
（大体の値）にあることが示されており、各々100
％変調で±100KHzの周波数偏差を持つている。 第３図を見れば判る様に、全輝度／全色／ステ
レオ音声番組を記録並びに再生する為には、
11.3MHzが必要である。 1800RPMで回転し、11.3MHzと云う高い値ま
で及びFM変調信号の形で情報を持つ標準型の光
学ビデオ・デイスクは、前に述べた様に、CAV
洋式では半時間の番組、CLV様式では１時間の
番組を収容することが出来る。 この発明の目的は、妥当な性能を保ちながら、
記録される信号を一層小さい帯域幅に圧縮し、こ
うしてCAV及びCLV様式の両方で再生時間を延
長することである。以下の解析は、デイスクの再
生時間を２倍にする様な、FM搬送波及び副搬送
波の適当な符号化形式を計算するのが目的であ
る。再生時間を正確に２倍にすることは論理的な
選択であり、CAV様式の場合は特にそうである。
この場合、再生時間を２倍にすると共にデイスク
の回転速度を半分にすると、垂直期間がデイスク
の１つの半径に沿つて整合し、この為、標準型の
再生の半分にデイスクの回転速度を保ちながら、
静止フレーム、スローモーシヨン、歩進フレーム
等のプレーヤの多くの興味のある作用を保つこと
が出来る。この為、標準型の再生と延長再生の間
の回転速度を正確な倍数関係に選ぶことにより、
大掛りの変更又は制御回路を使わずに、両方の信
号形式を演奏し得る様に設計された装置を構成す
ることが出来る。従つて、以下の解析は、回転速
度が半分に低下し、デイスクの再生時間が２倍に
なる場合を基準とする。次に、最終的な再生装置
で１つの信号と別の信号の干渉を招くことがな
く、適切なスペクトル領域を利用することが出来
る様に保証する為に、色副搬送波周波数及びオー
ジオ副搬送波周波の計算をする。同様に、２倍と
いう倍率が適当な選択であることを検討する為、
この結果得られた信号対雑音比を検査する。 帯域幅を圧縮した方式の予想されるFMスペク
トルはこじんまりしたものになるから、複合ビデ
オ信号は互い違いの輝度及びクロミナンス・スペ
クトルを持つていなければならないし、新しいク
ロミナンス副搬送波（f_sc2）新しいクロミナンス
副搬送波を発生する為の基準周波数（f_scref）も決
定しなければならない。 最後に、可視テレビジヨン表示装置に対する混
合調積を最小限にする様に、オージオ搬送波周波
数（f_a1及びf_a2）を決定しなければならない。 帯域幅圧縮方式ではクロミナンス信号及び輝度
信号を分離する必要があり、且つ輝度帯に入れた
クロミナンス信号をプレーヤの電子回路で復元す
ることが出来る様にするくし形フイルタの有利な
作用があるから、この選択はこの発明の帯域幅圧
縮形式に使う為に選んだ。クロミナンス情報はデ
ユーテイ・サイクル変調の様な異なる形式の情報
チヤンネルに記録することが出来るが、輝度及び
クロミナンスを別々のチヤンネルに分離すること
は、困難を招くことが知られている。２つの信号
は最終的にはマトリクスにかけなければならない
し、２つのチヤンネルの振幅、周波数応答並びに
位相特性さえも釣合せなければならないから、記
録／再生過程でクロミナンス及び輝度を分離する
ことを、この発明の方式では避けている。 延長再生特性を得る為、ビデオ信号の周波数帯
域幅を小さくしなければならないし、同様に、色
副搬送波周波数も下げなければならない。この
為、副搬送波周波数を下げると、FM方式の雑音
エネルギ密度がFM搬送波からの周波数の差の自
乗に比例するから、所定のクロミナンス副搬送波
レベルに対する信号対雑音比が改善される。他
方、クロミナンス副搬送波が低すぎると、高い方
の測波帯周波数を表わす輝度成分がクロミナンス
情報との干渉を招く程大きくなる。輝度信号の
FMスペクトル周波数を対応する全輝度／全色ス
ペクトルの半分にしようとするのであるから、
1MHzより低い色副搬送波周波数は今述べた輝度
成分の干渉を招くこと、従つて、副搬送波周波数
はこの干渉を防ぐ為に1MHzより高くすべきであ
るこが容易に結論される。 NTSC副搬送波f_sc1は次の所にある。 f_sc1＝455f_H／２ (1) こゝでf_Hは線周波数（15734.264Hz）である。 新しい副搬送波を発生する１つの方法は、基準
周波数f_screfをf_sc1（NTSC）と混合することであ
る。f_sc1の倍数を装置のクロツク周波数にするの
が便利である。 f_screfはf_sc1と同期させる、即ち f_scref＝N₁／N₂f_sc1 (2) ここでN₁及びN₂は整数である。 新しい副搬送波周波数f_sc2はNTSCクロマ副搬
送波と同じく、1/2本の線だけずらすべきである。
即ち f_sc2＝nf_H＋１／2fH＝（2n＋１）f_H／２ (3) こゝでｎは整数である。こゝで f_sc2＝f_scref−f_sc1 (4) の関係があるから ｎ＝455P₁／N₂−228、N₁＝2P₁ (5) 所要のこの基本的な関係を念頭において、クロ
ミナンス・ベースバンド及びクロミナンス側波帯
の間の相互干渉を最小限にする為には、帯域幅を
圧縮した信号形式に対して副搬送周波数及びクロ
ミナンス帯域幅を選択する次の２つの基準を守ら
なければならない。 １番目に、（一定長の非対称からの）クロミナ
ンス・ベースバンド信号と帰線消去搬送波周波数
基準からの第１次クロミナンス側波対J₁の重なり
がない様にする為（第４図参照）、 f_sc2＋B_CH2１／2f_b1−f_sc2−B_CH2 (6) f_b1＝8.1MHzを代入すると、 f_sc2＋B_CH22.025MHz (7) ２番目に、クロミナンス・ベースバンド信号と白
搬送波周波数基準からの第２次クロミナンス側波
帯J₂との重なりがない様にする為（第５図参照）、 f_sc2−B_CH2１／2f_w1−2f_sc2＋B_CH2 (8) f_w1＝１／２（9.3MHz）を導入すると、 3f_sc2−2B_CH24.65MHz (9) f_sc2の最適値をみつける為、式(7)及び(9)の図が
第６図に示されている。水平座標より上側にあつ
て、式(7)及び(9)を表わす２本の線によつて囲まれ
た３角形の区域が、両方の式を充たす、f_sc2及び
B_CH2に許容し得る全ての値を持つている。B_CH2を
最大値にするのが望ましいから、B_CH2に対する論
理的な選択は、前述の３角形の頂点にある。即
ち、式(7)及び(9)でB_CH2を最大にすると、f_sc2が大
体1.7MHzである場合、２つのパラメータの最適
値が得られる。次にf_screfを発生するのに必要なハ
ードウエアを簡単にする為に、N₁及びN₂を最小
値に保ちながら、式(5)を適用すると、f_sc2が大体
1.7MHzである場合の変数ｎ、P₁、N₁、N₂、f_scref
及びf_sc2の計算結果は次に示す様になる。

【表】 これから判る様に、N₁及びN₂を最小値に保つ様
な前述の条件を最もよく充たす一組の値により、
f_sc2の値は1.738636MHzになる。これを丸めて
1.739MHzと云う値にする。 f_sc2がこの値であると、B_CH2は式(7)の計算から、
0.286MHzの値になる。 大掛りな観察者の評価並びに実験によつて主観
的に決定された、クロミナンス帯域幅に対する実
用的な許容し得る下限は0.27MHzであり、従つて
輝度帯域幅に対して全輝度／全クロミナンスの値
を半分にする（即ち、１／2B_L1＝B_L2＝１／２
（4.2MHz）＝2.1MHz）と云う初期の仮説は、その
結果得られるクロミナンス帯域幅に関する限り、
満足し得る選択である（即ち、B_CH2＝0.286MHz
0.25MHz）。 上に挙げた表から、選んだ一組の数値に対し、
f_screfは5.318181MHzであり、これが第１図のクロ
マ基準発生器２８並びに第２図のクロマ基準発生
器９５に対する発振周波数である。前に述べた様
に、新しい副搬送波f_sc2はヘテロダイン検波をし、
こうして得られた差周波数を使うことによつて取
出された。即ち、5.318181MHz−3.579545MHzは
新しい副搬送波周波数1.738636MHzに等しくなけ
ればならないが、実際にそうである。 クロミナンス副搬送波周波数を選択した後、オ
ージオ副搬送波周波数の位置を選択することが出
来る。 最初に、オージオ副搬送波をその中に入れるこ
とが出来ると共に、画像に於けるオージオ干渉が
最小限になる様にする為に利用し得る周波数帯を
決定することが必要である。 オージオ搬送波の配置は慎重な考慮を必要とす
る。オージオ搬送波がビデオ・ベースバンドに対
応するFMスペクトル内に配置されると、直接的
にはビデオと干渉しないが、ベースバンド・ビデ
オがオージオ・チヤンネルに干渉を招くことがあ
る。従つて、オージオ搬送波をf_sc2−B_CH2より低
く抑えて、ベースバンド信号中のf_sc2にある比較
的高いレベルのクロマ搬送波を避けることが出来
る様にするのが望ましい。それと相反するよう
な、大きな輝度ベースドバンド成分がある為、非
常に低いオージオ搬送波周波数、即ち、約0.3M
Hzより低い周波数にすることも望ましくない。２
つのオージオ搬送波周波数は、f_sc2と同じく、水
平線周波数の分数だけずれる様に選ぶことが出来
る。ステレオ又は２チヤンネルのオージオの場
合、搬送波を次の様にずらすのが望ましい。 f_a1をf_H／４だけ、そしてf_a2を3f_H／４だけ、 即ち f_a1＝n₁f_H＋１／4f_H＝4n₁＋１）f_H／４ (10) f_a2＝n₂f_H＋３／4f_H＝（4n₂＋３）f_H／４ (11) 勿論、適切な偏差が得られる様に、n₁はn₂から
十分離れていなければならない。オージオ周波数
f_aが f_a＝Ｑ／Ｐf_sc1 (12) （こゝでＱ及びＰは整数でなければならない）で
あれば、次の状態が存在する。即ち式(1)からf_sc1
＝455（f_H／２）、こゝでf_Hは45734264Hzである。 f_H／２＝f_sc1／455 即ち、 f_H／４＝f_sc1／910 (13) そこで式(10)、(12)及び(13)から、f_a1に対しては Q₁／P₁＝（4n₁＋１）／910 (14) 同様に、式(11)、(12)及び(13)から、f_a2に対しては Q₂／P₂＝（4n₂＋３）／910 (15) f_a1及びf_a2の選択について上に述べた基本的な条
件を念頭において、オージオ、クロミナンス・ベ
ースバンド及び側波帯成分の間の、画像にオージ
オ干渉を招く様な相互作用を最小限に抑える為に
は、２つのオージオ副搬送波のスペクトル位置と
して３つの周波数帯が利用し得る。 １番目に、第１次クロミナンス側波帯J₁とクロ
ミナンス・ベースバンド信号の間の周波数帯が考
えられる。クロミナンス帯域幅（第７図）を考え
ると、 f_sc2＋B_CH2f_a1,2f_b2−f_ac2−B_CH2 (16) 色副搬送波の解析結果を代入すると 1.739＋0.286f_a1,24.05−1.739−0.286（ＭHz） 2.025f_a1,22.025（ＭHz） （17a） クロミナンス帯域幅の寄与を無視すると、B_CH2
の項が式(16)の両辺から除かれ、数値を代入する
と、周波数帯は次の様になる。 1.739f_a1,22.311（ＭHz） （17b） クロミナンス・ベースバンド信号と第２次クロ
ミナンス側波帯の間に２番目の周波数帯が存在す
る。第１次クロミナンス帯域幅成分を考え、第２
次クロミナンス帯域幅成分を無視すると（第８図
参照）、 f_w2−2f_sc2f_a1,2f_sc2−B_CH2 (18) 色副搬送波の解析結果を代入すると、 4.65−２（1.739）f_a1,21.739−0.286（ＭHz） 1.072f_a1,21.453（ＭHz） (19) 直流と第２次クロミナンス側波帯の間に３番目の
周波数帯が存在する。第２次クロミナンス帯域幅
成分を無視すると（第７図参照）、 ０f_a1,2f_b2−2f_sc2 (20) 色副搬送波の解析結果を代入すると、 ０f_a1,24.05−２（1.739）（ＭHz） ０f_a1,20.572（ＭHz） （21） 式（17a）又は（17b）の第１の周波数帯の信
号は復調されると、テレビジヨン表示装置に高周
波数パターンを発生する。この為、この周波数帯
は周波数帯を選ぶとしたら、最も望ましくないも
のである。 式(19)で表わされた第２の周波数帯は重大な欠点
はないが、この周波数帯は１つの搬送波をとるだ
けの幅しかない。 式（21）で表わされる３番目の周波数帯は幾つ
かの干渉信号がある。然し、その影響は小さい。
これらは、直流に於ける−40dB（非変調次の搬送
波と呼ぶ）から1.5MHzに於ける−70dBまで典型
的には直線的に下降する記録レーザの雑音スペク
トル、輝度ベースバンド信号、及びf_a1,2による
FM信号の非対称振幅変調によつて生ずる2f_a1,2に
ある復調されたビデオ信号である。制限過程によ
つて発生されるこの成分は非対称性に無関係であ
つて、J₂に相当する。最悪の場合の振幅（一方の
側波帯が変調伝達関数によつてなくなるか或いは
FMにする為に位相を変えた）は0.5MHzのf_aに対
し、1MHzの100IREに対して−42dBになる。 前に説明した様に、搬送波は互いに1/2本の線
だけずれており、クロマ側波帯信号に対して±1/
４本の線だけずれている。式(12)の変数Ｐについて
云うと、基準周波数の成分（f_sc1／Ｐ）が復調オ
ージオ・スペクトルに現われ、従つてこの周波数
はオージオ帯域幅より大きくして、可聴範囲を越
える様にすべきである。即ち f_sc1,2／P_1,2ＫHz→P_1,2178 （22） 位相検出器の範囲を大きくしておく為、除数Q_1,2
は上の制約を守りながら、出来るだけ大きくすべ
きである。 オージオ副搬送波周波数の選択に関する全ての
条件を考慮に入れると、利用し得る３つの周波数
帯の内の１番目を上に述べた理由で除き、相互に
干渉なしに２つのオージオ搬送波の各々に一杯の
偏差がとれる様にすれば、１つのオージオ搬送波
は式(19)のf_a2にある前述の周波数帯の内の２番目
に入れるべきであり、他方のオージオ搬送波は式
（21）に云うf_a1の所にある３番目の周波数帯に入
れるべきである。 f_a1に対する式(14)に戻つて説明すると、上に述
べた制約の範囲内にあるｎ、Q₁、P₁、f_a1及び
f_sc1／P₁がとり得る全ての組合せを書出せば、下
記の通りである。

【表】 f_a10.3MHzの制約を充たす為、ｎは18より大
きくなければならない。 f_a10.572MHz（式21）と云う制約を充たす為、
ｎ36にしなければならない。 P₁178（式20）を充たす為、f_sc1／P₁20KHz
になる。この為、上に挙げた表で＊印を付した４
つの場合が残る。 最後に、Q₁を出来るだけ大きくするという制
約を充たす為、この４つの場合の内、ｎ＝36が最
適の選択になる。 ｎ＝36の選択をした場合、f_a1＝0.57823419MHz
は、0.572MHzの理論的な限界を若干越えるが、
実際的な見地から、Q₁に対して比例的に一層大
きな値をとれば、この選択は妥当なものになる。
その結果、この発明の帯域幅圧縮形式では、下側
オージオ副搬送波はf_a1＝0.57823419MHzである。 f_a2に対する式(15)に戻つて説明すると、前に述
べた制約の範囲内に入るｎ、Q₂、P₂、f_a2及び
f_sc1／P₂がとり得る全ての組合せを書出せば、下
記の通りである。

【表】 1.072MHzf_a21.453MHz（式19）と云う制約
を充たす為、68ｎ92になる。 P₂178（式20）と云う制約を充たす為、f_sc1／
P₂20KHzになる。この為、上に挙げた表に＊印
を付した５つの場合が残る。 Q₂を出来るだけ大きくするという制約を充た
す為、変数の理論的に最善の組合せは、Q₂＝51
になる様にｎ＝89にするものにする。然し、理論
的に最善のこの選択は、オージオ副搬送波がf_a2
＝1.40428304MHzになり、この値は、何れのオー
ジオ副搬送波もf_sc2−B_CH2＝1.739−0.286＝
1.453MHzより低くするという前述の制約によつ
て定められた限界に危険な程近い。今挙げた数字
は、輝度ベースバンド信号に対するオージオ干渉
の２次的な寄与を無視して導き出したものであ
り、f_a2に対して２番目に最善の選択にすると、
搬送波が1.453MHz（大体）の限界から更に遠く
なるし、２番目に最善の選択に対するQ₂の値が、
最善の選択に対する51に較べて47であるから、こ
れは余分の雑音の余裕を得る為の妥当な妥協と考
えられ、従つて、第２のオージオ副搬送波周波数
はf_a2＝1.29414319MHzに選ばれる。 第９図は帯域幅圧縮形式のオージオ及びビデオ
搬送波及び側波帯に対する新しい値のFMスペク
トル周波数分布を示す。周波数の値は、表示し易
い様に丸めてある。この図を第３図に示した全輝
度／全クロミナンス形式と比較されたい。 全輝度／全クロミナンス形式並びに帯域幅圧縮
形式の比較の為、２つの方式に対するベースバン
ド・ビデオ信号成分を示した第１０図を参照され
たい。 帯域幅圧縮形式に対して導き出して新しく設定
した値を使つて、公知の数式を用いて、信号対雑
音比（SNR）を検査すると、この発明の形式で
は、許容し得る雑音指数が得られることを示すこ
とが出来る。例えば、プリエンフアシスが0.6M
HzのΔf（即ち、f_nax2−f_w2＝4.65MHz−4.05MHz）
を生ずる場合、最終的な輝度のSNR（IM積を除
外する）は41.68dBになることを示すことが出来
るが、これは非常によい数字である。つまり、高
周波数のフルスケール（100IRE）の信号は、高
周波数の振れを5.65MHzに制限する為にクリツ
パを用いた場合、f_nax2＝5.65MHzに丁度接触する
ものである。 同様に、公知の導出方法を用いると、プリエン
フアシスを用いたクロミナンスのSNRは33dBに
なるが、これも十分に許容し得る限界内の数字で
ある。 オージオ・チヤンネルでは、20KHzのオージオ
帯域幅B_a及びΔf＝±100KHzの周波数偏差を使う
と、制限作用をした後の非変調時の搬送波に対す
るf_a1の振幅は23dBであり、f_a2の値は28.5dBであ
り、両方のチヤンネルに対する最終的なオージオ
のSNRは60dBである。こういう数字は、第２次
クロミナンス側波帯の寄与を含んでいない。 輝度帯域幅、クロマ帯域幅、色副搬送波周波数
及びオージオ副搬送波周波数の値を選んだので、
第１図及び第２図の種々のブロツクに於ける周波
数の値が決定される。これに関連して云うと、第
１図では、低域フイルタ７は帯域幅が０から
2.1MHzであり、帯域フイルタ２３は帯域幅が
3.58MHz±0.3MHzであつて、帯域幅B_CH2＝
0.286MHzを持つクロミナンス情報が通過出来る
様にし、クロマ基準発生器は5.318181MHzの基準
信号を出力し、低域フイルタ２９は０から2.5M
Hzまでの帯域幅B_CHHを持つていて、1.738636±
0.286MHzのヘテロダイン検波したクロミナンス
情報を妨げなく通過出来る様にし、オージオ
VCO33及び35は夫々0.57823419MHz及び
1.29414319MHzの公称周波数で動作する。同様
に、第２図では、帯域幅BP₂を持つ低域フイルタ
８１は3MHzまでの周波数を通過させて、復調さ
れた輝度及びクロミナンス成分がそのまゝ通過出
来る様にし、低域フイルタ８５は０から2.1MHz
までの帯域幅を持ち、帯域フイルタ９７は1.74M
Hz±0.5MHzの帯域幅B_CHFを持つていて、この発
明の副搬送波及び第１次側波帯が通過出来る様に
し、クロマ基準発振器９５は5.318181MHzの周波
数を持つていて、クロミナンス信号を3.579545M
Hz±0.286MHzに戻し、これがこの後3.58MHz±
0.3MHzの帯域幅を持つ帯域フイルタ１０１に通
される。 この発明を好ましい実施例について具体的に図
示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で細部をいろいろ変更することが出来る
ことは云うまでもない。従つて、この発明は特許
請求の範囲の記載のみによつて限定されることを
承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の帯域幅圧縮の特徴を取入れ
た記録回路のブロツク図、第２図は帯域幅圧縮変
調形式から画像及び音声を再生する為の再生回路
のブロツク図、第３図は全輝度／全色変調形式の
場合のFMスペクトルの各点を示すスペクトル分
布図、第４図及び第５図は帯域幅圧縮色副搬送波
の周波数を導き出す為のクロミナンス帯域幅の限
界並びに色副搬送波周波数の各点を示す周波数線
図、第６図は最適の帯域幅圧縮色副搬送波周波数
を導き出す為の色副搬送波周波数対クロマ帯域幅
の線図、第７図及び第８図はオージオ副搬送波周
波数を導き出すのに考慮すべきパラメータを示す
周波数線図、第９図はこの発明の帯域幅圧縮信号
形式に対するFMスペクトルの各点を示すスペク
トル分布図、第１０図は全輝度／全色形式並びに
帯域幅圧縮形式の両方に対する輝度、クロミナン
ス及び音声チヤンネルのベースバンド信号成分の
周波数線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 搬送波周波数上限f_nax1、白レベル搬送波周
   波数f_w1、帰線消去レベル搬送波周波数f_b1、同期
   先端搬送波周波数f_s1、輝度ビデオ帯域幅B_L1、カ
   ラー・ビデオ帯域幅B_CH1、公称色搬送波周波数
   f_sc1＝3.579MHz、及びオージオ副搬送波周波数
   f_as1を持つており、複合カラー・ビデオ信号及び
   少なくとも１つのオージオ信号を表わす符号化信
   号情報を含む全輝度／全色帯域幅周波数変調搬送
   波信号に較べて、帯域幅を圧縮した周波数変調搬
   送波信号を発生する方法に於て、 (a) 帯域幅B_L2＝１／2B_L1の圧縮輝度ビデオ成分
   と、圧縮帯域幅B_CH2及び公称周波数f_sc2を持つ
   カラー・ビデオ成分と、並びに水平同期パル
   ス、垂直同期パルス、及びカラー同期バースト
   で構成される同期成分と、を持つ複合カラー・
   ビデオ信号を用意し、 (b) 下記の式 f_sc2＋B_CH2１／2f_b1−f_sc2−B_CH2 3f_sc2−2B_cH2１／2f_w1 において変数B_CH2を最大にするようにf_sc2を選
   択し、 (c) 搬送波周波数上限f_nax2、白レベル搬送波周
   波数f_w2、帰線消去レベル搬送波周波数f_b2及び
   同期先端搬送波周波数f_s2を持つビデオ搬送波
   信号を用意し、 (d) 下記の条件 f_nax2＝１／2f_nax1 f_w2＝１／2f_w1 f_b2＝１／2f_b1 f_s2＝１／2f_s1 を満たす周波数変調搬送波を発生する様に周波
   数偏差を制御しながら、前記複合カラー・ビデ
   オ信号で前記ビデオ搬送波信号を周波数変調
   し、 (e) 帯域幅B_a2を持つ少なくとも１つのオージオ
   周波数信号を用意し、 (f) 公称周波数f_as2を持つオージオ副搬送波信号
   を用意し、 (g) 前記オージオ周波数信号で前記オージオ副搬
   送波信号を周波数変調し、 (h) 前記周波数変調したビデオ搬送波信号及び前
   記周波数変調したオージオ副搬送波信号を加算
   することを特徴とする方法。 ２ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
   記複合カラー・ビデオ信号を用意する工程での圧
   縮輝度ビデオ成分は、B_L2＝１／2B_L1＝1/2
   （4.2MHz）＝2.1MHzとなる様に、4.2MHzのNTSC
   基準の全輝度帯域幅から導かれる方法。 ３ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
   記ビデオ搬送波信号を周波数変調する工程で変調
   されたビデオ搬送波信号は、 f_nax1＝11.3MHz f_w1＝9.3MHz f_b1＝8.1MHz f_s1＝7.6MHz である全輝度／全色搬送波信号の標準周波数から
   導かれ、前記ビデオ搬送波信号を周波数変調する
   工程により、 f_nax2＝5.65MHz f_w2＝4.65MHz f_b2＝4.05MHz f_s2＝3.81MHz となる様にする方法。 ４ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
   記f_sc2を選択する工程は、f_HをNTSC基準の走査
   線周波数15734.264Hz、N₁及びN₂を整数として、 f_sc2＝（2n₁＋１）f_H／２ n₁＝455N₁／2N₂−228 を充たす様にf_sc2を選択することを含む方法。 ５ 特許請求の範囲４に記載した方法に於て、
   f_b1＝8.1MHz及びf_w1＝9.3MHzについて、前記f_sc2
   を選択する工程の１番目の式f_sc2＋B_CH2１／2f_b1
   −f_sc2−B_CH2のB_CH2を最大にすると同時に、同工
   程の２番目の式3f_sc2−2B_CH21/2f_w1を満たすよ
   うにして、４つの有意数字について、1.739MHz
   のf_sc2の１個の値が発生される方法。 ６ 特許請求の範囲５に記載した方法に於て、
   f_sc2、f_b1及びf_w1の所定の値について、前記f_sc2を
   選択する工程の１番目の式f_sc2＋B_CH2１／2f_b1−
   f_sc2−B_CH2の変数B_CH2の値を最大にすると同時に、
   同じ工程の２番目の式3f_sc2−2B_CH2１／2f_w1を
   満たすようにして、３つの有意数字について、
   B_CH2＝0.286MHzの最大値が発生される方法。 ７ 搬送波周波数上限f_nax1、白レベル搬送波周
   波数f_w1、帰線消去レベル搬送波周波数f_b1、同期
   先端搬送波周波数f_s1、輝度ビデオ帯域幅B_L1、カ
   ラー・ビデオ帯域幅B_CH1、公称色搬送波周波数
   f_sc1＝3.579MHz及びオージオ副搬送波周波数f_as1
   を持つており、複合カラー・ビデオ信号及び少な
   くとも１つのオージオ信号を表わす符号化信号情
   報を含む全輝度／全色帯域幅周波数変調搬送波信
   号に較べて、帯域幅を圧縮した周波数変調搬送波
   信号を発生する方法に於て、 (a) 帯域幅B_L2＝１／2B_L1の圧縮輝度ビデオ成分
   と、圧縮帯域幅B_CH2及び公称周波数f_sc2を持つ
   カラー・ビデオ成分と、並びに水平同期パル
   ス、垂直同期パルス、及びカラー同期バースト
   で構成される同期成分とを、持つ複合カラー・
   ビデオ信号を用意し、 (b) 下記の式 f_sc2＋B_CH21/2f_b1−f_sc2−B_CH2 3f_sc2−2B_cH2１／2f_w1 において変数B_CH2を最大にするようにf_sc2を選
   択し、 (c) 搬送波周波数上限f_nax2、白レベル搬送波周
   波数f_w2、帰線消去レベル搬送波周波数f_b2及び
   同期先端搬送波周波数f_s2を持つビデオ搬送波
   信号を用意し、 (d) 下記の条件 f_nax2＝１／2f_nax1 f_w2＝１／2f_w1 f_b2＝１／2f_b1 f_s2＝１／2f_s1 を満たす周波数変調搬送波を発生する様に周波
   数偏差を制御しながら、前記複合カラー・ビデ
   オ信号で前記ビデオ搬送波信号を周波数変調
   し、 (e) 帯域幅B_a2を持つ少なくとも１つのオージオ
   周波数信号を用意し、 (f) 公称周波数f_as2を持つオージオ副搬送波信号
   を用意し、 (g) 下記の式 f_b2−f_sc2−B_CH2f_as2f_sc2＋B_CH2 ０f_as2f_b2−2f_sc2 f_sc2−B_CH2f_as2f_w2−2f_sc2 の内の１つの式に従つて、少なくとも１つのオ
   ージオ副搬送波f_as2を選択し、 (h) 前記オージオ周波数信号で前記少なくとも１
   つのオージオ副搬送波を周波数変調し、 (i) 前記周波数変調したビデオ搬送波信号及び前
   記周波数変調したオージオ副搬送波信号を加算
   することを特徴とする方法。 ８ 特許請求の範囲７に記載した方法に於て、前
   記少なくとも１つのオージオ信号は、１対のオー
   ジオ信号a₁及びa₂であり、前記少なくとも１つの
   オージオ副搬送波f_as2は、１対のオージオ副搬送
   波f_a1及びf_a2であり、前記１対のオージオ副搬送
   波f_a1及びf_a2の各々は、前記少なくとも１つのオ
   ージオ副搬送波f_as2を選択する工程に挙げた式 f_b2−f_sc2−B_CH2f_as2f_sc2＋B_CH2 ０f_as2f_b2−2f_sc2 f_sc2−B_CH2f_as2f_w2−2f_sc2 のうち１つの式を満足するように選択される方
   法。 ９ 特許請求の範囲８に記載した方法に於て、 f_a1は、次の式 ０f_a1f_b2−2f_sc2 を満足するように選択され、f_a2は、次の式 f_sc2−B_CH2f_a2f_w2−2f_sc2 を満足するように選択される方法。 １０ 特許請求の範囲９に記載した方法に於て、
   前記f_sc2を選択する工程は、f_HをNTSC基準の走
   査線周波数15734.264Hz、N₁及びN₂を整数とし
   て、次の式 f_sc2＝（2_o1＋１）f_H／２ n₁＝455N₁／2N₂−228 を満足する様にf_sc2を選択することを含む方法。 １１ 特許請求の範囲１０に記載した方法に於
   て、前記複合ビデオ信号で前記ビデオ搬送波信号
   を周波数変調する行程で変調されたビデオ搬送波
   信号は、 f_w1＝9.3MHz f_b1＝8.1MHz である全輝度／全色搬送波信号の標準周波数から
   導かれ、前記ビデオ搬送波信号を周波数変調する
   工程により、 f_w2＝4.65MHz f_b2＝4.05MHz となる様にし、 f_b1＝8.1MHz及びf_w1＝9.3MHzについて、前記
   f_sc2を選択する工程の１番目の式f_sc2＋B_CH2１／
   2f_b1−f_sc2−B_CH2のB_CH2を最大にすると同時に、同
   工程の２番目の式3f_sc2−2B_CH2１／2f_w1を満た
   すようにして、1.739MHzのf_sc2の１個の値が発生
   される様にし、 f_sc2、f_b1及びf_w1の所定の値について、前記f_sc2
   を選択する工程の１番目の式f_sc2＋B_CH2１／2f_b1
   −f_sc2−B_CH2の変数B_CH2の値を最大にすることに
   より、B_CH2＝0.286MHzの最大値が発生され、 下記の式 ０f_a1f_b2−2f_sc2 f_sc2−B_CH2f_a2f_w2−2f_sc2 を満たすようにf_a1及びf_a2を選択して、 ０f_a10.572MHz 1.453MHzf_a21.172MHz の範囲が得られる様にする方法。 １２ 特許請求の範囲１１に記載した方法に於
   て、下記の制限 f_as2f_sc2−B_CH2 に従つて、f_as2に定められた範囲の限界内で、ベ
   ースバンド信号のf_sc2に於ける比較的高いレベル
   のクロマ搬送波との干渉を避ける様に、f_as2を選
   択する工程を含む方法。 １３ 特許請求の範囲１１に記載した方法に於い
   て、f_a1及びf_a2を選択する工程は、下記の式 f_a1＝Q₁／P₁f_sc1＝3.579Q₁／P₁ＭHz Q₁／P₁＝（4n₂＋１）／910 に従つてf_a1を選択し、下記の式 f_a2＝Q₂／P₂f_sc1＝3.579Q₂／P₂ＭHz Q₂／P₂＝（4n₃＋３）／910 （Q₁、Q₂、P₁、P₂、n₂及びn₃は整数）に従つて
   f_a2を選択する工程を含む方法。 １４ 特許請求の範囲１３に記載した方法に於
   て、周波数変調スペクトル内で周波数f_sc1／Ｐの
   成分を除去する為に、前記f_a1及びf_a2を選択する
   工程は、f_sc1／Ｐをオージオ範囲より高い範囲に
   制限して、次の関係 f_sc1／P₁20KHz f_sc1／P₂20KHz を生ずることを含む方法。 １５ 特許請求の範囲１４に記載した方法に於
   て、前記f_a1及びf_a2を選択する工程は、Q₁及びQ₂
   に対して出来る限り大きな値を選ぶことを含む方
   法。 １６ 特許請求の範囲１５に記載した方法に於
   て、前記f_a1及びf_a2を選択する場合について記載
   した制約により f_a1＝0.578MHz f_a2＝1.294MHz の値が４つの有意数字に対して発生される方法。 １７ 既定の有用な周波数上限f_naxを持つ記録媒
   体にオージオ及びビデオ情報を記録する方法に於
   て、 (a) ビデオ搬送波信号を用意し、 (b) 帯域幅B_Lを持つ輝度ビデオ信号、並びに既
   定の公称周波数f_sc2及びクロミナンス帯域幅
   B_CH2を持つカラー・ビデオ信号で構成される複
   合カラー・ビデオ信号を用意し、 (c) 前記複合カラー・ビデオ信号で前記ビデオ搬
   送波信号を周波数変調して、複合カラー・ビデ
   オ信号の帰線消去レベルで搬送波周波数f_b2を
   発生すると共に、複合カラー・ビデオ信号の白
   レベルで搬送波周波数f_w2を発生し、 (d) 第１及び第２のオージオ周波数信号a₁及びa₂
   を用意し、 (e) オージオ周波数信号a₁に対してオージオ副搬
   送波信号fa₁を用意し、且つ、オージオ周波数
   信号a₂に対してオージオ副搬送波信号f_a2を用
   意し、 (f) 下記の式 ０f_a1f_b2−2f_sc2 に従つてオージオ副搬送波信号fa₁を選択し、 (g) 下記の式 f_sc2−B_CH2f_a2f_w2−2f_sc2 に従つてオージオ副搬送波信号f_a2を選択し、 (h) 前記オージオ周波数信号a₁及びa₂で前記オー
   ジオ副搬送波信号fa₁及びfa₂を周波数変調し、 (i) 前記周波数変調したビデオ搬送波信号及び周
   波数変調したオージオ副搬送波信号を加算し
   て、該加算信号を記録媒体に記録することを特
   徴とする方法。 １８ 特許請求の範囲１７に記載した方法に於
   て、 f_nax＝5.65MHzとなる様に、前記複合カラー・ビ
   デオ信号の高い方の周波数のプリエンフアシスを
   行なう工程を含む方法。 １９ 特許請求の範囲１７に記載した方法に於
   て、f_b2＝4.05MHzを選択し、f_w2＝4.65MHzを選択
   し、f_sc2＝1.739MHzを選択し、B_CH2＝0.286MHzを
   選択することにより、 ０f_a10.572MHz 1.453MHzf_a21.172MHz の値を定める工程を含む方法。