JPH0528527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ビデオ信号の輝度信号に含まれる
ノイズを削減するためのノイズ削減回路に関する
ものである。 ［従来の技術］ 周知のように、磁気テープにビデオ信号を記録
し、または磁気テープに記録されたビデオ信号を
再生するために磁気録画装置（以後「VTR」と
称す）が用いられている。 第２Ａ図は従来のVTRの磁気テープと磁気ヘ
ツドの関係を示す概略図である。図において、磁
気記録部１０はヘツドドラム１１を含み、そのド
ラムはビデオ信号を記録再生するための２つの磁
気ヘツド１２と１３が円周上に180°隔てられて設
けられている。このヘツドドラム１１には、供給
リール１４から供給される磁気テープ１が所定の
円周角にわたつて巻付けられる。その後、テープ
はキヤツプスタン１６とピンチローラ１７を介し
て矢印ｘ方向に駆動されて、巻取リール１５に巻
取られる。 第２Ｂ図は、このようにして記録されるビデオ
信号の磁気テープ上における記録パターを概略的
に示している。VHS方式では、記録済みのＡト
ラツク２が6°のアジマス角で記録され、記録中の
Ｂトラツク３が−6°で記録されることになる。な
お、矢印ｙは磁気ヘツドのトレース方向を示して
いる。 第３図はVTRの回路構成を示すブロツク図で
ある。図のように、VTRは記録系ブロツク２１、
ヘツド切換スイツチ２２、ロータリトランス２
３、再生系ブロツク２４、テープ走行駆動回路２
５およびモード選択スイツチ２６などを含んでい
る。記録系ブロツク２１はビデオ信号源２１１、
輝度信号通過フイルタ２１２、色信号通過フイル
タ２１３、FM変調器２１４、加算回路２１５お
よび低域変換器２１６を含む。再生系ブロツク２
４は、ヘツドアンプ２４１と２４２、加算回路２
４３、FM映像信号通過フイルタ２４４、FM復
調器２４５、低域色信号通過フイルタ２４６、高
域変換器２４７、加算回路２４８、出力端子２４
９およびノイズ削減回路２５０を含んでいる。モ
ード選択スイツチ２６は、記録指令スイツチ２６
１、再生指令スイツチ２６２、停止指令スイツチ
２６３、高速再生指令スイツチ２６４および一時
停止指令スイツチ２６５を含んでいる。 次に、第２Ａ図、第２Ｂ図および第３図を参照
してこのVTRの動作を説明する。 まず、記録モードにおいて、ヘツド切換スイツ
チ２２に含まれる各スイツチ２２１と２２２が上
側ａに切換えられている。ビデオ信号源２１１か
ら供給されるビデオ信号は、約3MHzまでの輝度
信号と3.58MHzの色信号とからなつている。輝度
信号は、輝度信号通過フイルタ２１２を通して
FM変調器２１４に与えられる。FM変調器２１
４は、輝度信号を3.4MHzから4.4MHzのFM信号
に変調して加算回路２１５へ与える。一方、色信
号は色信号通過フイルタ２１３を通して低域変換
器２１６に与えられる。低域変換器２１６は色信
号を629kHzの信号に変換して加算回路２１５へ
与える。加算回路２１５はFM変調された輝度信
号と低域変換された色信号とを加算する。この加
算された信号はヘツド切換スイツチ２２とロータ
リトランス２３を介して磁気ヘツド１１へ与えら
れる。磁気ヘツド１２は変調されたビデオ信号を
Ａトラツク上に記録し、磁気ヘツド１３はＢトラ
ツク上に記録する。 次に、再生モードにおいては、再生指令スイツ
チ２６２が押圧される。これに応じてテープ走行
駆動回路２５は磁気ヘツド切換スイツチ２２を下
端ｂに切換えて、再生系の回路に接続する。この
状態において、磁気テープ１のＡトラツク２に記
録された信号は、アジマスによつて選択されて磁
気ヘツド１２で再生され、トランス２３１および
スイツチ２２１を介してヘツドアンプ２４１へ与
えられる。ヘツドアンプ２４１は再生信号を増幅
して加算回路２４３へ与える。同様にして、磁気
テープ１のＢトラツク３に記録された記録信号
は、磁気ヘツド１３で再生されてトランス２３２
とスイツチ２２２を介してヘツドアンプ２４２へ
与えられる。ヘツドアンプ２４２は再生信号を増
幅して加算回路２４３に与える。加算回路２４３
はＡトラツク２とＢトラツク３の両方の再生信号
を加算して、FM映像信号通過フイルタ２４４お
よび低域色信号通過フイルタ２４６へ与える。
FM映像信号通過フイルタ２４４は、FM変調器
２１４で変調された周波数帯域のFM映像信号を
通過させて、FM復調器２４５へ与える。FM復
調器２４５はFM映像信号を復調して輝度信号を
導出し、ノイズ削減回路２５０を介して加算回路
２４８へ与える。一方、低域色信号通過フイルタ
２４６は、低域変換器２１６で変換された周波数
の低域色信号を通過させて高域変換器２４７に与
える。高域変換器２４７は低域色信号を3.58MHz
の色信号に変換して加算回路２４８へ与える。加
算回路２４８は復調された輝度信号と色信号とを
加算してビデオ信号として出力端子２４９へ出力
する。 第４図は、この従来のノイズ削減回路の構成を
示すブロツク図である。この図において、入力端
子４０へ入力される輝度信号は高域通過フイルタ
４１によつて信号の高域成分が抽出され、ライン
４４を通る元の信号との位相を合わせるために位
相補正回路４２へ与えられる。位相補正回路４２
の出力は、振幅制限器４３によつて、ノイズ信号
に相当する低レベルの信号のみが通される。こう
して得られたノイズ信号をライン４４を介して得
られる輝度信号から減算することにより、ノイズ
キヤンセルされてノイズの削減された輝度信号が
得られる。 ここで位相補正回路４２について補足する。上
述のように、ノイズ信号は高域に低レベル信号で
あるが、これは正弦波に近似して考え得る。この
高域ノイズ成分を抽出するために高域通過フイル
タ４１を通したが、このフイルタとして微分回路
が考えられる。しかし、正弦波を微分回路に通せ
ば位相が進むので、この進んだ位相を原信号の位
相と合すために位相補正回路４２が必要となる。
この位相補正回路としては、積分回路が考えられ
る。正弦波を積分回路に通した場合、微分回路に
通した時とは逆に位相が遅れる。したがつて高域
通過フイルタ４１で進んだ位相分だけ遅らせるよ
うに積分回路の特性を選んでやらねばならない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 第５Ａ図ないし第５Ｅ図は、上述のような従来
のノイズ削減回路における信号処理の各段階を示
しており、縦軸Ｖは信号強度で横軸ｔは時間に相
当している。 第５Ａ図は小さな振幅のノイズを有する輝度信
号が立上がつた場合を示している。このような入
力信号が第４図の高域通過フイルタ４１に通され
れば、第５Ｂ図のようなノイズ信号が得られる
が、第５Ａ図の立上がりに相当する部分に高いピ
ークが残存する。次に位相補正回路４２を通すこ
とによつて第５Ｃ図の信号が得られる。第５Ｃ図
において、２本の平行な水平線ｈとｌは次の振幅
制限器４３における制限範囲を示している。すな
わち第５Ｃ図のような信号が振幅制限器４３に通
されれば、第５Ｄ図のようなノイズ信号となつて
現われる。第５Ｄ図では、領域ｗにおいてノイズ
の存在しないプラトー部が現われる。このプラト
ー部は、第５Ｃ図における振幅制限範囲ｌ−ｈか
らはみ出した部分がリミツトされた結果として現
われたものである。最後に、減算回路４５におい
て、ライン４４から与えられる第５Ａ図の輝度信
号から第５Ｄ図のノイズ信号が減算されてノイズ
が削減される。この結果を示したものが第５Ｅ図
である。第５Ｅ図では、輝度信号の立上がり直後
の領域ｗにおいてノイズがそのまま残存してい
る。これは、第５Ｄ図のノイズ信号の領域ｗにお
いて、差引くベきノイズ振動が存在していないか
らであり、そのプラトー部が差引かれた結果、第
５Ｅ図における立上がりの後に段差ｇが生じてい
る。 このように、従来のノイズ削減回路において
は、輝度信号の立上がり直後の一定期間にノイズ
が残存するとともに、信号レベルに段差が生じる
などの不都合があつた。また、位相補正を高域通
過フイルタの位相変化に合わせることが困難であ
るとともに、高域通過フイルタの他に位相補正回
路をも必要とするので経済的にも不利であつた。 本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたものであつて、信号の立上がり直後のノイ
ズ削減効果の向上と信号の立上がり直後の信号レ
ベルにおける段差を除去することを目的としてい
る。本発明のもう１つの目的は単一のフイルタを
用いることによつてノイズ削減を達成させること
により、位相合わせが不要でかつ低コストのノイ
ズ削減回路を提供することである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明による再生されたビデオ信号の輝度信号
に含まれるノイズを削減する回路は、第１の入力
信号と第２の入力信号が入力される差動増幅手段
と、その差動増幅手段の出力信号のレベルを検知
して所定のレベル範囲外の場合に導通するレベル
検知手段と、そのレベル検知手段と並列に接続さ
れていて差動増幅手段の出力信号が入力される低
域通過フイルタと、レベル検知手段および低域通
過フイルタの両出力を導出する出力手段とを備
え、再生されたビデオ信号の輝度信号を差動増幅
手段の第１の入力信号とし、出力手段の出力信号
に対応した信号を差動増幅手段の第２の入力信号
とすることを特徴としている。 ［作用］ この発明におけるノイズ削減回路では、大振幅
の有用な信号はダイオード回路で構成されたレベ
ル検知手段を通過するが、小振幅の高域ノイズ信
号は低域通過フイルタによつて除去され、輝度信
号中のノイズ成分が削減される。 ［発明の実施例］ 第１図は本発明によるノイズ削減回路を一実施
例を示す図である。図において、差動増幅器３１
の一方の入力端子３０へ与えられた再生信号は、
増幅された後に、ダイオード３２，３３からなる
レベル検知手段と低域通過フイルタ３４とに並列
的に供給される。低域通過フイルタイ３４は抵抗
５０とコンデンサ５１からなつている。このよう
な構成において、レベル検知手段はダイオードの
スイツチング特性を利用しており、これらのダイ
オードがシリコンダイオードの場合、差動増幅器
３１で増幅された信号が1.2V_p-p以上の振幅のと
きにはこのレベル検知手段３２，３３を通過し得
る。それ以下の振幅の信号は低域通過フイルタ３
４を通り、高域のノイズ成分が除去された信号が
出力される。すなわち、差動増幅器３１の増幅度
と低域通過フイルタ３４の高域阻止率を適切に選
択することによつて、再生映像信号中のノイズを
削減することができる。レベル検知手段３２，３
３もしくは低域通過フイルタ３４を通過した信号
はトランジスタ３５のエミツタから低インビーダ
ンス化されて出力される。このトランジスタから
の出力は出力端子３９を介して導出されるととも
に、一部は分割抵抗３６，３７を介して差動幅器
３１のもう１つ入力として与えられる。トランジ
スタ３５からの出力に対するフイードバツク入力
３８の振幅比はこれらの分割抵抗３６，３７の比
率を選択することによつて任意に設定することが
できる。 今、抵抗５０とコンデンサ５１からなる低域通
過フイルタ３４の高域阻止能力を1/100とし、差
動増幅器３１の増幅率を10と仮定する。また、第
６Ａ図に示されているように、0.1Vのノイズ振
幅を有する入力信号が1Vのレベルまで立上がり
場合を仮定する。このような場合、差動増幅器の
始めの出力のノイズの振幅は、ほぼノイズ入力と
増幅率の積となつて1Vとなる。なぜならば、低
域通過フイルタのノイズ出力が0.01Vとなり、フ
イードバツクがほとんどかからないからである。
すなわち、低域通過フイルタの出力はこのノイズ
削減回路の有用な出力であつて、そのノイズは入
力端子３０に与えられた信号のノイズに比べて1/
１０に低減されることになる。 次に、第６Ａ図の一点鎖線で示されたようなノ
イズの無い入力信号が立上がるときを考える。第
１図において、端子３０の入力と端子３９の出力
をどちらも１とした場合のフイードバツク入力が
0.9になるように分割抵抗３６，３７を選択した
とする。入力信号が1Vに立上がるとき、差動増
幅器３１の出力は増大するが、立上がる瞬間はレ
ベル検出手段３２，３３の通電する0.6Vまでは
その出力側に出力は現われない。すなわち、入力
が0.06Vまではレベル検知手段は非導通状態であ
るが、フイードバツク入力がほぼ０であるために
差動増幅器３１の出力は急激に増大する。差動増
幅器３１の出力が0.6V以上になつたとき、レベ
ル検知手段３２，３３が導通して、その検知手段
の出力は入力に追従することになる。そして、差
動増幅器３１の出力が1.54Vまで上がれば、レベ
ル検知手段３２，３３による0.6Vの電圧降下の
ために0.94Vが出力される。今、フイードバツク
量を90％としているので、フイードバツク入力３
８には0.846Vが入力される。このとき、入力端
子３０の1Vとフイードバツク入力３８の0.846V
の差である0.154Vを10倍に増幅する差動増幅器
３１の出力が1.54Vとなつて安定する。次に、レ
ベル検知手段３２，３３の入力側と出力側におい
て0.6Vの電位差を生じているので、低域通過フ
イルタ３４を介して同電位になろうとする。そし
て、この電位差が0.6V以下になつた瞬間に、レ
ベル検知手段３２，３３は非導通状態となり、差
動増幅器３１の出力が1Vになつた時点で安定化
する。なぜならば、出力端子３９に1Vが出力さ
れているときにフイードバツク入力３８が0.9V
になつており、端子３０への入力との差である
01Vが10倍されて差動増幅器３１の出力として
1Vが出力されるからである。 端子３０への入力にノイズが含まれている場合
も同様である。第６Ｂ図に示すように、差動増幅
器３１の出力はノイズのない場合と同様に1.54V
まで上がる。この出力が0.6Vから1.54Vになるま
では、レベル検知手段３２，３３は導通していて
出力は入力に追従するので、ノイズもそのまま出
力される。このとき、トランジスタ３５のベース
電圧は差動増幅器３１の出力より0.6Vだけ低い
はずであるので、ダイオード３２の通電レベルは
第６Ｂ図のh_Dで示されたようになる。この通電レ
ベルは立上がりの1.54Vまで入力に影響されるの
で、矢印ｎで示した幅だけ肩のなまつた遷移領域
を有する特性となる。したがつて、この遷移領域
において出力は立上がりノイズの影響を受け、１
点鎖線で示した繊維領域を有す波形となる。低減
フイルター３４を介してレベル検知手段３２，３
３の入力側と出力側の電位差が低下し始めかつノ
イズのピークから低下し始めると、ダイオード３
２は非導通状態となり、立上がりの影響はなくな
る。その後は、ダイオード３２は非導通状態とな
つたままで、ノイズは10倍に拡大されて差動増幅
器３１から出力されるが、低域フイルタ３４によ
つて1/100に削減されて出力される。したがつて、
この出力の平均値は入力の平均値にほぼ一致して
平行する。 すなわち、第１図の例によれば、差動増幅器３
１の出力が平均値より0.6V以上高くなればダイ
オード３２が導通して、出力は入力に追従し、そ
れ以下であれば低域通過フイルタでノイズ削減さ
れる。また、差動増幅器３１の出力が平均値より
0.6V以下に下がつて第６Ｂ図のl_Dより下がれば、
ダイオード３３が導通して出力は入力に追従する
ことは容易に類推され、その結果差動増幅器３１
の出力が1.2V_P-P以下、すなわち入力で0.12V_P-P
以下の信号は低域フイルタ３４でノイズ削減され
ることになる。 また、本発明はノイズ削減回路に低域通過フイ
ルタを用いているが、単に低域通過フイルタのみ
によるノイズ削減回路と比べて信号振幅に対する
選択性を有する。すなわち、単に低域通過フイル
タのみによるノイズ削減回路では、信号振幅の大
きさに関係なく高域成分を削減してしまう。この
ため、ノイズだけでなく高域の有用な信号までも
削減してしまう。これに対して、本発明なダイオ
ード回路からなるレベル検知手段と並列的に接続
された低域通過フイルタによつて構成されてい
る。したがつて、上述の説明のごとく、信号振幅
の大きい場合、すなわち0.12V_P-P以上の信号のと
きは、ダイオードが導通状態となり出力は入力に
追従する。信号振幅の小さいとき、すなわち
0.12V_P-P以下の信号ではダイオードが非導通状態
となり、信号は低域通過フイルタを通過してノイ
ズが削減される。 すなわち、本発明では低域通過フイルタのみの
場合に比べて高域成分の小振幅信号のみ、すなわ
ちノイズだけが除去されることとなる。 ［発明の効果］ 本発明によれば、入力信号のノイズ削減効果の
ない部分は、入力波形の立上がりまたは立下がり
の後におけるノイズの1/4周期程度の非常に短い
範囲となり、従来のノイズ削減回路に比べて大幅
な改善が実現される。また、従来のノイズ削減回
路において見られた入力波形の立上がりまたは立
下がり後の信号レベルにおける段差もノイズの1/
４周期程度の短い期間中に短縮される。さらに、
従来のノイズ削減回路におけるような位相補正回
路は必要とせずにノイズ削減回路が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるノイズ削減回
路を示す図である。第２Ａ図はVTRの磁気テー
プと磁気ヘツドの関係を示す概略図である。第２
Ｂ図は磁気テープ上の記録パターンの模式図であ
る。第３図はVTRのブロツク図である。第４図
は従来のノイズ削減回路を示すブロツク図であ
る。第５Ａ図ないし第５Ｅ図は従来のノイズ削減
回路によつて処理された信号の各段階における波
形を示す図である。第６Ａ図は第１図の入力端子
に与えられる波形の一例を示す図である。第６Ｂ
図は第６Ａ図のような信号が入力されたときの第
１図の回路の動作を説明する図である。 図において、３０は入力端子、３１は差動増幅
器、３２，３３はダイオード、３４は低域通過フ
イルタ、３５はトランジスタ、３６，３７は抵抗
３８はフイードバツクライン、３９は出力端子、
５０は抵抗、５１はコンデンサを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再生されたビデオ信号の輝度信号に含まれる
   ノイズを削減する回路であつて、 第１の入力信号と第２の入力信号が入力される
   差動増幅手段と、 前記差動増幅手段の出力信号のレベルを検知し
   て、所定のレベル範囲外の場合に導通するレベル
   検知手段と、 前記レベル検知手段と並列に接続されて、前記
   差動増幅手段の出力信号が入力される低域通過フ
   イルタと、 前記レベル検知手段および前記低域通過フイル
   タの両出力を導出する出力手段とを備え、 前記再生されたビデオ信号の輝度信号を前記差
   動増幅手段の前記第１の入力信号とし、 前記出力手段の出力信号に対応した信号を前記
   差動増幅手段の前記第２の入力信号とした ことを特徴とするノイズ削減回路。 ２ 前記出力手段は低インピーダンス化手段を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ノイズ削減回路。 ３ 前記出力手段はその出力信号を分割する分割
   手段を含み、前記分割手段により分割された信号
   を前記差動増幅手段の第２の入力信号としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のノイズ
   削減回路。