JPH0681333B2

JPH0681333B2 - 映像信号処理装置

Info

Publication number: JPH0681333B2
Application number: JP60061118A
Authority: JP
Inventors: 健森本; 邦夫関本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPS61219285A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、VTR等の記録再生装置や映像信号の伝送装置
に利用でき、良好な輝度信号の高域特性や色信号の特性
を得るのに有効である。

従来の技術現在、放送用として用いられているVTRは、テープ幅１
インチ,2インチのものが主流であり、その映像信号記録
方式としては、複合映像信号をそのまま周波数変調する
ものである。この記録再生の過程で、ヘッドの回転む
ら、テープの走行むら等により時間軸変動を生じる。こ
の変動は、再生時に時間軸補正器（TBC）によって、再
生映像信号中の水平同期信号やバースト信号を用いて補
正される。ところが、この方式では、色信号はNTSC方式
の場合では3.58MHzの副搬送波で直角２相変調され、輝
度信号に重畳されているため、周波数変調された時、そ
の変調キャリアより離れるため、FMの特徴である雑音の
軽減が十分でなく、また、TBCの残留ジッターの分だけ
色副搬送波が位相変動をもち、これが位相ノズルとな
り、色ベクトルの収斂度が十分でない。

このような点より、特願昭59−163155号に延べられるよ
うに色信号の振幅および位相方向のS/Nを改善し、収斂
度を向上させる一記録方式として、色信号の２つの成分
をも周波数変調して記録し、再生時に時間軸補正した
後、複合映像信号にするには基準の副搬送波で変調（エ
ンコード）し、輝度信号に加える方式がある。この方式
によれば、色信号（コンポーネント信号）もベースバン
ドでFM記録されるため、S/N良く再生され、また、基準
の副搬送波でエンコードされるため、位相ノイズを持つ
ことがなく、良好な再生色信号を得ることができる。

この方式の一実施例を第３図に示し説明する。第３図に
おいて、1,2,3はそれぞれ、輝度信号Y,R−Ｙ信号,B−Ｙ
信号入力端子、25は同期信号発生器、５は時間軸圧縮
器、4,6は周波数変調器、7,8はヘッド、9,10は周波数復
調器、11,12はTBC、14は基準信号入力端子、15はシンク
ジェネレータ、16はエンコーダ、18,19,20,21はそれぞ
れ、Y,R−Y,B−Ｙ信号、複合映像信号出力端子である。
端子１に印加されたＹ信号は周波数変調器４で変調さ
れ、ヘッド７でテープに記録される。一方、端子2,3に
印加された２つの色信号成分Ｒ−Ｙ信号,B−Ｙ信号は、
Ｒ−Ｙ信号にＹ信号中の水平同期信号より同期信号発生
器25で作成された同期信号を加算器26で加えられ、時間
軸圧縮器５で、１ライン単位で1/2に時間軸圧縮され、という様に一つの信号は1/2ラインに圧縮されたＲ−Ｙ信号を表わす）にされ
た後、周波数変調器６で変調され、ヘッド８でテープに
記録される。輝度信号と色信号は、ヘッド７、ヘッド８
により、別々のトラックを形成し、テープに記録され
る。再生時、ヘッド７より再生されたＹ信号は、周波数
復調器９で復調された後、TBC11で時間軸を補正され
る。また、ヘッド８より再生された色信号は、周波数復
調器10で復調された後、TBC12で時間軸を補正されると
ともにもとの時間軸に伸長される。TBC11および12は、
再生・復調された信号中の水平同期信号より作成された
書き込みクロックによりメモリーに信号を書き込み、端
子14に印加された基準信号よりシンクジェネレータ15に
より作成された読み出しクロック22,23によりメモリー
より信号を読み出すことにより、時間軸補正および伸長
の動作を行なう。また、ここでは同期信号を除去し、Ｙ
信号には、シンクジェネレータ15により作成された基準
同期信号24を加算器13により加える。このようにして、
雑音のない同期信号と付け替えられ、端子18,19,20に再
生Y,R−Y,B−Ｙ信号が得られる。一方、TBC12の出力Ｒ
−Y,B−Ｙ信号はエンコーダ16により、シンクジェネレ
ータ15で作成された基準副搬送波27によりエンコードさ
れ、加算器17でＹ信号と加算され、端子21に再生複合映
像信号が得られる。

この方式では、Y,R−Y,B−Ｙ信号を入力とするため、複
合映像信号を記録する場合は、デコーダによりY,R−Y,B
−Ｙに分離した後、入力端子1,2,3へ導くことになる。
この分離時、輝度信号，色信号の帯域を広くとるため、
一般にライン相関を用いたくし形フィルタが用いられ
る。

発明が解決しようとする問題点くし形フィルタを用いた輝度信号，色信号の分離では相
関のない部分では輝度信号に色信号が、また色信号に輝
度信号が混入することになる。色信号成分Ｒ−Y,B−Ｙ
信号は、記録再生された後、再びエンコーダで変調され
搬送色信号にされた後、再生された輝度信号に加えられ
るが、変調時にＲ−Y,B−Ｙに復調される前の搬送色信
号と同じ位相の搬送波で変調され、輝度信号に混入した
色信号と同じ位相で加え合されると、互いに混入した成
分はもとの状態に復元される。このように成されれば輝
度信号の高域成分も色信号に混入して伝送され、再び正
しい位相で輝度信号帯で伝送された信号に加えられ、良
好な信号を得ることができる。また、色信号も、もとの
状態に復元され、色ずれや飽和度の変化のない良好な信
号として得られる。ところが、一般に、VTRの出力信号
の色副搬送波の位相は、他の映像信号系との遅延調節等
のため、TBCにおいて、入力端子14からの基準信号の色
副搬送波の位相に対して自由に変化できるように成され
る。また、記録時の入力複合映像信号の色副搬送波の位
相はNTSC信号の場合４フィールドで一順するが、再生さ
れる信号と基準入力信号の位相関係は奇偶フィールドの
判別のみであることが多い。このような場合、Ｒ−Y,B
−Ｙ信号で変調される色副搬送波の位相ともとの複合映
像信号の位相は定まらない。もともと逆の位相で変調さ
れると、相関のない部分の色が消え、輝度信号の高域が
なくなることになる。また、完全に位相が一致していな
いと輝度信号の高域や色信号の歪となって現れる。

この現象は、輝度信号，色信号の分離にくし形フィルタ
を用いず、単に低域フィルタ，帯域フィルタを用いた場
合も量の差はあれ生じることになる。

本発明は、このような、輝度信号の高域や色信号の歪を
除去し、良好な再生または伝送信号を得る手段を提供す
るものである。

問題点を解決するための手段以上の問題点を解決するため、本発明は、輝度信号また
は２つの色信号成分のいずれかとともに入力複合映像信
号の色副搬送と同一周波数の第１の信号を記録または伝
送し、再生または伝送された２つの色信号成分で変調
（エンコード）される色副搬送波（第２の信号）の位相
と、前記第１の信号との位相を比較し、入力複合映像信
号に含まれていた色搬送波と前記第２の信号の位相が一
致するか最も近くなる様これらの信号の位相関係を制御
する手段を有する。

作用上記の手段を構じることにより、再生または伝送され再
びエンコードして複合映像信号に戻された信号は、輝度
信号の高域や色信号の位相が元の入力信号と同じか、歪
が最小になるため相関のない所での解像度も良好で、色
ずれも全くないか少ない良質の信号となる。

実施例第１図に本発明の一実施例のブロック図を示し、第１の
信号をブランキング期間に先行して読み出す方法を説明
する。第１図において、第３図と同じ番号は同じものを
表わし同じ動作をする。28は複合映像信号入力端子、29
は基準位相信号発生器、36はデコーダ、30は加算器、31
は映像信号位相調整信号入力端子、32は色副搬送波位相
調整信号入力端子、33は基準位相信号抽出器、34は位相
比較器、35は移相器である。端子28に印加された複合映
像信号は、デコーダ36で、Y,R−Y,B−Ｙ信号に分離され
る。このとき、相関のない部分では、Ｙ信号中に色信号
成分が、Ｒ−Y,B−Ｙ信号中にＹ信号成分が残留してい
る。Ｒ−Y,B−Ｙ信号の記録過程は第２図と同様であ
る。一方、Ｙ信号は、入力複合映像信号中の色副搬送波
（バースト信号,VIR信号等より作成）より基準位相信号
発生器29により作成された基準位相信号（色副搬送波と
同一周波数あるいはこれに同期した信号、以下の説明で
は色副搬送波と同一周波数〔NTSCの信号では3.58MHz〕
として扱う）を加算器30で所定の位置（垂直ブランキン
グ，バースト信号位置等、以下の説明では、垂直ブラン
キング内の１ラインとして扱う）に付加され、第３図と
同様にしてテープに記録される。再生時も第３図と同様
にしてTBC11の出力に再生Ｙ信号が、TBC12の出力に再生
Ｒ−Y,B−Ｙ信号が得られ、端子18,19,20に再生Y,R−Y,
B−Ｙ信号が、端子21に再生複合映像信号が得られる。

ここで、シンクジェネレータ15より作成される色副搬送
波27は、基準信号入力端子14に信号が印加されている場
合はこの信号に同期し、印加されていない場合は自走と
なる。また、色副搬送波位相調整信号入力端子32よりの
信号により、端子14の入力信号との位相関係が任意に調
整し得る。更に、位相器35をバイパスした状態ではTBC1
1,12の読み出し信号（クロックおよび、水平，垂直基準
信号）22AB,23ABは、映像信号位相調整信号入力端子よ
りの信号により任意に移動され、出力映像信号（Y,R−
Y,B−Ｙおよび複合映像信号）の位相を可変させる。従
って、第３図の例ではTBC出力信号の位相と色副搬送波2
7の位相関係は定まらず、前述のような問題を生ずる。
また、出力映像信号の位相や色副搬送波の位相を可変し
ない簡易な構成の装置においても以下のような不都合を
生じる。即ち、第１図，第３図のような構成のVTRは、
編集時の同期信号の連続性を得るため、端子14に印加さ
れた基準信号あるいは、シンクジェネレータの内部同期
信号と、テープから再生される信号の奇偶のフィールド
を一致させるようサーボ制御される。ところが、NTSC信
号の場合、色副搬送波の位相とフィールドの関係は４フ
ィールドで一順する。即ち、第1,第３あるいは第2,第４
フィールドでは、同期信号は同一だが、色副搬送波は反
転している。上述のサーボ制御では、シンクジェネレー
タ15の出力色副搬送波27とテープから再生される信号の
第1,第３フィールドと第2,第４フィールドの区別はでき
るが、第１と第３フィールドの区別および第２と第４フ
ィールドの区別ができない。従って、１つの状態の再生
信号で、再生信号と、色副搬送波の位相を内部で合せて
おいても、逆の状態の再生になると位相が逆になってし
まい、最も悪い状態になる。これは、第１〜第４フィー
ルドの区別もできるサーボ制御を行えば、解決できる
（公知の色フレームサーボ）が、回路が複雑になるし、
編集時の引込み時間が長くなるという欠点をもつ。ま
た、これを行なっても、端子31,端子32よりの制御を行
なう装置に対しては無効である。

以上の点より、本発明では、第１図の実施例に示すよう
に、TBC11の出力Ｙ信号より、記録時に付加された基準
位相信号を本来の位置より例えば１ライン先行して基準
位相信号抽出器33により抽出し、シンクジェネレータ15
の出力基準色副搬送波27と位相比較器34で位相を比較
し、その誤差信号を移相器35に導き、シンクジェネレー
タ15の出力であるTBC読み出し信号22A,23Bの位相を制御
する。さらに移相器35にはシンクジェネレータ15よりブ
ランキング信号37Aが導かれ、そのタイミングの位相制
御が禁止される。出力信号22B,23BでTBC11,12より、Y,R
−Y,B−Ｙ信号を読み出す。この後、ブランキング回路3
7では、ブランキング信号37Aに基づき前述の先行読み出
し信号をブランキングする。このようにして、TBCより
の信号の読み出しタイミングが制御され、TBCの出力に
は常に色副搬送波27と同じか最も近い位相の入力映像信
号中の残留色副搬送波をもったY,R−Y,B−Ｙ信号が得ら
れ、端子21に良好な複合映像信号が得られる。

さらに、本来の位置での第１の信号が、移相制御のかか
った状態で再度読み出されているため、端子18,19,20の
コンポーネント信号出力を別のVTRにダビングしても、
第１信号とコンポーネント信号に含まれる入力複合映像
信号中の色副搬送波との相対関係がくずれていないの
で、別のVTR内部のエンコーダにおいても良好な複合映
像信号が得られる。

ここで、第２図を用いて、第１の信号を１ライン先行し
て読み出して、位相制御を行う動作の説明をする。

波形38は、第１図において移相器35が動作していない状
態でTBC11からの出力波形である。ｎライン目の波形
が、第１の信号である。38−ａは、搬送波成分のみを抽
出したもので、以下38−b,38−c,38−ｄはTBC11からの
読み出しポイントを副搬送波の90゜の毎にシフトしたも
のである。又、波形39はエンコーダにおける副搬送波で
あり、本発明によれば、副搬送波39と第１の信号の位相
が最も近いものが良く、波形38−ｂの位相で、TBC11か
ら読み出される様に制御される。この様な読み出し位相
の制御は、一水平走査線毎にTBC内部のメモリからの読
み出しスタートアドレス位相を制御しているから、位相
誤差を検出してから正しい位相に制御されるまでに最低
一水平走査期間かかってしまう。この意味で、ｎライン
目に重畳されている第１の信号と、ｎ＋１ライン以後の
映像信号の位相は一致せず、このままコンポーネントダ
ビングを行なうとダビングした信号では本発明と同様の
効果を得る事ができない。

そこで、波形40の様に、例えば１ライン前のｎ−１ライ
ン目にも、本来ｎライン目に出る第１の信号を先行して
メモリから読み出し、この先行して読み出した第１の信
号でもって位相誤差を検出し、ｎライン目において本来
ｎライン目に読み出される第１の信号を再度読み出しつ
つ、上記位相誤差に基づいて位相制御を行えば、ｎライ
ン目の第１の信号と、ｎ＋１ライン以後の映像信号の位
相シフトが同一となるため、コンポーネントダビングを
行った信号においても本発明と同一効果が得られる。

ここで注意を要するのは、第１の信号としてNTSC方式の
副搬送波を用いている場合、一水平走査線前では位相が
180゜反転しているため、ｎ−１ライン目における位相
誤差の検知において、第２図では副搬送波39と180゜反
転した位相となる波形40−ｂの位相を選ぶ様にすれば、
ｎライン目の第１の信号と、副搬送波39の位相が一致す
る。

また、以上の実施例では、２つの色信号成分をＲ−Ｙと
Ｂ−Ｙ信号として説明したが、I,Q信号でも他のどの軸
の信号でも良い。２つの色信号成分の記録の仕方も時間
軸圧縮に限らず、それぞれ周波数変調して多重する方法
等どんな方法でも良い。更に、輝度信号と２つの色信号
成分を時間軸圧縮して１つの信号にし、１対のヘッドで
記録する方法、２つの色信号成分を線順次で記録する方
法（２対のヘッドまたは１対のヘッド）等、種々の方法
にも有効である。また、本発明は、映像信号の記録再生
に限らず、伝送する場合等映像信号の処理すべてについ
ても利用できるのも言うまでもない。

以上のように本発明は、輝度信号または２つの色信号成
分のいずれかとともに入力複合映像信号の色副搬送波の
位相を表わす第１の信号を記録または伝送し、再生また
は伝送された２つの色信号成分で変調（エンコード）さ
れる色副搬送波（第２の信号）の位相と、前期第１の信
号との位相を比較し、入力複合映像信号に含まれていた
色副搬送波と前記第２の信号の位相が一致するか最も近
くなる様これらの信号の位相関係を制御する手段を有す
る。

輝度信号または２つの色信号成分のいずれかとともに伝
送する第１の信号としては、入力複合映像信号の垂直ブ
ランキングに付加されているVIR信号をそのまま用いて
も良いし、新たに、輝度信号あるいは２つの色信号成分
の垂直ブランキングに一定位相の信号（周波数は色副搬
送波と同じでも、これと同期したものでも良い）を付加
しても良いし、また、入力複合映像信号中のバースト信
号をそのまま用いても、新たなバースト信号（周波数は
バースト信号と同じでも、これと同期したものでも良
い）を輝度信号あるいは２つの色信号成分のいずれかに
付け替えて用いても良い。再生または伝送された入力複
合映像信号中に含まれていた色副搬送波と、２つの色信
号成分で変調される色副搬送波の位相を一致させるか最
も近くなる様制御する手段は、TBCから読み出すタイミ
ングを制御する方法、TBCに書き込むタイミングを制御
する方法、再生または伝送された輝度信号および２つの
色信号を可変遅延線で遅延させる量を制御する方法があ
る。

以上の位相制御手段にかかわらず、位相誤差検知手段
は、エンコーダでの色副搬送波と入力複合映像信号中に
含まれていた色副搬送波の位相を比較するものであるた
め、エンコーダで複合映像信号にする直前で位相比較す
る必要がある。この位相比較手段と位相制御手段をクロ
ーズドループにすると制御系の安定性が得られないため
本発明では、制御系をオープンループとし、入力複合映
像信号の位相基準となる第１の信号については、位相制
御を禁止する。

すなわち、位相比較手段に印加する第１の信号を得る方
法として、エンコーダに投入する輝度信号とは別の位相
制御がかからない系から印加する方法やエンコーダに投
入する輝度信号から第１の信号を得る場合であって前記
第１の信号の時のみ位相制御を禁止する方法や位相基準
となる第１の信号を、映像信号のブランキング期間に先
行して記憶装置（メモリ）より読み出して位相誤差を先
行的に得る方法等がある。

一方、VTR機能面から、コンポーネント信号のままダビ
ングする必要性があり、ダビングされた信号について
も、第１の信号が有効である事が好ましい。この意味か
ら、前記第１の信号を先行して読み出して制御する方法
や位相制御のかからない別の系から第１の信号を得る方
法はコンポーネント信号と第１の信号との位相関係がく
ずれないので、ダビングされた信号についても第１の信
号が有効となるメリットが得られる。

発明の効果別の方法として、基準位相信号として、入力複合映像信
号よりカラーフレーム（第1,2,3,4フィールドの区別を
検出し、パルス信号として重畳し、再生側の基準色副搬
送波のカラーフレームと一致するよう再生信号の遅延量
を制御する方法もあるが、この方法では、入力複合映像
信号の同期信号と色副搬送波の位相が、完全に規格通り
でなく、少しでもずれがあるとエンコードするときの色
副搬送波と映像信号の残留色副搬送波が一致しない。ま
た、外部からの制御により出力映像信号の位相を制御す
ることもできない。

このように、本発明によれば、複合映像信号を輝度信号
と２つの色信号成分に分離し、記録再生または伝送等の
処理をした後、再び複合映像信号を得る場合に、輝度信
号の高域および色信号の歪をないか最小にし、良好な信
号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、本発明の動作説明のための信号波形図、第３図は、
従来の映像信号記録再生装置のブロック図である。 16……エンコーダ、29……基準位相信号発生器、30……
加算器、33……基準位相信号抽出器、34……位相比較
器、35……移相器、36……デコーダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複合映像信号を輝度信号と２つの色信号成
分に分離し、記録再生または伝送した後、再び２つの色
信号成分を変調し、輝度信号に重畳して複合映像信号を
得るに際し、記録または伝送される輝度信号、２つの色
信号成分の少なくとも１つとともにもとの複合映像信号
中の色副搬送波と同じ周波数の第１の信号を重畳して伝
送し、前記第１の信号と再生または伝送された２つの色
信号成分で変調される色副搬送波（第２の信号）の位相
とにより位相誤差を検知し、得られた位相誤差量に応じ
て再生または伝送された輝度信号、２つの色信号成分の
位相を制御することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】第１の信号は、複合映像信号より分離され
た輝度信号に重畳して記録または伝送されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の映像信号処理装
置。
【請求項３】再生または伝送された輝度信号と２つの色
信号成分を遅延する量を制御することにより、前記再生
または伝送された輝度信号、２つの色信号成分の位相を
制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の映像信号処理装置。
【請求項４】再生または伝送された輝度信号およびふた
つの色信号成分を遅延量が可変できる遅延手段に印加
し、第１の信号と色副搬送波の位相を比較するにあた
り、少なくとも位相を比較する時のみ、上記遅延手段の
遅延量を固定して位相誤差量を導出し、この位相誤差量
に応じて遅延量を可変することを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】再生または伝送された輝度信号およびふた
つの色信号成分を遅延量が可変できる遅延手段に印加
し、上記遅延手段を通らない処理系により得られた第１
の信号と色副搬送波の位相を比較して位相誤差量を導出
し、この位相誤差量に応じて遅延量を可変することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の映像信号処理装
置。
【請求項６】再生または伝送された輝度信号およびふた
つの色信号成分を遅延量が可変できる遅延手段に印加
し、上記第１の信号のみを映像信号の任意の帰線区間に
遅延量固定で遅延手段より先に読み出し、色副搬送波と
位相比較することにより位相誤差量を導出し、この位相
誤差量に応じて遅延量を可変して、第１の信号を含む全
ての映像信号部分の位相を制御することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】再生または伝送された輝度信号、２つの色
信号成分を記憶装置に一旦蓄え、読み出す際に、その遅
延量を制御することにより、前記、再生または伝送され
た輝度信号、２つの色信号成分の位相を制御することを
特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の映像信号処理
装置。
【請求項８】再生または伝送された輝度信号、２つの色
信号成分を記憶装置に一旦蓄え、読み出すことによりこ
れらの信号の時間軸変動を除去する際に、その遅延量を
制御することにより、前記、再生または伝送された輝度
信号、２つの色信号成分の位相を制御することを特徴と
する特許請求の範囲第７項に記載の映像信号処理装置。