JPS592228B2 - テレビジョン信号の雑音除去方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジョン信号（以下ＴＶ信号と呼ぶ）の処
理回路であつて、ＴＶ信号のＳ／Ｎ改善に有効であり、
特に磁気録画再生装置におけるＴＶ信号処理回路に応用
してその効果が大なるものである。

ノ 従来よりＴＶ信号の輝度信号に関するＳ／Ｎ改善の
一手段として、ＴＶ信号を一水平走査期間遅延せしめ、
該遅延せしめた信号を連通してない前記ＴＶ信号とを等
レベルで加算せしめることによつて、いわゆる櫛型フィ
ルターを構成して、このフ フィルタリングの効果によ
つて信号Ｓ／Ｎを改善する方法（３ｄＢ（７）Ｓ／ Ｎ
改善が得られる）があるが、この方式では原理的に水平
方向の解像度の劣化はほとんど生じないが垂直方向の解
像度の劣化はさけられなかつた。

９ 本発明はＳ／Ｎ改善効果に関して前記櫛型フィルタ
ーによるものとほぼ同等であつて尚、垂直方向の解像度
がほとんど劣化することがなくかつカラーＴＶ信号の磁
気記録再生時に生ずる不要成分である規則性のある雑音
を効率よく除去すること５ができる方式を提供するもの
である。

第１図に本発明の構成例を示す。

第１図において、１はＴＶ信号の入力端子、２は該入力
端子に入力したＴ■信号を、その一水平走査期間遅延せ
しめる遅延回路３は入力端子１より入力したＴＶ信号と
、一水平走査期間遅延せしめたＴＶ信号との差成分を抽
出する第一の減算回路であり、４は該差成分信号の振幅
制限回路である。本振幅制限回路４はその入力信号レベ
ルが微少であるとき、入出力関係において線形な応答を
なし、一定の値以上の振幅をもつ入出力信号に対してク
リップ回路として動作する。５は前記端子１より入力さ
れたＴＶ信号より、前記振幅制御回路４より得た信号分
を差引く第２の減算回路であり、この第２の減算回路５
により出力端子６に導かれる信号は、前述の遅延回路２
と第１の減算回路３によつて得られる一水平走査期間を
その単位として相前後する２信号（一水平走査期間の信
号×２）を相互に比較して、その差として得られる信号
分中その振幅が小なるものはほぼ完全に打消されまたそ
れがある一定値をこえる（振幅が大なる）ものは一定振
巾分のみ打消された信号となる。

即ち、ＴＶ信号に含まれるレベルの低い前述したノイズ
成分に関してはほぼ完全に打ち消されるが、垂直相関の
小さいＴＶ信号のエッジ部分のうちノイズレベルよりも
大きいものはりミッターで振巾制限されるため打消され
ることがない。従つて実質的な解像度低下は起らない。
第２図は第１図に示した例を周波数特性の観点より説明
しようとするもので、同図イ、口、ハの横軸は周波数、
縦軸は各周波数における信号の利得を示している。

すなわち第１図に示した回路ブロックダイヤグラムの入
力端子１における信号の周波数に対する関数を、第２図
イに示したものとすれば、第１の減算回路３の出力にお
けるその関数は第２図口に示したいわゆる櫛型フィルタ
ーを構成する。ここで同図に示したＦａ，，ｆａ２・・
・・・・ｆａｎはそれぞれｎ−で示される周波数となる
。（ここでｎは正の整数、ＴＤは第１図に示した遅延回
路２の遅逆時間）。この第２図口に示した特性によつて
、入力端子１より入力されたＴ■信号に含まれる、（１
水平走査間隔で）相互の位相が異る信号、特にそれが１
８００異る信号は最も能率よく抽出される。

第２図ハに示した伝達特性は、その信号レベルが、振幅
制限回路４の動作からみなして微小レベル（前記振幅制
限回路によつて振幅制限を受けないレベル）であるとき
の出力端子６の入力端子１に対する伝達特性を示したも
のである。この第２図ハにおいて、Ｆｂｌ，ｆｂ２，ｆ
ｂ３，・・・・・・Ｆｂｎはそれぞれ旦丑キＪ（ここで
ｎは正の整数、ＴＤは遅延回路２の遅延時間）で示され
る周波数となり、いわゆるＴＶ信号中の輝度信号に対す
る櫛型フィルターを構成する。以上に記した如く、信号
振幅レベルの低い部分のみにおいて櫛型フィルターとし
ての動作を得る様構成すれば、通常、実用的なＴＶ実用
的なＴＶ信号に対するランダムな成分を有するノイズは
Ｐ−ｐ値の比で一以下（ノイズレベル１０％以下）であ
ることから、振幅制限回路４の制限レベルは信号のＰ−
Ｐ値に対し一以下に設定できるので、画面上の垂直方向
の解像度劣化はほとんどなく、しかもノイズ軽減効果に
関しては従来の櫛型フィルターとほぼ同等な性能を得る
ことができる。

また本発明回路を家庭用もしくは工業用と称されるカラ
ー信号処理方式として、いわゆる低域変換搬送色信号方
式を用いたカラーＶＴＲｌ例えば電子機械工業会におい
て規格され、統一工型と称されているＶＴＲのカラーＴ
Ｖ信号の処理方式即ち輝度信号をＦＭ変調し搬送色信号
を低周波に変換して両者を加え合せて記録する方式−あ
るいは以下に記述する点においてほぼそれと等価な信号
処理方式を用いた■ＴＲに応用することによつて顕著な
ノイズ改善効果を得ることができる。すなわち、前記統
−１型における低域に変換された搬送色信号の周波数Ｆ
ｓは約７６７ＫＨｚでＴＶ信号の水平走査周波数に対し
て１／４オフセットとなる周波数、即ちＦｓ＝早ＦＨ（
ＦＨは水平走査周波数、ｎは正の整数）に選ばれている
。この搬送色信号とＦＮ変調された輝度信号との間にお
いて、ＶＴＲの磁気テープ、電磁変換系によつて構成さ
れる伝送系を伝送することによつて該伝送系の奇数次の
歪によつて生ずる信号の混変調信号成分は、ＦＭキャリ
ア周波数Ｆｍに対し、Ｆｍ±２ｆｓとなる成分をその主
なものとしてあげることができる。Ｆｍ±２ｆｓはＦＭ
信号の復調回路によつて２ｆｓの周波数を持つ信号とし
て復調される。ここでこの２ｆｓはＦｓがＦＨに対し１
／４オフセットであることから当然１／２オフセットの
周波数即ち、２ｆｓ＝４？嘔↓ＦＨとなり、この輝度信
号中に含まれる２ｆｓの周波数を有する混変調成分は１
／２オフセットとなつているが故に本発明回路によつて
容易に除去できる。また記録媒体にＴＶ信号をＦＭ変調
して記録する手段を用いる記録方式にあつて、その記録
密度の向上手段として、記録媒体上において隣接する信
号トラック間において前記ＦＭ変調周波数を干ＦＨ（Ｆ
Ｈ：水平走査周波数、ｎ：正の整数）だけずらして記録
し、これによつて再生時隣接したトラックより漏洩して
再生される信号を隣り合う水平区間の間で互に位相を反
転さすことによつてＴＶ画面上で前記漏洩成分の視覚的
な軽減を図る方式すなわち特開昭５１−２９１１１、特
開昭５２−１０５７２９に記載されている方式、いわゆ
るＦＭキヤリアインターリーブ方式を用いた記録再生装
置の再生系信号処理回路に本発明信号処理方式を用いれ
ば、該方式の効果を一層大きなものとし得る。

すなわち前述の如く隣接トラックよりの漏洩成分は隣り
合う水平区問の間で互に位相が反転している。つまり１
／２オフセットとなつていることから本発明回路によつ
て効果的に除去できる。ここでこれ等、輝度信号に生ず
る色信号との混変調成分の除去、あるいは隣接トラック
からの漏洩信号をＦＭキヤリアインターリーブ法による
信号の記録と本発明回路の組合わせによつて除去する場
合、前者の混変調信号周波数はＦｓを約７６７ＫＨｚと
すればその２倍の周波数約１．５３４ＭＨｚであり、ま
た後者の場合は復調されるクロストーク成分が比較的低
域の周波数に集中されるので１Ｈ遅延を行つた信号帯域
が１．５ＭＨｚ強の比較的狭帯域のものであつてもその
効果はほとんどそこなわれない。また本発明の回路構成
はＴＶ信号の再生時、再生信号の欠落部を補償する、い
わゆるドロップアウト補償機能の付加をきわめて容易に
なし得る。

第３図はその例を示したもので同図『〜６′はそれぞれ
第１図１〜６に対応しそれぞれ入力端子１″１Ｈ遅延回
路２′，２信号間の差成分を抽出する第一の減算回路３
′、振幅制限回路４′、前記入力端子１より入力された
信号中から振幅制限回路４′によつて得られた信号分を
打消す第２の減算回路５′、出力端子６′である。ここ
で第１図回路に対し新らたに設けられたものは、電子ス
イッチ７と該電子スイッチの切換信号の入力端子であり
、ドロップアウトが発生していないとき電子スイッチ７
は入力ノブ 端子１′より入力した信号を出力し、ドロップアウト発
生時、外部に設けたドロップアウト検出回路より得た、
その検出信号を該電子スイッチ７の切換信号入力端子８
に接続し、該検出信号によつて該電子スイッチ７は他の
一方の入力端子、すなわち１Ｈ遅延回路２′の出力端子
と接続した入力端子より入力した信号を該電子スイッチ
７の出力とする様切換えられる。

この切換によつて信号のドロップアウト発生部は１水平
走査期間１Ｈ前の信号におきかえられ、また該ドロップ
アウト発生時の補償信号は１Ｈ遅延回路２′にも入力さ
れることから、ドロップアウト発生期間が１Ｈ以上の期
間にわたつて発生しても該ドロップアウトの補償を行う
ことができる。ここで第１図および第３図に示した本発
明における例として示したブロックダイヤグラム構成に
よれば１Ｈ遅延回路２および２′は、それ等の入出力を
ベースバンドのビデオ信号とする必要がある。すなわち
１Ｈ遅延用素子として例えば電荷転送による遅延素子を
用いた場合、電荷転送用の素子の駆動回路および該素子
に対する信号の入出力回路が必要となり、また１Ｈ遅延
素子として超音波遅延素子を用いた場合、ビデオ信号を
該素子によつて伝送するに適した伝送形態、例えばＡＭ
変調あるいはＦＭ変調信号に変換し、遅延を行つた後そ
の逆変換を行うことを必要とする。ただし１Ｈ遅延素子
として、超音波遅延線の如くその伝送特性から、何らか
の変調を受けた形態の信号であることが信号伝送にとつ
て有利である素子を用いる場合、かつ本発明回路にドロ
ップアウト補償機能を付加するとき、該両機能を実現す
る回路構成として第３図に示した回路構成とは異る回路
構成を用いることが信号伝送特性上あるいは回路構成上
有利となり得る。第４図にその具体例を示す。第４図は
ＩＨ遅延素子を通す信号の変調方式として搬送波を抑圧
したＡＭ変調方式を用い、復調方式として同期検波方式
を用いた例について示したものである。

以下第４図の各ブロックについて説明する。同図におい
て９はＴＶ信号の入力端子、１０は平衡変調回路、１１
は電子スイッチで２個の入力端子を有しその一方より入
力した信号をその出力端子に出力し、該電子スイッチに
設けたスイッチ切換信号入力端子１５より入力した信号
によつて出力端子へ導く信号を他の一方の入力端子より
入力した信号に切換える。１２は第１の同期検波器によ
つて構成した復調回路、１６は超音波遅延線によつて構
成した１Ｈ遅延回路である。

１７は第２の同期検波回路によつて構成した復調回路で
、これ等１０，１２，１７の変調回路、復調回路は発振
器２０により搬送周波数信号を得、動作する。

ここでこの発振器２０の出力周波数Ｆｃは変調信号が前
記１Ｈ遅延回路によつて伝送するに適した周波数帯であ
り、かつ同期検波を行う為、前記１Ｈ遅延回路１６を含
んだ、変調回路１０より復調回路１７までの信号遅延量
ＴＤに対し、Ｆｃ＝ｎ■（ｎは正の整数）となる周波数
に設定される。また１３，１４，１８，１９はそれぞれ
第１図に示した５，６，３，４に対応し、それぞれ互に
等価な機能を有するもので、１８は入力された２信号間
の差成分を抽出する第一の減算回路、１９は振幅制限回
路、１３は第１の復調回路１２の出力信号より振幅制限
回路１９の信号分を差引く第２の減算回路、１４は該第
２の減算回路１３の出力信号を出力する端子である。こ
の第４図に示した回路構成によつて、ドロップアウトが
発生していない通常時は、第１図に示した回路と同様な
機能を持ち、ドロップアウト発生時は、前記第４図１１
の電子スイッチは該ドロップアウトを検出するドロップ
アウト検出回路より得た信号を該信号入力端子１５より
入力して、通常時変調回路１０より得た入力信号より、
１Ｈ遅延回路１６より入力した信号に切換えて第１の復
調回路１２に出力し、ドロップアウトを補償する。また
同時に前記電子スイッチ１１の出力は１Ｈ遅延回路１６
にも入力され、ドロップアウト発生期間が１Ｈ以上にお
よぶ場合においても補償するよう動作する。ここでドロ
ップアウト発生時にも第２の復調回路１７には１Ｈ遅延
回路１６を通つた信号が供給されるが、該第２の復調回
路１７に供給される信号と第１の復調回路１２に供給さ
れる信号の差は電子スイッチ回路１１を１回多く通過し
たか歪かであり、実用上該双方の復調回路１２，１７の
入力は同一とすることが可能である。故にドロップアウ
ト発生時、該双方の復調回路１２，１７の出力の差を出
力する第２の減算回路１８には差信号成分は発生しない
。故に第４図に示した回路構成においてドロップアウト
発生時は本発明の回路機能を停止する。以上第４図に示
した回路構成ではドロップアウト発生期間が１Ｈ以上に
およぶとき、１Ｈ遅延線の前後において変復調を繰返す
必要がなく、変復調を繰返すことによる信号の劣化はな
くこの点において第３図に示した構成例より有利である
。またここで第４図に示した例において１Ｈ遅延線を通
す信号がいかなる変調方式を用いたものであるかによつ
て回路特性上、その他の変調方式を用いたものに対し種
々のメリット、デイメリツトを生ずる。例えば第４図に
示した搬送波を抑圧したＡＭ変調方式では変調された信
号の側帯波域と、変調回路へ入力する信号の帯域をオー
バーラップさすことが可能であり、よつてより低い搬送
周波数を用いることが可能であり、また復調時、復調時
、復調器より出力される搬送波成分を復調信号出力レベ
ルに対して問題のないレベルに下げることは容易である
。また例えば、ＴＶ信号を角度変調信号に変換して記録
する記録再生装置の再生角度変調信号を１Ｈ遅延回路に
入力して、その出力を復調することによつて１Ｈ遅延す
るとした場合、その回路構成例として第５図に示したも
のをあげることができる。

同図において２１は記録媒体より再生した角度変調した
ビデオ信号を入力する端子、２２は第４図１１において
示した電子スイッチと同様な電子スイッチ、２３は前記
角度変調した信号を復調する第１の復調回路、２６は第
４図１５に示したものと同様な前記電子スイッチ２２の
切換信号入力端子、２７は超音波遅延線を用いた１Ｈ遅
延回路、２８は１Ｈ遅延回路２７を通つた信号を復調す
る第２の復調回路であり、また第５図２９，３０，２４
，２５はそれぞれ第４図１８，１９，１３，１４に対応
し、それぞれ互いに等価な機能を有するもので、２９は
入力された２信号間の差成分を抽出する第１の減算回路
、３０は振幅制限回路、２４は第１の復調回路２３の出
力信号より振幅制限回路３０の信号分を差引く第２の減
算回路、２５は該第２の減算回路２４の出力信号を出力
する端子である。第５図に示した構成の場合、ドロップ
アウト発生時は角度変調信号を切換え、その補償信号を
入力することから、該切換時点において該角度変調信に
位相の不連続部分が生じる。すなわち変調方式が振幅変
調方式である場合、その搬送周波数をＦｃを前述したＦ
ｃ＝ｎ■とすることによつて信号切換点における搬送波
の位相をそろえることができるが、角度変調信号は変調
する信号によつて搬送波の位相角を変調することから、
該切換が、前記入力信号の任意の点で行われる場合、該
切換点で該切換えた変調信号の位相に不連続部を生じな
いことは本質的に保証できない故に第５図に示した方式
においては、該切換点において復調した信号に切換によ
るノイズが発生することはさけられない。しかしながら
第５図に示した方式は第４図に示した方式との比較にお
いてすでに明らかな如く、変調器を前記記録再生装置の
変調回路と共用でき、また第５図２３に示した第１の復
調回路は該記録再生装置の復調回路と共用できるという
メリットがある。以上説明した様に、本発明はＴＶ信号
のＳ／Ｎ改善に有効であり、また■ＴＲに応用して隣接
したトラックより漏洩した信号の除去、カラー■■にお
ける輝度信号中の色信号との混変調成分の除去等、ＴＶ
画質の改善にきわめて有効であり、さらにドロップアウ
ト補償機能の付加をきわめて容易にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すブロックダイヤグラム
、第２図は第１図ブロックダイヤグラムに示した回路各
部の周波数特性を示す図面、第３図は本発明回路にドロ
ップアウト補償機能を付加した実施例のブロックダイヤ
グラム、第４図は本発明回路にドロップアウト補償機能
を付加した第２の実施例を示すそのブロックダイヤグラ
ム、第５図は本発明回路にドロップアウト補償機能を付
加した第３の実施例のブロックダイヤグラムである。 １・・・・・・入力端子、２・・・−・・遅延回路、３
，５・・・・・・減算回路、４・・・・・・振巾制限器
、６・・・・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力テレビジョン信号を１水平走査期間遅延する第
   １の手段と、その第１の手段によつて１水平走査期間遅
   延したテレビジョン信号と遅延しないテレビジョン信号
   との差信号を取出す第２の手段と、その第２の手段によ
   つて得た差信号の振巾を制限する第３の手段と、この第
   ３の手段によつて得た信号と前記遅延しないテレビジョ
   ン信号とによつて、入力テレビジョン信号中に含まれる
   ノイズ成分の内（２ｎ−１）／２ｆ＿Ｈ（ｆ＿Ｈは水平
   走査周波数、ｎは整数）の周波数近辺のノイズ成分が除
   去または軽減された信号を出力する第４の手段とを少な
   くとも有することを特徴としたテレビジョン信号の雑音
   除去方式。 ２ 入力テレビジョン信号が、輝度信号成分は角度変調
   され、色信号成分は帯域分割により前記角度変調輝度信
   号に重畳され、その重畳された信号を記録再生系を通し
   た際に前記両信号間に発生する混変調成分の主たる成分
   が、前記角度変調輝度信号を復調した時に、輝度信号成
   分に対して２／１オフセットとなる周波数に設定して記
   録を行なつた記録媒体よりの再生信号であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のテレビジョン信号
   の雑音除去方式。 ３ 入力テレビジョン信号が、輝度信号成分を角度変調
   方式によつて変調し、その変調信号を記録媒体上に記録
   し、さらにその記録信号を再生、復調して得た再生テレ
   ビジョン信号であつて、さらに、前記記録媒体上の隣接
   する前記角度変調信号の記録トラック間において前記角
   度変調信号の周波数が（２ｎ−１）／２ｆ＿Ｈ（ｎは正
   の整数、ｆ＿Ｈは前記テレビジョン信号の水平走査周波
   数）シフトされていることを特徴とした特許請求の範囲
   第１項に記載のテレビジョン信号の雑音除去方式。