JPS60130278A - 輝度信号処理装置 - 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 本発明はビデオテープレコーダなどに用いることができ
る輝度信号処理装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 現在、一般に広く用いられている民生用のビデオテープ
レコーダ（ＶＴＲ）においては、輝度信号がＦＭ変調を
受けて磁気テープ上に記録されている。この輝度信号は
再生系で復調され、元の輝度信月が再生される。しかし
ながらテープ・ヘッド系の信号対靴音比は必ずしも十分
で々いため、再生される輝度信号のＳ／Ｎも不十分な場
合が多く、再生画像に雑音が知覚されるのが実状である
。

輝度信号のＳ／Ｎを向上させる策は種々考えられている
が、その代表的々−例を第１図に示す。

これｉｌ″ｌ、ラインノイズキャンセラーと称されてい
るｈ法で、基本的には輝度信号のライン相関を利１１１
、Ｙ形くし形フィルタにより不要スペクトルを除きＳ／
Ｎ改善を計るもので、その際、画像の垂面方向解像度の
劣化を生じない対策が講じられている。ＶＴＲより再生
されるＦＭ変調を受けた輝度信号（ＦＭｙ　）　は、ス
イッチ１の一端に入り、スイッチ１の共通端は復調器２
に接続されるとともに１Ｈ遅延線３に接続されている。

１Ｈ遅延線３の出力は増幅器４を通してスイッチ１の他
端および復調器５に接続される。復調器５の出力は、振
幅調整器６を経て減算器７に与えられ、減算器７には復
調器２の出力も加えられる。減算器７の出力は減衰器８
およびＩＪ　ミタ９を経て減算器１゜に入力され。減算
器１０には復調器２の出力も与えられ、その出力はＳ／
Ｎの改善された輝度信月（Ｙｏｕｔ）となる。

以上の構成において、スイッチ１，１Ｈ遅延線３および
増幅器４はドロップアウト補償器を構成しており、その
動作はドロ７プアウトが発生しない通常状態ではスイッ
チ１は図の位置にあり、入力されたＦＭＹ信号をその−
１ま後段へ接続する。

ドロップアウトが発生するとＤ・○なる信号によりスイ
ッチ１は反対側へ切り換わりドロップアウトが発生して
いなかった１水平走査期間（１Ｈ）前の信号に置換され
ドロップアウト補償が行なわれる。ここで用いられてい
る１Ｈ遅延線はガラス遅延線であり、その通過用域にお
ける挿入損失があるだめ、それを補うべく増幅器４が設
けられている。

Ｉ・ロノブアウｉ・補償されたＦＭｙ信号は復調器２て
狂態１７，１されヘ−スバンドの輝度信号として減算器
７に、父、１Ｈ遅延線３．増幅器４を経たＦＭＹ（、ｉ
−；ＣＩ復調器６で復調され、１Ｈ遅れたベースノくン
トの輝度信号となり振幅調整器６を経て減り器７ｉ／（
加えら７する。減俸器７は復調された輝度イ占吋に対し
、Ｃ形のくし形フィルタを形成することにＡ、す、その
出力が小さい時（輝度信号°の相関か犬；Ｎいｉｆ！＋
）にｉｉリミタの１ｌｉｉｉ　１ｉｌＪレベル内となっ
て、その−・１−１−滅私１．７：：１０へ加えられ、
減俸器７の出力が入きい時（Ｗｉｌｉｌ及イ、シじの相
関が小さい１１４Ｊ）にはリミつて１１１ｖ幅が制限さ
れるため、減算器１○には一定振幅にクリップされた形
で印加される。したがって減１１，１器１○の出力は、
輝度（ＭｉシＦｉの相関か大きい部分に１．・いて←１
、Ｙ形くし形フィルタを形成することに４・す、ｌ’４
１音成分が軽減されＳ／Ｎの改善が行Ａ・わ７１／）。

輝度信号゛の相関が小さい部分においては、リミタ９で
振幅制限されてしまうのでＹ形くし形フィルタは形成さ
れず、入力信号がその捷１出力されるため、垂直解像度
の劣化は生じない。

ここで減衰器８は減算器７の出力であるＣ形くし形フィ
ルタの振幅が入力に対し２倍になるため、減算器１０へ
の入力レベルを復調器２の出力に近つけるだめのもので
ある。

第２図は第１図の構成における動作を周波数特性で説明
する／こめのものであり、（ａ）１は人力輝度信号の相
関が小さい場合の周波数特性であり、入力輝度信号−が
その−１１出力されることを示しており、Ｓ／Ｎの改善
は行なわｆ１〜ないか内１１ｕ１１１百イｊの車面解像
度を劣化さぜることもない。（ｂ）目人力輝度化シシの
相関が大きい場合の特性であり、水中走査周波数（ｆＨ
）の整数倍の周波数て利７（１１となり５２１Ｈの奇数
倍の周波数（１６ラインオフセット）て利１：Ｏとなる
いわゆるＹ形くし形フィルタｑ“」性である。

この場合、％ラインオフセットである６ｆＨの奇数倍近
辺の々ｆ１音が除去されＳ／Ｎが改牌されることになる
。このように画像の正直方向に相関がない場合は、くし
形フィルタを通さず、相関のある部分にのみくＩ〜形フ
ィルタを通すため垂直解像度を劣化させることな（Ｓ／
Ｎを改善することができるものである。

さて、このような従来のラインノイズキャンセラーは幾
つかの欠点をもっている。まず第１に、１Ｈ遅延線がガ
ラス遅延線であるだめ通過帯域が０１１７からのベース
バンドでな（Ｒ’Ｆ信号しか通せないためＦＭされた輝
度信号を通すことになり、その結束、遅延線を通過した
信号と入力信号をそれそわ復調しなければならずＦＭ復
調器が２個必安となっている。第２には、ガラス遅延線
には挿入損失があるため入力信号とレベルを合わせるだ
めには増幅器４を必要とする点である。第３には、ガラ
ス遅延線の挿入損失はバラツキが大きいだめ、くし形フ
ィルタを形成させるのに振幅調整器６を必・堤とするこ
とである。第４には、ガラス遅延線の通過・Ｉｌｌ域の
周波数特性は変動が大きく、その変動は最終的な輝度信
号の周波数特性を劣化させる。

そのため通常は減良器８の減衰比率を小さく選びガラス
遅延線の周波数特性ができるたけ出力に現われないよう
にしている。原理的には減衰比率を％とすれば第２図（
ｂ）に示しだ完全なくし形特性が得られるが現実には減
衰率をイ程度にして１Ｈ遅延線３の周波数特性の変動が
出力側に現われにくくしているだめ、くし形特性は第２
図（Ｃ）の如くなり、完全なくし形特性が得られていな
い。これはＳ／Ｈの改善量を低下させるばかりで々く、
ちょうど％ラインオフセットである谷の部分にスペクト
ルが存在するクロマ信号の混変調成分を十分除ききれな
いという問題がある。

さらに図示していないがガラス遅延線の遅延時間のバラ
ツキも大きいため遅延時間調整を必要とするなどの問題
もある。

」−述したように従来のラインノイズキャンセラーはガ
ラス遅延線を用いているため、その特性をカバーする種
々の対策が必要となっており、回路が複雑なものとなっ
てしまう欠点がある。

発明の目的 本発明の目的は、ＶＴＲの信号処理回路を簡易化するだ
めにＬＳＩ化が容易なデジタル処理を多くするとともに
、上述したガラス遅延線がもつ数々の欠Ｊ、：を取り除
くためガラス遅延線の削除を可能とする輝度信号処理装
置を提供することにある。

発明の構成 本究明の輝度信号処理装置は、入力輝度信冨をテノタル
化した輝度信号とデジタルメモリにより１水・１；、走
査期間遅延したデジタル、輝度信号との差をとりハ１ず
第１の演算手段と、」−記第１の演算手段に」：って？
１すだ信号を所定比率減衰させたのち振幅（的を：１ｉ
ｌｌ限するリミク手段と、前記デジタル化し／こ輝１０
−信弓から前記リミク出力を差し引く第２の演ｔ１１丁
段とを４１し、入力輝度信冒の％オフセット１１１辺の
る”ｊｌ　ｉ’５４−デシクル信シジの形態で軽減する
よう構成１．　′／、７ものであり、１Ｈ遅延はデジタ
ルメモリ６・Ｉｌｌいて１Ｊなうため、その特性は従来
のガラス遅Ｑ＋Ｌ線に対し飛躍的に向」−するため、あ
との信号処理が！４ヒになり回路構成が簡易化されるは
かりでなく、デジタル処理でラインノイズキャンセラー
としで機能するため半導体化が容易となり、回路の小型
化やコストダウンが可能となるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す輝度信号のラインノイ
ズキャンセラーの概略構成図である。

ＶＴＲより再生されるＦＭ変調を受けだ輝度信号（ＦＭ
Ｙ）は、復調器１１を経てＡＤ（アナログ／デジタル）
コンバータ（Ａ／Ｄ）１２でデジタル化され、差演算回
路１４および１７に加えられるとともに１Ｈメモリ１３
に供給される。１Ｈメモリ１３の出力は差演算回路１４
に与えられ、差演算回路１４の出力は減衰器１５　、　
ＩＪ　ミタ１６を経て差演算回路１７に入力され、その
出力し１、ＤＡ（デジタル−アナログ）コンバータ（Ｄ
／Ａ）　１ｓに至り、輝度信号（Ｙｏｕｔ）が出力され
る。

第３図の構成において、復調器１１に」：り復調された
ベースバンドの輝度信号はＡＤコンバーク１２てデジタ
ル信号に変換され、以降のラインノイズキャンセラーは
全てデジタル信号の形態で実行される。デジタル化され
た輝朋信号は１Ｈメモリ１３で１）ｉ期間遅延される。

１Ｂメモリ１３は例えばシフトレジスタやランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）を利用することができるだめ、振
幅の減衰や周波数特性の変動あるいは時間誤差などを原
理的に伴わず、寸だ、バラツキも全くないため理想的な
遅延素子と々りうる。１Ｈメモリ１３と差演算回路１４
はＣ形くし形フィルタを形成し、その出力は減衰器１６
で振幅が局になるようにデジタル処理を受ける。これは
デジタル信号のビット情報を１ビツト下位にずらすこと
により容易に行ないつる。先にも述べたように１Ｈメモ
リ１３は周波数特性の変動を伴わないため、この減衰器
１５の減衰比率はちょうど局に設定することが可能であ
る。減衰器１５の出力はリミタ１６で振幅制限を受ける
が、その処理は例えばデジタル信号の下位ビットのみを
後段へ通過するように構成すれはよい。リミタ１６の出
力は差演算回路１７に加えられ、差演算回路１７の出力
は、結局、差演算回路１４の出力が小さい時、その信号
はリミタ１６を通過（７てＹ形くし形フィルタ特性を呈
し、差演算回路１４の出力が大きい時はその信号がリミ
タ１６で阻止されるため、ＡＤコンバータ１２の出力が
そのまま得られる。これをＤＡコンバータ１６によりア
ナログ信号に戻せば第２図（ａ）および（ｂ）に示した
周波数特性が得られることになる。

したがって、入力輝度信号の相関が高い部分ではＹ形く
し形フィルタによりＳ／Ｎが改善され、入力輝度信号の
相関が低いところでは、入力信号が出力へそのまま通過
するので画像の垂直方向の劣化が生じないというライン
ノイズキャンセラーの動作を満足する。

第３図の実施例を第１図の従来例と比較すると幾つかの
特長があるので、その点について説明する０ 第１に、デジタル化したベースバンド輝度信号を１Ｈ遅
延させることができるためＦＭ輝度信号を復調するだめ
の復調器１１は１個で済む点である。第２に、１Ｈメモ
リ１３は挿入損失を伴わないので振幅補正用の増幅器を
必要としない上に、振幅のバラツキも全くないため、差
演算回路１４の前にレベル調整器を必要としない。第３
に、１Ｈメモリ１３の周波数特性に変動がないため、減
衰器１５の減衰比率を理論通り％に設定することができ
、そのため、くシ形フィルタの特性を第２図（ｂ）の如
く最小利得が０となる特性にすることができる。第１お
よび第２の特長と全処理がデジタルであることを考え合
わせると回路の簡易化、半導体化による小型化、コスト
ダウンが再伸である。

第３は、性能上の特長であり、Ｓ／Ｎの改善量が従来の
アナログ式より向上するうえに特にクロマ信号の混変調
成分が％ラインオフセットの関係にありＹ形くし形フィ
ルタの谷の部分に存在することを考えると、その軽減効
果は著し、い差がある。

第４図は本発明の他の実施例を示す要部構成図である。

第３図と同じ動作をするブロックについては同符号を付
した。

第４図の実施例は第３図で説明したラインノイズキャン
セラーに加えてドロップアウト補正機能をもつもの’５
−、１Ｈメモリ１３が両機能に兼用しうろことを示して
いる。復調器１１．ＡＤコンバータ１２を経たデジタル
輝度信号はスイッチ１９の一端子に加えられ、他端子に
はスイッチ１９の共通端子の信号を１Ｈ遅らせた１Ｈメ
モリ１３の出力端子が接続されている。ドロップアウト
が発生していない時は、デジタル輝度信号は、その−！
、寸スイッチ１９の共通端子に現われ、以降のラインノ
イズキャンセラーに供給される。ドロップアウト発生時
にはＤ・○信号によりスイッチ１９が切り換わり、ドロ
ップアウトが発生してい々かった１Ｈ前の信号を１Ｈメ
モリ１３から取り出すように構成している。このように
デジタル信号の１Ｈメモリをラインノイズキャンセラー
とドロップアウト補正に共用することができる。この場
合、ドロップアウトの補正信号はデジタル化されたベー
スバンドの輝度信号であり、レベル調整や時間調整など
を行なう必要がない点およびスイッチ１９の切り換え時
の位相ノイズが生じない点が第１図の従来例に比し優れ
ている。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は輝度信号をテ
ジタル信号に変換してから１水平走査期間の遅延をメモ
リで行なわせることにより、従来使用されてい／ζガシ
ス遅延線がもつ欠点を除去するとともに、ラインノイズ
キャンセラー、ドロップアウト補正の動作を微調整など
を必要とぜず。

簡１Ｐ々構成で実施することができる。特にり調器が１
個で構成できる点、挿入損失補償用増幅器が不要な点、
くし形フィルタのレベル調整２時間調整などが不要であ
る点および信号の処理を全てデジタルで扱っているため
ＬＳＩなど半導体化しやすいこととあい寸ってＶＴＲの
信月処理系の小型化、コストダウンに太いに効果を発揮
する。さらニ従来のラインノイズキャンセラーで実施て
きなか−〕だＰ■１想的なくし形特性を得ることができ
るため、Ｓ／Ｎの改善効果、クロマ信号の混変調成分除
去に対し極めて大きな効果をもつものである。

４、図面のｆ／ｉ゛ｉ　ｔｌｉな説明 第１図は従来例２示す回路構成図、第２図はその動作を
帛）明するだめの特性図、第３図は本発明の一実施例を
示す回路構成図、第４図は本発明の他の実施例を示す回
路構成図である。

１１・・・復調器、１２・・・・・ＡＤコンバータ、１
３・・・１Ｈメモリ、１４，１了・・・・・差演算回路
、１６・・・・・・減衰器、１６・・・・・・リミタ、
１８　・・・ＤＡコンバータ、１９・・・・・スイッチ
。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ダ 第２図 周波数 第３図 ／Ｒ 第４図 Ｏ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力が１（度信郵をデジタル化した輝度信号とデ
   ジタルメモリにより１水平走査期間遅延したデジタル輝
   度信号との差をとり出す第１の演算出段と、上記第１の
   演算手段によって得た信号を所定比率滅べさせたのち振
   幅値を制［沢するリミタ手段と、前記デジタル化した輝
   度信号から前記リミタ出力を；（シ引く第２の演勢一手
   段とを有し、入力輝度信号の！ぢオフセット近辺の雑音
   をデジタル信号の形態で督減するように構成したことを
   特徴とする輝１ｙ）　イ昌　シ’；、　、４＋！Ｌ　１
   ：ｑＩ　装置。
2. （２）第１の４１０９手段は、輝７１に一信号をデジタ
   ルメモリに曵・換・しＣ）アラ−ログ／デジタルコンバ
   ータと、デジタル信号し／こ輝度信−弓を１水丁走査ｊ
   υ］間遅延するデジタルメモリと、デジタルの加減停を
   行なう演”）器４・３　Ｍ）でＩＪνす、リミタ手段は
   、信号振幅に相当するテジタル価を所定比率減衰させる
   減衰器と所定振幅以下の信号ののを通過させるリミタを
   沈めて成り、第２の演算手段は、デジタル信号をアナロ
   グ信号に変換するデジタル／アナログコンバータを含め
   て成ることを特徴とする特許晶求の範囲第（１）項記載
   の輝度信号処理装置。
3. （３）第１の差演算手段の出力を減衰させる減衰器の減
   衰比率を％に設定することを特徴とする特π「請求の範
   囲第（１）項記載の輝度信号処理装置。
4. （４）入力輝度信号をアナログ／デジタルコンバータに
   よりデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を１水平
   走査期間遅延するデジタルメモリの出力とｉｆｌ記デジ
   タル信号とをドロップアウトの有無を知らせる制御信号
   により選択するスイッチ回路を具備し、前記スイッチ１
   「１１路の出力をテジタル佇１号の形態でラインノイズ
   キャンセラーに通し、！ロノプアウト補正とラインノイ
   ズキャンセラーを同一のデジタルメモリを兼用させて行
   な゛うように構成したことを特徴とする輝度信号処理装
   置。