JPH0563863B2

JPH0563863B2 -

Info

Publication number: JPH0563863B2
Application number: JP58199524A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sasaki; Masaaki Arai
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1983-10-25
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1993-09-13
Also published as: JPS6093682A; CA1225739A; DE3439126A1; GB8425786D0; NL8403249A; GB2150784A; NL193890B; DE3439126C2; GB2150784B; US4668988A; NL193890C

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、例えばVTRのデイジタル回路で
構成されたビデオ信号記録回路に適用されるデイ
ジタル非線形プリエンフアシス回路に関する。

「背景技術とその問題点」従来のVTRでは、ビデオ信号をFM変調する
FM変調器の前に非線形プリエンフアシス回路が
設けられていた。非線形プリエンフアシス回路
は、ビデオ信号の高域成分をエンフアシスする場
合に、ノイズが目だちやすい小レベルの領域で
は、エンフアシス量を多くし、ノイズが目たちに
くい大レベルの領域では、エンフアシス量を小さ
くするものである。従来では、LCRを用いたプ
リエンフアシス回路と、２個のダイオードを逆極
性に逆列接続したリミツタとにより、非線形プリ
エンフアシス回路が構成されていた。

しかしながら、従来のアナログエンフアシス回
路は、以下のような欠点を有していた。第１に、
回路素子の値のバラツキによるプリエンフアシス
特性の誤差や、回路素子の経時変化によるプリエ
ンフアシス特性の変化が生じ、したがつて調整が
必要であつた。第２に、LC部品を用い、また、
上述のように調整が必要なため、回路が大形とな
り、集積回路の構成とすることができなかつた。

「発明の目的」したがつて、この発明の目的は、プリエンフア
シス特性の誤差や変化が生ぜず、集積回路の構成
として容易に実現することができるデイジタル非
線形プリエンフアシス回路の提供を目的とするも
のである。

「発明の概要」この発明は、デイジタルビデオ信号の振幅に応
じて非線形に高域成分を強調するデイジタル非線
形プリエンフアシス回路において、デイジタルビデオ信号の高域成分に対して利得
が大きくなる周波数特性を有するデイジタルハイ
パスフイルタと、デイジタルハイパスフイルタの出力がアドレス
として入力され、正または負のいずれか一方の極
性の非線形圧縮特性のデータ変換テーブルが書き
込まれたメモリと、メモリのアドレス入力およびその読みだし出力
の各々の特性を、デイジタルビデオ信号の極性を
表すサインビツトに応じて反転させる極性反転回
路と、極性反転回路の出力とデイジタルビデオ信号と
を加算する加算回路とを備えたことを特徴とする
デイジタル非線形プリエンフアシス回路である。

「実施例」第１図は、この発明を適用することができるカ
ラービデオ信号の記録再生装置の全体の構成を示
す。このカラービデオ信号記録再生装置は、１で
示される固定の磁気ヘツドにより、磁気シート
（図示せず）に１フレーム（１フイールドでも良
い）のカラー静止画信号を１本或いは２本の円形
トラツクとして記録するものである。１枚の磁気
シートは、ハードシエル内に回転自在に収納さ
れ、数十本の円形トラツクを形成することが可能
である。この磁気シートカセツトは、小形であ
り、静止画ビデオカメラの記録媒体として用いる
ことができる。

第１図は、カラービデオ信号の記録時及びその
再生時の信号処理の構成を示すものである。この
信号処理について、要約して以下に説明する。

まず、この一実施例は、例えばNTSC方式の複
合カラービデオ信号と３原色信号からなるコンポ
ーネントカラービデオ信号との何れをも記録する
ことができる。再生出力は、複合カラービデオ信
号がメインで、モニター用にコンポーネントカラ
ービデオ信号が出力される。磁気シートに記録さ
れる信号は、FM変調された輝度信号Y_FMとFM
変調された線順次化色信号とからなる。一例とし
て、FM変調された輝度信号Y_FMの中心周波数_Y
が６〜7.5MHzの範囲内の所定周波数とされ、赤
の色差信号Ｒ−ＹのFM変調中心周波数_Rが例え
ば1.2MHzとされ、青の色差信号Ｂ−ＹのFM変調
中心周波数_Bが例えば1.3MHzとされる。この２
つの色差信号は、1H（１水平周期）毎に交互に現
れるように、線順次化されている。線順次化によ
つて、記録信号帯域をせまくすることができる。
２つの色差信号の互いの中心周波数がオフセツト
を持つているのは、線順次の色シーケンスを識別
するためである。

また、信号処理は、殆んどデイジタル的に行な
われ、動作の安定化、集積回路構成の実現の容易
化が図られている。更に、信号処理部の入力側に
設けられるＡ／Ｄコンバータとその出力側に設け
られるＤ／Ａコンバータとは、記録回路及び再生
回路の両者に共通に用いられている。モニター用
のコンポーネントカラービデオ信号を形成するた
めのＤ／Ａコンバータが更に設けられている。

第１図を参照して記録用及び再生用の信号処理
の構成について更に詳述する。第１図において、
２がNTSCカラービデオ信号が供給される入力端
子、３，４及び５がカラービデオカメラ、マイク
ロコンピユータなどから３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが
夫々供給される入力端子、６がこの３原色信号か
らなるコンポーネントカラービデオ信号と対応す
る複合同期信号SYNCが供給される入力端子であ
る。

３原色信号は、マトリクス回路７に供給され、
輝度信号Ｙと赤の色差信号Ｒ−Ｙと青の色差信号
Ｂ−Ｙとに変換される。マトリクス回路７から出
力される２個の色差信号がスイツチング回路８の
入力端子に供給され、端子９からのスイツチング
パルスによつて1H毎に交互にその出力端子に取
り出される。このスイツチング回路８は、線順次
化色信号LSCを発生する。第１図においては、ア
ナログ信号及びデイジタル信号を区別せずに、同
様に記録信号及び再生信号を区別せずに、輝度信
号がＹとして表わされ、赤の色差信号及び青の色
差信号が夫々Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙとして表わされ、複
合カラービデオ信号がNTSCとして表わされ、線
順次化色信号がLSCとして表わされ、３原色信号
の各コンポーネントがＲ，Ｇ，Ｂとして表わされ
ている。

１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７
は、夫々記録再生切替スイツチである。これらの
記録再生切替スイツチ１１〜１７は、記録側端子
（黒丸で示す）と再生側端子（白丸で示す）とを
夫々有している。第１図では、これらの記録再生
切替スイツチ１１〜１７が記録時の接続状態を示
している。１８は、コンポジツト入力とコンポー
ネント入力との違いで切替えられるスイツチであ
る。

入力端子２からの複合カラービデオ信号がスイ
ツチ１８の入力端子１９に供給され、マトリクス
回路７からの輝度信号がスイツチ１８の入力端子
２０に供給され、スイツチ１８で選択された一方
の信号が記録再生切替スイツチ１１を介してＡ／
Ｄコンバータ３１に供給される。スイツチング回
路８からの線順次化色信号LSCが記録再生切替ス
イツチ１２を介してＡ／Ｄコンバータ３２に供給
される。

Ａ／Ｄコンバータ３１には、クロツク発生回路
３３から4sc（sc：カラーサブキヤリア周波数）
のサンプリングクロツクが供給される。Ａ／Ｄコ
ンバータ３２には、クロツク発生回路３３からの
サンプリングクロツクが1/2分周回路３４を介し
て供給される。これらのＡ／Ｄコンバータ３１及
び３２の夫々の出力には、１サンプルが８ビツト
のデイジタルデータが得られる。クロツク発生回
路３３は、その周波数及び位相が入力信号と同期
したサンプリングクロツクを発生するもので、デ
イジタルカラーデコーダ３５からの制御データが
クロツク発生回路３３に供給される。

Ａ／Ｄコンバータ３１の出力データが記録再生
切替スイツチ１３の記録側端子を通じてデイジタ
ルカラーデコーダ３５に供給される。デイジタル
カラーデコーダ３５は複合カラービデオ信号を輝
度信号と搬送色信号に分離する処理と、搬送色信
号に含まれるバースト信号からクロツク発生回路
３３に対する制御信号を発生する処理と、搬送色
信号をデイジタル復調する処理と、復調出力であ
る２つの色差信号を線順次化色信号LSCに変換す
る処理とを行なう。

デイジタルカラーデコーダ３５からの輝度信号
がデイジタルプリエンフアシス回路４１に供給さ
れる。デイジタルカラーデコーダ３５からの線順
次化色信号LSCは、2scのサンプリングレートの
もので、この線順次化色信号LSCがスイツチ３６
の一方の入力端子３７に供給される。スイツチ３
６の他方の入力端子３８には、記録再生切替スイ
ツチ１４を介してＡ／Ｄコンバータ３２からの線
順次化色信号LSCが供給される。このスイツチ回
路３６を介された線順次化色信号が加算回路３９
に供給される。

加算回路３９には、端子４０からIDデータが
供給される。このIDデータは、赤の色差信号Ｒ
−Ｙのラインと青の色差信号Ｂ−Ｙのラインとで
値が異なるものである。このIDデータによつて、
FM変調がされてない時の周波数が２つの色差信
号の間で異ならされている。加算回路３９の出力
がデイジタルプリエンフアシス回路４２に供給さ
れる。プリエンフアシス回路４１及び４２の夫々
の出力がデイジタルFM変調器４３及び４４に供
給され、両者の変調された出力がミキサー４５で
ミツクスされる。

ミキサー４５の出力が記録再生切替スイツチ１
５の記録側端子を通じてＤ／Ａコンバータ４６に
供給される。このＤ／Ａコンバータ４６からアナ
ログ記録信号が取り出される。この記録信号が記
録再生切替スイツチ１６の記録側端子と記録アン
プ４７と記録再生切替スイツチ１７の記録側端子
とを介して磁気ヘツド１に供給される。この磁気
ヘツド１によつて磁気シートに記録信号が記録さ
れる。

磁気ヘツド１により磁気シートから再生された
信号が再生アンプ５１を介してハイパスフイルタ
５２及びローパスフイルタ５３に供給される。

ハイパスフイルタ５２からFM変調された輝度
信号が取り出され、ローパスフイルタ５３から
FM変調された線順次化色信号が取り出される。
ハイパスフイルタ５２及びローパスフイルタ５３
の夫々の出力がアナログFM復調回路５４及び５
５に供給され、夫々の復調出力がデイエンフアシ
ス回路５６及び５７に供給される。

デイエンフアシス回路５６から取り出された輝
度信号Ｙが記録再生切替スイツチ１１の再生側端
子を通じてＡ／Ｄコンバータ３１に供給され、こ
のＡ／Ｄコンバータ３１によりデイジタル信号に
変換される。デイエンフアシス回路５７から取り
出された線順次化色信号LSCが記録再生切替スイ
ツチ１２の再生側端子を通じてＡ／Ｄコンバータ
３２に供給され、このＡ／Ｄコンバータ３２によ
りデイジタル信号に変換される。Ａ／Ｄコンバー
タ３１からのデイジタル輝度信号が記録再生切替
スイツチ１３の再生側端子を通じて遅延回路６１
に供給される、Ａ／Ｄコンバータ３２からのデイ
ジタル線順次化色信号が記録再生切替スイツチ１
４の再生側端子を通じて同時化回路６２に供給さ
れる。

同時化回路６２は、線順次の２つの色差信号を
２個の1H遅延回路の直列接続に供給し、この1H
遅延回路の直列接続の入力及び出力を加算し、こ
の加算出力を1/2にして第１及び第３の出力端子
に取り出し、1H遅延回路の接続点から第２及び
第４の出力端子を取り出す構成のものである。こ
の同時化回路６２の第１及び第３の出力端子に連
続する３ラインの第１番目及び第３番目のライン
の一方の色差信号の平均値が取り出されると共
に、第２番目のラインの他方の色差信号が第２及
び第４の出力端子に取り出される。したがつて、
第１及び第２の出力端子の一方を選択するスイツ
チ回路により、同時化された赤の色差信号Ｒ−Ｙ
を分離することができ、第３及び第４の出力端子
の一方のスイツチ回路により、同時化された青の
色差信号Ｂ−Ｙを分離することができる。

この同時化回路６２のスイツチ回路の動作を正
しく行なわせるために、ID検出回路６３が設け
られている。ID検出回路６３は、記録時に付加
されたIDデータを検出し、この検出によりスイ
ツチ回路を制御するパルスの位相を正しいものに
規定する。同時化回路６２から取り出される２つ
の色差信号が補間回路６４及び６５に供給され
る。これらの補間回路６４及び６５は、例えば前
後の２つのデータの平均値をこのデータ間に内挿
するもので、補間回路６４及び６５からサンプリ
ングレートが4scに変換された色差信号Ｒ−Ｙ及
びＢ−Ｙが得られる。このサンプリングレートの
変換は、デイジタル輝度信号と同一のサンプリン
グレートにするために必要である。

補間回路６４及び６５の夫々から取り出される
デイジタル色差信号がヒユー補正回路６６に供給
される。このヒユー補正回路６６は、２個の色差
信号の値を変更することにより、両者が合成され
た色信号の位相即ちヒユーを調整するものであ
る。このヒユー補正回路６６から取り出された色
差信号と遅延回路６１からの輝度信号とがデイジ
タルマトリクス回路６７に供給される。遅延回路
６１は、同時化回路６２からマトリクス回路６７
の入力までの間に生じる色差信号の遅れと同一の
遅延量を有している。

マトリクス回路６７から取り出されたデイジタ
ル３原色信号が色温度補正回路６８に供給され
る。ヒユー補正回路６６及び色温度補正回路６８
には、マイクロプロセツサ及びメモリからなる制
御部６９から補正用のデータから供給される。補
正用のデータは、端子７０からのコントロール信
号によつて指定される。このコントロール信号
は、オペレータがモニター画像のヒユー及び色温
度をモニターしながらキー、レバーを操作するこ
とにより形成される。

色温度補正回路６８から取り出されたデイジタ
ル３原色信号がデイジタルマトリクス回路７１と
Ｄ／Ａコンバータ７２，７３，７４とに供給され
る。

これらのＤ／Ａコンバータ７２，７３，７４の
夫々の出力端子７５，７６，７７には、アナログ
コンポーネントカラービデオ信号Ｒ，Ｇ，Ｂが取
り出される。図示せずも、このコンポーネントカ
ラービデオを信号がカラーモニター受像機の入力
端子に供給される。

デイジタルマトリクス回路７１の出力には、ヒ
ユー及び色温度の補正がなされたデイジタルの輝
度信号及びデイジタルの２つの色差信号が取り出
される。このマトリクス回路７１の出力がカラー
エンコーダ７８に供給される。カラーエンコーダ
７８に関連して、同期信号SYNC及びバーストフ
ラツグパルスBFPを発生する同期及びバースト
フラツグ発生回路７９が設けられている。このカ
ラーエンコーダ７８の出力には、デイジタルの
NTSC複合カラービデオ信号が取り出され、この
複合カラービデオ信号が記録再生切替スイツチ１
５の再生側端子を通じてＤ／Ａコンバータ４６に
供給される。Ｄ／Ａコンバータ４６の出力から記
録再生切替スイツチの再生側端子を通じて出力端
子８０にアナログ複合カラービデオ信号の形で再
生信号が取り出される。

この発明は、上述のデイジタルプリエンフアシ
ス回路４１及び４２に適用することができるもの
である。以下、この発明の一実施例について更に
詳述する。

第２図は、この発明が適用されたデイジタル非
線形プリエンフアシス回路の一例を示す。例えば
１サンプル８ビツトの２を補数とするコードのデ
イジタルビデオ信号がデイジタルハイパスフイル
タ８１に供給され、このデイジタルハイパスフイ
ルタ８１の出力がデイジタル圧縮回路８２に供給
される。デイジタル圧縮回路８２の出力データと
入力デイジタルビデオ信号とが加算回路８３に供
給され、この加算回路８３から出力デイジタル信
号が取り出される。

デイジタルハイパスフイルタ８１は、第３図Ａ
に示すように、周波数が高くなるほど、利得が大
きくなる周波数特性を有する。また、デイジタル
圧縮回路８２は、第３図Ｂに示すように、入力デ
ータの振幅が小さい時には、この入力データと等
しい振幅の出力データを発生し、入力データの振
幅が大きくなると、入力データの振幅より小さい
振幅の出力データが発生する非線形の圧縮特性を
有している。したがつて、第２図に示す非線形プ
リエンフアシス回路は、第３図Ｃに示すように、
入力デイジタルビデオ信号の振幅が小さい領域で
は、プリエンフアシス量が最大となり、その振幅
が大きくなるほどプリエンフアシス量が小さくな
る特性を有する。

デイジタルハイパスフイルタ８１は、バイリニ
アトランスフオームの方法で、所望の周波数特性
を有するアナログハイパスフイルタをデイジタル
フイルタにおきかえたもので、一例として第４図
に示す構成のものを使用できる。第４図は、簡単
のため、入力データが１ビツトの場合を示す。こ
のデイジタルハイパスフイルタ８１は、入力デー
タが一方の入力として供給される加算器８４と、
この加算器８４の出力を１サンプリング周期（例
えば70nsec）遅延させ、遅延された出力を係数器
８６を介して加算器８４の他方の入力として供給
する遅延回路８５と、加算器８４の出力及び遅延
回路８４の出力が供給される減算器８７とから構
成されたものである。係数器８６に供給される係
数によつて、所望の周波数特性が得られる。

デイジタル圧縮回路８２の一例を第５図に示
す。第５図において、８８は、データ圧縮特性の
正極性の部分と対応するデータ変換テーブルが書
込まれているROMであり、このROM８８のア
ドレス入力として、極性反転回路８９を介された
デイジタルビデオ信号が供給され、このROM８
８の読出し出力が極性反転回路９０を介して取り
出される。

入力デイジタルビデオ信号は、２を補数とする
コード信号で８ビツトの場合、（−127〜０〜＋
127）の範囲の255通りの値をとりうる。ROM８
８には、第６図に示すように、（０〜127）のアド
レスにデータ圧縮特性（第２図Ｂ参照）の正極性
の部分が書込まれている。このROM８８に書き
込まれるデータは、圧縮特性の曲線の傾きが最も
小さい部分でアドレスの量子化誤差と同等以下の
量子化誤差となるように定められたものである。
入力デイジタルビデオ信号の（０〜127）の範囲
に含まれる正の値は、極性反転されずに、ROM
８８とアドレス入力とされると共に、ROM８８
の読出し出力が極性反転されずに出力として取り
出される。入力デイジタルビデオ信号と（−１〜
−127）の範囲に含まれる負の値は、極性反転回
路８９により極性反転されてROM８８のアドレ
ス入力とされると共に、ROM８８の読出し出力
が極性反転回路９０により極性反転されて出力と
して取り出される。極性反転は、入力デイジタル
ビデオ信号の最上位ビツトMSB（サイビツトと称
される）を用いて制御される。

極性反転回路８９の一例を第７図に示す。入力
デイジタル信号の１サンプルをX₀，X₁，X₂，…
X₇（但し、X₀がMSB、X₇がLSB）とすると、
MSBX₀が供給される７個のエクスクルーシブ
ORゲートが設けられ、このエクスクルーシブ
ORゲートの夫々に下位の７ビツトX₁，X₂，…
X₇が夫々供給され、このエクスクルーシブORゲ
ートのうちでLSB X₇が供給されるものの出力に
MSB X₀が加算器９１により加算される。この
加算器９１の出力の７ビツトy₁，y₂…y₇は、
MSBが１即ち入力が負の時に、正に反転された
もので、MSBが０即ち入力が正の時には、入力
と同一のものとなる。図示せずも、ROM８８の
読出し出力が供給される極性反転回路９０も、第
７図と同様の構成のものである。

ROM８８に、一方の極性のデータ変換テーブ
ルを記憶することにより、メモリ容量を1/2とす
ることができる。また、ROM８８の代わりに、
RAMを用い、このRAMにマイクロプロセツサ
などで演算されたデータ変換テーブルを書込む構
成としても良い。

第８図は、この発明が適用されたデイジタル非
線形プリエンフアシス回路の他の例を示す。第２
図に示す構成と異なり、この他の例は、１本のデ
ータ伝送路を有するものである。つまり、入力デ
イジタルビデオ信号がデイジタルハイパスフイル
タ９２及びデイジタル圧縮回路９３を介して出力
に取り出される。このデイジタル圧縮回路９３
は、前述のデイジタル圧縮回路８２と同様に、小
レベル領域では、圧縮を行なわず、大レベルとな
るほど入力レベルの圧縮を行なうものである。ま
た、デイジタルハイパスフイルタ９２は、第９図
に示すように、第１の周波数までの領域では、一
定の利得で、この第１の周波数より高く第２の周
波数までの領域では、利得が上昇し、第２の周波
数より高い領域では、一定の利得となる周波数特
性を有する。

したがつて、この第８図に示す構成によつて、
前述の非線形プリエンフアシス回路と同様の特性
（第３図Ｃ）を実現することができる。第９図に
示す周波数特性を持つデイジタルハイパスフイル
タ９２としては、第１０図に示す構成のものを用
いることができる。第１０図は、簡単のため入力
データが１ビツトの場合を示す。このデイジタル
ハイパスフイルタ９２は、入力データが一方の入
力として供給される加算器９４と、この加算器９
４の出力を１サンプリング周期、遅延させ、遅延
された出力を係数器９６を介して加算器９４の他
方の入力として供給する遅延回路９５と、加算器
９４の出力で係数器９７を介されたデータ並びに
遅延回路９５の出力で係数器９８を介されたデー
タが供給される減算器９５とから構成されたもの
である。係数器９６，９７，９８に供給される係
数によつて所望の周波数特性が得られる。

「発明の効果」この発明に依れば、デイジタル回路だけで非線
形プリエンフアシス回路を構成することができ、
従来のLRCなどのアナログ回路素子を用いたも
のと異なり、特性の誤差、特性の経年変化、特性
の温度変化を生じないと共に、無調整化の非線形
プリエンフアシス回路を実現できる。この発明
は、集積回路化に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用することができるカラ
ービデオ信号の記録再生回路の一例のブロツク
図、第２図はこの発明の一実施例のブロツク図、
第３図はこの発明の一実施例の説明に用いるグラ
フ、第４図はデイジタルハイパスフイルタの一例
のブロツク図、第５図はデイジタル圧縮回路の一
例のブロツク図、第６図及び第７図の夫々はデイ
ジタル圧縮回路の説明に用いる略線図及びブロツ
ク図、第８図はこの発明の他の実施例のブロツク
図、第９図及び第１０図の夫々はこの発明の他の
実施例に用いられるデイジタルハイパスフイルタ
の特性を示すグラフ及びブロツク図である。１……磁気ヘツド、３５……デイジタルカラー
デコーダ、４１，４２……デイジタルプリエンフ
アシス回路、４３，４４……デイジタルFM変調
器、８１，９２……デイジタルハイパスフイル
タ、８２，９３……デイジタル圧縮回路、８８…
…ROM、８９，９０……極性反転回路。

Claims

【特許請求の範囲】１デイジタルビデオ信号の振幅に応じて非線形
に高域成分を強調するデイジタル非線形プリエン
フアシス回路において、上記デイジタルビデオ信号の高域成分に対して
利得が大きくなる周波数特性を有するデイジタル
ハイパスフイルタと、上記デイジタルハイパスフイルタの出力がアド
レスとして入力され、正または負のいずれか一方
の極性の非線形圧縮特性のデータ変換テーブルが
書き込まれたメモリと、上記メモリのアドレス入力およびその読みだし
出力の各々の特性を、上記デイジタルビデオ信号
の極性を表すサインビツトに応じて反転させる極
性反転回路と、上記極性反転回路の出力と上記デイジタルビデ
オ信号とを加算する加算回路とを備えたことを特
徴とするデイジタル非線形プリエンフアシス回
路。