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発明の名称 カラー映像信号の磁気記録装置およびカラー映像信号の磁気再生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−30921
公開日 平成7年(1995)1月31日
出願番号 特願平5−171411
出願日 平成5年(1993)7月12日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 森岡 芳宏 / 岡山 睦之 / 岸本 一郎 / 上野 雅司 / ▲よし▼田 隆泰
要約 目的
カラーアンダー方式映像信号に変換されたカラー映像信号を記録または再生するカラー映像信号の磁気記録装置または磁気再生装置に関し、従来の家庭用VTRよりも高SNで広帯域な色信号を記録再生するVTRを提供する。

構成
2つの色差信号を時間軸圧縮多重色差信号(CTCM信号)に変換するCTCM回路14と、前記CTCM信号にフィールド同期用およびライン同期用の時間軸基準信号を付加する時間軸基準信号付加回路15と、2段に従属接続した非線形エンファシス手段と、線形エンファシス手段と、周波数変調手段とからなるFM変調回路部16とを備えた記録回路部1と、従来のカラーアンダー方式映像信号が記録されているトラック間に新トラックを形成してCTCM信号を記録する電磁変換部2と、再生回路部3を具備する構成である。
特許請求の範囲
【請求項1】輝度信号に周波数変調処理を施す第1の周波数変調回路と、2つの色差信号に時間軸圧縮処理を施し時間軸圧縮色差信号を得る時間軸圧縮回路と、前記時間軸圧縮色差信号に特定の垂直同期期間毎および特定の水平同期期間毎に時間軸基準信号を付加する時間軸基準信号付加回路と、前記時間軸基準信号付加回路の出力に周波数変調処理を施す第2の周波数変調回路と、前記第1の周波数変調回路の出力を磁気記録媒体上に記録する第1の磁気ヘッドと、前記第1の磁気ヘッドにより記録する2つの信号記録トラック間に前記第2の周波数変調回路の出力を記録する第2の磁気ヘッドとを具備することを特徴とするカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項2】輝度信号と搬送色信号と2つの色差信号を入力する手段と、前記搬送色信号を低域変換する低域変換回路と、前記低域変換回路の出力と前記第1の周波数変調回路の出力を加算する加算回路とをさらに具備し、前記加算回路の出力を第1の磁気ヘッドで磁気記録媒体上に記録することを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項3】時間軸基準信号は、色差信号の基準信号電位に対して、プラス電位方向またはマイナス電位方向に信号成分を持つ同期信号であることを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項4】時間軸基準信号は、色差信号の基準信号電位に対して、プラス電位方向とマイナス電位方向に対称な3値またはバースト状の同期信号であることを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項5】時間軸基準信号は、色差信号の基準信号電位に対して、プラス電位方向とマイナス電位方向に対称でない3値またはバースト状の同期信号であることを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項6】第2の周波数変調回路は、時間軸基準信号付加回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を非線形に制御する第1非線形エンファシス回路と、前記第1非線形エンファシス回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を非線形に制御する第2非線形エンファシス回路と、前記第2非線形エンファシス回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を線形に制御する線形エンファシス回路とのうちの少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項7】第1非線形エンファシス回路および前記第2非線形エンファシス回路の高周波数成分の強調量の差は、お互いに約10%以上異なり、また、前記第1非線形エンファシス回路および前記第2非線形エンファシス回路において、入力信号の高周波数成分を強調を行うか行わないかのリミットレベルの差は、お互いに約10%以上異なることを特徴とする請求項6記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項8】輝度信号を再生する第1の磁気ヘッドと、前記第1の磁気ヘッドの再生信号に周波数復調処理を施す第1の周波数復調回路と、時間軸圧縮色差信号を再生する第2の磁気ヘッドと、前記第2の磁気ヘッドの再生信号に周波数復調処理を施す第2の周波数復調回路と、前記第1の周波数復調回路の出力である時間軸基準信号を用いて前記第1の周波数復調回路の出力である輝度信号および前記第2の周波数復調回路の出力である時間軸圧縮色差信号との相対的な時間軸誤差を取り除くY/C時間差補正回路と、前記時間軸圧縮色差信号を入力し、入力時の時間軸に伸張された2つの色差信号を出力する色差信号伸張回路とを具備することを特徴とするカラー映像信号の磁気再生装置。
【請求項9】第1の磁気ヘッドの再生信号より輝度信号を抜き出して第1の周波数復調回路に出力する第1のフィルタ回路と、前記第1の磁気ヘッドの再生信号より低域変換色信号を抜き出す第2のフィルタ回路と、前記第2のフィルタ回路の出力を搬送色信号に変換する周波数変換回路とをさらに具備することを特徴とする請求項8記載のカラー映像信号の磁気再生装置。
【請求項10】時間軸基準信号より連続的に作られたゲート信号により時間軸基準信号期間を抽出して、前記時間軸基準信号期間内において、ほぼ基準信号電位になる時刻を電位比較器により検出して再生色差信号の時間軸基準とすることを特徴とする請求項8記載のカラー映像信号の磁気再生装置。
【請求項11】第2の周波数復調回路は、入力レベルに応じてレベル低減を線形に制御する線形ディエンファシス回路と、前記線形ディエンファシス回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を非線形に制御する第1非線形ディエンファシス回路と、前記第1非線形ディエンファシス回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を非線形に制御する第2非線形ディエンファシス回路のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項8記載のカラー映像信号の磁気再生装置。
【請求項12】第1非線形ディエンファシス回路および第2非線形ディエンファシス回路の高周波数成分の強調量の差は、お互いに約10%以上異なり、また、前記第1非線形ディエンファシス回路および前記第2非線形ディエンファシス回路において、入力信号の高周波数成分を強調を行うか行わないかのリミットレベルの差は、お互いに約10%以上異なることを特徴とする請求項11記載のカラー映像信号の磁気再生装置。
【請求項13】第1の磁気ヘッドは回転シリンダー上に概略180度対称に配置されており、そのアジマス角度はお互いに逆アジマスの関係にある2つの磁気ヘッド対であり、かつ、第2の磁気ヘッドは前記回転シリンダーの円周上において前記第1の磁気ヘッドの2つの磁気ヘッド対の間に配置されており、前記第2の磁気ヘッドのアジマス角度は前記第1の磁気ヘッド対のアジマス角度とは異なるアジマス角度である2個の磁気ヘッド対であることを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号の磁気記録装置。
【請求項14】第1の磁気ヘッドは回転シリンダー上に概略180度対称に配置されており、そのアジマス角度はお互いに逆アジマスの関係にある2つの磁気ヘッド対であり、かつ、第2の磁気ヘッドは前記回転シリンダーの円周上において前記第1の磁気ヘッドの2つの磁気ヘッド対の間に配置されており、前記第2の磁気ヘッドのアジマス角度は前記第1の磁気ヘッド対のアジマス角度とは異なるアジマス角度である2個の磁気ヘッド対であることを特徴とする請求項8記載のカラー映像信号の磁気再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画面のアスペクト比が4対3である現行のNTSC方式、PAL方式およびSECAM方式や、画面のアスペクト比が16対9である横長TV方式であるEDTV方式やハイビジョン方式などのカラー映像信号を、磁気テープなどに記録し再生するビデオテープレコーダ(VTRと略す)などのカラー映像信号の磁気記録装置または磁気再生再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、家庭において、カラー映像信号を記録するVTRとしてVHS方式や8mm方式などのVTRが広く使用されている。特に、VHS方式のVTRについては全世界に約2億5千万台以上も普及しており、家庭においても日常的に広く使用されている。これらのVTRでは、例えば、入力されたNTSCカラー映像信号を輝度信号と搬送色信号に分離して、輝度信号は低搬送波で周波数変調し、搬送色信号は低域変換して磁気テープに記録されている。その記録再生方式は、たとえば、横山著、「ホームビデオ技術」、日本放送出版協会編や菅谷著、SMPTEジャーナル、1986年3月号、301ページ〜309ページ、などに解説されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら従来のVTRにおいては、特に、色信号を低域変換して記録しているので、再生色信号の帯域とSN比が、再生輝度信号の帯域とSN比に比べてアンバランスとなり、すなわち色信号の品質が低くなり、再生時の画質は色信号により大きく制限している。
【0004】特に、SVHS方式VTRやHiー8方式VTRなどの様に、輝度信号をハイバンド化して高品質にしたVTRでは、色信号および輝度信号間の品質差はより拡大している。特に、ダビング、編集時に、色飽和度の高いところから画質劣化が激しくなり大きな問題となっている。
【0005】たとえば、SVHS方式VTRにおいて、再生時の輝度信号の水平解像度は約400本(5MHz)、SN比は約50dBであるのに対し、色信号の水平解像度は約28本、SN比はAMが約45dB、PMが約43dBと輝度信号に対して色信号の品質は非常に低い値となっている。NTSC地上波、衛星放送波、CATVやビデオカメラなどの映像ソースの品質をより忠実に再現するためには、業務用に使用されているM2方式VTRのカタログ値などを参考にして、再生色信号の水平解像度は約56本(従来28本の2倍)以上、SN比はAM、PMとも約50dB以上が望まれる。
【0006】また、SVHS方式などカラーアンダ方式のVTRでは、ノイズバーの少ない品位の低くない可変速再生に対応して、いわゆるダブルアジマスのコンビヘッド構成を採用している。そこで、ダブルアジマスのコンビヘッド構成が採用されている場合、テープ/ヘッドの良好なタッチを得るためには、時間軸圧縮色差信号記録再生用ヘッドは、これら従来のビデオヘッドと十分離す必要がある。たとえば、M2方式では、輝度信号用ヘッドと色信号用ヘッドの距離は、約10H(Hは1水平同期期間)であるが、VHS方式FMオーディオ方式では、円周上で60度離れている構成がある。
【0007】この様に、時間軸圧縮色差信号記録再生用ヘッドが、従来のビデオヘッドと、円周上で、たとえば、120度離された場合には輝度信号と時間軸圧縮された色差信号の再生時間軸誤差は、ジッターにより大きくずれ、Y/C間の時間軸誤差が大きくなって再生画像の品質が大きく低下する。
【0008】本発明はかかる点に鑑み、従来の家庭用VTRよりも高SNで、広帯域な色信号を記録再生できるカラー映像信号磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達するため、時間軸圧縮多重された色差信号に垂直同期用および水平同期用の時間軸基準信号を付加し、さらに縦続接続した2つの非線形エンファシス回路および線形エンファシス回路により高精度のエンファシスをかけた後、周波数変調し、新ヘッドにより従来のSVHS方式カラーアンダー映像信号が記録されているトラック間に新トラックを形成し記録する構成である。
【0010】再生時には、時間軸圧縮色差信号は水平同期用および垂直同期用の時間軸基準信号を用いて、再生時のY/C時間軸誤差を補正し、ジッターによる画揺れのない落ち着いた再生画像を得ることができる。また、時間軸圧縮色差信号は,縦続接続された2つの非線形ディエンファシス回路によって、高精度に再生時のノイズを抑圧することにより、SN比が高く波形再現性のよい高品位な再生画像を得ることができる。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成により、従来の家庭用VTRよりも、はるかに高SN、広帯域な品位の高い色信号を得ることができる。すなわち、再生色信号の水平解像度は約60本(従来28本の2倍)以上、SN比はAM、PMとも約50dB以上を確保できる。しかも、本方式で記録した磁気テープを従来のVTRで再生しても従来の低域変換色信号が記録されているので、従来より広く使用されているVTRとの互換性を確保することが可能である。
【0012】さらに、非線形エンファシスを2段に従属接続することにより、総合の最大エンファシス量を高く保ちながら、従来の非線形エンファシス回路では実現できない高性能な非線形エンファシス動作を行うことができる。
【0013】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例における磁気記録再生装置の要部ブロック図である。
【0014】図1における主な構成要素は、記録回路部1、電磁変換部2、および、再生回路部3である。まず、記録回路部1において、カラー映像信号の第1の入力端子4よりNTSC複合映像信号が入力され、Y/C分離回路5で輝度信号Yと搬送色信号Cに分離される。また、カラー映像信号の第2の入力端子対6よりNTSC映像信号を構成するコンポーネントの輝度信号Yおよび搬送色信号Cが入力される。そして、Y/C分離回路5および入力端子対6からのY信号およびC信号はスイッチャ回路7で任意の入力信号に切り替えられる。
【0015】スイッチャ回路7の出力のY信号は、1フィールドメモリ回路8で、映像信号の3分の2フィールド期間だけ遅延され、第1の周波数変調回路であるFM変調回路部9で線形および非線形エンファシスをされた後、FM変調される。また、スイッチャ回路7の出力のC信号は、低域変換回路10に入力され、FM変調されたY信号より低い周波数に周波数変換され、加算回路11においてFM変調されたY信号と加算され、記録アンプ12にいたる。
【0016】スイッチャ回路7の出力のC信号は、さらに復調回路13でベースバンドの2つの色差信号の(R−Y)信号と(B−Y)信号に復調され、CTCM回路14に入力される。ここで、CTCM信号(CHROMA TIME COMPRESSED MULTIPLEXING SIGNAL)とは、放送業務用VTRであるM2方式VTRにおいて実用化されている時間軸圧縮された色差信号のことである。CTCM回路14は、それぞれ1ライン(1H)分の(R−Y)信号および(B−Y)信号の時間軸を1/2に圧縮して出力する。
【0017】CTCM回路14の信号出力は、時間軸基準信号付加回路15に入力されて、スイッチャ回路7の出力である輝度信号の同期信号の時間軸情報を用いてCTCM信号の垂直同期期間内において垂直同期信号を付加し、また、水平同期期間内において水平同期信号を付加した後に、第2の周波数変調回路であるFM変調回路部16に入力される。これらの垂直及び水平時間軸基準信号(同期信号)の付加形態の一例を図2に示す。
【0018】図2(a)(b)は、それぞれ、輝度信号(Y信号)及び広帯域色信号(CTCM信号)の垂直同期期間(V期間)付近の信号形態を示している。なお、Y信号とCTCM信号の時間軸は、記録時などにおいて、絶対時間差が1V期間以内で相対的に合っていれば問題はない。さらに、図2(b)において、垂直同期信号の前後に色フレーミング識別信号を挿入することにより4フィールドシーケンスのカラーフレーミング同期をとることも可能である。
【0019】図2(c)は、再生時のCTCM信号の垂直時間軸基準信号を抜き出すゲート信号を示しており、V期間以外のCTCM信号を誤って垂直時間軸基準信号として検知しないためのゲート信号であり、このゲート信号はドロップアウトなどによって抜けない様にバッファー・オシレーターにより連続発生している。
【0020】図2(d)は、1水平期間(1H期間)におけるCTCM信号の一例を示しており、1H期間のはじめにバースト状のCTCM水平時間軸同期信号が配置される。次に、(R−Y)信号部、クランプ動作を行う無信号部、そして、最後に(B−Y)信号部が配置されている。
【0021】図3にFM変調回路部16の構成例を示す。時間軸基準信号付加回路15の出力は第1非線形エンファシス回路65に入力され、入力レベルに応じて高域周波数が強調される、すなわち最大X=2.5、T=0.2μsecで非線形エンファシスがかけられ、そのダイナミックレンジを入力と同じに変換した後に出力され、第2非線形エンファシス回路66に入力される。
【0022】第2非線形エンファシス回路66では、第1非線形エンファシス回路65とは異なり、入力レベルに応じて最大X=1.5、T=0.3μsecの定数で高域周波数が強調され、そのダイナミックレンジを入力と同じに変換した後に出力され、線形エンファシス回路67に入力される。
【0023】ここで、非線形エンファシスを2段に従属接続することにより、総合の最大エンファシス量をX=4と高く保ちながら、リミットレベルの動作などにおいて従来よりも非常に高性能な非線形エンファシスを行うことができる。
【0024】次に線形エンファシス回路67では、X=2、T=2.2μsecの定数で高域周波数が強調され、そのダイナミックレンジを入力と同じに変換した後に出力され、高周波数クリップ回路68に入力される。なお、エンファシス回路は3段設けたが1段でもいずれか2段でもよい。
【0025】高周波数クリップ回路68では、FM変調周波数が11MHzを越える信号をクリップし、低周波数クリップ回路69に入力される。低周波数クリップ回路69では、FM変調周波数が6MHzより低い信号をクリップし、FM変調器70に入力される。FM変調器70では、キャリア中心周波数が9.5MHzで周波数変偏が±0.5MHzで周波数変調され、変調RF信号が記録アンプ17に出力される。2つの記録アンプ12および17の出力は、それぞれ、記録回路部1の出力端子18および19を通じて、電磁変換部2の入力端子20および21に入力される。
【0026】以上の様に、本実施例では、記録する新色信号として時間軸基準信号を付加されたCTCM信号を用いる。このCTCM信号のベースバンド帯域(−3dB)としては1.5MHz(水平解像度120本)、SN比としてAM,PMとも50dB以上を確保すれば、その画質は、従来の低域変換搬送色信号の画質(水平解像度約28本、SN比としてAMが約45dB,PMが約43dB)よりはるかに高品位であり、人の視覚特性からも十分な画質である。
【0027】さて、電磁変換部2においては、入力端子20より入力されたFM輝度信号はR/Pモード選択回路22に入力され、また、入力端子21より入力されたFMーCTCM信号は、遅延回路41により時間Dtだけ遅延されてR/Pモード選択回路22に入力される。R/Pモード選択回路22の内部スイッチャは、記録時にR側を選択し、再生時にP側を選択する。
【0028】記録時に、R/Pモード選択回路22を通った輝度信号は、ロータリートランスフォーマー(RT)25および26を通って、回転シリンダ27上の円周上でお互いに約180度対称に配置された2つの磁気ヘッド28(D1)および29(D2)により磁気テープ32に第1の信号記録トラックを形成し、CTCM信号は、ロータリートランスフォーマー(RT)23および24を通って、回転シリンダ27上の円周上でお互いに約180度対称に配置された2つの磁気ヘッドの磁気ヘッド30(E1)および31(E2)により磁気テープ32に第2の信号記録トラックを形成する。
【0029】なお、磁気ヘッド28(D1)と磁気ヘッド30(E1)は、回転シリンダ上でお互いに120度(シリンダ回転時間では、3分の2フィールド相当)だけ離れている。ここで、回転シリンダ27は、回転方向33に回転し、磁気テープ32は、走行方向34に走行する。また、磁気ヘッド28、29、30および31は、それぞれアジマス角度が異なる。磁気テープ32は回転シリンダ27の円周上に約180度以上巻き付けられており、4つの磁気ヘッドは、いわゆるヘリカルスキャン型のVTRのようにそれぞれ、磁気テープ32上を斜めに走査するように構成されている。
【0030】ここで、記録アンプ12および17のRF出力は、前述した4つの磁気ヘッド記録電流値が磁気テープからの再生出力がほぼ最大となる記録レベル、いわゆる飽和記録レベルに設定されている。
【0031】磁気テープ32は、キャプスタン36及びピンチローラー35によってはさまれ、キャプスタンモーター37の回転により磁気テープの走行が行われる。キャプスタンモーター37は、キャプスタンモーター・ドライブモード切換回路39の指令に基づいてモードの変更と実行を行うドライブ回路38により、その回転駆動が制御される。
【0032】本実施例においては、回転シリンダが1回転する毎に、従来のFM輝度信号と低域変換色信号を2つのトラックを用いて記録再生しながら、同時に、新たに形成したトラックから従来より高品質な色信号を記録再生することが可能である。
【0033】本方式をSVHS方式のVTRの標準記録モード(SPモード)に適用する場合、1フィールド当りのトラックピッチが58ミクロンメータで、比較的トラック幅に余裕がある、すなわち、FM信号の破れ限界に対してSN比に余裕があるVHS標準モードの場合には、従来のVHS信号の記録トラック幅を約40ミクロンメータ(記録ヘッドのトラック幅を約58ミクロンメータ)とし、CTCM信号の記録トラック幅を約18ミクロンメータ(記録ヘッドのトラック幅を約26ミクロンメータ)とし、連続した各フィールドでそれぞれの信号を記録する。
【0034】この場合のトラックパターンの一例を図4に示す。この場合、回転シリンダが半回転する期間に、磁気テープはキャプスタンモータ37により駆動されて58μmだけ移動する。磁気ヘッド28(D1)および29(D2)のヘッド・トラック幅とアジマス角度は、それぞれ、58ミクロンメータと+6度および58ミクロンメータとー6度とする。また、磁気ヘッド30(E1)および31(E2)のヘッド・トラッック幅とアジマス角度は、どちらも26ミクロンメータと+20度とする。
【0035】図4において、TD1(+6)、TD2(−6)は、それぞれ、磁気ヘッド28および29により記録されたトラックであり、TE1(+20)およびTE2(+20)は、磁気ヘッド30および31により記録されたトラックである。また、TD1(+6)、TD2(−6)の記録トラック幅は、40ミクロンメートル、TE1(+20)およびTE2(+20)の記録トラック幅は、18ミクロンメートルとなる様に磁気ヘッドの相対高さが調整されている。
【0036】なお、磁気ヘッド30および31のアジマス角度は、特に上記例の角度に限定されず、その他の磁気ヘッドとの関係で、それぞれ、隣接トラックからのクロストーク妨害が少なく高SN比で所望の周波数特性が得られる角度であればよい。また、ここで、記録トラックTE1(+20)および記録トラックTE2(+20)のアジマス角度は、磁気テープの配向方向に対して垂直に近い角度を選ぶことにより、短波長においてより高い再生出力を得ることが可能であり、本発明の大きな特徴でもある。
【0037】図5に本実施例の記録方式の周波数配置の例を2つ示す。図5(A)は、本発明を従来のSVHS方式VTRに適用した実施例の場合である。FM輝度信号は約1MHzから約10MHzの帯域で使用されており、11MHz以上の帯域には信号が記録されていない。ここでは、7MHzから11MHzの帯域にFMーCTCM信号を記録し再生する。FMーCTCM信号を良好に記録し再生するには、FM信号の上側クリップ周波数における再生キャリアのCN比が約35dB(ノイズ帯域30kHz)以上あれば十分である。
【0038】本発明の実現性は、実験により、SVHS用の磁気テープを使用すれば、記録トラック幅が18ミクロンメータで、11MHz付近のCN比を40dB以上確保することが可能であることが確認された。ここでは、FM色信号の記録帯域を7MHzから11MHzとしたが、アジマス損失効果を利用すると、たとえば、5MHzから9MHzの場合でも、FM輝度信号とFMーCTCM信号は帯域共有が可能である。
【0039】SVHS方式の場合と同様に、図5(B)は、本発明を従来のVHS方式VTRに適用した実施例の場合である。FM輝度信号は約1MHzから約6MHzの帯域で使用されており、6MHz以上の帯域には信号が記録されていない。ここでは、4.5MHzから8.5MHzの帯域にFM色信号を記録し再生する。
【0040】ところで、再生時には、4つの磁気ヘッド28(D1)、29(D2)、30(E1)および31(E2)の再生信号は、4つのRT23、24、25および26を通過し、R/Pモード選択回路22に至り、P側を選択した内部スイッチャを通じて、再生信号スイッチャ回路40にいたる。再生信号スイッチャ回路40においては、2つの磁気ヘッド28(D1)および29(D2)の出力を、マイクロコンピュータなどの制御回路より供給されるDヘッド切換信号により、再生エンベロープが連続になる様にスイッチャSW1が切換られる。
【0041】また、同様に、2つの磁気ヘッド30(E1)および31(E2)のエンベロープ出力が連続になる様にスイッチャSW2が切換られる。再生信号スイッチャ回路40の出力のうち、SW1を通過したRF輝度信号は、遅延回路41により時間Dtだけ遅延され出力端子43より、また、SW2を通過したRFーCTCM信号は、出力端子42より出力される。
【0042】電磁変換部2の出力端子43より出力されたRF輝度信号および、出力端子42より出力されたRFーCTCM信号は、それぞれ、再生回路部3の2つの入力端子44および45より入力される。
【0043】再生回路部3の入力端子44より入力されたRF輝度信号は、再生ヘッドアンプ46により、その振幅を60dB程度増幅され、2つのBPF48および51にそれぞれ入力される。FM輝度信号の通過帯域を持ったBPF48では、FM輝度信号を抜取り、FM復調回路49に入力する。FM復調回路49では、入力信号より輝度信号を復調した後、内部のディエンファシス回路およびノンリニアディエンファシス回路により、ベースバンド輝度信号を得て、フィールドメモリ回路50およびY/C時間差補正回路56に入力する。
【0044】ベースバンド輝度信号は、フィールドメモリ回路50において、6分の1フィールドだけ遅延される。ところで、この遅延時間は、輝度信号およびCTCM信号のフィールドメモリの書き込みリセットおよびスタートと読みだしリセットおよびスタートのタイミングにより決まるが、本実施例の様に、輝度信号記録用ヘッドとCTCM信号記録用ヘッドがシリンダ円周上で120度離れている場合には、ゼロ以上6分の1フィールド以下の時間であればよい。
【0045】さて、再生ヘッドアンプ46の出力は、BPF51に至り、ここで低域変換されている搬送色信号が抜き出され、周波数変換回路52でもとのNTSC信号の周波数に変換された後にフィールドメモリ回路53で6分の1フィールドだけ遅延される。
【0046】再生ヘッドアンプ47のRF−CTCM出力は、FM色信号成分を抜き出すためにBPF54に至る。BPF54の出力は、前述したキャプスタンモータ・ドライブモード切換回路39およびFM復調回路部55に入力される。
【0047】キャプスタンモータ・ドライブモード切換回路39では、たとえば、磁気ヘッドのトラッキングを数100μmずらしながら、入力信号のエンベロープ検波出力をあらかじめ決められたしきい値と比較し、入力信号のエンベロープ検波出力がそのしきい値より大きい場合には、CTCM信号が記録されていると判断し、また、エンベロープ検波出力がそのしきい値より小さい場合には、CTCM信号が記録されていないと判断する。
【0048】そして、CTCM信号が記録されていると判断された場合には、磁気ヘッドのトラッキングは、FM−CTCM信号の再生レベルが最大になる様に磁気ヘッドのトラッキング状態を合わせる。このトラッキング方法は、いわゆるX値などであらかじめ決めておいた値でもよいし、常にエンベロープを見ながら自動トラッキングする方式でもよい。
【0049】また、CTCM信号が記録されていないと判断された場合にも、前述した場合と同様に、輝度信号の再生レベルが最大になる様に、いわゆるX値などであらかじめ決めておいた値でもよいし、常にエンベロープを見ながら自動トラッキングする方式でもよい。キャプスタンモータ・ドライブモード切換回路39は、以上の動作を行いドライブ回路38にキャプスタンモータのドライブ命令を出す。
【0050】FM復調回路部55は、FM復調回路(図示せず)と、入力レベルに応じてレベル低減を線形に制御する線形ディエンファシス回路(図示せず)と、前記線形ディエンファシス回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を非線形に制御する第1非線形ディエンファシス回路(図示せず)と、前記第1非線形ディエンファシス回路の出力信号レベルに応じてその高周波数成分の強調量を非線形に制御する第2非線形エンファシス回路(図示せず)とを含んでいる。
【0051】このFM復調回路部55においては、FM変調回路部16と反対に、まず、FM復調された後に、線形ディエンファシスが行われ、次に、第2の非線形ディエンファシスと第1の非線形ディエンファシスが行われる。
【0052】ここで、非線形ディエンファシスを2段に従属接続することにより、総合ディエンファシス量を高く保ちながら、リミットレベルの動作などにおいて非常に高性能な非線形ディエンファシスを行うことが可能になる。すなわち、非線形ディエンファシス量を従来よりも格段に増加させることができる。なお、ディエンファシス回路は3段設けたが1段でもいずれか2段でもよい。
【0053】さて、FM復調回路部55の出力は、Y/C時間差補正回路56に入力され、図2(b)で示した垂直時間軸基準のX点を抽出し、Y/C時間差補正回路56内に存在するメモリにおけるフィールド内の信号配置を決定する。また、図2(d)で示したバースト状のCTCM信号時間軸基準信号より時間軸基準となるY点を抽出し、FM復調回路49の出力であるY信号の同期信号の時間軸情報の時間情報を用いて、輝度信号と色信号の時間差(Y/C時間差)を補正して最終出力61および62でゼロに近づけ(本発明の構成により、残留ジッターは5nsec以下に集束可能である)、1H単位の時間軸を決定する。
【0054】ただし、ここでは、フィールドメモリ回路50での6分の1遅延との時間差を最終出力61または62でゼロにするために、6分の1フィールド遅延を行っている。そして、Y/C時間差補正回路56の出力は、再生側CTCM回路57に入力され(R−Y)信号と(B−Y)信号に復元された後、直角二相変調回路58に入力されて直角二相変調され、搬送色信号となりスイッチャ回路59に入力される。
【0055】さて、スイッチャ回路59においては、前述した方法と同様の方法で、色信号の再生の有無を判別して、もし色信号が再生されていない場合には、スイッチャ回路59の出力として、フィールドメモリ回路53の出力を選択し、また、FM色信号が再生されてる場合には、スイッチャ回路59の出力として、直角二相変調回路58の出力を選択する。
【0056】次に、フィールドメモリ回路50で3分の1フィールドだけ遅延された再生輝度信号Yとスイッチャー回路59の出力である再生搬送色信号Cが加算回路60で加算され出力端子61より出力される。また、フィールドメモリ回路50の出力再生輝度信号Yとスイッチャー回路59の出力再生搬送色信号Cが、それぞれコンポーネント信号として、出力端子62より出力される。
【0057】本実施例の構成をSVHS方式VTRに適用した実験を実施確認したところ、その効果として、再生色信号の水平解像度は60本以上、SN比はAM、PMとも52dB以上が得られた。ここで、前述した様に、CTCM色信号には、メイン・エンファシスおよびノンリニア・エンファシスをかけている。そして、FM信号のセンターキャリア周波数を約9.5MHz、FM周波数変移を約1.0MHz、約6MHzから11MHzの帯域にFMーCTCM信号を記録再生した。
【0058】なお、本実施例のVTRで記録したテープを従来のSVHS方式またはVHS方式のVTRで再生しても、従来VTR方式でも信号は記録されているので、カラー映像信号の再生になんら支障は生じることはない。
【0059】また、以上の実施例では、従来のカラー映像信号トラック間に記録する信号の例として、時間軸上で連続したCTCM信号をFM記録する場合について説明したが、上記の信号以外にも、線順次色差信号またはフィールド・スキップされた信号を前記実施例と同様の構成で記録再生しても同様の効果が得られる。
【0060】たとえば、1フィールド当りのトラックピッチが19.3ミクロンメータで、比較的トラック幅に余裕がない、すなわち、FM信号の破れ限界に対してSN比に余裕がないVHS長時間モードの場合には、従来のVHS信号の記録トラック幅を約15.3ミクロンメータ(記録ヘッドのトラック幅を約23ミクロンメータ)とし、線順次色差信号の記録トラック幅を約8ミクロンメータ(記録ヘッドのトラック幅を約15ミクロンメータ)とし、1フィールドおきに線順次色差信号を記録するモードを持つことができる。この記録方式は、既に、特願平4−204811号(平成4年7月31日出願)「磁気記録再生装置」に記載された方式である。
【0061】さらに、VHS方式のビデオムービーにおいて、通常の直径62mmの回転シリンダの4分の3の直径である小径回転シリンダを使用する場合には、一般にヘッド数が、通常の直径62mmの回転シリンダの2倍となり、シリンダが小さい上に取り付けヘッド数が2倍に増え、製造がより困難になる。そこで、本発明を用いると、VHS標準モードでは、従来のVHS信号の記録トラック幅を約30ミクロンメータ(記録ヘッドのトラック幅を約30ミクロンメータ)とし、CTCM信号の記録トラック幅を約18ミクロンメータ(記録ヘッドのトラック幅を約25ミクロンメータ)とし、CTCM信号を記録するモードを持つことができるので、前記小径回転シリンダ上に搭載する磁気ヘッドの数を2個と最小限に抑えることが可能である。
【0062】すなわち、線順次色差信号の記録は、標準モードのみで、前記CTCM信号記録ヘッドの数としては、通常の直径62mmの回転シリンダでは2個、その4分の3の直径である小径回転シリンダでは4個となる。
【0063】色信号だけでなく帯域圧縮された輝度信号をデイジタル変調した信号を記録することも可能である。さらに、映像信号以外の音声信号やインデックス信号や制御信号をアナログまたはデイジタル変調した信号の記録再生も可能である。
【0064】以上の様に、第2の磁気ヘッド群により新たに記録する信号としては、あらゆる情報をしたアナログまたはデイジタル変調した信号の場合でも同様の効果を得ることができる。
【0065】これらの実施効果は、NTSC方式のVTRに限らず、PAL方式のVTRでも同様の実施効果を得ることができる。すなわち、基本的に、NTSC方式のVHS−VTRでは、回転シリンダは1秒間に約30回転し、テープとヘッドの相対速度は5.8m/sec.であるが、PAL方式のVTRでは回転シリンダは1秒間に約25回転し、それは4.85m/sec.である。よって、PAL方式VTRにおける信号の記録周波数がNTSC方式の場合と同じならば、相対速度が約6分の5になった分だけ記録波長が短くなり、テープ・ヘッド系のSN比が劣化する。しかし、もともと、NTSC方式におけるテープ・ヘッド系のSN比に余裕をもたせたり、スーパーリミッタなどと呼ばれるFM復調破れに強い新しいFM復調回路などを用いると、実用上問題にはならない。
【0066】なお、本実施例の磁気記録再生装置における主な構成要素は、記録回路部1、電磁変換部2、および、再生回路部3であったが、記録回路部1、電磁変換部2からなる記録機能のみを有する磁気記録装置や、電磁変換部2、再生回路部3からなる再生機能のみを有する磁気再生装置の構成も、磁気記録再生装置の構成から容易に得られることはいうまでもない。
【0067】
【発明の効果】以上のように、本発明はカラー映像信号を記録再生するVTRに関し、時間軸基準信号を付加した時間軸圧縮色差信号を周波数変調し、従来のカラーアンダ方式映像信号が記録されているトラック間に別ヘッドにより記録する。そうすることによって、従来の家庭用VTRよりも、より高SN比で広帯域な高品位色信号を再生することが可能になる。
【0068】また、本発明において、色信号は時間軸基準信号を持っているので、再生時のY/C時間軸誤差が補正され、ジッターのない落ち着いた再生画が得られる。また、非線形ディエンファシスを2段に従属接続することにより、総合ディエンファシス量を高く保ちながら、リミットレベルなどにおける動作が高性能な非線形ディエンファシスを行うことが可能になる。
【0069】しかも、本発明の方式で記録した磁気テープを従来のVTRで再生する場合、従来の低域変換色信号も記録されているので、従来VTRとの互換性を確保できる。また、再生時に、新色信号が再生されれば、磁気ヘッドのトラッキングはこのFM変調された新色新色信号の再生レベルが最大になる様に行い、従来の輝度信号とのペアーを出力し、かつ、新色信号が再生されなければ、磁気ヘッドのトラッキングは従来の輝度信号および低域変換色信号の再生レベルが最大になる様に行い、従来の輝度信号および低域変換色信号をペアーで出力することが可能となる。




 

 


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