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発明の名称 映像信号記録装置および映像信号再生装置
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7−99668
公開日 平成7年(1995)4月11日
出願番号 特願平5−242444
出願日 平成5年(1993)9月29日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 岸本 一郎 / 上野 雅司
要約 目的
回転シリンダー上で輝度信号ヘッドと色信号ヘッドの取り付け位置がずれた場合に生ずる、再生時の垂直方向の色ずれを無くすことを目的とする。

構成
輝度信号の垂直同期信号から垂直同期情報を生成し、それを色信号に付加して記録する。再生時は色信号の垂直同期情報と輝度信号の垂直同期信号とを位相合わせする。
特許請求の範囲
【請求項1】 輝度信号と色信号と垂直同期信号とを含む入力映像信号の前記輝度信号と色信号とをそれぞれ異なるヘッドで記録する映像信号記録装置であって、前記入力映像信号から前記垂直同期信号を分離する垂直同期分離回路と、前記垂直同期分離回路の出力信号から垂直同期情報を生成する垂直同期情報生成回路と、前記垂直同期情報を前記色信号に加算する加算回路とを具備することを特徴とする映像信号記録装置。
【請求項2】 垂直同期信号は輝度信号に含まれ、垂直同期分離回路は前記輝度信号から前記垂直同期信号を分離することを特徴とする請求項1に記載の映像信号記録装置。
【請求項3】 垂直同期情報生成回路が、色信号の垂直ブランキング期間内に垂直同期情報を生成することを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれかに記載の映像信号記録装置。
【請求項4】 垂直同期情報がパルスで形成され、加算回路が、前記パルスの向きが白レベル方向になるように加算することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の映像信号記録装置。
【請求項5】 垂直同期情報がパルスで形成され、加算回路が、前記パルスの向きが黒レベル方向になるように加算することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の映像信号記録装置。
【請求項6】 色信号が2つの色差信号を含み、加算回路が、前記2つの色差信号の少なくとも1つに垂直同期情報を加算することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の映像信号記録装置。
【請求項7】 加算回路の出力に含まれる2つの色差信号の時間軸を圧縮し、時系列で加え合わせて1つの信号にする色差信号合成回路を具備することを特徴とする請求項6に記載の映像信号記録装置。
【請求項8】 入力された2つの色差信号の時間軸を圧縮し、時系列で加え合わせて1つの信号にする色差信号合成回路を具備し、加算回路は前記色差信号合成回路の出力に垂直同期情報を加算することを特徴とする請求項6に記載の映像信号記録装置。
【請求項9】 垂直同期情報生成回路が、1水平期間内に垂直同期情報を生成することを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の映像信号記録装置。
【請求項10】 垂直同期情報生成回路が、2つの垂直同期情報を生成し、加算回路が、前記2つの垂直同期情報をそれぞれ2つの色差信号のそれぞれ異なる水平期間に加算することを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の映像信号記録装置。
【請求項11】 垂直同期信号を有する輝度信号と垂直同期情報を有する色信号とがそれぞれ異なるトラックに記録されたものを再生する映像信号再生装置であって、再生された色信号から垂直同期情報を検出する垂直同期情報検出手段と、前記検出された垂直同期情報の位相が再生された輝度信号の垂直同期信号の位相に対して所定の関係になるように制御する位相制御手段を具備したことを特徴とする映像信号再生装置。
【請求項12】 垂直同期信号を有する輝度信号と垂直同期情報を有し時間軸圧縮された色差信号とがそれぞれ異なるトラックに記録されたものを再生する映像信号再生装置であって、再生された色差信号の時間軸を伸長するためのメモリを用いた時間軸伸長手段を有し、位相制御手段は、前記メモリの読み出しタイミングを制御することを特徴とする請求項11に記載の映像信号再生装置。
【請求項13】 垂直同期信号を有する輝度信号と2つの色差信号のそれぞれ異なる水平期間に垂直同期情報が加算された後時系列で加え合わされた色信号とがそれぞれ異なるトラックに記録されたものを再生する映像信号再生装置であって、位相制御手段は、再生された色信号の垂直同期情報の水平期間内の位置により所定の関係を設定して制御することを特徴とする請求項11ないし請求項12のいずれかに記載の映像信号再生装置。
【請求項14】 垂直同期信号を有する輝度信号と垂直同期情報を有する色信号とがそれぞれ異なるトラックに記録されたものを再生する映像信号再生装置であって、再生された色信号の前記垂直同期情報を含む範囲でゲート信号を発生するゲート信号発生回路と、再生された色信号から前記ゲート信号の期間内で前記垂直同期情報を検出する垂直同期情報検出手段と、前記検出された垂直同期情報の位相が再生された輝度信号の垂直同期信号の位相に対して所定の関係になるように制御する位相制御手段とを具備したことを特徴とする請求項11ないし請求項13のいずれかに記載の映像信号再生装置。
【請求項15】 ゲート信号発生回路は、再生された輝度信号の垂直同期信号をもとにゲート信号を発生することを特徴とする請求項14に記載の映像信号再生装置。
【請求項16】 ゲート信号発生回路は、ヘッドを切り換えるヘッドスイッチ信号をもとにゲート信号を発生することを特徴とする請求項14に記載の映像信号再生装置。
【請求項17】 ゲート信号発生回路は、20水平期間以下の範囲でゲート信号を発生することを特徴とする請求項14ないし請求項16のいずれかに記載の映像信号再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高画質のカラー映像信号を、磁気テープなどに記録し再生する映像信号記録装置および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ビデオテープレコーダとしてVHS方式が広く使用されている。VHS方式のビデオテープレコーダ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、一般家庭においても必需品の1つになっている。
【0003】上記ビデオテープレコーダの記録方式に互換性を持たせた高画質記録方式として、以下の方式が提案されている。まず、入力された複合映像信号を輝度信号と搬送色信号と2つの色差信号に分離して、VHS方式と同様に、輝度信号は周波数変調し、搬送色信号は低域変換し、さらに、上記周波数変調された輝度信号と低域変換された搬送色信号とを混合して、磁気ヘッドにより磁気テープ上のトラックに記録している。2つの色差信号は複合色差信号として、時間軸圧縮により1つに合成した後、水平同期情報を付加する。そして、周波数変調された輝度信号帯域より高い周波数の搬送波で周波数変調して、異なる磁気ヘッドにより、磁気テープの上記記録されたトラックの一部に、上から重ね書きにより記録している。この高画質記録方式は、本出願人出願の「特願平4−314814号」に記載されている。
【0004】上記従来の技術を、図5に示す従来の映像信号記録装置のブロック図を用いて説明する。図5において、1、2は色差信号入力端子であり、それぞれB−Y,R−Y信号が入力される。3は輝度信号入力端子、4は搬送色信号入力端子、8は入力された2つの色差信号の時間軸を圧縮し、時系列で加え合わせて1つの合成色差信号にする色差信号合成回路、9は輝度信号から水平同期信号を分離する水平同期分離回路、10は前記水平同期分離回路の出力である水平同期信号から水平同期情報を生成する水平同期情報生成回路、11は加算器、12は入力された信号を磁気テープの記録に適した信号に変換するためFM変調を行なう色信号処理回路、13は色信号処理回路12の出力信号を増幅する記録アンプ、14は磁気テープ、15は記録アンプ13の出力信号を磁気テープ14に記録するための磁気ヘッド、16は入力された信号を磁気テープの記録に適した信号に変換するためFM変調を行なう輝度信号処理回路、17は搬送色信号を低域周波数に変換する低域変換回路、18は加算器、19は加算器18の出力信号を増幅する記録アンプ、20は記録アンプ19の出力信号を磁気テープ14に記録するための磁気ヘッドである。
【0005】以上のように構成された従来の映像信号記録装置について、以下その動作を説明する。
【0006】輝度信号入力端子3に入力された輝度信号より、水平同期分離回路9は水平同期信号を抜き出す。そして水平同期情報生成回路10は、抜き出された水平同期信号より、合成色差信号に付加する水平同期情報を生成する。色差信号入力端子1、2に入力された色差信号は、色差信号合成回路8で2つの色差信号の時間軸を圧縮され、時系列で加え合わせられて1つの合成色差信号になる。そして、加算器11で合成色差信号に前記水平同期情報を加えられる。さらに、色信号処理回路12と記録アンプ13と磁気ヘッド15により、磁気テープ14に記録される。
【0007】一方、輝度信号は輝度信号処理回路16で磁気テープの記録に適したFM信号に変換される。そして、加算器18で、低域変換回路17により低域周波数に変換された搬送色信号と加え合わせられて混合映像信号となり、それが記録アンプ19と磁気ヘッド20により、磁気テープ14に記録される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の高画質記録方式においては、合成色差信号には垂直同期信号が付加されていないため、再生時は合成色信号の再生タイミングが特定できず、そのため以下のような問題があった。すなわち、混合映像信号を記録する磁気ヘッドと、合成色差信号を記録する磁気ヘッドとの取り付け位置が回転シリンダ上でかなり離れて配置されるが、そのために発生する取り付け位置のばらつきにより、またシリンダ回転の位相変動(ジッター)により、一方の磁気ヘッドで再生された輝度信号と、もう一方の磁気ヘッドで再生された色差信号とのタイミングに水平走査線単位のずれが生じ、そのため、垂直方向の色ずれが発生する。このために、高品位な画質を維持することが困難であった。
【0009】本発明は上記問題点に鑑み、記録する磁気ヘッドの取り付け位置が回転シリンダ上でばらついた場合や、シリンダ回転の位相変動があった場合においても、再生された輝度信号と色信号とのタイミングずれによる垂直方向の色ずれが発生しない映像信号記録装置および再生装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、(1)本発明の映像信号記録装置は、入力映像信号の垂直同期信号を分離する垂直同期分離回路と、前記垂直同期信号から垂直同期情報を生成する垂直同期情報生成回路と、色信号に前記垂直同期情報を加算する加算回路とを具備したものである。(請求項1に対応)
(2)本発明の映像信号再生装置は、再生された輝度信号の垂直同期信号に対する再生された色信号の垂直同期情報の位相が所定の関係になるように制御する位相制御手段を具備したものである。(請求項11に対応)
(3)本発明の映像信号再生装置は、再生された色信号の垂直同期情報を含む範囲でゲート信号を発生するゲート信号発生回路を具備したものである。(請求項14に対応)
【0011】
【作用】本発明は上記した構成により、垂直同期信号から生成した垂直同期情報を色信号に付加して記録することにより、再生時に、輝度信号の垂直同期信号と色信号の垂直同期情報とのタイミングを合わせることができるため、垂直方向の色ずれが発生しない。
【0012】
【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映像信号記録装置のブロック図である。
【0013】図1において、1〜4及び8〜20は図5と同一の構成要素であり、各々同一の符号を付している。5は輝度信号から垂直同期信号を分離する垂直同期分離回路、6は垂直同期分離回路5の出力である垂直同期信号から垂直同期情報を生成する垂直同期情報生成回路、7は加算器である。
【0014】以上の様に構成された本実施例の映像信号記録装置について、以下その動作を説明する。
【0015】輝度信号入力端子3に入力された輝度信号より、垂直同期分離回路5は垂直同期信号を分離する。そして、垂直同期情報生成回路6は前記垂直同期信号から垂直同期情報を生成する。垂直同期情報は加算器7により、入力された色差信号のR−Y信号に加算される。
【0016】図2に、垂直同期分離回路5の入力信号および出力信号の波形と、垂直同期情報生成回路6で生成される垂直同期信号の波形を示す。図2において、()の中の数字は水平同期期間の番号を意味しており、垂直同期情報は、この場合14番目の水平同期期間に付加されている。
【0017】そして、図5に示す従来例と同様に、色差信号は色差信号合成回路8で2つの色差信号の時間軸を水平同期期間内で圧縮され、時系列で加え合わせられて1つの合成色差信号になる。そして、加算器11で合成色差信号に水平同期情報を加えられ、さらに、色信号処理回路12と記録アンプ13と磁気ヘッド15により、磁気テープ14に記録される。
【0018】一方、輝度信号は輝度信号処理回路16で磁気テープの記録に適したFM信号に変換される。そして、加算器18で、低域周波数に変換された搬送色信号と加え合わされる。さらに、記録アンプ19と磁気ヘッド20により、磁気テープ14に記録される。
【0019】磁気テープ14上では、色差信号の記録トラックは輝度信号の記録トラックと記録トラックの間に形成される。
【0020】以上のように本実施例によれば、記録時に、垂直同期情報を輝度信号の垂直同期信号を利用して生成し、それを色差信号に付加して記録することにより、再生時には、色差信号の垂直同期情報を検出することができ、それで、再生された輝度信号の垂直同期信号と再生された色差信号の垂直同期信号との位相を合わせることにより、輝度信号と色差信号のずれがなくなり、従って、垂直方向の色ずれも生じなくなる。
【0021】ところで、記録側で時間軸圧縮された色差信号は再生側で時間軸伸長が行われるが、時間軸伸長はメモリを用い、その書き込みと読み出しの速度を変えることによって行われる。そして前述の位相合わせは、上記メモリの読み出しタイミングを変えることによって実現できる。
【0022】ところで、色差信号に加算する垂直同期情報は、そのパルスの方向が白レベルになるような方向で加算すると水平同期情報と極性が逆になるため水平同期情報との識別がしやすいという利点がある。またパルスの方向が黒レベルになるような方向で加算すると、FM変調されるときパルスの部分は周波数変移が低い方に行くため、いわゆるやぶれ現象が起こりにくくなるという利点がある。
【0023】なお、本実施例では、入力された輝度信号から垂直同期信号を分離しているが、複合映像信号(コンポジット信号)が入力されている場合は、複合映像信号から垂直同期信号を分離してもよい。
【0024】また、本実施例では、色差信号のR−Y信号に垂直同期情報を付加したが、色差信号のB−Y信号に付加してもよい。
【0025】さらに垂直同期情報を、例えば14番目の水平同期期間でR−Y信号に付加し、15番目の水平同期期間でB−Y信号に付加するようにすることにより、どちらかの水平同期期間がドロップアウト等で再生出来なくても、もう一方の水平同期期間の垂直同期情報が使用できる。この場合、R−Y信号に付加されるときとB−Y信号に付加されるときとでは、垂直同期情報の位置が異なるため、再生時どちらの水平同期期間の垂直同期情報かを区別でき、正しい位相合わせが可能となる。
【0026】また、本実施例では、色差信号合成回路8に入力する前の色差信号に垂直同期情報を付加したが、色差信号合成回路8の出力信号に付加してもよい。
【0027】つぎに、本発明の他の実施例について、図面を参照しながら説明する。図3は本発明の他の一実施例における映像信号再生装置のブロック図である。図3において、35は回転シリンダであり、38はその回転方向であり、36は磁気テープであり、37はその走行方向である。また、31および32、33および34は、それぞれ磁気ヘッド対である。磁気テープ36は回転シリンダ35に約180度以上巻き付けられており、4つの磁気ヘッドは、それぞれ、磁気テープ36上を斜めに走査するいわゆるヘリカルスキャン型のビデオテープレコーダを構成している。
【0028】40は磁気ヘッド31、32によって再生される信号を増幅するためのヘッドアンプであり、41はヘッドアンプ40の出力から特定の帯域を抜き出すためのバンドパスフィルタ(BPF)であり、42はバンドパスフィルタ41の出力信号を復調するFM復調回路であり、43はFM復調回路42の出力信号を可変的に遅延させる可変遅延回路であり、44はその出力である再生輝度信号であり、45は磁気ヘッド3、4によって再生される信号を増幅するためのヘッドアンプで、46はヘッドアンプ45の出力から特定の帯域を抜き出すためのバンドパスフィルタ(BPF)であり、47はバンドパスフィルタ46の出力信号から再生色信号48を復調するFM復調回路であり、49は再生輝度信号44から垂直同期信号50を取り出すための垂直同期分離回路で、51は垂直同期信号50を基準としてタイミングゲート信号52を発生するゲート信号発生回路であり、53は再生色信号48の中からタイミンゲート信号52を用いてVパルス(垂直同期情報)54を検出するための垂直同期検出回路であり、55は垂直同期信号50の位相とVパルス54の位相とが所定の関係となるように可変遅延回路43の遅延量を制御する位相制御回路である。
【0029】以上のように構成された本実施例の動作について、図3およびその各部の信号波形を示す図4を用いて説明する。
【0030】磁気ヘッド31、32の出力は、従来からよく知られているロータリー・トランスを通して、ヘッドアンプ40に導かれ増幅された後、バンドパスフィルタ41で不要帯域が除去され、FM復調回路42で復調され、可変遅延回路43で遅延されて再生輝度信号44となる。この再生輝度信号は、図4の波形44に示すように輝度信号成分と垂直同期信号成分が含まれている。垂直同期分離回路49で輝度信号内に含まれている垂直同期信号50が抜き出され、ゲート信号発生回路51に導かれ、図4の波形52に示すタイミングゲート信号が作られる。
【0031】磁気ヘッド33、34の出力も、従来からよく知られているロータリー・トランスを通して、ヘッドアンプ45に導かれ増幅された後、バンドパスフィルタ46で不要帯域が除去され、FM復調回路47で復調されて再生色信号48となり、垂直同期検出回路53に導かれる。この再生色信号には図4の波形48に示すように複合色差信号成分と、Hパルス(水平同期情報)と、垂直帰線期間内の特定された1つのラインに予め1/2H期間がペデスタル電位より高いレベルとしたVパルスが含まれている。
【0032】タイミングゲート信号は波形52に示すように、再生色信号に含まれているVパルスのある特定ラインを中心として含み、タイミングゲート信号と再生複合色差信号間のジッターによる変動分を見込んだ前後1ラインずつ併せて3ラインの範囲をカバーした波形になっている。垂直同期検出回路53内では、タイミングゲート信号52の期間のみ再生色信号48における、ペデスタル電位より高い電位を検出するように動作することで、再生色信号の映像信号成分で誤検出することなくVパルス54を検出する。
【0033】位相制御回路55では、再生輝度信号から分離された垂直同期信号と再生色信号から検出されたVパルスとが所定の位相関係になるように制御することによって、再生輝度信号と再生色信号の位相ずれをなくすようにし、その結果、色ずれをなくしている。
【0034】以上の様に、本実施例においては、タイミングゲート信号を用いることにより、垂直同期情報を再生色信号から確実に得ることができ、それを基に色信号の再生位相を輝度信号の再生位相に合わせることが出来る。
【0035】なお、以上の本実施例では、ゲート信号発生回路51において、タイミングゲート信号52を再生輝度信号44の垂直同期信号50を基準として得ているが、このタイミングゲート信号は、再生色信号のVパルスが含まれている特定ラインを含む垂直帰線期間以内の範囲で発生すればよいため、ヘッドを切り換えるヘッドスイッチ信号を基準として得るようにしてもよい。
【0036】また、タイミングゲート信号の期間については、図4の場合は3ラインとなっているが、これが狭すぎるとヘッドの取り付けばらつきやジッターによる変動を吸収しきれなくなり、逆に広すぎると再生色信号の映像信号成分によって誤検出しやすくなる。従ってタイミングゲート信号の期間は、ほぼ垂直ブランキング期間に近い20ライン以下が適当である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、垂直同期情報を色信号に付加して記録することにより、再生時に、輝度信号の垂直同期信号と色信号の垂直同期情報とのタイミングを合わせることができるため、シリンダ回転の位相変動や取り付け位置のばらつきによる垂直方向の色ずれが無くなるというすぐれた効果を得ることができる。




 

 


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