JPH08149507A - 映像信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＥＤＴＶ−II信号の上下無画部補強信号を復
調し色差信号として記録することにより、ＥＤＴＶ−II
信号に対応していない現行ＮＴＳＣ信号用の再生装置を
用いても両立性を保つこと。 【構成】 本発明の映像信号記録装置は輝度信号と色副
搬送波で変調された色信号（搬送色信号）が多重された
主画部と、色副搬送波で変調された補強信号（変調補強
信号）が多重された無画部から成るレターボックス形式
の映像信号を入力し、前記映像信号の主画部から輝度信
号と搬送色信号とを分離する手段と、前記分離手段で分
離された搬送色信号および前記映像信号の変調補強信号
を搬送色信号として色復調し２種類の色差信号として記
録する手段と、前記分離手段で分離された輝度信号およ
び前記映像信号の無画部に相当する位置に所定の値を設
定した信号を輝度信号として記録する手段とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は上下無画部に補強信号が
多重されたレターボックス形式のワイドテレビジョン信
号から、輝度信号と色差信号を分離しコンポーネント記
録する場合の映像信号記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年新しいテレビジョン信号として、現
行ＮＴＳＣ方式と両立性を有しつつ、１６：９のワイド
アスペクト映像が伝送できる第２世代ＥＤＴＶ−II信号
（以下、ＥＤＴＶ信号と記す）の実用化が進められてい
る。このＥＤＴＶ信号はコンポジット信号であるため、
コンポーネント信号を扱う機器、例えばコンポーネント
記録方式のディジタルＶＴＲに入力する場合には、コン
ポジット信号を輝度信号と色差信号に分離して入力する
必要があり、その信号処理方式として本出願人が出願し
た特願平５−１８３８４号がある。この技術について以
下に説明する。

【０００３】図５は従来のディジタル記録を用いたＥＤ
ＴＶ信号を記録装置の構成を示したブロック図である。

【０００４】図５において、入力端子１から入力された
アナログＥＤＴＶ信号は、Ａ／Ｄ変換回路２でディジタ
ル信号に変換される。入力されるＥＤＴＶ信号はコンポ
ジット信号であり、ＹＣ分離回路３ではディジタル化さ
れたＥＤＴＶ信号から輝度信号と搬送色信号を分離す
る。ここで、ＹＣ分離回路３における処理で遅延が発生
するため、遅延回路４でＹＣ分離回路３の処理時間分Ｅ
ＤＴＶ信号を遅延させ、る。スイッチ５は、上下無画部
と主画部て出力する信号の切り換えを行い、上下無画部
についてはスイッチ５をａ側にして遅延回路４で遅延さ
れたＥＤＴＶ信号１００を選択し、主画部についてはス
イッチ５をｂ側にとしてＹＣ分離回路３で分離された輝
度信号１０１（Ｙ）を選択する。したがって補強信号で
構成された上下無画部はＹＣ分離処理は行われず補強信
号はそのまま輝度信号として選択され、輝度信号に搬送
色信号が多重された主画部については通常のＹＣ分離処
理によって分離された輝度信号が選択される。

【０００５】同様の切り換えは搬送色信号についても行
われ、搬送色信号が多重されていない上下無画部につい
てはスイッチ６をａ側として、固定値設定回路７で設定
された固定値を搬送色信号として選択し、主画部につい
てはスイッチ６をｂ側にしてＹＣ分離回路３で分離され
た搬送色信号１０２を選択する。次にスイッチ６で選択
された搬送色信号を色復調回路８でベースバンドに復調
し２つの色差信号１０３（Ｒ−Ｙ）、１０４（Ｂ−Ｙ）
を得る。

【０００６】以上の処理によって得られたコンポーネン
ト信号１０１，１０３，１０４は、高能率符号化回路９
に入力され、視覚的に大きな劣化がないようにデータを
圧縮して符号化される。その後、圧縮されたデータに対
して誤り訂正符号化回路１０で誤り訂正符号用パリティ
が付加され、記録処理回路１１でチャネルコーディング
等の記録処理が行われ磁気テープ１２にディジタルデー
タが記録される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成で
は以下に示す課題があった。

【０００８】まず上下無画部の補強信号を輝度信号とし
て記録した場合、色副搬送波で変調されているために、
この信号を直交変換による高能率符号化を行うと、高域
の係数が大きなエネルギーを持つため符号化効率が大き
く低下し、デコード時に大きな画質劣化をもたらすとい
う問題点があった。

【０００９】上記問題点を解決するために変調されてい
る上下無画部の補強信号を復調して記録する方法が考え
られる。この場合、補強信号はベースバンドに戻されて
いるため直交変換後の高域成分は小さくなるので、符号
化効率を向上させることができる。しかしながらこの方
法で記録された補強信号をＥＤＴＶ信号に対応していな
い従来方式の再生装置で再生し、アスペクト比４：３の
従来方式のテレビジョンで見た場合、上下無画部が輝度
信号として記録されているため、その部分がちらつき、
妨害となってしまう問題点があった。

【００１０】本発明はかかる従来技術の問題点を鑑み、
本発明によって記録されたテープをＥＤＴＶ信号に対応
していない再生装置で再生した場合に無画部の妨害が小
さくなるようなＥＤＴＶ信号対応の映像信号記録装置を
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明上記問題点を鑑
み、第１の発明は、輝度信号と色副搬送波で変調された
色信号（搬送色信号）が多重された主画部と、色副搬送
波で変調された補強信号（変調補強信号）が多重された
無画部から成るレターボックス形式の映像信号を入力
し、前記映像信号の主画部から輝度信号と搬送色信号と
を分離する手段と、前記分離手段で分離された搬送色信
号および前記映像信号の変調補強信号を搬送色信号とし
て色復調し２種類の色差信号として記録する手段と、前
記分離手段で分離された輝度信号および前記映像信号の
無画部に相当する位置に所定の値を設定した信号を輝度
信号として記録する手段とを備えている。

【００１２】第２の発明は、輝度信号と色副搬送波で変
調された色信号（搬送色信号）が多重された主画部と、
色副搬送波で変調された補強信号（変調補強信号）が多
重された無画部から成るレターボックス形式の映像信号
を入力し、前記映像信号の主画部から輝度信号と搬送色
信号とを分離する手段と、前記分離手段で分離された搬
送色信号を色復調して２種類の色差信号を得る手段と、
前記映像信号の変調補強信号を復調してベースバンド補
強信号を得る手段と、前記ベースバンド補強信号を時間
軸伸張し２チャンネルに分割する手段と、前記色復調に
よって得た２種類の色差信号および前記２チャンネルの
ベースバンド補強信号を色差信号として記録する手段
と、前記分離手段で得た輝度信号および前記映像信号の
無画部に相当する位置に所定の値を設定した信号を輝度
信号として記録する手段とを備えている。

【００１３】第３の発明では、前記映像信号の変調補強
信号の信号振幅をｋ倍（ｋ：実数）に拡大して記録する
手段を備えている。

【００１４】第４の発明では、前記映像信号をブロック
毎にデータ圧縮を行う高能率符号化手段と、前記高能率
符号化手段で前記映像信号の主画部データの圧縮率を制
御する制御信号を出力する第１の圧縮率制御手段と、前
記高能率符号化手段で前記映像信号の無画部データの圧
縮率を制御する制御信号を出力する第２の圧縮率制御手
段とを備えている。

【００１５】第５の発明では、前記第２の圧縮制御手段
における前記映像信号の無画部の変調補強信号に対する
圧縮率を、第１の圧縮率制御手段における前記映像信号
の主画部に多重された色差信号に対する圧縮率より小さ
くするように制御する手段を備えている。

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成により、上下無画部の変
調補強信号はベースバンドに戻されて色差信号として記
録され、その部分の輝度信号については所定の固定値が
記録されるので、この信号が記録されたテープをＥＤＴ
Ｖ信号に対応していないコンポーネント記録方式の再生
装置で再生しコンポジット信号にエンコードして出力し
た場合においても無画部の妨害を非常に目立ちにくくす
ることができる。また妨害が目立たない範囲において補
強信号の振幅レベルを拡大したり、ＥＤＴＶ信号記録時
に補強信号の圧縮率を小さくすることにより、圧縮によ
る無画部補強信号の量子化歪みを低減できるのでデコー
ド時の圧縮による画質劣化を抑制することが可能とな
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１８】図１は本発明による一実施例の映像信号記
録装置の構成を示したブロック図である。

【００１９】入力端子１から入力されたＥＤＴＶ信号は
Ａ／Ｄ変換回路２でディジタル信号に変換される。ＹＣ
分離回路３ではディジタル化されたＥＤＴＶ信号から輝
度信号１０１と搬送色信号１０２に分離される。

【００２０】またＥＤＴＶ信号はＹＣ分離回路３の出力
タイミングに合わせるために遅延回路４で遅延される。

【００２１】スイッチ５および６は上下無画部と主画部
とで出力する信号を切り換えを行う。搬送色信号に関し
ては、上下無画部ではスイッチ５をａ側にしてＥＤＴＶ
信号の変調補強信号１００を出力し、主画部ではスイッ
チ５をｂ側にしてＹＣ分離回路の搬送色信号１０２を選
択し出力する。

【００２２】同様の切り換えは輝度信号に関しても行
う。変調補強信号が多重されていた上下無画部について
はスイッチ６をａ側にして値設定回路７で設定された所
定の固定値、例えばペデスタルレベルを出力し、主画部
についてはスイッチ６をｂ側にしてＹＣ分離回路３の輝
度信号１０１を選択し出力する。

【００２３】図２はスイッチ５，６の動作および選択さ
れる信号を示した１フィールド分のタイミング図であ
る。まず上下主画部に相当する２３〜５２ラインおよび
２３３〜２６２インについては、スイッチ７〜９はそれ
ぞれａ側として変調補強信号および固定値を選択し、主
画部に相当する５３〜２３２ラインについてはＹＣ分離
回路３から出力された輝度信号および搬送色信号が出力
される。

【００２４】次にスイッチ５の出力については搬送色信
号として色復調が行われ、色差信号１０３（Ｒ−Ｙ），
１０４（Ｂ−Ｙ）が出力される。このとき無画部の補強
信号は色副搬送波のＱ軸で変調された信号であるため、
復調されたベースバンド補強信号は色差信号それぞれの
Ｒ−Ｙ軸、Ｂ−Ｙ軸に対する成分に分解され出力され
る。図３にその位相関係を示す。ただし、図３はベース
バンド補強信号が直流に近い周波数で変化している場合
の例である。またスイッチ６の出力はそのまま輝度信号
１０５（Ｙ）として出力される。図４に各コンポーネン
ト信号の構成を示す。

【００２５】以上の処理によって得られたコンポーネン
ト信号１０３，１０４，１０５は高能率符号化回路９で
高能率符号化処理が行われる。映像信号を高能率符号化
処理する方法として例えば直交変換符号化が挙げられ
る。直交変換では画素を複数個集めてブロック化し、、
ブロック単位で変換を行い得られた係数を量子化し可変
長符号化を行うことによって効率的にデータ圧縮を行う
ことが可能である。直交変換符号化は上下無画部、主画
部に対して同様に行われるため、補強信号に符号化によ
る歪みが発生するが、ＹＣ分離回路３で処理による歪み
が発生しないため主画部に対して劣化は小さい。また主
画部に対応する位置の輝度信号はすべて同一の固定値が
挿入されているため、直交変換を行うと変換後の成分は
ＤＣ成分のみとなり符号化効率が向上する。

【００２６】その後の処理は従来例と同様に符号化され
た映像データは誤り訂正符号化回路１０でパリティが付
加され、さらに記録処理回路１１で記録に適したチャネ
ルコーディング等の処理が施されて磁気テープ１２に記
録される。

【００２７】上記のように記録されたテープをＥＤＴＶ
信号に対応していないコンポーネント方式の再生装置で
再生した場合、記録されているコンポーネント信号はテ
レビジョンに接続するため再びコンポジット信号形式に
エンコードされるので、ベースバンド補強信号は色副搬
送波のＱ軸で変調された信号に復元されるため妨害は発
生しない。したがって現行方式との両立性を保ってＥＤ
ＴＶ信号を記録することが可能となる。

【００２８】ただし本実施例の場合は色差信号の記録周
波数帯域が補強信号の周波数帯域３ＭＨｚが確保されて
いる必要があり、帯域がこれよりも狭い場合はＥＤＴＶ
信号デコード時の画質が劣化してしまう。

【００２９】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。第２の実施例は色差信号の記録周波数帯域が狭くな
った場合の実施例である。本実施例では色差信号の記録
帯域は１．５ＭＨｚで第１の実施例の２分の１である。

【００３０】図６は第２の実施例における回路構成を示
すブロック図である。図６において入力端子１から入力
されたＥＤＴＶ信号はＡ／Ｄ変換回路２でディジタル信
号に変換される。ＹＣ分離回路３ではディジタル化され
たＥＤＴＶ信号から輝度信号１０１と搬送色信号１０２
に分離される。搬送色信号１０２は色復調回路８で色復
調され軸変換されて２種類の色差信号２００（Ｒ−
Ｙ）、２０１（Ｂ−Ｙ）として出力される。

【００３１】一方、ＥＤＴＶ信号はＹＣ分離回路３の出
力タイミングに合わせるために遅延回路４で遅延された
後、復調回路１３で色副搬送波のＱ軸で復調される。し
たがってＥＤＴＶ信号無画部の変調補強信号はベースバ
ンド補強信号２０２に戻される。そして時間軸伸張チャ
ンネル分割回路１４でベースバンド補強信号２０２は時
間軸で２倍伸張され、２チャンネルのベースバンド補強
信号２０３（ＣＨ１）、２０４（ＣＨ２）として出力さ
れる。本実施例ではベースバンド補強信号２０２を水平
ラインで前後に分割しそれぞれ時間軸を２倍に伸張し
た。したがって、周波数帯域３ＭＨｚのベースバンド補
強信号は、時間軸伸張チャンネル分割回路１４で帯域
１．５ＭＨｚの２種類のベースバンド補強信号に変換さ
れたことになる。

【００３２】次にスイッチ１５および１６で上記２種類
のベースバンド補強信号２０３、２０４と色差信号２０
０、２０１を上下無画部と主画部とで出力する信号を切
り換える。上下無画部についてはスイッチ１５、１６を
ａ側にしてベースバンド補強信号２０３、２０４を出力
し、主画部についてはスイッチ１５、１６をｂ側にして
色復調回路８の色差信号２００、２０１を選択する。

【００３３】同様の切り換えは輝度信号に関しても行
う。変調補強信号が多重されていた上下無画部について
はスイッチ６をａ側にして値設定回路７で設定された所
定の固定値、例えばペデスタルレベルを設定し、主画部
についてはスイッチ６をｂ側にしてＹＣ分離回路３の輝
度信号を選択し出力する。

【００３４】図７に以上の処理によって得られたコンポ
ーネント信号２０５、２０６、２０７の構成を示す。

【００３５】その後、図７に示したコンポーネント信号
２０５、２０６、２０７は高能率符号化回路９に入力さ
れ、以下の処理は第１の実施例と同様に行われる。

【００３６】第２の実施例では、ＥＤＴＶ信号の上下無
画部の変調補強信号がベースバンドに復調され２分割さ
れて色差信号として記録されている。したがって第１の
実施例で説明したように、この信号が記録されたテープ
を従来方式の再生装置で再生した場合に、無画部の妨害
は輝度信号が黒レベルであるため目立たず、許容レベル
以下である。

【００３７】次に第３の実施例について説明する。画像
データの圧縮を行なった場合、視覚的に輝度信号の劣化
がまず目立つために、輝度信号を色差信号よりも優先的
に、また色差信号においてはＲ−ＹをＢ−Ｙよりも優先
的に符号割り付けが行われ、色差信号の圧縮率が高くな
る。したがって第１および第２の実施例のように補強信
号を色差信号として記録すると、輝度信号として記録し
た場合よりも圧縮による量子化歪みが大きくなってしま
う問題が生じてしまう。そこで第３の実施例では２通り
の方法によってその対策を講じている。

【００３８】図８は第３の実施例の回路構成を示すブロ
ック図である。基本的な信号処理の流れは図６と同じで
ある。異なるのは振幅拡大回路１７が追加されている点
と、スイッチ１８、主画部圧縮率制御回路１９、無画部
圧縮率制御回路２０が追加されている点である。

【００３９】まず第１の方法について説明する。復調回
路１３で復調されたベースバンド補強信号はＥＤＴＶ信
号の規格上±１５ＩＲＥの信号振幅であるが、前述の実
施例においては十分許容限に収まるレベルの妨害である
ため、実用上もっと信号レベルを上げても問題ないこと
が本出願人の実験で確認されている。そこで本実施例に
おいては、復調回路１３の出力であるベースバンド補強
信号２０２を振幅拡大回路１７で振幅レベルを２倍（ｋ
＝２）に上げて処理を行なっている。この処理を追加す
ることにより、圧縮による量子化歪みをより低減するこ
とができる。ただし本実施例で記録されたテープを再生
し、デコードする場合にはデータ伸張後に振幅レベルを
１／２倍にする必要がある。ここではｋ＝２としたが、
妨害が許容限に収まるレベルであれば任意の倍率にして
よい。

【００４０】また第２の方法として主画部と無画部で圧
縮率を切り換える方法がある。スイッチ１８は無画部で
はａ側を、主画部ではｂ側を選択する。そして主画部の
信号に対しては、主画部圧縮率制御回路１９によって高
能率符号化回路９を制御し、従来通りの圧縮率制御が行
なわれる。また無画部においては、無画部圧縮率制御回
路２０によって高能率符号化回路９が制御され、より補
強信号の圧縮率が低くなるように圧縮率制御が行なわれ
る。この場合の圧縮率制御方法については、高能率符号
化回路９に入力される色差信号２０５、２０６に対して
は、無画部の圧縮率が主画部の圧縮率よりも低くなるよ
う符号化処理が行なわれる。また輝度信号２０７に対し
ては、無画部の圧縮率を主画部の圧縮率よりも高くする
ように処理が行なわれる。その理由は、無画部の輝度信
号２０７には固定値が入力されているため直交変換後の
ＡＣ成分は発生しないので、符号量の多くを無画部の色
差信号２０５、２０６すなわち２チャンネル化されたベ
ースバンド補強信号に割り当てることができるためであ
る。

【００４１】また、本実施例では無画部の補強信号は２
チャンネルに分割されているため、チャンネル間で圧縮
率に違いが生じないようにするのが望ましい。したがっ
て、無画部圧縮率制御回路２０においては、２種類の色
差信号２０５、２０６に対しては同じ圧縮率制御を行な
っている。

【００４２】このように無画部において色差信号２０
５、２０６（２チャンネル化されたベースバンド補強信
号）が優先的に高能率符号化が行われるような信号処理
を行う。その結果、色差信号として処理されている補強
信号の量子化歪みは、主画部の色差信号と同様に処理さ
れる場合よりも大幅に低減することができる。

【００４３】第３の実施例においては上記の２つの方式
を併用した例を示したが、これらの信号処理はそれぞれ
独立に量子化歪みを低減する効果があり、単独で用いて
もよいのはいうまでもない。また、本実施例を第１の実
施例に適用しても同様の効果が得られるのは明らかであ
る。

【００４４】さらに本発明がＥＤＴＶ信号に類似したＰ
ＡＬｐｌｕｓ信号に適用できるのはいうまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
下無画部に補強信号が多重されたレターボックス形式の
ＥＤＴＶ信号をコンポーネント化して記録した場合にお
いて、再度コンポジット信号にエンコードして出力して
も無画部の妨害は目立たない。

【００４６】本発明は上記した構成により、本発明によ
って記録されたテープをＥＤＴＶ信号に対応していない
コンポーネント記録方式の再生装置で再生しコンポジッ
ト信号にエンコードして出力した場合においても無画部
の妨害を非常に目立ちにくくすることができる。また無
画部補強信号の振幅レベルを拡大したり、主画部と無画
部で圧縮率制御を切り換えて補強信号を優先的に符号化
することにより、圧縮による無画部補強信号の量子化歪
みを低減できるのでデコード時の画質劣化をより抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における回路構成を示す
ブロック図

【図２】本発明の第１の実施例におけるスイッチ５、６
の動作および選択される信号を示した１フィールド分の
タイミング図

【図３】本発明の第１の実施例における無画部補強信号
を色復調した場合の位相関係を示したグラフ

【図４】本発明の第１の実施例におけるコンポーネント
信号の構成図

【図５】従来例における回路構成を示すブロック図

【図６】本発明の第２の実施例における回路構成を示す
ブロック図

【図７】本発明の第２の実施例におけるコンポーネント
信号の構成図

【図８】本発明の第３の実施例における回路構成を示す
ブロック図

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ Ａ／Ｄ変換回路 ３ Ｙ／Ｃ分離回路 ４ 遅延回路 ５、６ スイッチ ７ 値設定回路 ８ 色復調回路 ９ 高能率符号化回路 １０ 誤り訂正符号化回路 １１ 記録処理回路 １２ 磁気テープ １３ 復調回路 １４ 時間軸伸張チャンネル分割回路 １５、１６ スイッチ １７ 振幅拡大回路 １８ スイッチ １９ 主画部圧縮率制御回路 ２０ 無画部圧縮率制御回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】輝度信号と色副搬送波で変調された色信号
   （搬送色信号）が多重された主画部と、色副搬送波で変
   調された補強信号（変調補強信号）が多重された無画部
   から成るレターボックス形式の映像信号を入力し、前記
   映像信号の主画部から輝度信号と搬送色信号とを分離す
   る手段と、前記分離手段で分離された搬送色信号および
   前記映像信号の変調補強信号を搬送色信号として色復調
   し２種類の色差信号として記録する手段と、前記分離手
   段で分離された輝度信号および前記映像信号の無画部に
   相当する位置に所定の値を設定した信号を輝度信号とし
   て記録する手段とを備えたことを特徴とする映像信号記
   録装置。
2. 【請求項２】輝度信号と色副搬送波で変調された色信号
   （搬送色信号）が多重された主画部と、色副搬送波で変
   調された補強信号（変調補強信号）が多重された無画部
   から成るレターボックス形式の映像信号を入力し、前記
   映像信号の主画部から輝度信号と搬送色信号とを分離す
   る手段と、前記分離手段で分離された搬送色信号を色復
   調して２種類の色差信号を得る手段と、前記映像信号の
   変調補強信号を復調してベースバンド補強信号を得る手
   段と、前記ベースバンド補強信号を時間軸伸張し２チャ
   ンネルに分割する手段と、前記色復調によって得た２種
   類の色差信号および前記２チャンネルのベースバンド補
   強信号を色差信号として記録する手段と、前記分離手段
   で得た輝度信号および前記映像信号の無画部に相当する
   位置に所定の値を設定した信号を輝度信号として記録す
   る手段とを備えたことを特徴とする映像信号記録装置。
3. 【請求項３】前記映像信号の変調補強信号の信号振幅を
   ｋ倍（ｋ：実数）に拡大して記録する手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１または２記載の映像信号記録装
   置。
4. 【請求項４】前記映像信号をブロック毎にデータ圧縮を
   行う高能率符号化手段と、前記高能率符号化手段で前記
   映像信号の主画部データの圧縮率を制御する制御信号を
   出力する第１の圧縮率制御手段と、前記高能率符号化手
   段で前記映像信号の無画部データの圧縮率を制御する制
   御信号を出力する第２の圧縮率制御手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１または２記載の映像信号記録装
   置。
5. 【請求項５】前記第２の圧縮制御手段における前記映像
   信号の無画部の変調補強信号に対する圧縮率を、第１の
   圧縮率制御手段における前記映像信号の主画部に多重さ
   れた色差信号に対する圧縮率より小さくするように制御
   することを特徴とする請求項４記載の映像信号処理装
   置。