JPS6318915B2

JPS6318915B2 -

Info

Publication number: JPS6318915B2
Application number: JP55056864A
Authority: JP
Inventors: Chojuro Yamamitsu; Katsuhiko Yamamoto; Kunio Sekimoto; Kozo Kurashina
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1988-04-20
Also published as: JPS56153896A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はカラー映像信号の記録再生装置に関
し、放送用のニユース取材などに適しうる高品質
な再生画像を小形軽量の記録再生装置で達成する
と共に、特に、そのダビング画質の劣化がはなは
だ少ない装置を提供するものである。

従来、カラー映像信号の磁気記録再生装置（以
下VTRと称す）の主流は回転ヘツドでテープに
斜めに映像トラツクを形成するヘリカルスキヤン
形である。特に家庭用VTRでは、放送用に比べ
ると画質をある程度犠牲にし、そのかわりテープ
消費量を大幅に少なくした小形でしかも高密度記
録がなされている。例えばVHS方式VTRでは直
径62mmの回転シリンダに互に180゜の回転角を有す
るように配置された２つのビデオヘツドでカラー
映像信号を1/2インチ（12.65mm）幅のテープに対
し斜めに記録されている。又放送用VTRにおい
ては、ニユース取材（ENG）ポータブルVTRと
して、従来2″VTRや1″VTRが使われていたが装
置が大きく、重いため、小形軽量化が切望され、
工業用に開発された3/4インチＵ規格VTRも最近
ニユース取材用にかなり使用されるようになつ
た。この3/4インチＵ規格VTRはシリンダ径110
mm、テープ幅3/4インチ（18.98mm）であるため、
小形化にも限度があり、さらに映像信号の記録方
法として、カラー映像信号から輝度信号（約3M
Hz帯域）と色信号（約±500KHz帯域）を分離し、
分離された輝度信号を周波数の高域側で周波数変
調し、その低域を除去して、前記色信号を低域周
波数に変換した信号と重畳して、第１図に示すよ
うなスペクトラムで記録する方法を用いるため、
輝度信号や色信号帯域が制限され、通常再生輝度
信号帯は3MHzで約−6dB、色信号帯域は副搬送
波周波数から500KHz離れた点で約−6dB程度で
ある。さらにこのような記録方法では、信号が振
幅と位相をもつた情報で記録されるため、VTR
の時間軸変動の影響を受け、カラーモニタ上で色
相むらや飽和度むらが発生するなどの問題があ
り、画質としても放送用として十分でない。さら
に、ENGシステムでは第２図に示すように何回
かのダビングが行なわれる。すなわち、第２図に
おいて、５０はカラーカメラとポータブルVTR
が一体化して示してある。このポータブルVTR
５０でニユース取材が行なわれ、取材されたテー
プ５１は５２のスタジオVTR１で再生され、そ
の再生信号は必要な期間だけ５３のスタジオ
VTR２に記録される。いわゆる電子編集による
ダビングが行なわれる。第２図には図示しない
が、このような手法が何回か行なわれたのち、時
間軸補正器５４により、時間軸変動を除去して、
放送局のカラー映像信号を得るように構成され
る。そのため、前述したように、帯域制限の多い
３／４インチＵ規格VTRのダビング画質は、解像度
が低くなり、ぼけた画質であり、色信号帯域のせ
まさからくる色にじみ、さらには、色相むらや色
飽和度むらが多くなる欠点があつた。

以上のような点に鑑み、本発明は、放送用のニ
ユース取材などに適しうる高品質な再生画像を得
る方式を提供し、特にその方式におけるダビング
画質の劣化の非常に少ないダビング方式を提供す
る。

本発明によれば前述したVHS方式VTRと同程
度かそれ以下の大きさのシリンダ径およびカセツ
トでも高品質の画像と良好なダビング特性を得る
ことができ、従来のENG用VTRに比べ小形軽量
にすることができる。

以下本発明の詳細な説明を行なう。

第３図は本発明によるシリンダ上でのヘツド配
置、第４図にそのヘツドの前面図、第５図に記録
パターンの一例、第６図に本発明の一実施例のブ
ロツク図を示す。

第３図、第４図において、Ａ，A′、およびＢ，
B′はシリンダ円周上で互いに同じ高さで180゜角間
隔に配置された２組のヘツドを表てしている。

このヘツドＡ，Ｂにより、第５図の映像トラツ
クT_A，T_Bが形成され、ヘツドA′，B′により映像
トラツクT_A′，T_B′が形成され、これが交互に映
像トラツクを形成する。第４図で、T_A，T_Bはそ
れぞれＡ，A′、Ｂ，B′ヘツドのトラツク幅を、
T_Pはトラツクピツチを、T_Sはスペースを表わす。
今、シリンダの直径、回転数、ｘ，ｙの値、T_A，
T_B，T_Sの値、テープ速度、テープと記録軌跡の
成す角度を適切に定めると第５図のような記録パ
ターンとなる。一例を上げると、T_A＞T_Bに設定
し、VHS方式VTRと同程度の径のシリンダを有
し、VHSカセツトで約20分の記録が可能なVTR
を構成することができる。

さて本発明による高品質を得る記録再生方式の
一実施例を第６図に示し詳細な説明を行なう。第
６図において、１は輝度信号入力端である。２は
色信号の色差入力端。例えばＲ−Ｙ信号又はＩ信
号である。以下Ｉ信号として説明する。３は色信
号のもう一つの色差信号入力端。例えばＢ−Ｙ信
号又はＱ信号である。以下Ｑ信号として説明す
る。各信号入力端１，２，３は第２図のニユース
取材用ポータブルVTR内のカラーカメラの出力
に相当し、広帯域の輝度信号、Ｉ信号、Ｑ信号で
ある。

さて、この輝度信号入力端１からの輝度信号は
例えば4MHzの帯域に制限する低域３波器４によ
り帯域制限されたのち、図示していないが分離さ
れた輝度信号をクランプする回路、高域周波数成
分を強調するエンフアシス回路、記録可能な最高
周波数に相当するレベルに信号をクリツプする回
路を通過させ次のFM変調器７により例えば4.4〜
6.0MHzの周波数偏移をもつようにFM変調され、
記録増幅器１０で増幅された後、ビデオヘツド１
５により第７図イに示すようなスペクトラムで記
録媒体に記録される。

一方色差信号入力端２からのＩ信号は、例えば
1MHzの帯域をもつ低域ろ波器５により帯域制限
され、前述の輝度信号と同様のクランプ回路、エ
ンフアシス回路、クリツプ回路などを通過したの
ち、FM変調器８で例えば周波数偏移が５〜6M
HzとなるようにFM変調され、帯域ろ波器１１で
約3MHz〜8MHzに帯域制限され加算器１３に導か
れる。

さらに、もう一つの色差信号入力端３からのＱ
信号は例えば0.5MHzの帯域をもつ低域ろ波器６
により、帯域制限され、前述の輝度信号と同様の
クランプ回路、エンフアシス回路、クリツプ回路
などを通過したのち、FM変調器９で例えば周波
数偏移が0.75MHz〜1.25MHzとなるようにFM変
調さ、低域ろ波器１２で約2MHzにして加算器１
３でFMI信号と加算され、記録増幅器１４で増
幅され、ビデオヘツド１６により第７図ロに示す
ようなスペクトラムで記録媒体に記録される。

前記輝度信号用ビデオヘツド１５とは第３図
Ａ，A′ヘツドであり、前色信号用ビデオヘツド
１６とは第３図Ｂ，B′ヘツドである。このよう
に記録すれば、輝度信号のトラツク幅を大きくで
き、かつ色信号を重畳させないため、高Ｓ／Ｎ、
高解像度の再生画を得ることができる。又色信号
のトラツク幅は狭いが、帯域が輝度信号に対しＩ
信号が約1/4、Ｑ信号が約1/8程度であり、それだ
けFM変調に起因する三角ノイズも少なくなり高
Ｓ／Ｎの再生色信号を得ることができる。

再生においては、ビデオヘツド１５より再生さ
れたFM変調輝度信号は前置増幅器１７で増幅さ
れ、図示していないが、ビデオヘツドの当たりむ
らの振幅変動をリミツタ回路で除去し、FM変調
器１８と約4MHz帯域の低域ろ波器１９により再
生輝度信号が得られる。一方ビデオヘツド１６よ
り再生された色信号は前置増幅器２１で増幅さ
れ、帯域ろ波器２２と低域ろ波器２３に導かれ、
FM変調Ｉ信号とFM変調Ｑ信号が分離される。
この２信号はそれぞれ前記輝度信号と同様のリミ
ツタ回路を通過し、FM変調器２４と２５、及び
低域ろ波器２６と２７で、FM復調された再生Ｉ
信号、再生Ｑ信号が得られる。この得られた再生
Ｉ信号、再生Ｑ信号及び再生輝度信号は時間タイ
ミングが一致するように、タイミング調整用遅延
器２８，２０でタイミングが調整され、NTSCエ
ンコーダ３０に接続される。本発明第３図又は第
４図に示したように、輝度信号と色信号が別々の
ヘツドで記録されるので、再生時にうける時間軸
変動が輝度信号と色信号間で異なる問題がある。
これを解決するのに、前記NTSCエンコーダ３０
において、Ｉ信号とＱ信号を直角二相変調する手
段と、この直角二相変調された信号に前記再生輝
度信号を重畳する手段と、さらに、前記直角二相
変調するのに使用する副搬送周波数_SC（NTSCで
は3.58MHz）を従来のエンコーダで使用される水
晶発振器ではなく、再生輝度信号の少なくとも水
平同期信号に位相同期した_SCを作成した信号で
変調する手段とを用いることにより、再生輝度信
号の時間軸変動に再生色信号を同期づける。この
ようにして、現在のカラーテレビジヨン信号と同
様に輝度信号と色信号が約4MHzの帯域内で周波
数インターリーブされ、時間軸変動を持つたカラ
ー映像信号がVTR出力端３１に得られる。この
出力端３１の信号は例えば、現在１インチや２イ
ンチVTRなどのダイレクトFM記録再生方式の
時間軸変動を除去する装置として使われている第
２図５のTBCで安定なカラー映像信号が得られ
る。

又、前記時間タイミングが一致した輝度信号、
Ｉ信号、Ｑ信号は、別のVTR出力端、すなわち
ダビング用出力端２９に接続される。

このように、第２図、第３図、第６図の方法に
より記録再生を行なうと次のような利点が生じ
る。

輝度信号において、帯域制限を受ける部分は第
６図低域ろ波器４と１９であるがその帯域は約
4MHzであり実質上帯域制限されないことになる。
さらにFM変調後の電磁変換系の帯域について
は、第７図イからわかるように、例えば輝度信号
のペデスタルに相当する周波数からの帯域Ｘは
4MHz以上あり帯域の制限を受けない。さらにト
ラツク幅を広くして記録できるので高Ｓ／Ｎが確
保できる。それゆえ、高解像度、高Ｓ／Ｎの再生
輝度信号が得られる。

色信号においては、色差信号をFM変調してい
るため、帯域が輝度信号よりはるかに狭いのでト
ラツク幅を狭くても高Ｓ／Ｎ（例えば前述した
VHS方式VTRでも50dB以上）が確保でき、記
録媒体に記録する際、振幅と位相を含まない状態
で記録するため、色信号の飽和度むらや色相むら
がない。

この色信号記録のように２つの色差信号を１チ
ヤンネルに重畳して２周波記録を行なう場合、テ
ープヘツド系のヒステリシス特性に起因する３次
歪が問題となる。その成分は、Ｑ信号の搬送周波
数を_Q，Ｉ信号の搬送周波数を_Iとすると、3_Q
と_I±2_Qとしてあらわれる。このような成分が
ＩやＱの帯域内に存在すると、FM復調されたＩ
又はＱ信号にビート妨害としてあらわれる。しか
し、これらの成分はここでは説明を省略するが、
第７図ロのスペクトラム配置にし、さらに再生時
第６図、帯域ろ波器２２、低域ろ波器２３，２
６，２７により帯域外あるいは減衰するように構
成してあるので問題ない。

前記３次歪を考慮すると、低い周波数に配置す
る色差信号FM信号として帯域の狭いものの方が
不要成分が少なくて済みそれゆえ、Ｑ信号のFM
変調波をＩ信号のFM変調波に比べて低い周波数
側にすることが望ましい。

さて、このように記録再生される信号のダビン
グについて述べる。通常ダビングを行なうには
VTR出力端３１の信号が、もう１台のVTRの入
力端に接続されるが、本実施例のような、輝度信
号およびＩ信号、Ｑ信号の色差信号を入力とする
ものでは、一坦NTSCデコーダにより輝度信号、
Ｉ信号、Ｑ信号を分離する必要がある。しかし、
輝度信号分離についてみても、3MHz帯域をもつ
低域ろ波器で輝度信号を分離すると、せつかく高
解度信号を得た意味がない。4MHz帯域の輝度信
号を得ようとすれば、1H（１水平周期）遅延線を
用いたくし形フイルターにより分離できるが垂直
解像度が低下する大きな問題が発生する。色信号
についても同様の問題が発生するうえに、デコー
ドするため、再生されるバースト信号に位相同期
した連続波を作成する際、出力端３１には時間軸
変動をもつているので、それに完全に追従した連
続波を作成することは実質的に困難である問題が
生じる。このような点に鑑み、本発明の要部であ
るダビング時の信号処理について第８図を用いて
説明する。

第８図において、第６図と同一番号は同一の動
作をするものである。３２はVTR１のダビング
に必要な第６図の一部を示したもの。３３はもう
一つのVTR２のダビングに必要な第６図の入力
部付近の詳細図、２９ａ，２９ｂ，２９ｃはは
第６図ダビング出力端２９の輝度信号、Ｉ信号、
Ｑ信号をそれぞれ示している。３４，３５，３６
はVTR２のダビング用信号入力端で、輝度信号、
Ｉ信号、Ｑ信号をそれぞれ示している。スイツチ
３７，３８，３９はそれぞれ輝度信号、Ｉ信号、
Ｑ信号をカメラからの信号とダビング信号を切換
えるスイツチで、図はダビング時の接続を示して
いる。４０，４１，４２，４３は時間タイミング
用遅延器である。

３２のVTR１から再成される時間タイミング
の一致した輝度信号及び色差信号のＩ信号、Ｑ信
号がダビング出力端２９ａ，２９ｂ，２９ｃにそ
れぞれ得られ、２９ａと輝度信号入力端３４，２
９ｂとＩ信号入力端３５，２９ｃとＱ信号入力端
３６がケーブルで接続される。この入力端３４，
３５，３６からの３信号はカメラ、ダビング切換
スイツチ３７，３８，３９を介してダビング時ａ
−ｃ間が導通し、輝度信号はタイミング調整用遅
延器４２を介して、FM変調器７でFM変調され
る。このFM変調された信号は第６図の１０の記
録増幅器に接続される。

Ｉ信号はタイミング調整用遅延器４３を介して
FM変調器８でFM変調される。

Ｑ信号はFM変調器９でFM変調される。

前記タイミング調整用遅延器４２，４３は、ビ
デオヘツド１５，１６により記録する点で、時間
タイミングが一致するように入れたものである。
カメラ、ダビング用切換スイツチ３７，３８，３
９からビデオヘツドまでに着目した場合、時間遅
延が発生するものはＩ信号、Ｑ信号のFM変調器
後の帯域ろ波器１１と低域ろ波器１２があり、通
常は低域ろ波器１２の遅延時間の方が長い。それ
ゆえ、その遅延時間になるように、タイミング調
整用遅延器４３，４２を設置したが、前記帯域ろ
波器１１や低域ろ波器１２に群遅延補正器を入れ
た場合必ずしもこの原理にはあわなくなるが、そ
の場合はタイミング調整用遅延器をビデオヘツド
で記録する状態で一致するように、カメラダビン
グ切換スイツチとFM変調器間に３信号に適当に
配置すればよい。

さらに、必ずしもビデオヘツドで記録する状態
で一致させなくてもよく、ある所定の時間タイミ
ングになるように、タイミング用遅延器を設置し
てもよい。

このような構成にすれば、FM復調され、時間
軸変動をもつた輝度信号、Ｉ信号、Ｑ信号をもう
一台のVTRのFM変調器に入力でき、その間の
画質劣化は全くなくできる。このようなダビング
を何回か行なつたのち、最後のVTRの出力は第
６図NTSCエンコーダ３０のカラー映像信号出力
端３１を用いればよい。又第８図において、カメ
ラ信号を用いる時は、カメラダビング用切換スイ
ツチ３７，３８，３９のｂ−ｃ間が導通する。こ
の場合輝度信号は約4MHzの帯域に低域ろ波器４
で制限され、Ｉ信号は約1MHzに低域ろ波器５で
制限され、Ｑ信号は約0.5MHzに低域ろ波器６で
制限される。それゆえ、Ｑ信号の時間遅延が最も
多いため、その遅延時間にタイミング調整用遅延
器４０と４１であわせている。

このようなダビング方法を用いれば、本発明の
記録再生方式を最も効果的にし、さらにダビング
画質の劣化が非常に少なくなる。

実施例の説明では、色差信号のＩ信号とＱ信号
をそれぞれ周波数変調して多重記録する場合につ
いて述べたが、本発明はこのようなものだけでな
く、例えば、色差信号のＩ信号とＱ信号を時間軸
圧縮した信号を加算した信号を周波数変調して記
録してもよい。

この方法について、第９図を用いて簡単に説明
する。第９図において、n₁，n₂……は各水平ライ
ン番号、I₁，I₂，……はＩ信号のn₁，n₂……水平
ラインの情報、Q₁，Q₂……はＱ信号のn₁，n₂…
…水平ラインの情報を示す。イは各ラインの輝度
信号を、ロは各ラインの例えば帯域1MHzのＩ信
号、ハは各ラインの例えば帯域0.5MHzのＱ信号
を示している。このロとハの信号を例えばCCD
（charge coupled Device）などの電荷転送素子
に書込み、Ｉ信号を2/3Ｈ（Ｈ：１水平走査期間）
の時間で読出し、Ｑ信号を1/3Ｈの時間で読出し
た信号を加算すると、Ｉ信号、Ｑ信号共約1.5M
Hz帯域で、しかもＩ信号、Ｑ信号が時間的に重複
しない時間軸圧縮された１つの色差信号ニを得る
ことができる。このニ信号を１つの搬送波でFM
復調して記録し、再生時FM復調すれば前記ニの
再生色差信号を得ることができる。

この１つの色差信号を時間軸伸長し、記録と逆
の操作をすると、Ｉ信号ロ、Ｑ信号ハを得ること
ができ、このＩ信号、Ｑ信号が第６図３０の
NTSCエンコーダで直角位相変調される。さてこ
のような記録方式のダビングにおいては、前記１
つの再生色差信号、すなわち時間軸圧縮されたま
まの信号をダビング用信号とすれば、色信号のダ
ビングに１本のケーブルで済むし画質劣化のない
ダビング出力となる。又第９図からわかるように
記録時輝度信号に対し、色差信号が1H遅れてい
るのでこれを補償するには、再生時輝度信号を
2H遅らせるか記録時と再生時それぞれ輝度信号
を1H遅らせることにより容易に解決できること
はいうまでもない。

この場合は色信号は１つの周波数変調波で記録
することができるので前述の３次歪の問題はな
い。それ以外の方法でもよい。つまり色信号の色
差信号が記録に適した信号処理が施こされ、１つ
以上の搬送波で周波数変調される手段と、輝度信
号を周波数変調する手段を含み、その再生信号か
ら周波数復調した信号つまり再生輝度信号と再生
色差信号を用いて、次のVTRのダビング入力と
するものである。

又ダビング時には、第８図のように、信号が低
域ろ波器４，５，６を通過しないようにするのが
望ましいが２９ａ，２９ｂ，２９ｃが１，２，３
に接続されて低域ろ波器を通過するようにしても
よい。

以上のように本発明によれば、輝度信号を周波
数変調して記録し、色信号の色差信号を省略する
ことなく１つ以上の搬送波で周波数変換して記録
し、再生することにより、前述のVHS方式VTR
と同程度の大きさのヘツドシリンダで構成して小
形軽量で、輝度信号、色信号ともに高品質の再生
信号を得ることができる。特に、最後の送出時の
み、復調された輝度信号と色差信号をエンコード
してNTSCカラー映像信号として出力し、ダビン
グ時、前記復調されたベースバンドの輝度信号と
色差信号のまま別のVTRの入力信号とすること
によりダビングによる画質劣化を少なくし、良好
なダビング画質が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のVTRの記録信号スペクトラム
の一例を示す図。第２図はENGを説明するシス
テム図。第３図は本発明による映像信号記録再生
装置の一実施例におけるヘツド配置を示す平面
図、第４図は同前面図、第５図は本発明による記
録パターンの一実施例を示す図、第６図は本発明
の記録再生系の基本ブロツク図、第７図は第６図
の要部の記録信号スペクトラムを示す図、第８図
は本発明のダビング方法を説明する図、第９図は
本発明の色信号の他の記録例を示す原理説明図で
ある。１……輝度信号入力端子、２，３……色差信号
入力端子、４，５，６，１２，１９，２３，２
６，２７……低域ろ波器、７，８，９……FM変
調器、１０，１４……記録増幅器、１７，２１…
…前置増幅器、１８，２４，２５……FM復調
器、２８，４０，４１，４２，４３……時間タイ
ミング用遅延器。

Claims

【特許請求の範囲】１輝度信号を周波数変調し、色差信号を利用し
て少なくとも１つ以上の搬送波で周波数変調して
それぞれ記録し、再生時前記周波数変調された信
号をそれぞれ周波数復調し、再生輝度信号、再生
色差信号を得、再生色差信号を用いて直角位相変
調した色信号とし、この色信号と前記再生輝度信
号を重畳した信号をカラー映像信号とする映像信
号記録再生装置において、前記周波数復調された再生輝度信号および再生
色差信号をダビング用信号とすることを特徴とす
る映像信号記録再生装置。２２つの色差信号を周波数の異なる２つの搬送
波で周波数変調し、これらの被変調信号を重畳し
て記録し、再生時、それぞれ周波数復調して、２
つの再生色差信号を得、これらの再生色差信号と
再生輝度信号をダビング用信号とすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の映像信号記
録再生装置。３２つの色差信号をそれぞれ時間軸圧縮し、そ
の時間軸圧縮した２信号を時間的に重複しない関
係で混合して、１つの色差信号に変換し、１つの
搬送波で周波数変調して記録し、再生時周波数復
調された、時間軸圧縮されたままの１つの色差信
号と前記再生輝度信号をダビング用信号とするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の映
像信号記録再生装置。４再生輝度信号および１つ以上の再生色差信号
の時間タイミングが所定の関係になるように設定
された信号をダビング用信号とすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
に記載の映像信号記録再生装置。５映像信号記録再生装置の記録系の周波数変調
するまでの系に切換器が設けられ、ダビング時、
他の映像信号記録再生装置の前記ダビング用信号
が帯域制限されることなく、ビデオヘツドに記録
される状態で所定の時間タイミングになるように
切換えられることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の映像信号記録再生装置。