JPH0792893B2 - 磁気記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダのごとき磁気記録再生装
置、特に映像信号を周波数変調して周波数多重で磁気テ
ープの同一トラックに記録するのに好適な磁気記録方法
に関するものである。

従来の技術 従来の磁気記録装置、たとえば回転ヘッド式ビデオテー
プレコーダ（以下、VTRと呼ぶ）においては、映像信号
を記録するにあたり周波数変調と周波数多重の技術が有
力な手段として用いられている。

例えば家庭用VTRに多用されているカラーアンダー方式
（たとえばナショナルテクニカルレポート Vol.19,No.
3 P206−P214）では、映像信号を輝度信号と搬送色信
号に分離し、輝度信号は周波数変調（FM）し、色信号は
低域変換して第５図に示すような周波数配置により磁気
テープ上のトラックに回転磁気ヘッドを用いて１フィー
ルド毎の信号として記録している。このカラーアンダー
方式は家庭用VTRとして限られた記録帯域を有効に利用
している点などで優れた方法であると言えるが、その性
能を制限する一つの大きな問題点がある。

磁気テープとヘッドよりなる電磁変換系は原点対称な奇
関数で表現できる非直線性をもち３次ひずみをはじめと
する奇数次ひずみを生じる。このような電磁変換系にFM
波と低域変換搬送波を周波数多重した信号を印加すると
両信号間に混変調モアレ成分を発生する。混変調モアレ
成分のうち帯域内で主として問題になる成分は、 f_F±2f_C ……（１） f_F;FMのキャリア周波数 f_C;低域変換色副搬送波の周波数 であり、これはFM復調されると2f_C成分となって輝度信
号に混入し、再生画面に網目状の妨害縞を生じ見苦しい
ものとなる。この妨害を軽減するために、カラーアンダ
ー方式では低域変換色副搬送波の周波数を1/4ラインオ
フセットに選び、FM復調した輝度信号に混入する成分が
1/2ラインオフセットになるようにし、視覚的軽減効果
を利用している。また、輝度信号に混入する2f_C混変調
モアレ成分は、低域変換副搬送波の混合レベルの２乗に
比例することが知られており、実際には再生画面でモア
レ妨害が問題とならないように、低域変換副搬送波の記
録レベルを決めている。カラーアンダー方式における色
信号のS/Nは、この低域変換副搬送波の記録レベルに依
存するため、色信号のS/Nは制限を受けることになる。
このようにFM波と低域変換色信号が周波数多重して記録
されるカラーアンダー方式では、電磁変換系で生じる混
変調モアレ成分が視覚上問題とならない範囲に色信号の
記録レベルを低く選ぶ必要があるため色信号のS/Nが悪
く、カラーアンダー方式の画質上最も大きな問題となっ
ていた。

映像信号のFM周波数多重記録の第２の例として、業務用
VTRなど高画質を狙いとするものがある。（例えばナシ
ョナルテクニカルレポートVol.28,No.3 P59〜75）磁気
テープ上の２トラックを用いて第６図に示すように輝度
信号と色信号を別々のチャネルに記録するもので、輝度
信号はFMして輝度チャネルに、色信号は２つの色差信号
をそれぞれFMして周波数多重で色チャネルに記録する。
この場合、輝度チャネルは輝度信号のみをFM記録するた
め、カラーアンダー方式より広帯域の輝度信号が録再で
きるとともに、色信号との混変調による妨害を受けな
い。また色チャネルは色信号をFM記録するためS/Nの良
い録再ができる特徴がある。しかしながら電磁変換系の
非直線性のため、色チャネルの両FM信号（Ｑ−FM,I−F
M）間に混変調妨害を生じる。そのためＱ−FMとＩ−FM
は適当な周波数間隔を置いて配置しなければならず、ま
た両FM波の記録レベルも混変調レベルを考慮して設定し
なければならず、周波数帯域の利用効率が悪く、S/Nも
制限を受けるなどの問題があった。

発明が解決しようとする問題点 このように従来のVTRにおいて周波数変調と周波数多重
技術を用いて映像信号を記録しようとする場合、電磁変
換系の非直線性による混変調モアレが大きな画質劣化を
きたすため、それを避けようとすると記録効率が悪くな
ったり十分なS/Nが得られないなど大きな問題があっ
た。

そこで、本発明の目的は、磁気記録媒体を利用して周波
数変調波を含む周波数多重信号を記録する場合、多重信
号間の混変調成分の発生を著しく軽減することにあり、
帯域利用効率や記録レベルに制限を与えることなく高性
能な記録再生を容易に実現し得る磁気記録方法を提供せ
んとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明の磁気記録方法は、映像信号を輝度信号と搬送色
信号に分離し、周波数変調した輝度信号と低域変換した
搬送色信号を周波数多重し、高周波バイアスを印加して
磁気記録ヘッドに記録信号を供給するようになし、磁気
テープ上の同一トラックに記録するものである。

また本発明の磁気記録方法は、映像信号の色信号を２つ
の色差信号に成形し、２つの色差信号をそれぞれ周波数
変調して周波数多重し、高周波バイアスを印加して磁気
記録ヘッドに記録信号を供給するようになし、磁気テー
プ上の同一トラックに記録するものである。

作用 磁気記録における高周波バイアスは、電磁変換系の非直
線ひずみを改善する効果があり、これは高周波バイアス
周波数が数十MHzにおよんでも認められるためビデオ信
号を扱う場合にも有効である。したがって周波数変調し
た信号を含む複数の異種信号を周波数多重したものを高
周波バイアスを用いて記録すれば、電磁変換系の入出力
関係が直線に近いため両信号間の混変調モアレは、高周
波バイアス無しで直接記録する場合に比し、著しく低減
されるわけである。

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。第１図は本発明の一実施例である回転ヘッド式
VTRの映像信号記録周波数アロケーションを示す図であ
る。映像信号のうち搬送色信号１は低域変換され図示の
帯域を占有し、周波数変調されたFM輝度信号２は図示の
帯域を用いて記録される。これらの映像信号の使用帯域
は従来から広く用いられているカラーVTRと同一の帯域
である。さて、この種のカラーアンダー方式では上述し
たように電磁変換系の非直線性にもとづく混変調が問題
である。第１図では、この混変調を低減するために高周
波バイアス３を印加して前記の映像信号を記録すること
を示している。磁気記録における高周波バイアスは音声
テープレコーダなどでは普通に用いられている技術であ
り、初期磁化曲線の非直線領域で残留磁化を残すのでは
なくヒステリシスループの直線領域を使用して記録する
ため電磁変換系の非直線ひずみを大幅に改善できる記録
方式である。しかしながら映像信号の記録においては、
本質的に直流成分を伝送しなければならない点およびカ
ラーアンダー方式ではFM輝度信号２が低域変換搬送色信
号１の記録に高周波バイアスとしてすでに作用している
などの点で高周波バイアス記録は用いられていなかっ
た。本例は、高周波バイアスが数十MHzの高周波領域に
おいても非直線ひずみ低減に効果があることに着目し、
FM輝度信号２と低域変換搬送色信号１に共通な高周波バ
イアス（約30MHz）を印加し、電磁変換系の特性を直線
に近づけ、両信号間の混変調モアレを低減するものであ
る。これにより復調された輝度信号に混入する混変調モ
アレは大幅に低減され、良質な輝度信号が再生される。
さらに混変調成分が小さいため低域変換搬送色信号１の
記録レベルをFM輝度信号に対して従来より高く設定する
ことができ、色信号のS/Nを向上させることができる。
なお輝度信号の記録電流値はバイアス効果のため従来値
より小さくて済む。

第２図は本発明の一実施例の記録系要部回路構成図であ
る。同図において、端子４には輝度信号と搬送色信号を
含むカラー映像信号が与えられる。このカラー映像信号
はローパスフィルタ（LPF）５とバンドパスフィルタ（B
PF）８で輝度信号と搬送色信号に分離される。ローパス
フィルタ５の出力である輝度信号はFM変調器６でFM変調
を受け、ハイパスフィルタ（HPF）７で下側帯波を含む
ように帯域制限して合成器11に与えられる。バンドパス
フィルタ８の出力である搬送色信号周波数変換器９およ
びローパスフィルタ10により、FM輝度信号の下側帯波よ
り低域側にくるように周波数変換され、合成器11に加え
られる。合成器11にはFMされた輝度し号と、低域変換さ
れた搬送色信号がそれぞれ別個の帯域を占有する形で入
力され、両信号は周波数多重されて記録増幅器12で増幅
され、合成器13に入力される。一方高周波バイアス磁界
を与える信号はバイアス発振器15で記録信号の最大周波
数の数倍に相当する周波数を発生し、増幅器14で増幅さ
れた合成器13に入力され、第１図に示した周波数アロケ
ーションが実現される。合成器13で高周波バイアスに重
畳された周波数多重信号は回転ヘッド16に与えられ、磁
気テープ17上のビデオトラックに記録される。このよう
にして記録された信号は従来用いられていたのと同様の
再生系を通すことにより映像信号が再生できる。なお高
周波バイアスを印加して記録した再生信号レベルは従来
の記録に対しレベルが多少異なってくるが輝度信号はリ
ミッタを、搬送色信号は自動クロマレベルコントロール
（ACC）をそれぞれ通るため従来の再生系をそのまま使
って再生することが可能であり、テープに互換性を保っ
たまま性能を向上させることができる。

第３図は本発明の他の一実施例である２チャネル型色信
号FM多重方式の映像信号記録周波数アロケーションを示
す図である。映像信号のうち輝度信号は周波数変調して
輝度信号チャネル21に記録され、色信号は２つの色差信
号をそれぞれ周波数変調し、22と23で示す如く周波数多
重して高周波バイアス24を重畳して記録される。色信号
チャネルは２つのFM波22,23が周波数多重されているた
めそのまま記録すると両信号間の混変調モアレ成分が両
信号帯域内に混入して妨害を生じるが、高周波バイアス
を印加して記録すれば電磁変換系の直線性が改善される
ため両信号間の混変調成分の発生は著しく抑えられる。
したがってFMされた２つの色信号を間隔を置いて配置す
る必要がなく、それを利用すれば色信号帯域をより広く
したり、FMのデビエーションを大きくとってS/Nを改善
したりすることができる。また、２つの色信号を近づけ
て配置することにより生じた周波数領域25に、例えば周
波数変調や符号変調を施した音声信号など他の信号を記
録することも可能である。

第４図は本実施例の記録系要部回路構成図である。端子
26に印加された映像信号は信号分離器27により輝度信号
Ｙと２つの色差信号ＩおよびＱに分離される。輝度信号
ＹはFM変調器28でFMされ記録アンプ29を経て回転ヘッド
30に供給され磁気テープ40の輝度信号トラックに記録さ
れる。色差信号ＩおよびＱはそれぞれFM変調器34および
31でFMされバンドパスフィルタ35およびローパスフィル
タ32を経て合成器33に入力され、周波数多重される。２
つのFM波の周波数多重信号は記録アンプ36を経て合成器
37にバイアス発振器38の出力とともに加えられ高周波バ
イアスされる。この高周波バイアスが重畳された色信号
はヘッド39に供給され磁気テープ40の色信号トラックに
記録される。再生は従来の２チャネル型色信号FM多重方
式の再生会路とほとんど同じ構成で実現できる。このよ
うに、２つのFM波の周波数多重信号の記録に高周波バイ
アスを導入すれば帯域利用効率の向上や性能向上が実現
できる。

発明の効果 以上の説明から、明らかなように、本発明は，周波数変
調した信号を含む複数の異種信号を周波数多重し、高周
波バイアスを印加して磁気記録ヘッドに記録信号を供給
するようになし、磁気テープ上の同一トラックに異種信
号を周波数多重記録するよう構成しているので、記録さ
れた複数の信号間の混変調成分は高周波バイアス効果に
よって極めて小さくすることができ、それ自体でモアレ
妨害などを低減することができる。さらに混変調成分が
小さいことから混変調モアレを避けるための特別な周波
数アロケーションをとる必要がなく帯域利用効率が向上
する。その結果、記録信号の帯域幅の拡張やS/Nの向上
をもたらすことができるだけでなくさらに別の信号を記
録することも可能となるなど優れた特長を有する記録方
法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る周波数アロケーション
図、第２図はその記録系要部構成図、第３図は本発明の
他の一実施例に係る周波数アロケーション図、第４図は
その記録系要部構成図、第５図および第６図は従来の家
庭用VTRに用いられているカラーアンダー方式および業
務用VTRに用いられている２チャネル色信号FM多重記録
方式の周波数アロケーション図である。 １……低域変換搬送色信号、２……FM輝度信号、３……
高周波バイアス、15……バイアス発振器、14……バイア
ス増幅器、13……合成器、21……FM輝度信号、22……FM
色信号（Ｉ）、23……FM色信号（Ｑ）、24……高周波バ
イアス、38……バイアス発振器、37……合成器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号を輝度信号と搬送色信号に分離
   し、周波数変調した輝度信号と低域変換した搬送色信号
   を周波数多重し、高周波バイアスを印加して磁気記録ヘ
   ッドに記録信号を供給するようになし、磁気テープ上の
   同一トラックに記録することを特徴とする磁気記録方
   法。
2. 【請求項２】映像信号の色信号を２つの色差信号に成形
   し、２つの色差信号をそれぞれ周波数変調して周波数多
   重し、高周波バイアスを印加して磁気記録ヘッドに記録
   信号を供給するようになし、磁気テープ上の同一トラッ
   クに記録することを特徴とする磁気記録方法。