CN1080803A - 视频信号折叠和/或展开电路 - Google Patents

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Abstract

在视频记录/重放装置中的视频信号折叠和/ 或展开电路，用于在具有有效限定带宽的记录媒体上 记录包括色度和亮度信号的全带宽视频信号，通过采 用借助次尼奎斯特取样的频率折叠技术，将高频信号 一部分折叠在限定带宽的低频亮度信号的一部分，而 其余部分折叠在低频亮度信号余下的频带上，以便在 一场期间记录亮度信号。然后通过重放期间的频带 补偿来重放全带宽视频信号，从而减少了频道间的相 互干扰，提高了画面质量。

Description

本发明涉及在一个视频记录/重放装置中的视频信号折叠和/或展开电路，该装置使用频率折叠技术，将一个全带宽的视频信号记录在记录媒体上，本发明特别涉及一个视频信号的折叠和/或展开电路，其中，为了减少频道之间的相互干扰，将高频亮度信号频带的一部分折叠在限定带宽的低频亮度信号频带的一部分之上，按预定间隔，将其余的高频亮度信号折叠在低频亮度信号余下的频带上，然后将被折叠的视频信号展开至全带宽。
由韩国三星电子有限公司（Samsung    Eleotnonics    Co，Ltd.）递交的美国专利申请No.07/569，029对利用频率折叠技术在一个记录媒体上记录全带宽的视频信号的传统视频记录/重放装置做了说明。根据上述专利申请，全带宽的视频信号是通过一个产生预定信号的编码器给出的，通过次尼奎斯特取样将具有减小了幅度的高频分量信号折叠到低频分量上，该预定信号具有一个低频分量。来自编码器的信号被记录在录像带上。在此，具有减小了幅度的被折叠的高频分量可以被复原，这样全频带的视频信号就被重放。
根据美国专利No.4，831463所说明的一个装置和方法，在通过一个带宽或降低分辨率的媒体之前，在中频带的频谱上折叠一个亮度高频分量，原信号则通过展开亮度高频分量来复原。在此，为了供给一个较窄的电视信号带宽，通过梳状滤波器和次尼奎斯特取样，在中频带的频谱内处理高频分量。
然而，上述美国专利所公开的装置均存在一个问题：在通过频道发射记录在记录媒体上的一场折叠视频信号时，由于叠加在低频带上的高频亮度分量产生的相互干扰，画面质量会下降。
本发明设法解决上述问题。因此，本发明的一个目的就是提供在一个视频记录/重放装置中的视频信号折叠和/或展开电路，该装置使用频率折叠技术来记录和/或重放全带宽视频信号，其中，为了减少频道之间的相互干扰，用另一种方法来记录一个视频信号：将高频亮度信号的一部分折叠在限定带宽的低频亮度信号的一部分之上，按预定间隔，将其余的高频亮度信号折叠在低频亮度信号余下的频带上，然后重放全频带视频信号。
为了实现本发明的上述目的，提供用于在一个具有有效限定带宽的记录媒体上记录包括色度信号和亮度信号的全带宽视频信号的视频记录装置，其中视频信号折叠电路包括：
一个输入端子，用于接收来自信号源的视频信号;
一个第一频率折叠器，用于将一个预定的第一高频亮度信号与经输入端子的视频输入信号分离，以便在第一低频亮度频带上折叠被分离的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号;
一个第二频率折叠器，用于将余下的第二高频亮度信号分离，同时排除来自输入端子的视频信号中的第一高频亮度频带，以便在第二低频亮度频带上而不是在第一低频亮度频带上折叠余下的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号，和
一个亮度信号记录器，用于交替地在记录媒体上按预定间隔记录信号，这些信号是通过将来自第一频率折叠器的预定第一高频亮度信号折叠在第一低频亮度频带上而取得的和通过将来自第二频率折叠器的预定第二高频亮度信号折叠在第二低频亮度频带上而取得的。
还提供一个视频重放装置，用于在交替记录通过将占有高频亮度频带一部分的一个第一高频亮度信号折叠在限定的第一低频带上而得到的一个亮度信号和通过将占有余下高频亮度频带的一个第二高频亮度信号折叠在限定的第二低频带上的其余区域上而得到的一个亮度信号后，重放在按预定间隔具有有效限定带宽的记录媒体上的作为全频带视频信号的记录信息，其中视频信号展开电路包括：
一个读出装置，用于重放在记录媒体上记录的信息;
一个第一频率展开器，用于在第一预定场内由读出装置重放的信号中，将折叠在限定的低频亮度频带上的第一高频信号展开至其原来所占频带;
一个第二频率展开器，用于在第二预定场内由读出装置重放的信号中，将折叠在限定的低频亮度频带上的第二高频亮度信号展开至其原来所占频带;
此外，还提供用于在一个具有有效限定带宽的记录媒体上记录具有色度信号和亮度信号的一个全带宽视频信号以及将所记录的亮度和色度信号变成一个全带宽视频信号予以重放的视频记录/重放装置，其中视频信号折叠/展开电路包括：
一个输入端子，用于接收来自信号源的视频信号;
一个第一频率折叠器，用于将一个预定的第一高频亮度信号与经输入端子的视频输入信号分离，以便在第一低频亮度频带上折叠被分离的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号;
一个第二频率折叠器，用于将余下的第二高频亮度信号分离，同时排除来自输入端子的视频信号中的第一高频亮度频带，以便在第二低频亮度频带上而不是在第一低频亮度频带上折叠余下的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号;
一个亮度信号记录器，用于交替地在记录媒体上按预定间隔记录亮度信号，这些信号是通过将预定的第一高频亮度信号折叠在第一低频亮度频带和来自第一频率折叠器的输出上而取得的和通过将预定的第二高频亮度信号折叠在第二低频亮度频带和来自第二频率折叠器的输出上而取得的;
一个读出装置，用于重放在记录媒体上记录的信息;
一个第一频率展开器，用于在第一预定场内由读出装置重放的信号中，将折叠在第一限定的低频亮度频带上的第一高频信号展开至其原来所占频带;
一个第二频率展开器，用于在第二预定场内由读出装置重放的信号中，将折叠在第二限定的低频亮度频带上的第二高频亮度信号展开至其原来所占频带。
通过参照附图，对一个最佳实施例进行详细说明后，本发明的上述目的和其它优点将会更明显：
图1是用于说明以横轴、纵轴分布的一个NTSC视频信号的频带，以帮助对本发明的理解;
图2是一张电路图，展示了按照本发明的一个视频信号折叠电路的实施例;
图3A和3B是图2所示调制脉冲发生器所产生的一个信号的时间图;
图4A至4G展示了从图2所示电路的一些部分输出的信号的特性;
图5A和5B是用于说明来自图2所示电路的信号的频带，它被分布在横轴和纵轴上;
图6是一张详细的电路图，展示了按照本发明的一个视频信号展开电路的实施例;
图7A是一张详细的框图，展示了图6所示的时间自适应折叠器;和
图7B是一张详细的框图，展示了图6所示的空间自适应展开器。
如图1所示，沿着频率横轴在±5MH2内和沿着频率纵轴在± 525/4 fv（Hz）内有一个NTSC制式的电视信号，其中fv是一个场频（NTSC时为60Hz，PAL时为50Hz）。
即，用频率折叠技术来将一个限定带宽的电视信号变成一个全频带的信号来重放，其方式为通过消除位于纵轴上最大场频一半的点以外并在横轴上的1MHz至2.5MHz范围内的低频亮度分量，将位于纵轴上最大场频一半以下并在横轴上的2.5MHz至5MHz范围内的高频亮度信号（斜线部分）按箭头所指方向重新安排，从而被折叠在低频亮度频带上。
图2是一张电路图，展示了按照本发明的一个视频信号折叠电路的实施例。
在图2中，一个输出端子101与一个视频信号源（未示）连接，以接收一个全电视信号，并与同步分离器100的输入、模/数（A/D）转换器110和色度分离器（C-分离器200）相连。亮度信号分离器（Y-分离器120）与模/数转换器110的输出相连，其输出则与第一和第二水平带通滤波器（HBPF）131和132、第一水平低通滤波器（HLPF）134相连。
控制开关SW的第一选择触点a与第一HBPF131的输出连接，第二选择触点b与第二HBPF132的输出连接，其控制触点与用于输出伺服器（未示）磁头转换信号HD的端子连接，其输出与多路转换器133的第一输入（A）和反相器I1的输入连接。
多路转换器（multiplexer）133的第二输入（B）与反相器I1的输出连接，其输出与加法器135的第一输入连接。加法器135的第二输入与第一HLPF134的输出连接，加法器135的输出与第二HLPF171的输入连接。第一和第二HBPF131和132、控制开关SW、多路转换器133、第一HLPF134和加法器135对应于一个频率折叠器130。
构成鉴频器的计数器141的第一和第二输入与同步信号分离器100的行和场同步信号输出连接，其第一和第二输出与一个“同”门G1的第一和第二输入连接，其第三输出与多路转换器144的选择端子SEL连接。“同”门G1的输出与“或”门G2的第一输入、反相器I2的输入和“与非”门G3的第一输入连接。“或”门G2的第二输入与反相器I2的输出连接，其输出与并行输入串行输出转换器（PISO）142的复位端子RST连接。“与非”门G3的第二输入与电位检测器160的输出连接，其输出与多路转换器143的选择端子SEL连接。
PISO142的第一至第四输入设置为二进制数“1010”，其时钟端子与图中未显示的用于产生一个10MHz时钟信号的时钟发生器的输出连接，其第一输出与多路转换器143的第一输入（A）连接，其第二输出与反相器I3的输入连接。多路转换器143的第二输入（B）与反相器I3的输出连接，其输出与多路转换器144的第一输入（A）和反相器I4的输入连接。多路转换器144的第二输入（B）与反相器I4的输出连接，其输出与多路转换器133的选择端子SEL连接。计数器141、PISO142、多路转换器143和144、反相器I2、I3和I4、“同”门G1、“或”门G2和“与非”门G3构成一个脉冲调制发生器（MPG）140。
帧存储器151的输入与Y-分离器120的输出连接，其输出与减法器152的减数端子连接。减法器152的被减数端子与Y-分离器120的输出连接，其输出与电位检测器160的输入和第一AM调制器172连接。帧存储器151和减法器152构成一个运动信号检测器150。
加法器173的第一输入与第二HLPF171的输出连接，第二输入与第一AM调制器172的输出连接，其输出与数/模转换器180的输入连接。第二HLPF171、第一AM调制器172和加法器173相应于亮度/运动信号混合器170。
FM调制器190的输入与数/模转换器180的输出连接，其输出与加法器220的第一输入连接。第二AM调制器210的输入与C-分离器200的输出连接，其输出与加法器220的第二输入连接。记录放大器230的第一输入与加法器220的输出连接，其输出与记录头240耦合。
以下将说明图2所示装置的工作状况。
模/数转换器110收到NTSC制式的标准全带宽全电视信号，并将它转换成取样的数据形式，即一个多位数字信号。这时，对于NTSC制式，一个被选择的取样频率大约为10MHz。
Y-分离器120将亮度信号与来自模/数转换器110的数字全电视信号分离，并将亮度信号传送到第一和第二HBPF131和132。
第一HBPF131只检测来自Y-分离器120的5MHz全带宽度信号（如图4A所示）中的、范围在2.5MHz至3.7MHz以内的亮度信号（如图4C所示）。如图4B所示，传统的频率折叠电路将在2.5MHz至5MHz范围内的高频亮度信号折叠在2.5MHz内的低频带上。
第二HBPF132只检测对应于全带宽亮度信号（图4A）中的如图4D所示的3.7MHz至5MHz的一个亮度信号。当具有30Hz频率的磁头转换脉冲在奇数场中为逻辑高电平时，控制开关SW选择第一HBPF131，而当磁头转换脉冲在偶数场中为逻辑低电平时，选择第二HBPF132。由控制开关SW选择的第一或第二HBPF131或132的输出信号施加至多路转换器133。
具有取样时钟频率一半频率的折叠时钟信号施加至多路转换器133的选择端子SEL（控制输入）。
在此，用于产生折叠时钟信号的MPG140的计数器141收到来自信号源的全电视信号，然后将来自同步信号分离器100的行（H）和场（V）同步信号计数，以分离行和场同步信号H和V，这些信号叠加在全电视信号上。
计数器141使控制信号 E/O FRAME能判断是奇数帧还是偶数帧，使控制信号 E/O FIELD能判断在将要输入到“同”门G1的一帧内是奇数场还是偶数场，使控制信号 E/O LINE能判断在将要输入到多路转换器144的选择端子SEL的一场内是奇数行还是偶数行。
每当“同”门G1的输出改变，“或”门G2和反相器I2就检测出变化，即偶数/奇数场的变化和偶数/奇数帧的变化，从而将PISO142复位。PISO 142交替地将图3A所示时钟信号输出到多路转换器143的第一输入（A）和将图3B所示时钟信号经反相器I3输出到多路转换器143的第二输入（B）。
根据“与非”门G3的输出，多路转换器143选择输入到第一输入（A）的，如图3A所示时钟信号或经反相器I3输入到第二输入（B）的、如图3B所示时钟信号，“与非”门G3对来自“同”门G1和电位检测器160的输出进行“与非”逻辑运算，然后多路转换器143将所选择的时钟信号输送到多路转换器144的第一输入（A）和经过反相器I3输送到多路转换器144的第二输入（B）。
“与非”门G3和多路转换器143的输出可以写出如下：
表1
帧    奇数    偶数
场    奇数    偶数    奇数    偶数
"与非"门G3的输出 T/S=1 1 0 0 1
T/S=1    A    B    B    A
多路转换器143的输出
T/S=0    A    A    A    A
就是说，输入到多路转换器133的选择端子SEL的信号变成了折叠频率，它是5MHz时钟信号。根据变量检测器（G2和I2）的输出，来自PISO 142的时钟信号，即5MHz时钟信号，在奇数帧和奇数场或偶数帧和偶数场时，如图3A所示，在奇数帧和偶数场或偶数帧和和奇数场时，如图3B所示。相应地，根据PISO 142的5MHz时钟信号，多路转换器133进行行调制。
在此，通过帧存储器151将与Y-分离器120分离的一帧的一个亮度信号延迟，检测出代表运动量的运动信号，并且减法器152检测出通过将来自Y-分离器120的当前帧输出的亮度信号减去前一帧的亮度信号而得到一个差值分量。这样，差值分量成为运动信号。
电位检测器160将来自减法器152的运动信号与预设的阈值相比较。既然注意到当运动信号大于阈值，亮度信号为空间提取信号，则亮度信号被水平调制和垂直调制，从而产生用于频率折叠的一个逻辑低电平空间控制信号S。同时，由于当运动信号小于阈值时，亮度信号为时间提取信号，则按横轴、纵轴和时间轴将亮度信号调制，从而产生用于频率折叠的一个逻辑高电平时间控制信号T。这样，电位检测器160向“与非”门G3的第一输入提供逻辑信号。
如果来自电位检测器160的信号为逻辑高电平，则信号表示时间上微小的变化（即，用于一个静止的画面）。在此状态下，多路转换器143通过时间轴处理将高频亮度信号折叠在Fukinuki无信号区上。就是说，由于高频亮度信号在相对于时间轴的15Hz处，在场单元中就会选择PISO    142的经反相的输出（图3B）或未经反相的输出（图3A），从而通过场偏移取样将图1所示斜线高频区域的亮度信号重新安排在水平的低频区域。在此，通过在场单元偏移而取样的高频亮度信号被安排在Fukinuki无信号周围，远离相对于时间轴的参照区域的亮度信号。
如果来自电位检测器160的信号，即“与非”门G3的时间/空间控制信号T/ S，是逻辑低电平，该信号表示大的变化（即，用于活动的画面），这样高频亮度信号就通过空间处理而被折叠。图3A所示信号也从多路转换器143输出。因此，不进行时间轴调制。换言之，由于当变化量大时不进行场之间的偏移取样，则多路转换器143选择用来接收PISO 142的输出（图3A）的第一输出（A），多路转换器144根据输入到其选择端子SEL的控制信号 E/O LINE将PISO 142的输出逐行倒相。多路转换器133相应地进行垂直调制。
当在其选择端子SEL接收到用于判断奇数行和偶数行的控制信号 E/O LINE时，多路转换器144选择多路转换器143的输出或经反相的输出，并将选出的输出送到多路转换器133的选择端子SEL。这样做是为了将高频亮度信号垂直地调制到低频亮度频带，该高频亮度信号的频率在最大场频的一半以内，该低频亮度频带的场频大于最大场频的一半。
简要地说，PISO    142的输出成为用于相对于横轴进行调制的调制信号，多路转换器143的输出是用于相对于时间轴进行调制的调制信号，多路转换器144是用于相对于纵轴进行调制的调制信号。
因此，相对于横轴、纵轴和时间轴对时间处理的静止画面进行调整，在横轴和纵轴上对空间处理的活动画面进行调制。
在奇数场期间，通过经加法器135从第一HLPF134在2.5MHz内的低频带上折叠第一HBPF131的输出信号（图4C）而得到的一个信号（图4F）。同时，在偶数场期间，通过经加法器135从第一HLPF134在2.5MH2内的低频区上折叠第二HBPF132的输出信号（图4D）而得到一个信号（图4G）。图5A展示了相对于横轴和纵轴展开了的、图4F所示信号的特性。图5B展示了相对于横轴和纵轴展开了的、图4G所示信号的特性。
如前所述，通过将在时间或空间变化着的亮度信号中的高频亮度信号输送到低频亮度频带而得到的信号被叠加到第一HLPF134的输出上，从而将所得的信号输出到第二HLPF171。第一AM调制器172进行AM调制，使来自运动信号检测器150的运动信号能以预定的频带（例如中央频率为250KHz）出现。加法器173将来自第二HLPF171的经折叠的亮度信号与来自第一AM调制器172的运动信号相加。
数/模转换器180将加法器173的输出信号转换成模拟信号形式，并将转换了的信号输出到FM调制器190。
FM调制器190对来自数/模转换器180的模拟亮度信号进行频率调制，并将经频率调制的信号输出到加法器220的第一输出。
同时，在C-分离器200将色度信号从全电视信号中分离出来后，第二AM调制器210对带有629KHz分量的色度信号进行AM调制，并将经调制的信号输出到加法器220的第二输入。
加法器220将FM调制器190的亮度信号与来自第二AM调制器210的经AM调制的色度信号相加。然后，通过记录头240经记录放大器230将结果录制在记录媒体上。
图6是一张电路图，展示了根据本发明的一个视频信号展开电路的结构。
在图6中，在标准的录像机的标准磁带传送装置（未示）中安装了一个重放头300。重放头300的重放信号输出与重放放大器310的输入连接。亮度信号分离器320的输入与重放放大器310的输出连接，其输出与FM解调器330的输入连接。
模/数转换器340的输入与FM解调器330的输出连接，其输出与第一HLPF351连接。时间自适应展开电路（TAU）352的输入与第一HLPF351的输出连接，其输出与控制开关SW1的第一选择触点a1连接，其控制输入端子与经调制的脉冲发生器（MPG）360的输出相连。
空间自适应展开电路（SAU）353的输入与第一HLPF351的输出连接，其输出与控制开关SW1的第二选择触点b1连接，其控制输入端子也与MPG360的输出相连。
图7A详细地展示了TAU352的结构。在此，第一多路转换器21的第一输入（A）与HLPF351的输出连接，第二输入（B）接地，其选择端子SEL与MPG360的多路传输器364的输出连接，其输出与第一HHPF22连接。第一场高通滤波器（VHPF）23与第一HHPF22的输出连接，其输出与第一减法器24的减数端子连接。第一减法器24的被减数端子与第一多路传输器21的输出连接，其输出与控制开关SW1的第一选择触点a1相连。
图7B详细地展示了SAU353的结构。第二多路传输器31的第一输入（A）与第一HLPF351的输出连接，第二输入（B）接地，其选择端子SEL与MPG360的多路转换器364的输出连接，其输出与HHPF32连接。第二VHPF33的输入与第二HHPF32的输出连接，其输出与第二减法器34的减数端子连接。第二减法器34的被减数端子与第二多路转换器31的输出连接，其输出与控制开关SW1的第二选择触点61连接。
第一HLPF351、TAU352、SAU353和控制开关SW1对应于频率展开器350。
MPG360的结构与图2所示的MPG140相同。
第二HLPF371的输入与模/数转换器的输出340连接，其输出与第一AM解调器372的输出连接。电位检测器380的输入与第一AM解调器372的输出连接，其输出与控制开关SW1的控制触点和MPG360的“与非”门G13的第一输入连接。第二HLPF371和第一AM解调器372构成运动信号分离器370。
第一和第二HBPF391和394的输入与控制开关SW1的固定触点相连。第一HBPF391的输出与第一场存储器392的输入连接。第二HBPF394的输出与第二场存储器395的输入连接。加法器393的第一输入与控制开关SW1的固定触点相接，其第二输入与第二场存储器395的输出连接，其输出与多路转换器400的第一输入（A）连接。加法器396的第一输入与控制开关SW1的固定触点相连，其第二输入与第一场存储器392的输出连接，其输出与多路转换器400的第二输入（B）连接。第一和第二HBPF391和394、场存储器392和395、加法器393和396相应于频率补偿器390。
多路转换器400的选择端子SEL与伺服器的30Hz磁头转换信号HD的输出相接，其输出与数/模转换器410的输入连接。
C-分离器420的输入与重放放大器310的输出连接，其输出与第二AM解调器430相连。全电视信号发生器440的第一输入与第二AM解调器430的输出连接，其第二输入与数/模转换器410的输出连接。
以下将说明图5所示电路的工作状况。
参看图5，在标准的录像机的标准磁带传送装置（未示）中安装了一个重放头300。重放放大器310将由重放头300重放的信号放大，并将经放大的信号送至Y-分离器320。Y-分离器320从来自重放放大器310的全电视信号中分离出亮度信号Y，将亮度信号Y输出至FM解调器330。
模/数转换器340接收到NTSC制式的全电视信号，该信号从FM解调器330得到限定的带宽（例如，约2.5MHz），然后将接收到的信号转换成取样数据形式，即一个多位数字信号。此时，对于NTSC制式被选的取样频率大约为10MHz。
首先，运动信号分离器370只将来自模/数转换器340在亮度信号Y中低于预定频带（中央频率250KHz）的低频亮度信号经第二HLPF371输出到第一AM解调器372。第一AM解调器372检测出一个经AM解调的运动信号，用它作为包络线检波器。
电位检测器380将检测出的运动信号电平与预设的阈值进行比较。当运动信号电平大于阈值时，电位检测器380输出一个逻辑低电平控制信号，该信号表示经重放的亮度信号被空间上提取（对于时间上变化的活动画面的一个亮度信号），当运动信号电平小于阈值时，输出一个逻辑高电平控制信号，该信号表示经重放的亮度信号被时间上提取（对不变化的静止画面）。
来自模/数转换器340的亮度信号经第一HLPF351，成为向TAU352和SAU353提供的低于2.5MHz的亮度信号分量。
如图7A所示的TAU352，根据为取样频率一半的时钟信号，起调制器作用的第一多路转换器21选择出在奇数时钟间隔中经其第一输入（A）进入的第一HLPF351的输出和在偶数时钟间隔中的零，即其接地的第二输入（B）。这样，通过被折叠，使亮度信号在OHz变成5MHz和在2.5MHz变成2.5MH2（折叠进自身），对0至5MH2的亮度信号进行了调制，使得折叠在低频亮度频带上的高频亮度信号被展开至5MHz带宽。
第一HHPF22将来自第一多路转换器21的5MH2带宽亮度信号输出中超过2.5MH2的亮度信号输出到第一VHPF23。第一VHPF23只将大于2.5MHz的高频亮度信号中的在垂直方向上大于最大频率一半的亮度信号输出到第一减法器24的减数端子。第一减法器24从来自第一多路转换器21的全带宽输出的亮度信号中减去第一VHPF23的输出信号。因为色度信号叠加在水平方向上大于2.5MH2、垂直方向上大于最大场频的一半的频带上，所以要进行这次减法运算。被减的亮度信号被施加到控制开关SM1的选择触点a1。在此，被施加的信号是在记录过程中在时间轴中处理的亮度信号（即，相对于横轴、纵轴和时间轴而调制的一个信号）。此时，由MPG360产生输入到第一多路转换器21的选择端子SEL的调制时钟。MPG360的工作状况也与图2所示的MPG140相同。
在SAU353中，根据为取样频率（如10MHz）一半的时钟信号（5MHz），起调制器作用的第二多路转换器31选择出在奇数时钟信号间隔中经其第一输入（A）进入的第一HLPF351的输出和在偶数时钟间隔中的零，即其接地的第二输入（B）。这样，OHz亮度信号被调制为5MH2，2.5MH2亮度信号被调制为2.5MH2。折叠在低频亮度频带上的高频亮度信号就这样展开成原来的5MH2带宽。在来自第二多路转换器31的0至5MH2的亮度信号中，第二HHPF32将大于1MH2的亮度信号分量输出。并且，第二VHPF33只将在水平方向上大于1MH2的亮度信号中其频率在垂直方向上大于最大频率一半的亮度信号输出到第二减去器34的减数端子。第二减法器34从来自第二多路传输器31的全频带亮度信号中减去第二VHPF33的输出信号。因为色度信号叠加在通过减去在水平方向上大于1MH2和在垂直方向上大于最大场频一半的频率分量而得到的频带上，所以要进行这次减法运算。没有在记录过程中进行时间上处理的被减亮度信号，即在水平和垂直方向上经调制的信号，被施加到控制开关SW1的选择触点b1上。在此，输入到第二多路转换器31的选择端子SEL的经调制的时钟输入由MPG360产生。MPG360的工作状况与图2所示的MPG140相同。
根据来自电位检测器380的时间/空间控制信号T/ S，控制开关SW1在TAU352和SAU353的输出之间做出选择，并将选出的输出输送至第一和第二BPF391和394的输入。
第一HBPF391将通过控制开关SW1选出的低频向高频亮度信号中的、在2.5MHz和3.7MHz之间的高频亮度信号分量传递，并将所取得的信号传送至第一场存储器392。此时，如果该信号存入第一场存储器392，该场就是奇数。
第二HBPF394将通过控制开关SW1选出的低频和高频亮度信号中的、在3.7MH2和5MH2之间的高频亮度信号分量传递，并将所取得的信号传送至第二场存储器395。此时，如果该信号存入第二场存储器395，该场就是偶数。
第一加法器393将来自控制开关SW1的亮度信号与存储在第二场存储器395的3.7至5MH2高频亮度信号分量相加，并将结果输出到多路转换器400的第一输入（A）。
第二加法器396将来自控制开关SW1的亮度信号与存储在第一场存储器392的2.5至3.7MHz高频亮度信号分量相加，并将结果输出到多路转换器400的第二输入（B）。
在奇数场中，由于将30Hz磁头转换信号的一个逻辑高电平输入到其选择端子SEL，多路转换器400输出一个来自其第一输入（A）的一个信号，该信号是通过将低于2.5MHz的低频亮度信号和在奇数场期间重放的2.5至2.7MHz高频亮度信号与存储在第二场存储器395内的3.7至5MHz高频亮度信号相加而得到的。
在偶数场中，由于将30Hz磁头转换信号的一个逻辑低电平输入到其选择端子SEL，多路转换器400输出一个来自其第二输入（B）的一个信号，该信号是通过将低于2.5MH2的低频亮度信号和在偶数场期间重放的3至5MHz高频亮度信号与存储在第一场存储器392内的2.5至3.7MHz高频亮度信号相加而得到的。
数/模转换器410将来自多路转换器400的数字亮度信号转换成一个模拟信号。
同时，C-分离器420从重放放大器310重放的全电视信号中分离出色度信号，然后第二AM解调器430将带有629KHz分量的色度信号C解调成3.58MH2信号。
全电视信号发生器440以典型的方式运行，为了形成一个标准的全电视信号，将来自数/模转换器410的亮度信号与来自第二AM解调器430的色度信号混合。
如上所述，在利用折叠技术的一个视频记录/重放装置中，为了将一个全带宽视频信号折叠在一个限定的带宽上，由一个折叠载波信号对高频亮度信号进行调制。根据本发明的一个视频信号的折叠和/或展开电路是以这样的方式工作的：将要折叠在场单元的高频信号的一个区域折叠在限定低频带宽的一个区域上，高频亮度信号的其余区域则折叠在限定低频带宽的其余区域上。然后，通过重放期间的频带补偿来重放全带宽视频信号。因此，可以减少频道之间的相互干扰，从而提供了一个高分辨率的清晰的图象。
尽管以上参照具体实施例对本发明做了特别的说明，但是本专业的一般技术人员会知道，不需要偏离权利要求书所规定的精神和范围就可进行各种形式和细节的更改。

Claims (20)

1、在一个用于在具有有效限定带宽的记录媒体上记录包括色度信号和亮度信号的全带宽视频信号的视频记录装置内，一个视频信号折叠电路包括：
一个输入端子(101)，用于接收来自信号源的视频信号；
一个第一频率折叠器(131、133、134、135、140)，用于将一个预定的第一高频亮度信号与经该输入端子的视频输入信号分离，以便在第一低频亮度频带上折叠被分离的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号；
一个第二频率折叠器(132、133、134、135、140)，用于将余下的第二高频亮度信号分离，同时排除来自该输入端子的视频信号中的该第一高频亮度频带，以便在第二低频亮度频带上而不是在该第一低频亮度频带上折叠余下的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号，和
一个亮度信号记录器(190)，用于交替地在记录媒体上按预定间隔记录信号，这些信号是通过将来自该第一频率折叠器的该预定第一高频亮度信号折叠在该第一低频亮度频带上而取得的和通过将了自该第二频率折叠器的该预定第二高频亮度信号折叠在该第二低频亮度频带上而取得的。
2、在一个用于在具有有效限定带宽的记录媒体上记录包括色度信号和亮度信号的全带宽视频信号的视频记录装置内，一个视频信号折叠电路包括：
一个亮度信号分离器（120），用于从该视频信号中分离出全带宽的该亮度信号;
一个第一带通滤波器（131），用于分离从该亮度信号分离器输入的一个第一高频亮度信号，该信号在该全带宽的亮度信号中具有预定的频带;
一个第二带通滤波器（132），用于分离从该亮度信号分离器输入的一个余下频带的第二高频亮度信号，该信号不包括在该全带宽的亮度信号中的第一高频频带;
一个选择器（SW），用于根据预定间隔选择该第一带通滤波器的输出或该第二带通滤波器的输出;
一个频率折叠器（133、134、135、140），用于通过一个经调制的脉冲信号将该选择器所选的高频亮度信号进行调制，将经调制的信号折叠在低频亮度信号上，从而产生一个限定带宽的、经折叠的亮度信号;和
一个亮度信号记录器（190），用于调制来自该频率折叠器的亮度信号，并记录在该记录媒体上。
3、如权利要求2的一个视频信号折叠电路，还包括：
一个运动信号检测器（150），用于从该视频信号中检测运动信号;
一个运动信号记录器（172），用于对来自该运动信号检测器的运动信号进行AM调制;和
一个亮度/运动信号混合器（173），用于将来自该运动信号记录器的该运动信号与来自该频率折叠器的该经折叠的亮度信号混合，将结果输出到该选择器。
4、如权利要求2的一个视频信号与折叠电路，还包括：
一个色度信号分离器（200），用于从该视频信号中分离出该色度信号;
一个色度信号记录器（210），用于进行AM调制，使该色度信号能被记录在该记录媒体上;和
一个色度/亮度信号混合器（220），用于将该亮度信号记录器的亮度信号与该色度信号记录器的色度信号混合，将结果输出到一个记录装置。
5、如权利要求4的一个视频信号折叠电路，其中该频率折叠器（133、134、135、140）包括：
一个经调制的脉冲信号发生器（140），用于产生经调制的脉冲信号;
一个调制器（133），用于通过该经调制的信号将该高频亮度信号从该选择器频率传输到该低频频带;
一个行低通滤波器（134），用于将来自该选择器在该亮度信号中的低频亮度信号输出;和
一个混合器（135），用于将该行低通滤波器的输出与该调制器的输出混合。
6、如权利要求4的一个视频信号折叠电路，其中该运动信号检测器包括：
一个帧延迟器（151），用于将来自该亮度信号分离器的亮度信号延迟一帧;和
一个减法器（152），用于检测当前帧的该亮度信号与来自该帧延迟器的该亮度信号之间的一个差信号。
7、如权利要求6的一个视频信号折叠电路，还包括：
一个电位检测器（160），用于将来自该减法器的运动信号的电平与预设的阈值相比较，由此产生一个逻辑低电平信号和一个逻辑高电平信号，该逻辑低电平信号表示当该运动信号大于该阈值时，亮度信号为一空间提取信号，该逻辑高电平信号表示当该运动信号小于该阈值时，亮度信号为一时间提取信号。
8、如权利要求7的一个视频信号折叠电路，其中该经调制的脉冲信号发生器包括：
一个同步信号分离器（100），用于将行与场同步信号从该视频信号中分离出来;
一个判定器（141），用于通过对来自该同步信号分离器的该行与场同步信号进行计数，输出一个奇数/偶数帧识别信号、一个奇数/偶数场识别信号和一个奇数/偶数行识别信号;
一个并行输入串行输出转换器（142），用于将具有行频率调制的取样频率的一半频率的一个时钟信号输出;
一个变量检测器（G2，I2），用于根据来自该判定器的奇数/偶数帧识别信号和奇数/偶数场识别信号，通过检测每当场或帧变化时的差异，将该并行输入串行输出转换器复位;
一个第一多路转换器（143），用于根据来自该电位检测器的高电平逻辑信号，通过选择来自该并行输入串行输出转换器的非反相输出或反相输出，输出一个经调制的、时间频率调制时钟信号;和
一个第二多路转换器（144），用于根据来自该判定器的奇数/偶数行识别控制信号，通过选择来自该第一多路转换器的非反相输出或反相输出，输出一个经调制的、场频调制时钟信号。
9、在一个用于在根据预定间隔交替地将亮度信号记录在一个记录媒体上后按全带宽视频信号重放被记录的信息的视频重放装置中，一个亮度信号是通过将占有高频亮度频带一部分的第一高频亮度信号折叠在限定第一低频频带上而得到的，另一个亮度信号是通过将占有其余高频亮度频带的第二高频亮度信号折叠在限定第二低频频带的其余区域，该记录媒体有有效的限定带宽，一个视频信号展开电路包括：
一个读出装置（300），用于重放在该记录媒体上记录的信息;
一个第一频率展开器（351、352、360），用于在第一预定场内由该读出装置重放的信号中，将折叠在该限定的低频亮度频带上的该第一高频信号展开至其原来所占频带;和
一个第二频率展开器（351、353、360），用于在第二预定场内由该读出装置重放的信号中，将折叠在限定的低频亮度频带上的该第二高频亮度信号展开至其原来所占频带。
10、在一个用于在根据预定间隔交替地将亮度信号记录在一个记录媒体上后按全带宽视频信号重放被记录的信息的视频重放装置中，一个亮度信号是通过将占有高频亮度频带一部分的第一高频亮度信号折叠在限定第一低频频带上，而得到的另一个亮度信号是通过将占有其余高频亮度频带的第二高频亮度信号折叠在限定第二低频频带的其余区域，该记录媒体有有效的限定带宽，一个视频信号展开电路包括：
一个读出装置（300），用于重放在该记录媒体上记录的信息;
一个亮度信号重放器（330），用于通过解调该读出装置重放的该信息，重放该亮度信号;
一个频率展开器（350、360），用于根据预定间隔将折叠在来自该亮度信号重放器的该限定的低频亮度信号上的该第一和第二高频亮度信号展开至其原来所占频带;
一个第一带通滤波器（391），用于从该频率展开器输出的该亮度信号中分离出该预定的第一高频亮度信号;
一个第二带通滤波器（394），用于分离该预定的第二高频亮度信号，该信号不包括来自该频率展开器的该亮度信号中的第一高频亮度信号;和
一个频率补偿器（392、393、396），用于当来自该频率展开器的信号是该亮度信号和第一高频亮度信号时，将该第二带通滤波器的第二高频亮度信号与该亮度信号和第一高频亮度信号混合，和当来自该频率展开器的信号是该亮度信号和第二高频亮度信号时，将该第一带通滤波器的第一高频亮度信号与该亮度信号和第二高频亮度信号混合。
11、如权利要求10的一个视频信号展开电路，还包括：
一个色度信号重放器（420），用于通过对由该读出装置重放的该信号进行解调，重放该色度信号。
12、如权利要求11的一个视频信号展开电路，还包括：
一个运动信号分离器（370），用于通过将该读出装置重放的该视频信号频率传送至一个预定的频带，分离出一个运动信号;和
一个电位检测器（380），用于将来自该减法器的该运动信号的电平与预设的阈值相比较，由此产生一个逻辑低电平信号和一个逻辑高电平信号，该逻辑低电平信号表示当该运动信号大于该阈值时，亮度信号为一空间提取信号，该逻辑高电平信号表示当该运动信号小于该阈值时，亮度信号为一时间提取信号。
13、如权利要求12的一个视频信号展开电路，其中该运动信号分离器包括：
一个行低通滤波器（371），用于检测来自该亮度信号重放器的数字信号中低于预定频带的该低频亮度信号;和
一个AM解调器（372），用于通过对来自该行低通滤波器的信号进行包络线检测，检测该运动信号。
14、如权利要求13的一个视频信号展开电路，其中频率展开器包括：
一个时间自适应展开器（351、352、360），用于将折叠在来自该亮度信号重放器的该限定的低频亮度信号上的该高频亮度信号在时间上展开至其原来所占频带;
一个空间自适应展开器（351、353、360），用于将折叠在来自该亮度信号重放器的该限定的低频亮度信号上的该高频亮度信号在空间上展开至其原来所占频带;和
一个选择器（SW1），用于根据以来自该电位检测器的运动程度为依据的一个电平信号，选择该第一或第二频率展开器，根据预定的间隔，将选出的信号交替地输出到该第一或第二带通滤波器。
15、如权利要求14的一个视频信号展开电路，其中时间自适应展开器包括：
一个调制器（21），用于按照一个经调制的脉冲信号，将折叠在来自该亮度信号重放器的该低频亮度信号上的该高频亮度信号频率传送到其原来所占的频带;
一个经调制的脉冲发生器（360），用于产生该经调制的脉冲信号;
一个行高通滤波器（22），用于对大于相应于从该调制器输出的水平方向限定的带宽的频率的亮度信号频带进行滤波;
一个场高通滤波器（23），用于输出垂直方向上大于来自该行高通滤波器的亮度信号中的最大场频一半的亮度信号;和
一个减法器（24），用于从来自该调制器的该全带宽亮度信号中减去该场高通滤波器的输出。
16、如权利要求14的一个视频信号展开电路，其中时间自适应展开器包括：
一个调制器（31），用于按照一个经调制的脉冲信号，将折叠在来自该亮度信号重放器的该低频亮度信号上的该高频亮度信号频率传送到其原来所占的频带;
一个经调制的脉冲发生器（360），用于产生该经调制脉冲信号;
一个行高通滤波器（32），用于检测大于一个预定频带的亮度信号频带，该预定频带包括来自该调制器的一个水平对角分量的亮度信号。
一个场高通滤波器（33），用于输出垂直方向上大于来自该行高通滤波器的亮度信号中的最大场频一半的亮度信号;和
一个减法器（34），用于从来自该调制器的该全带宽亮度信号中减去该场高通滤波器的输出。
17、如权利要求14的一个视频信号展开电路，其中该频率补偿器包括：
一个第一场存储器（392），用于存储来自该第一带通滤器的该第一高频亮度信号;
一个第一加法器（396），用于将该第一场存储器的输出与该选择器的输出混合;
一个第二场存储器（395），用于存储来自该第二带通滤波器的该第二高频亮度信号;和
一个第二加法器（393），用于将该选择器的输出与该第二场存储器的输出混合。
18、如权利要求15的一个视频信号展开电路，其中该经调制的脉冲发生器包括：
一个同步信号分离器（331），用于将行与场同步信号从该亮度信号重放器的该视频信号中分离出来;
一个判定器（361），用于通过对来自该同步信号分离器的该行与同步信号进行计数，输出一个奇数/偶数帧识别信号、一个奇数/偶数场识别信号和一个奇数/偶数行识别信号;
一个并行输入串行输出转换器（362），用于将具有行频率调制的取样频率的一半频率的一个时钟信号输出;
一个变量检测器（G12，I11），用于根据来自该判定器的奇数/偶数帧识别信号和奇数/偶数场识别信号，通过检测每当场或帧变化时的差异，将该并行输入串行输出转换器复位;
一个第一多路转换器（363），用于根据来自该电位检测器的高电平逻辑信号，通过选择来自该并行输入串行输出转换器的非反相输出或反相输出，输出一个经调制的、时间频率调制时钟信号;和
一个第二多路转换器（364），用于根据来自该判定器的奇数/偶数行识别控制信号，通过选择来自该第一多路传输器的非反相输出或反相输出，输出一个经调制的、场频调制时钟信号。
19、在一个用于在具有有效限定带宽的记录媒体上记录包括色度信号和亮度信号的全带宽视频信号和将被记录的亮度和色度信号变成该全带宽视频信号重放的一个视频记录/重放装置内，一个视频信号折叠/展开电路包括：
一个输入端子（101），用于接收来自信号源的视频信号;
一个第一频率折叠器（131、133、134、135、140），用于根据一个预定的间隔，将一个预定的第一高频亮度信号与经该输入端子的视频输入信号分离，以便在第一低频亮度频带上折叠被分离的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号;
一个第二频率折叠器（132、133、134、135、140），用于根据一个预定的间隔，将余下的第二高频亮度信号分离，同时排除来自该输入端子的视频信号中的该第一高频亮度频带，以便在第二低频亮度频带上而不是在该第一低频亮度频带上折叠余下的信号，从而产生一个具有限定带宽的被折叠的亮度信号;
一个亮度信号记录器（190），用于对来自该第一和第二频率折叠器的该亮度信号进行调制，以交替地将该亮度信号记录在该记录媒体上;
一个读出装置（300），用于重放在记录媒体上记录的信息;
一个第一频率展开器（351、352、360），用于在第一预定场内由该读出装置重放的信号中，将折叠在该第一限定的低频亮度频带上的该高频信号展开至其原来所占频带;和
一个第二频率展开器（351、353、360），用于在第二预定场内由该读出装置重放的信号中，将折叠在该第二限定的低频亮度频带上的该高频亮度信号展开至其原来所占频带。
20、在一个用于在具有有效限定带宽的记录媒体上记录包括色度信号和亮度信号的全带宽视频信号和将被记录的亮度和色度信号变成该全带宽视频信号重放的一个视频记录/重放装置内，一个视频信号折叠/展开电路包括：
一个亮度信号分离器（120），用于从该视频信号中分离出全频带的该亮度信号;
一个第一带通滤波器（131），用于从该亮度信号分离器中分离出占有全带宽的该亮度信号的一个预定区域的一个第一高频亮度信号;
一个第二带通滤波器（132），用于分离其余区域的一个第二高频亮度信号，它不包括由该亮度信号分离器输入的在该全带宽亮度信号中的该第一高频亮度信号;
一个选择器（SW），用于根据一个预定间隔，选择第一或第二带通滤波器的输出;
一个频率折叠器（133、134、135、140），用于通过一个经调制的载波信号将该选择器所选的高频亮度信号进行调制，将经调制的信号折叠在低频亮度带上，从而产生一个限定带宽的、经折叠的亮度信号;
一个亮度信号记录器（190），用于调制来自该频率折叠器的亮度信号，并记录在该记录媒体上。
一个读出装置（300），用于重放在记录媒体上的信号;
一个亮度信号重放器（330），用于调制通过该读出装置重放的信号，以重放该亮度信号;
一个频率展开器（350、360），用于将折叠在来自该亮度信号重放器的该限定的低频亮度频带上的该第一或第二高频亮度信号展开至其原来所占频带;
一个第三带通滤波器（391），用于从该频率展开器输出的该亮度信号中分离出该第一高频亮度信号;
一个第四带通滤波器（394），用于分离该第二高频亮度信号，该信号不包括来自由该频率展开器输出的该亮度信号中的第一高频亮度信号;和
一个频率补偿器（392、393、395、396），用于当来自该频率展开器的信号是该亮度信号和第一高频亮度信号时，将该第四带通滤波器的第二高频亮度信号与该亮度信号和第一高频亮度信号混合，和当来自该频率展开器的信号是该亮度信号和第二高频亮度信号时，将该第三带通滤波器的第一高频亮度信号与该亮度信号和第二高频亮度信号混合。
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