DE1412489C - Magnetisches Aufzeichnungs und Wie dergabesystem fur Farbsignale - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeich- entstehen, die beispielsweise auf einer Farbbildröhre

nungs- und Wiedergabesystem für Farbsignale. Mit wiedergegeben werden können,

diesem System können insbesondere, jedoch nicht Aus der deutschen Auslegeschrift 1044 154 ist es

ausschließlich, Signale nach der NTSC-Norm auf- bekannt, zwei gleichzeitig vorhandene Chrominanzgezeichnet und wiedergegeben werden. 5 Signalkomponenten in ein sequentielles Signal derart

Bei der Entwicklung des Systems wurde zur Auf- zu verwandeln, daß in einem beliebigen Augenblick

Zeichnung und Wiedergabe von Farbsignalen das lediglich eine der beiden Komponenten existiert,

NTSC-System angewendet. wobei die spätere Rückverwandlung dieses Signals

Bei den bisherigen, für die Aufzeichnung und in ein Simultansignal durch Hinzufügen zeilen-Wiedergabe von NTSC-Farbsignalen vorgesehenen io frequent verzögerter Abschnitte jedes der beiden Systemen wird das zusammengesetzte Farbsignal Einzelsignale bewirkt wird. Bei diesem bekannten direkt auf einem magnetischen Medium aufgezeichnet Farbfernsehsystem wird eine Luminanzkomponente und von diesem wieder abgenommen. Das Chromi- dauernd und die beiden Teilkomponenten für die nanzsignal ist dabei bezüglich des Luminanzsignals Farbe abwechselnd übertragen. Auf der Empfängeraus elektrischen und mechanischen Gründen häufig 15 seite werden die sequentiell vorliegenden Farbsignale verzögert, wodurch Farbfehler verursacht werden. in simultane Signale in der angedeuteten Weise Weiterhin ist das aufzuzeichnende Frequenzband so zurückverwandelt. Auf Grund der Tatsache, daß bei breit, daß auch hierdurch Schwierigkeiten entstehen. diesem bekannten System stets eine Chrominanzinsbesondere für Geräte der nicht kommerziellen komponente mit dem Luminanzsignal verkoppelt ist, Technik ist es bisher nicht geglückt, befriedigende 20 ist gegenüber dem erfindungsgemäßen System ein Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren zu ent- erheblich größerer Aufwand für die Regelung der wickeln, die eine zufriedenstellende, naturgetreue Frequenz und des Phasengleichlaufs erforderlich.
Bildwiedergabe ermöglichen. Besondere Schwierig- Die Erfindung besteht bei einem magnetischen keiten bereitet dabei die auch bei Schrägspuraufzeich- Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem für Farbnung für breite Frequenzbänder notwendige hohe as signale darin, daß das Aufzeichnungssystem einen Umfangsgeschwindigkeit des aufzeichnenden und Matrixkreis enthält, der die von einer Signalquelle wiedergebenden Magnetkopfes, dessen Relativ- abgegebenen, den drei Grundfarben Rot, Grün und bewegung zu einem darüberlaufenden Magnetmedium Blau entsprechenden Farbsignale in an sich bekannsehr genau geregelt sein muß. ter Weise in Luminanz- (Y) und Chrominanzsignale

Ausgangspunkt der Überlegungen, die zu der 30 (/, Q) zerlegt, daß ein Modulator diese zerlegten,

Erfindung führten, war die Frage, wie zur Farbsignal- " aber gleichzeitig vorhandenen Signale (Y, 1, Q) in

aufzeichnung und -wiedergabe unter Vermeidung der eine zeilensequentielle Signalfolge der Art Y, P+Q,

erwähnten Schwierigkeiten die Bandbreite eines vor- Y, I+Q ... umwandelt, die mit dem magnetischen

gegebenen Farbsignals sinnvoll so reduziert werden Aufzeichnungssystem, vorzugsweise einer Bandauf-

kann, daß bei der Wiedergabe keine für das Auge 35 Zeichnungsvorrichtung, aufgezeichnet werden, und

bemerkbaren Informationseinbußen auftreten. daß das Wiedergabesystem die entsprechenden zeilen-

Ziel der Erfindung ist ein magnetisches Farbsignal- sequentiellen Signale in eine unverzögerte und in

aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, bei dem die eine um eine Zeilendauer verzögerte Signalfolge

erwähnten Schwierigkeiten dadurch beseitigt werden aufspaltet und daß diese beiden Signalfolgen einer

sollen, daß eine ununterbrochene Reihe aufeinander- 40 zeilenfrequent gesteuerten Schaltvorrichtung (SW)

folgender Farbsignale aufgezeichnet wird, die aus zugeführt werden, an deren Ausgängen einerseits

Luminanz- und Chrominanzsignal bestehen, und abwechselnd unverzögerte und verzögerte Luminanz-

über das Wiedergabesystem entsprechend umgewan- signale (Y, Y',...) und andererseits zu korrespondie-

delt wiedergegeben werden. Dabei sollen die bei- renden Zeiten verzögerte und unverzögerte Chromi-

spielsweise von einer Farbfernsehkamenistammenden 45 nanzsignale ((/'+Q'), (I+Q),·.·) auftreten, die eine

den Grundfarben Rot, Grün und Blau entsprechen- zeilenfrequente Signalfolge der Art Y' + (I + Q),

den Farbsignale etwa wie beim NTSC-System zu- Y+(I'+Q'), Y'+(I+Q) · ·. ergeben, aus der nach

nächst in Luminanz- und Chrominanzsignale um- erfolgter Auftrennung der Signale I+Q bzw. Γ+Q'

gewandelt werden, die der Reihe nach aufgezeichnet und deren Einzelkomponenten und nach Demodu-

werden. Die üblicherweise in zwei Signalkomponen- 50 lation des Q-Signals die Rückgewinnung der Grund-

ten/ und Q unterteilten Chrominanzsignale sollen farbsignal in an sich bekannter Weise in einem

frequenzmäßig so aufgeteilt werden, daß das Fre- Matrixkreis (26) erfolgt.

quenzband des einen Chrominanzsignals (ß) sich an Es ist besonders vorteilhaft, die Bandbreite des die obere Frequenzgrenze des anderen Chrominanz- Luminanzsignals praktisch ebenso groß zu machen signals (/) anschließt, wobei das so erhaltene gesamte 55 wie die des Chrominanzsignals, d. h. gleich der Chrominanzsignal und das Luminanzsignal, wie Summe des videofrequenten /-Signals und des trägerangedeutet, der Reihe nach aufgezeichnet werden. frequent modulierten ß-Signals, z. B. etwa 3 MHz. Die angestrebte Bandbreitenreduktion, die selbst- Vorteilhaft ist es weiterhin, die erwähnten Schaltverständlich nur durch Verminderung des primären einrichtungen durch horizontale ,Synchronisierungs-Informationsflusses erzielt werden kann, soll so vor- 60 impulse zu steuern.

genommen werden, daß dem Luminanzsignal einer Die Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeich-

Zeile jeweils das Chrominanzsignal der nächstfolgen- nungen im folgenden näher beschrieben,

den Zeile nachgestellt ist. FUr die Wiedergabe soll Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel

dann vorgesehen sein, die kontinuierliche Reihe aus eines erfindungsgemäß ausgebildeten Aufnahme-

Luminanz- und Chiominanzsignalen einerseits jeweils 65 systems;

um die Dauer einer Zeilenablenkperiode zu verzögern F i g. 2 zeigt schematisch das aufzuzeichnende

und andererseits die verzögerte und die unverzögerte Frequenzspektrum;

Signalrcihe so zusammenzusetzen, daß Farbsignale Fig. 3 zeigt Signalformen von Videosignalen zur

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Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungs- werden. Diese Signale R, G und B werden zu einem

gemäß ausgebildeten Farbsignalaufnahme- und Matrixkreis 2 geführt, an dessen Ausgangsklemmen 4,

-Wiedergabesystems; 5 und 6 ein Luminanzsignal Y und die Chrominanz-

- Fig. 4 zeigt das Schaltschema eines Farbsignal- signale β und / entstehen. Der Matrixkreis 2 ist an

Wiedergabesystems, und 5 sich bekannt und soll hier nicht näher erläutert

Fig. S zeigt ein erläuterndes Diagramm, das die werden.

erfindungsgemäße Form der Signalverschachtelung Im allgemeinen wird es als ausreichend angesehen,

zur Aufzeichnung und Wiedergabe darstellt. wenn die Chrominanzsignale / und β Bandbreiten

Vor der näheren Beschreibung der Erfindung soll von 1,5 bzw. von 0,5 MHz aufweisen. Wenn daher kurz auf die Eigentümlichkeiten beim Farbfernsehen, io ein Trägersignal mit z. B. 2,25 MHz durch das insbesondere nach dem NTSC-System, eingegangen ß-Signal moduliert wird, dann kann ein Frequenzwerden, bei dem ein Luminanzsignal Y und Chromi- Spektrum 8 (Fig. 2B) des ß-Signals anschließend nanzsignale / und β so zusammengesetzt werden, daß an die obere Frequenzgrenze des videofrequenten ein vollständiges Farbsignal entsteht. /-Signals angeordnet werden, so daß die Bandbreite

Der Bildinhalt zweier aufeinanderfolgender Abtast- 15 des gesamten Chrominanzsignals praktisch etwa zeilen ist bei einem auf einer Bildröhre wieder- - 3 MHz beträgt. Andererseits beträgt die Bandbreite gegebenen Farbbild nahezu gleich, so als ob er mit des Y-Signals im allgemeinen etwa 4 MHz. Selbst dem gleichen Farbsignal aufgebaut wäre. Das be- wenn das Luminanzsignal Y auf etwa 3 MHz verdeutet, daß, wenn die beiden Abtastzeilen durch ringert wird, wird die Bildqualität kaum beeinflußt. Farbsignale moduliert werden, wegen des relativ ao Wenn daher die gesamte Bandbreite des Luminanzgeringen Auflösungsvermögens des Auges für Farbe signals zu 3 MHz gewählt wird, wie dies durch die praktisch keine Unterschiede zu erkennen sind. Dies Kurve 9 in Fig. 2A angedeutet ist, dann entspricht ist insbesondere dann der Fall, wenn eine große sie der des Chrominanzsignals/ und ß. In der auf Anzahl von Zeilen in einem Bild vorhanden sind. den Matrixkreis 2 folgenden Stufe ist ein Modulator

Es wurde nun durch Versuche festgestellt, daß as 10 für das obenerwähnte ß-Signal vorgesehen. Für

das Auge auch bezüglich des Helligkeitskontrastes das Y- und das /-Signal sind Verzögerungskreise 11

keine merkliche Einbuße an Bildqualität empfindet, und 12 mit entsprechenden Bandpaßfiltera vor-

wenn die Zeilen eines zusammengesetzten Farbbildes gesehen. Die Y-, Q- und /-Signale, die an den Aus-

wie folgt zusammengesetzt werden: gangsklemmen 13,14 und 15 der Verzögerungskreise

Eine erste Zeile wird durch ein Y+(/'+ß')-Signal 30 11 und 12 und des Modulators 10 anstehen, werden

gebildet, das sich aus dem Luminanzsignal Y und zu einem gemeinsamen Schalter 16 geführt. Außer-

den Chrominanzsignalen / und β der vorhergehenden dem ist ein Signalgenerator 17 vorgesehen, von dem

Zeile (hier als /' und Q' bezeichnet) zusammensetzt, horizontale und vertikale Synchronisierungssignale

während die nächstnachfolgende Zeile durch ein zu dem Schalter 16 gegeben werden, durch den das

Y'+(/+ß)-Signal gebildet wird, das aus dem Lumi- 35 Y-, das /- und ß-Signal so umgeschaltet werden,

nanzsignal Y der vorhergehenden Zeile (als Y' be- daß eine Signalreihe Y, (I+Q), Y, (I+Q), Y...

zeichnet) und den Chrominanzsignalen der betreffen- vermittels des horizontalen Synchronisierungssignals

den Zeile besteht. Wenn also die Zeilen der Reihe gebildet wird. Diese Signalreihe erhält man der Reihe

nach durch Y+(/'+ßO, Y'+(I+Q), Y+(I'+Q')... nach an einer Ausgangsklemme 18 als Farbsignal,

gebildet werden, dann kann ein genaueres Bild 40 wie dies in Fig. 3A angedeutet ist. Die horizontale

wiedergegeben werden als vermittels des oben- Synchronisierungsfrequenz beträgt beispielsweise

erwähnten Systems, wenn in zwei aufeinanderfolgen- 15,75 kHz (bei 630 Zeilen, 25 Vollbilder je Sekunde),

den Zeilen zweimal das gleiche Signal abgetastet und daher werden die oben angegebenen Farbsignale

würde, was einer Halbierung des primären Informa- mit dieser Frequenz umgeschaltet, während da»

tionsflusses gleichkäme. 45 Synchronisieningssignal in die rückwärtige Flanken-

Um die erfindungsgemäße Signalfolge zu erhalten, lücke der horizontalen Abtastzeile (Horizontalmuß das Luminanzsignal Y und das Chrominanz- austastlücke), d.h. zwischen dem Y- und dem (I+Q)-signal (I+Q) abwechselnd während je einer Zeilen- Signal eingesetzt ist. Dann werden diese Farbsignale periode aufgenommen werden. Da jetzt das Y und nach Fig. 3 A der Reihe nach zu einer magnetischen das (7+ß)-Signal in einer Reihe aufeinanderfolgen, 50 Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, d. h. zu so ist es nicht notwendig, das Spektrum des (/+O)- einer Videoaufzeichnungsvorrichtung 20, geführt, wo Signals und des zusätzlichen Farbsynchronsignals in sie auf ein magnetisches Medium aufgezeichnet das Spektrum des Y-Signals einzublenden. Außerdem werden. Das Luminanzsignal Y und das Chrominanzkann die Frequenzbandbreite verringert werden und signal I+Q werden somit zeitlich aufeinanderfolgend trotzdem ein weitgehend naturgetreues Bild ohne 55 aufgezeichnet, wodurch mechanisch oder elektrisch Farbfehler bei relativ geringem Aufwand aufgezeich- bedingte Phasenfehler vermieden werden, wie sie bei üet und wiedergegeben werden. Bei der Wiedergabe der Aufzeichnung eines NTSC-Signals auftreten müssen die Signale um die Laufzeit einer Zeile können.

abwechselnd derart verzögert werden, daß ein Lumi- Im folgenden wird ein gemäß der Erfindung aus-

nanzsignal Y und das entsprechende verzögerte 60 gebildetes Wiedergabesystem erläutert.

Signal Y' in jeder Abtastzeile der Reihe nach ab- In der an die magnetische Aufzeichnungs- und

wechseln, während die vor der Wiedergabe zu über- Wiedergabevorrichtung 20 anschließenden Stufe ist

lagernden Chrominanzsignale in der Folge (V+Q'), ein Schalter SW vorgesehen, der aus Schaltern 21

(I+Q) ... der Reihe nach in jeder Abtastzeile ab- und 22 besteht, die zwei stationäre Kontakte α bzw. b

wechseln. 65 aufweisen. An einem beweglichen Kontakt c des

In F i g. 1 ist eine Farbfernsehkamera 1 vorgesehen, einen Schalters 21 ist direkt eine Ausgangsklemme 23

von der Farbsignale Rot, Grün und Blau beispiels- der Wiedergabevorrichtung angeschlossen, und ein

weise entsprechend dem NTSC-System abgegeben beweglicher Kontakt c des anderen Schalters 22 ist

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mit der Ausgangsklemme 23 über einen Verzögerungskreis 24 verbunden, durch den die Farbsignale nach Fig. 3A um die Laufzeit einer Zeile (63,5 Mikrosekunden) verzögert werden. Diese Schalter 21 und 22 werden durch ein Synchronisiersignal aus einer Synchronisierabtrenneinrichtung 28 versorgt, die an die Ausgangsklemme 23 angeschlossen ist und von der aus der Schalter synchron mit dem Synchronisierungssignal betätigt wird. Der Kontakt α des Schalters 21 bzw. der Kontakt b des Schalters 22 ist mit einem Matrixkreis 26 über einen Verzögerungskreis 25 für das Y- bzw. Y'-Signal verbunden. Dem Kontakt b und dem Kontakt α der Schalter 21 und 22 wird jeweils das I+Q- bzw. das /'+Ö'-Signal zugeführt. Sie sind an eine Trennvorrichtung 27 für das /- und ß-Signal angeschlossen. In einem bestimmten Zeitpunkt wird an die Eingangsklemme des Verzögerungskreises 25 eine Folge von Luminanzsigrialen nach F i g. 3 B gegeben, wobei das y-Signal und das Y'-Signal gegeneinander um eine Zeilenabtastperiode verzögert sind und der Reihe nach aufeinanderfolgen, während an die Eingangsklemme der Trenneinrichtung 27 eine Folge von Chrominanzsignalen nach Fig. 3C gegeben wird, wobei (/'+ß')-Signale und (/+ß)-Signale jeweils um eine Zeilenperiode gegeneinander verzögert sind, die ebenfalls der Reihe nach aufeinanderfolgen. Die Beziehung zwischen dem Luminanzsignal nach Fig. 3B und dem Chrominanzsignal nach F i g. 3 C ist in F i g. 5 dargestellt. Das Y'-Signal (d. h. das Y-Signal einer vorhergehenden Abtastzeile) und das nichtverzögerte (/+ß)-Signal entsprechen einander, und das nichtverzögerte Y-Signal und das verzögerte Chrominanzsignal, d.h. das (/'+ß')-Signal bzw. das (/+ß)-Signal einer vorhergehenden Abtastzeile entsprechen ebenfalls einander. Infolgedessen erhält man an den beiden Kontaktstellen α und b der Schalter 21 und 22 eine Signalfolge der Art Y' + I + Q, Y + I' + Q', Y' + / + ß, Y + /' + ß', Y'+I+Q ... usw. An einer Ausgangsklemme 30 der Trenneinrichtung 27 erhält man das Q- oder ß'-Signal und an der Ausgangsklemme 31 das /- oder /'-Signal. Das Q- bzw. ß'-Signal wird auf einen Demodulator 32 gegeben und demoduliert und an den Matrixkreis 26 weitergegeben. Das /- bzw. /'-Signal wird ebenfalls, gewünschtenfalls über einen Verzögerungskreis 38, an den Kreis 26 weitergegeben. So erhält man an den Ausgangsklemmen 34, 35 und 36 des Matrixkreises 26 wiederum die R-, G- und B-Farbsignale. Werden diese Signale beispielsweise auf eine Farbbildröhre 37 gegeben, so kann ein Farbbild wiedergegeben werden.

Gemäß der Erfindung wird also kein zwischengeschaltetes, vollständiges Farbsignal durch das NTSC-System aufgezeichnet oder wiedergegeben, und daher wird das Chrominanzsignal durch den von der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung hervorgerufenen sogenannten Jittereffekt (Zittern) nicht beeinträchtigt, und da kein Farbsynchronsignal verwendet wird, so entstehen auch keine Farbfehler.

Mit dieser Anordnung können insbesondere NTSC-Signale leicht aufgezeichnet und wiedergegeben werden. Darüber hinaus kann ein Bild leicht auch in einer Schwarzweißbildfernsehröhre wiedergegeben werden, da das erfindungsgemäße System kompatibel ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem für Farbsignale, dadurch gekenzeichnet, daß das Aufzeichnungssystem einen Matrixkreis (2) enthält, der die von einer Signalquelle abgegebenen, den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau entsprechenden Farbsignale

ao in an sich bekannter Weise in Luminanz (Y)- und Chrominanzsignale (/, Q) zerlegt, daß ein Modulator (10) das ß-Signal derart trägerfrequent moduliert, daß es sich frequenzmäßig an die obere Grenze des videofrequenten /-Signals anschließt, und daß eine Schaltvorrichtung (16) diese zerlegten, aber gleichzeitig vorhandenen Signale (Y, /, Q) in eine zeilensequentielle Signalfolge der Art Y, (I+Q), Y, (I+Q... umwandelt, die mit dem magnetischen Aufzeichnungssystem (20) vorzugsweise einer Bandaufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet werden, und daß das Wiedergabesystem die entsprechenden zeilensequentiellen Signale in eine unverzögerte und in eine um eine Zeilendauer verzögerte Signalfolge aufspaltet und daß diese beiden Signalfolgen einer Zeilenfrequent gesteuerten Schaltvorrichtung (SW) zugeführt werden, an deren Ausgängen einerseits abwechselnd unverzögerte und verzögerte Luminanzsignale (Y, Y'...) und andererseits zu korrespondierenden Zeiten verzögerte und unverzögerte Chrominanzsignale ((/' + ß'), (I+Q)...) auftreten, die eine zeilenfrequente Signalfolge der Art Y' + (I + Q), Y + (V + Q'), Y'+(I+Q)... ergeben, aus der nach erfolgter Auftrennung der Signale/+β bzw. /'+ß' und deren Einzelkomponenten und nach Demodulation des ß-Signals die Rückgewinnung der Grundfarbsignale in an sich bekannter Weise in einem Matrixkreis (26) erfolgt.

2. Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite des Luminanzsignals praktisch ebenso groß ist wie die des Chrominanzsignals, d. h. der Summe des videofrequenten /-Signals und des trägerfrequent modulierten ß-Signals, z. B. etwa 3 MHz, entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen