DE1537260C3 - Vorrichtung zum magnetischen Aufzeichnen und Wiedergeben von Farbfernsehsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen eines Farbfernsehsignals mit einer Luminanzkomponente und mindestens zwei Chrominanzsignalkomponenten auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines elektromagnetischen Wandlers, wobei mindestens zwei Signalkomponenten in jeweils zwei zeilensequentiell aufeinanderfolgenden >■; Aufzeichnungsintervallen mittels eines Schalters ab- -^u wechselnd aufgezeichnet werden.

Es ist eine Vorrichtung zur Aufzeichnung eines Farbfernsehsignals bekannt (GB-PS 9 52 487), bei der in jeweils zwei zeilensequentiellen aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsintervallen abwechselnd einmal die Luminanzsignalkomponente und zum anderen die beiden Chrominanzsignalkomponenten gleichzeitig aufgezeichnet werden. Die Aufzeichnung der Luminanzsignalkomponente während nur jedes zweiten Teilenintervalls führt jedoch zu einer Beeinträchtigung der Bildschärfe.

Es ist ferner ein Farbfernseh-Übertragungsverfahren bekannt (DE-AS 10 44 154), bei dem zwei gleichzeitig vorhandene Chrominanzsignalkomponenten in ein sequentielles Signal derart verwandelt werden, daß in einem beliebigen Augenblick lediglich eine der beiden Chrominanzsignalkomponenten existiert, wobei die spätere Rückverwandlung dieses Signals in ein Simultansignal durch Hinzufügen zeilenfrequent verzögerter Abschnitte jeder der beiden Chrominanzsignalkomponenten bewirkt wird. Bei die- {J sem Übertragungsverfahren werden die Luminanzsignalkomponenten dauernd und die beiden Chrominanzsignalkomponenten zeilenweise abwechselnd übertragen. Ein Hinweis auf die Möglichkeit einer Aufzeichnung der mit diesem bekannten Verfahren übertragenen Farbfernsehsignale liegt nicht vor. Ungeachtet dessen müßte auf jeden Fall ein erheblicher Aufwand für die Regelung' der Frequenz und des Phasengleichlaufs betrieben werden, da die Luminanzsignalkomponente und eine Chrominanzsignalkomponente stets gleichzeitig vorliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingegehend zu verbessern, daß die Bildschärfe erhöht wird, ohne daß ein großer Aufwand für die Regelung der Frequenz und des Phasengleichlaufes erforderlich ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalter die Chrominanzsignalkomponenten abwechselnd auswählt, um ein zeilensequentiell alternierendes Chrominanzsignal zu bilden, daß ein erster Modulator vorgesehen ist, mittels welchem die Frequenz oder Phase eines ersten Trägers mit der Luminanzsignalkomponente moduliert wird, um ein

erstes moduliertes Signal zu bilden, daß ein zweiter Modulator vorgesehen ist, mittels welchem die Frequenz oder Phase eines zweiten Trägers mit dem zeilensequentiell alternierenden Chrominanzsignal moduliert wird, um ein zweites moduliertes Signal zu bilden, dessen Frequenzband unter dem Frequenzband des ersten modulierten Signals liegt, daß ein Addierer vorgesehen ist, mittels welchem die modulierten Signale kombiniert werden, um ein einkanaliges zusammengesetztes Signal zu bilden, und daß eine mit dem Addierer verbundene Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung des zusammengesetzten Signals auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist noch, daß die mit dieser Vorrichtung aufgezeichneten Signale sehr naturgetreu reproduziert werden können und keine von der Laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums abhängigen Phasenschwankungen aufweisen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann darin bestehen, daß die Amplitude des zweiten modulierten Signals bei der ν Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedi-' um geringer als die Amplitude des ersten modulierten Signals bei der Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedium ist. Mit dieser Maßnahme ist es möglich, Interferenzen zu vermeiden, die durch eine Überlagerung dieser beiden modulierten Signale auftreten können. Zweckmäßigerweise wählt man dazu die Amplitude des ersten modulierten Signals bei Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedium mindestens dreimal so groß wie die Amplitude des zweiten modulierten Signals.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Reproduzieren der mittels eines einzigen Wandlers unter Verwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Signale, mit einem Wandler zum Wiedergeben des auf dem magnetischen Medium aufgezeichneten zusammengesetzten Signals, und mit Demodulationsmitteln, sowie einem Schalter, dem die zeilensequentiell wechselnden Signalkomponenten des zusammengesetzten Signals zwecks ständiger Bereitstellung sämtlicher Signalkom-J ponenten sowohl unmittelbar, als auch über ein Verzögerungsglied, um eine Zeilendauer verzögert zugeführt werden. Eine derartige Vorrichtung zum Reproduzieren ist bekannt (GB-PS 9 52 487).

Ausgehend von dieser bekannten Vorrichtung zum Reproduzieren soll nun eine Vorrichtung zum Reproduzieren von Farbfernsehsignalen, die mit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet worden sind, dadurch gekennzeichnet sein, daß die Demodulationsmittel einen ersten Demodulator enthalten, der das erste modulierte Signal demoduliert und die Luminanzkomponente des Farbfernsehsignal erzeugt, daß die Demodulationsmittel ferner einen zweiten Demodulator enthalten, welcher das zweite modulierte Signal demoduliert und das zeilensequentielle Signal erzeugt, daß ein Schaltungsteil vorgesehen ist, der das eo von dem zweiten Demodulator erzeugte zeilensequentielle Signal in zwei kontinuierliche Chrominanzsignalkomponenten umsetzt, und daß dieser Schaltungsteil das Verzögerungsglied enthält, welches zum Verzögern des zeilensequentiellen Chrominanzsignals um ein Zeilenintervall dient, sowie den Schalter zum Auswählen alternierender Intervalle des zeilensequentiellen Chrominanzsignals.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der erst nach dem Anmeldetag eingereichten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Aufzeichnen von Farbfernsehsignalen auf ein Magnetband;

Fig.2 in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Wiedergeben von Farbfernsehsignalen, die mit der Vorrichtung der F i g. 1 aufgezeichnet worden sind;

F i g. 3 die Signale, die an verschiedenen Punkten der Vorrichtungen der F i g. 1 und 2 erzeugt werden;

Fig.4 Modifikationen der Wellenform des Signals der F i g. 3E und

F i g. 5 Charakteristiken einiger in den Vorrichtungen verwendeter Komponenten.

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Farbfernsehsignalen für ein Fernseh-Magnetbandgerät dargestellt. Die roten, grünen und blauen Farbwertsignale R, G, B werden gleichzeitig einer Matrixschaltung 12 zugeführt. Die Matrixschaltung 12 erzeugt eine Luminanzsignalkomponente Y und mindestens zwei nachfolgend als R-Yund .ß-!^bezeichnete Chrominanzsignalkomponenten.

Das in F i g. 3A dargestellte Luminanzsignal Y"und ein in Fig.3B dargestellte Synchronimpuls P_s werden einem Addierer zugeführt, dessen in Fig.3C gezeigtes Ausgangssignal (Y + P_s) ein Luminanzsignal zuzüglich eines Synchronimpulses ist.

Der Synchron- ode:r Gleichlaufimpuls P_s wird auch einem Impulsgenerator 15 zugeführt, dessen Ausgangs-' signal ein in Fig.3D gezeigter Indeximpuls P,- ist. Die Bildung des Indeximpulses Pi hängt von dem Synchronimpuls Ps ab, und daher wird der Indeximpuls P, mit jedem zweiten Synchronimpuls P_s synchronisiert.

Gemäß F i g. 1 werden der Indeximpuls P₁ und das Signal (Y+ P_s) beide einem Farbindexaddierer 14 zugeführt. Das Ausgangssignal des Farbindexaddierers 14 ist in Fig.3E dargestellt und mit (Y+ P₅)' bezeichnet. Aus einem Vergleich der F i g. 3C und 3E ist zu erkennen, daß der Synchronimpuls P₅ in dem Signal (Y + P_s) bei jedem zweiten Teilbild amplitudenmoduliert wird. Die modulierten Synchronimpulse P'_s sind in F i g. 3E gezeigt.

In Fig.4 sind weitere Beispiele für modulierte Synchronimpulse P-, wiedergegeben. F i g. 4A zeigt einen pulsbreitenmodulierten Synchronimpuls, während der in F i g. 4B gezeigte modulierte Synchronimpuls eine Lücke aufweist. Die in F i g. 4C gezeigten Synchronimpulse weisen ein Index-Farbburstsignal auf. Wie in den Fig.3E und 4 zu sehen, weisen die Signale (Y+ P_s)' einen Synchronimpuls auf, der bei jedem zweiten Teilbild amplitudenmoduliert ist.

Das Signal (Y + P₅)' wird in einem Modulator 16 mit . einem Träger von beispielsweise 4 MHz frequenz- oder phasenmoduliert. Der Frequenzgang des Modulators 16 ist in F i g. 5A dargestellt, in der die Trägerfrequenz F₀ mit 4,0 MHz angegeben ist, während der Scheitel des Synchronabschnitts und die Spitze des Weißpegels auf 2,5 bzw. 5,5 MHz festgelegt sind.

Das modulierte Signal (Y+ P_s)' wird über ein Hochpaßfilter 17 einem Mischer 18 zugeführt. In Fig.5B ist die Kennlinie des Hochpaßfilters 17 dargestellt Bei dem Hochpaßfilter 17 sind der 3-dB-Abfall-Punkt vom oberen Pegel aus und der Nullpunkt vorzugsweise so gewählt, daß die Frequenzen bei 1,3 bzw. 1,0MHz liegen. Die resultierende Bandbreite des Hochpaßfilters 17 von 1,3 bis 2,5 MHz ist

im Hinblick auf ein Seitenband des modulierten Signals (Y + Ps)' von Bedeutung.

Die in der Matrixschaltung 12 erzeugten Chrominanzsignale Ä-Fund B-Y sind zeilensequentielle Chrominanzsignale, wie in Fig.3F und 3G dargestellt. Die Indexzahlen 1, 2, 3 usw. in den Fig.3F und 3G entsprechen den Zeilennummern.

Die zeilensequentiellen Chrominanzsignale /f-Vund B-Y werden einem Schalter 19 zugeführt, der ein einkanaliges zeilensequentielles Chrominanzsignal C erzeugt. Dem Schalter 19 wird auch ein Schaltimpuls P_w zugeführt, der in dem Impulsgenerator 15 erzeugt wird. Der Schaltimpuls /V ist mit dem Indeximpuls P/ und dem Synchronimpuls P_s synchronisiert und schaltet abwechseln zwischen den Chrominanzsignalen R-Y und B-Y um.

Die Arbeitsweise des Schalters 19 führt dazu, daß ein zeilensequentielles einkanaliges Chrominanzsignal wie das in F i g. 31 dargestellte erhalten wird. Der Schaltimpuls Pw ist in Fig.3H dargestellt. Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß die Signale R-Y und B-y immer dem modulierten Synchronimpuls oder Farbindeximpuls P₅' entsprechen, und es ist deshalb leicht zu ermitteln, ob ein rotes oder blaues Signal vorhanden ist oder nicht.

Die in F i g. 31 gezeigten zeilensequentiellen Signale C werden einem Modulator 20 zugeführt, der ein frequenzmoduliertes Signal C erzeugt, das eine Mittenoder Trägerfrequenz f_c' von beispielsweise 0,8 MHz aufweist. Der Frequenzgang des Modulators 20 ist in F i g. 5C dargestellt.

Die modulierten Chrominanzsignale C" werden dann über ein Tiefpaßfilter 21 dem Mischer 18 zugeführt. Die Kennlinie des Tiefpaßfilters 21 ist in F i g. 5D dargestellt. Der 3-dB-Abfall-Punkt des Tiefpaßfilters 21 ist in dem dargestellten Beispiel so gewählt, daß er etwa bei 1,3 MHz liegt

Das Ausgangssignal des Mischers 18, dessen Frequenzgang in F i g. 5E dargestellt ist, ist ein zusammengesetztes Signal (Y+ C)', nämlich eine Kombination der modulierten Chrominanzsignale C und Luminanzsignale Y'. Wie aus Fig.5E ersichtlich, kann die Amplitude des Chrominanzsignals C'vor dem Aufzeichnen verkleinert werden, bis sie annähernd ^xfe bis V3 der Amplitude des Luminanzsignals Y' beträgt. Der Grund hierfür besteht darin, daß selbst bei kleinen Amplituden der Chrominanzsignale C brauchbare Werte der Linearität, der Stabilität und des Geräuschabstandes erzielt werden können. Wenn ferner die Amplitude des Chrominanzsignals C im Vergleich zur Amplitude des Luminanzsignals Y' groß ist, entsteht infolge der Wechselwirkung zwischen diesen beiden Signalen ein Schwebungsrauschen bzw. eine Schwebefrequenz.

Die zusammengesetzten Signale (Y+ C)' werden vom Ausgang des Mischers 18 über einen Verstärker 22 einem magnetischen Aufzeichnungskopf 24 zugeführt Infolgedessen wird auf dem Magnetband 23 in der üblichen Weise eine einkanalige Farbfernsehspur gebildet

Bei der Wiedergabe wird das aufgezeichnete Signal (Y+ C)' von dem Magnetband 23' durch den Magnetkopf 24' wiedergegeben, bei dem es sich gewöhnlich um den Aufzeichnungskopf 24 handelt Das wiedergegebene Signal wird über einen Verstärker 22' gleichzeitig einem Hochpaßfilter 17' und einem Tiefpaßfilter 21' zugeführt Diese Filter haben Kennlinien,die den in Fig.5B bzw.5D gezeigten entsprechen. An den Ausgangsklemmen der Filter 17' und 2Γ erscheinen die modulierten Signale K'und C.

Das Signal Y' wird über einen Begrenzer 25 dem Demodulator 16' zugeführt, und an seinem Ausgang werden die Signale (Y+ P_s)' wiedergegeben, die die Synchronimpulse P_s und P_s' enthalten.

Die Signale (Y + P_s)' werden dann über eine geeignete Verzögerungsschaltung 26 einer Abkappschaltung 27 zugeführt. In der Abkappschaltung 27 wird ein Gleichlaufimpuls hinzugeführt Somit werden nach dem Abkappen der Synchronimpulse P₅ und P_s' die in

ίο Fig.3A gezeigten Luminanzsignale erhalten und dann der Matrixschaltung 12' zugeführt.

Die dem Tiefpaßfilter 21' entnommenen modulierten Chrominanzsignale C werden über einen Begrenzer 28 einem Demodulator 20' zugeführt, um die Chrominanzsignale C zu erhalten. Die am Ausgang des Demodulators 20' erhaltenen zeilensequentiellen Chrominanzsignale Csind in F i g. 31 dargestellt.

Ein Teil des am Ausgang des Demodulators 20' erhaltenen Chrominanzsignale C wird direkt einem Schalter 19' zugeführt Der andere Teil des Chrominanzsignals C wird dem Schalter 19' über eine Verzögerungsschaltung 29 zugeführt, die das Chrominanzsignal um ein Feld (IH) verzögert Man erkennt ₍ somit daß dem Schalter 19' die in F i g. 31 dargestellten Chrominanzsignale C sowie die in F i g. 3J dargestellten verzögerten Chrominanzsignale Cd zugeführt werden.

Der Schalter 19' wird von dem in F i g. 3H gezeigten Schaltimpuls P_w gesteuert, der in dem Impulsgenerator 30 erzeugt wird. Wie aus F i g. 31 zu erkennen, enthalten die wiedergegebenen Chrominanzsignale C nur jedes zweite Chrominanzfeld, und die dazwischen liegenden Signale, z.B. (R-Y)₁, (B-Y)₃, (R-Y)*, (B-Y)₅ usw., sind beseitigt worden. Daher wird es erforderlich, die ausgelassenen Chrominanzsignale zu reproduzieren, und dies geschieht mit dem Schalter 19'. Durch den Schalter 19' werden nicht die in den Fig.3F und 3G gezeigten Chrominanzsignale (R-Y) und (B-Y), sondern die in den Fig.3K und 3L gezeigten sequentiellen Chrominanzsignale wiedergebenen, d. h. die sequentiellen Chrominanzsignale (R- Y)' und (B-Y)'. Es ist somit zu erkennen, daß die ausgelassenen Chrominanzfelder durch die gleichen vorgerückten Signale ersetzt werden.

Gemäß Fig.2 wird der Schaltimpuls P_w vom

Ausgang der Verzögerungsschaltung 26 erhalten.

Dieses Signal (Y + P_s)' wird einer Trennschaltung 31 ( zugeführt, die einen horizontalen Synchronimpuls P_s erzeugt. Dieser Synchronimpuls P₁ wird zusammen mit

■ dem Signal (Y+ P_s)' von der Verzögerungsschaltung 26 einer Indeximpuls-Trennschaltung 32 zugeführt, von der ein Indeximpuls P, wie der in Fig.3D gezeigte erhalten wird. Der Indeximpuls Pi wird dann zusammen mit dem Synchronimpuls P₅ von der Trennschaltung 31 dem Impulsgenerator 30 zugeführt, von dem der Schaltimpuls P_w erhalten wird.

Die umgeformten sequentiellen Chrominanzsignale (R-Y)' und (B-Y)' werden dann zusammen mit dem Luminanzsignal Y der Matrixschaltung 12' zugeführt. Die Matrixschaltung reproduziert dann an ihrem Ausgang die Farbwertsignale R', G' und B'. Diese Signale können zusammen mit dem Synchronimpuls P_s in einem beliebigen herkömmlichen Farbbild-Wiedergabesystem verwendet werden, um zum Zweck der Überwachung ein Farbbild wiederzugeben.
In dem vorstehend beschriebenen Beispiel hat das Frequenzband der modulierten Luminanzsignale Y' eine erheblich größere Breite als dasjenige der modulierten Chrominanzsignale C", wie in Fig.5E gezeigt ist, doch sei bemerkt daß diese Situation auch

umgekehrt werden kann, so daß die Chrominanzsignale C" eine größere Bandbreite einnehmen als die Luminanzsignale Y'. Außerdem können nicht nur die Signale (R- Y) und (B- Y) verwendet werden, sondern auch jeweils gewünschte Chrominanzsignale, die z. B. aus der Gruppe der Signale (R-Y)₁ (G-Y) und (B-Y) gewählt sind, oder die Chrominanzsignale /und Q nach der NTSC-Norm.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufzeichnung eines Farbfernsehsignal mit einer Luminanzsignalkomponente und mindestens zwei Chrominanzsignalkomponenten auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines elektromagnetischen Wandlers, wobei mindestens zwei Signalkomponenten in jeweils zwei zeilensequentiell aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsintervallen mittels eines Schalters abwechselnd aufgezeichnet werden, d a durch gekennzeichnet, daß der Schalter (19) die Chrominanzsignalkomponenten [(R- Y), (B-YJ] abwechselnd auswählt, um ein zeilensequentiell alternierendes Chrominanzsignal (C) zu bilden, daß ein erster Modulator (16) vorgesehen ist, mittels welchem die Frequenz oder Phase eines ersten Trägers mit der Luminanzsignalkomponente (Y) moduliert wird, um ein erstes moduliertes Signal (Y') zu bilden, daß ein zweiter Modulator (20) vorgesehen ist, mittels welchem die Frequenz oder Phase eines zweiten Trägers mit dem zeilensequentiell alternierenden Chrominanzsignal (C) moduliert wird, um ein zweites moduliertes Signal (C) zu bilden, dessen Frequenzband unter dem Frquenzband des ersten modulierten Signals (Y') liegt, daß ein Addierer (18) vorgesehen ist, mittels welchem die modulierten Signale (Y', C) kombiniert werden, um ein einkanaliges zusammengesetztes Signal [(Y+ C)I zu bilden, und daß eine mit dem Addierer (18) verbundene Aufzeichnungsvorrichtung (24) zur Aufzeichnung des zusammengesetzten Signals auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium (23) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des zweiten modulierten Signals (C) bei der Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedium (23) geringer als die Amplitude des ersten modulierten Signals (Y') bei Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedium (23) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des ersten modulierten Signals (Y') bei Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedium (23) mindestens dreimal so groß wie die Amplitude des zweiten modulierten Signals (C) bei Aufzeichnung auf das magnetische Aufzeichnungsmedium (23) ist.

4. Vorrichtung zum Reproduzieren von mittels eines einzigen Wandlers auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium unter Verwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgezeichneten Signalen, mit einem Wandler zum Wiedergeben des auf dem magnetischen Medium aufgezeichneten zusammengesetzten Signals, und mit Demodulationsmitteln, sowie einem Schalter, dem die zeilensequentiell wechselnden Signalkomponenten des zusammengesetzten Signals zwecks ständiger Bereitstellung sämtlicher Signalkomponenten sowohl unmittelbar als auch über ein Verzögerungsglied um eine Zeilendauer verzögert zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulationsmittel einen ersten Demodulator (16') enthalten, der das erste modulierte Signal (Y') demoduliert und die Luminanzkomponente (Y) des Farbfernsehsignal erzeugt, daß die Demodulationsmittel ferner einen zweiten Demodulator (20') enthalten, welcher das zweite modulierte Signal (C) demoduliert und das zeilensequentielle Signal (C) erzeugt, daß ein Schaltungsteil (29, 19') vorgesehen ist, der das von dem zweiten Demulator(20') erzeugte zeilensequentielle Signal (C) in zwei kontinuierliche Chrominanzsignalkomponenten [(R-Y)', (B-Y)I umsetzt, daß dieser Schaltungsteil das Verzögerungsglied (29) enthält, welches zum Verzögern des zeilensequentiellen Chrominanzsignals (C) um ein Zeilenintervall dient, sowie den Schalter (19'), der zum Auswählen alternierender Intervalle des zeilensequentiellen Chrominanzsignals (C) dient.