DE3212713A1

DE3212713A1 - Schaltungsanordnung zum verarbeiten eines videosignals

Info

Publication number: DE3212713A1
Application number: DE19823212713
Authority: DE
Inventors: Ichitaro Atsugi Kanagawa Sato
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1982-11-04
Also published as: ATA137382A; AU8109482A; FR2503509A1; NL192808C; US4481547A; DE3212713C2; GB2101837A; FR2503509B1; GB2101837B; AU553861B2; NL8201394A; JPH0121672B2; NL192808B; JPS57166786A; CA1190640A; AT390344B

Description

-δ-Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines Videosignals

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationssignalen, beispielsweise Videosignalen, und ist insbesondere auf das Verarbeiten eines solchen Videosignals gerichtet, um Wellenformverzerrungen dieses Signals zu verhindern, wenn eine magnetische Aufzeichnung oder Wiedergabe erfolgt.

Für das Aufzeichnen und Wiedergeben von Videosignalen auf ein oder von einem Magnetband oder dergl . ist es bekannt, das geamte Videosignal im Falle eines monochromen oder Schwarz/Weiß-Signals oder der Luminanzkomponente im Falle eines Farb-Videosignals durch eine Frequenzmodulation eines verhältnismäßig hochfrequenten Trägers aufzuzeichnen. Ferner wird bei einer solchen Aufzeichnung ein hochfrequenter Teil des Videosignals, der im folgenden entweder das gesamte monochrome Videosignal oder die Luminanzkomponente eines Farb-Videosignals bedeuten soll, in einer Vorverzerrungsschaltung vor der Frequenzmodulation des Trägers vorverzerrt, und beim Wiedergeben oder beim AbspielVorgang wird das wiedergegebene frequenzmodulierte Videosignal demoduliert und dann einer Nachentzerrung ausgesetzt, die komplementär zu der originalen Vorverzerrung ist, um das sog.

FM-Rauschen in dem demodulierten Videosignal zu verringern. Die Vorverzerrung zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses in bezug auf das FM-Rauschen führt indessen zu Überschwingungen, insbesondere in Bereichen des Videosignals, in denen sich der Pegel dieses ■ Signals abrupt ändert. Falls das vorverzerrte Videosignal mit derartig großen Überschwingungen als das Modulationssignal für die Frequenzmodulation benutzt wird, sind die Frequenzverschiebungen, die mit solchen großen Überschwingungen korrespondieren, zu groß, als daß sie in dem Übertragungsband der betreffenden Einrichtung, d. h. das Frequenzband, das magnetisch aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann, enthalten sein könnten, so daß das Aufzeichnen und Wiedergeben des Videosignals nicht mit einer linearen Charakteristik

bewirkt werden kann. Um das frequenzmodulierte Videosignal, wie es aufgezeichnet und wiedergegeben wird, innerhalb des erlaubten Übertragungsbandes zu halten, ist es bekannt, den Aufzeichnungsabschnitt der betreffenden Vorrichtung mit einer Kappschaltung zum Kappen oder Pegel begrenzen des vorverzerrten Videosignals auf einen vorbestimmten Pegel, insbesondere in bezug auf den Weißwert, zu versehen, so daß solche Überschwingungen, die aus einer Übermodulation resultieren könnten, gekappt oder vor dem Vorgang der Frequenzmodul ation entfernt werden. In dem Fall einer solchen Begrenzung des vorverzerrten Videosignals bei dem Aufnahmevorgang ist es, wenn das Videosignal in einer Nachentzerrungsschaltung nach dem Demodulieren während des Wiedergabevorganges verarbeitet wird, aufgrund der WeI1enformverzerrung, die an den Stellen der begrenzten oder gekappten Überschwingungsbereiche auftreten, nicht möglich, genau das ursprüngliche Videosignal zurückzugewinnen.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugründe, eine Schaltungsanordnung zum Verarbeiten von Videooder anderen Informationssignalen in Verbindung mit dem Aufzeichnen und Wiedergeben zu schaffen, mit der die zuvor erläuterten Probleme, die mit bekannten Schaltungsanordnungen für den genannten Zwecke verknüpft sind, zu vermeiden sind.

Im einzelnen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines Videosignals, das aufzuzeichnen ist, zu schaffen, um mit dieser ein verbessertes Signal/Rausch-Verhältnis in bezug auf das FM-Rauschen zu erzielen, während eine Übermodulation und ebenso eine WeI1enformverzerrung vermieden werden. Eine weitere Aufgabe für die vorliegende Erfindung besteht darin, eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung zu schaffen, die das Signal vor der Frequenzmodulation eines Trägers zum Zwecke des Aufzeichnens vorverzerrt und dann kappt oder im Pegel begrenzt und in der die sich ergebenden WeI1enformverzerrungen des wiedergegebenen Signals im wesentlichen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß in einer Schaltung zum Verarbeiten eines Videosignals, das beispielsweise in einem Video-Magnetbandrekorder VTR als eine Frequenzmodulation eines verhältnismäßig hochfrequenten Trägers aufzuzeichnen ist, vorgesehen, daß zeitlich vor einer solchen Frequenzmodulation und zum Zwecke der Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses, insbesondere in bezug auf das sog. FM-Rauschen das Videosignal vorverzerrt und dann bei einem vorbestimmten Pegel zum Vermeiden einer Übermodulation gekappt oder im Pegel begrenzt wird. Eine Kompensationsschaltung spricht auf das vorverzerrte Videosignal zum Verbreitern solcher Überschwingungen des Signals, welche zu kappen oder im Pegel· zu begrenzen sind, an und verhindert dadurch WeI1enformverzerrungen, die ansonsten an den Stellen der gekappten oder im Pegel begrenzten Überschwingungen auftreten würden, wenn das aufgezeichnete Signal wiedergegeben, in der Frequenz demoduliert und dann einer Nachentzerrung, die komplementär zu der ursprünglichen Vorverzerrung ist, ausgesetzt wird.

In einem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung enthält diese Kompensationsschaltung Mittel, die mit der Pegel begrenzungsschaltung oder Kappschaltung zum Erzeugen eines Impulses verbunden sind, der jedes Überschwingen des vorverzerrten Videosignals über den vorbestimmten Pegel hinaus kennzeichnet, wobei jeder derartige Impuls eine Amplitude hat, die mit dem Betrag der betreffenden Überschwingung oberhalb des vorbestimmten Pegels korrespondiert Mittel zum Integrieren jedes Impulses derart, daß ein entsprechender verbreiterter Impuls eine Breite hat, die allgemein mit der Amplitude des betreffenden, eine Überschwingung anzeigenden Impulses korrespondiert, und Mittel zum Überlagern jedes verbreiterten Impulses über das Videosignal zeitlieh vor dessen Vorverzerrung.

In einem anderen Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung enthält die Kompensationsschaltung zur Verhinde-

"-..''...'''U¹T"'"' -·" 32127 -δι rung von WeI1enformverzerrungen Integrationsmittel, die einen Teil des vorverzerrten Videosignals empfangen und ein integriertes Signal erzeugen, in denen alle Überschwingungen des vorverzerrten Signals, die den vorbestimmten Pegel übersteigen, entsprechen verbreitert werden, und Mittel zum Addieren eines derartigen integrierten Signals zu dem vorverzerrten Videosignal vor der Pegelbegrenzung oder dem Kappens dieses Signals.

Die oben erläuterten und weiter Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden mit der im folgenden im einzelnen gegebenen Beschreibung für die Erfindung verdeutlichende Ausführungsbeispiele ersichtlich, wobei die Beschreibung anhand von Figuren gegeben wird, in denen jeweils gleiche ßezugszeichen zum Bezeichnen korrespondierender Teile in den verschiedenen Darstellungen der Zeichnung verwendet sind.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild, das eine Signalverarbeitungs-Schaltungsanordnung in einer Einrichtung gemäß dem Stand der Technik zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Videosignals oder dergl. darstelIt.

Fig. 2A - Fig. 2D zeigen Wellenform-Diagramme, auf die bei der Erklärung der Probleme, die sich mit der Signal verarbeitungs-Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 einstellen, Bezug genommen wird.

Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung des Aufnahmeteils einer Videosignal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung, welche Schaltungsanordnung Signalverarbeitungs-Schaltungen entsprechend einem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung enthält.

Fig. 4A - Fig. 4F zeigen Wellenform-Diagramme, auf die zur Erklärung der Wirkungsweise der Signalverarbeitungsschaltungen gemäß Fig. 3 Bezug genommen wird.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufnahmeteil einer Videosignal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung gemäß einem weiteren AusfUhrungsbeispiel für die Erfindung darstellt.
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Zunächst wird Fig. 1 betrachtet, um im einzelnen das Problem zu erklären, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll. In dem Aufzeichnungsabschnitt eines Video-Magnetbandrekorders VTR gemäß dem Stand der Technik wird ein Videosignal _a, das in dem Diagramm in Fig. 2A gezeigt ist, und wie zuvor erläutert entweder ein vollständiges monochromes Videosignal oder die Luminanzkomponente eines Farb-Videosignals darstellen kann, über eine Eingangsklemme 1, eine Klemmschaltung 2, eine Vorverzerrungsschal - tung 3 und eine Weißwert-Kappschaltung 4 an einen Frequenzmodulator 5 geliefert, wo es einen geeigneten hochfrequenten Träger frequenzmoduliert, um ein FM (frequenzmoduliertes) - Signal zu bilden. Das FM-Signal wird dann über einen Aufzeichnungsverstärker 6 an einen Magnetkopf 7 geliefert, der herkömmlicherweise ein rotierender Magnetkopf ist und der das FM-Signal auf einem Magnetband 8 aufzeichnet. In einem derartigen Aufzeichnungsabschnitt gemäß dem Stand der Technik stellt die Klemmschaltung 2 sicher, daß der Synchronwertpegel des Videosignals a_ konstant gehalten wird, beispielsweise bei dem Pegel V-, in Fig. 2A, so daß wenn das Videosignal a_ in das FM-Signal umgesetzt wird, der Synchronwert des Videosignals stets mit einer vorbestimmten Frequenz, beispielsweise 3.5 MHz, korrespondiert. Die Vorverzerrungsschaltung 3 führt herkömmlicherweise eine sog. line-

³^ are Vorverzerrung durch, d. h. ihre frequenzbezogene Verstärkungscharakteristik ist unabhängig von dem Pegel des Videosignals. Im einzelnen verzerrt in Übereinstimmung mit einer derartigen Frequenzverstärkungscharakteristik die Vorverzerrungsschaltung 3 einen Hochfrequenzanteil des Videosignals vor, um ein ausreichendes Signal/Rausch-Verhältnis in dem Ausgangssignal des Frequenzmodulators 5 zu schaffen. Fig. 2B ist indessen zu entnehmen, daß das vorverzerrte Videosignal b an dem Ausgang der Vorverzerrungsschaltung

^:..^: .."'' ¹S"]'Ό.:".[ 321271

-ιοί 3 Überschwingungen in den Bereichen des Videosignals enthält, wo der Pegel des letzteren abrupt geändert wird. Falls der Betrag der Vorverzerrung, der auf das Videosignal durch die Vorverzerrungsschaltung 3 ausgeübt wird, ausreichend ist, um ein adäquates Signal/Rausch-Verhältnis in bezug auf das FM-Rauschen in dem Ausgangssingal des Frequenzmodulators 5 zu schaffen, führen die Überschwingungen des vorverzerrten Signals, insbesondere in den Bereichen eines verhältnismäßig hohen Pegels des Videosignals, zu einem Übersteigen des Weißwertes V^₅ der durch die Weißwert-Kappschaltung 4 zum Vermeiden einer Übermodulation des FM-Signals.aus dem Frequenzmodulator 5 eingestellt wird. Falls beispielsweise das FM-Signal, das auf dem Magnetband 8 aufgezeichnet ist,· eine minimale Frequenz von 3.5 MHz bzw. eine maxiamale Frequenz von 4.8 MHz korrespondierend mit dem Synchronwertpegel und dem Weißwert des Videosignals, das der Eingangsklemme 1 zugeführt wird, haben soll, wird die Klemmschaltung 2 derart ausgelegt, daß sie den Synchronwertpegel des ankommenenden Signals bei dem Pegel V-, (Fig. 2A) hält, der mit der minimalen 3.5 MHz an dem Ausgang des Frequenzmodulators 5 korrespondiert, und die Verstärkung des Videosignals _a, das der Eingangsklemme 1 zugeführt wird, wird so ausgewählt, daß die Pegeldifferenz zwischen dem Synchronwertpegel und dem Weißwert des Videosignals mit dem gewünschten Frequenzhub von 1.3 MHz zwischen der minimalen Frequenz und der maximalen Frequenz des FM-Signals, das aus dem Frequenzmodulator 5 austritt, korrespondiert. Die Weißwert-Kappschaltung 4 wird dann wirksam gemacht, um von dem Ausgangssignal £ dieser Schaltung jeden Bereich oder jedes Überschwingen des vorverzerrten Videosignals b^, der über den das Kappen bestimmenden Weißwert V_?, welcher in dem vorangegangenen Beispiel mit einer Frequenz von 4.8 MHz an dem Ausgang des Frequenzmodulators 2 korrespondiert, hinausgeht, zu kappen oder zu entfernen.

In dem Wiedergabeabschnitt des bekannten Video-Magnetbandrekorders VTR, der in Fig.! gezeigt ist, gibt der Magnetkopf 7 das aufgezeichnete FM-Signal von dem Magnetband 8 wieder,

---■ --- ..- ; -..-.·. JuZ / j -ΠΙ und das sich ergebende wiedergegebene FM-Signal wird über einen Wiedergabeverstärker 10 an einen Frequenzdemodulator 11 geliefert. Das demodulierte Ausgangssignal des Frequenzdemodulator 11 wird über eine Nachentzerrungsschaltung 12 an eine Ausgangsklemme 13 geliefert, wobei die Nachentzerrungsschaltung 12 eine sog. lineare Nachentzerrung mit einer Charakteristik durchführt, die im wesentlichen komplementär zu der der Vorverzerrungsschaltung 3 in dem Aufnahmeabschnitt ist. Auf diese Weise entzerrt die Nachentzerrungsschaltung 12 die hochfrequenten Komponenten des demodulierten Signals. Da das FM-Rauschen aus dem Frequenzmodulator zum größten Teil in einem hochfrequenten Bereich liegt, arbeiten die Vorverzerrungsschaltung 3 und die Nachentzerrungsschaltung 12 in Kombination dahingehend, daß sie im wesentlichen das Signal/Rausch-Verhältnis in bezug auf das FM-Rauschen in dem wiedergegebenen Signal, das an der Ausgangsklemme 13 gewonnen wird, verbessern.

Das wiedergegebene Videosignal d_, das an der Ausgangsklemme 13 gewonnen wird, hat indessen an jeder Stelle 9 des gekappten Videosignals £ (,Fig. 2C), wo die Weißwert-Kappschaltung 4 eine Überschwingung des vorverzerrten Signals Jb (Fig.2B) gekappt oder im Pegel begrenzt hat, eine korrespondierende Verzerrung, beipielsweise, wie bei 14 in Fig. 2D angedeutet, was in einem Verschmieren des sich ergebenden Bildes resultiert.

Allgemein werden in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung solche WeI1enformverzerrungen, die sich aus den Überschwingungen des vorverzerrten Signals, die den das Kappen bestimmenden Weißwert übersteigen, durch das Vorsehen einer Signalverarbeitungsschaltung des Wiedergabeabschnitts mit Mitteln, die auf das Ausgangssignal der Vorverzerrungsschaltung 3 ansprechen, kompensiert, um solche

³^ Überschwingungen des vorverzerrten Signals, wie sie der Weißwert-Kappschaltung zugeführt werden, zu verbreitern, und zwar bis zu dem Ausmaß, das dem Betrag entspricht, um den die gekappten Überschwingungen über den vorbestimmten

Pegel oder den "gekappten" Weißwert hinausgehen.

Es wird nun die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 im einzelnen beschrieben. Wie Fig. 3, die einen Aufnahmeabschnitt eines Videosignal-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Gerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung hat, zeigt, wird ein Videosignals das aufgezeichnet ist, über eine Eingangsklemme 1 und einen Widerstand 15 an die Basiselektrode eines Puffertransistors 16 gelegt, dessen Kollektor mit einer Stromversorgungsklemme +B verbunden ist und dessen Emitter über einen Widerstand 17 an Erde gelegt ist. Das Ausgangssignal des Puffertransistors 16 wird von seinem Emitter aus einem invertierenden Verstärker 18 geliefert. Das resultierende invertierte Videosignal wird dann von dem Ausgang des invertierenden Verstärkers 18 an eine Klemmschaltung 2 und in der Folge an eine Vorverzerrungsschaltung 3 geliefert. Die Klemmschaltung 2 zum Klemmen des Synchronwertes und die Vorverzerrungsschaltung 3 in Fig. 3 arbeiten ähnlich wie die mit korrespondierenden Bfzugszeichen versehenen Schaltungen in Fig. 1, so daß ein invertiertes Videosignal a^¹ , das an dem Ausgang der Vorverzerrungsschaltung 3 gewonnen wird, in seinem Synchronwertpegel konstant gehalten wird und Überschwingungen in den Bereichen des Videosignals enthält, wo der Pegel abrupt geändert wird. Ein solches vorverzerrtes Signal _a' wird über eine Weißwert-Kappschaltung 4 an einen Frequenzmodulator 5 geliefert, und das sich ergebende FM-Signal wird über einen Aufzeichnungsverstärker 6 an einen als Drehkopf ausgebildeten Magnetkopf 7 geliefert, durch den das Signal auf einem Magnetband 8 aufgezeichnet wird.

In dem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung, das in Fig. 3 gezeigt ist, enthält die Weißwert-Kappschaltung 4 einen Transistor 19, dessen Kollektor über einen Lastwiderstand 20 mit einer Stromversorgungsklemme +B verbunden ist, während der Emitter des Transistors 19 mit dem Ausgang der Vorverzerrungsschaltung 3 verbunden ist. Deswei-

OZu; ίο -13-

teren ist die Basis des Transistors 19 mit einem beweglichen Arm eines veränderlichen Widerstandes 21 verbunden, der ein Widerstandselement enthält, das mit seinen Enden über Widerstände 22a und 22b mit der Stromversorgungsklemme +B bzw. Erde verbunden ist. Der "gekappte" Weißwert V- der Weißwert-Kappschaltung 4 wird durch eine Justierung des veränderlichen Widerstandes 21 bestimmt oder eingestellt. Die gezeigte Weißwert-Kappschaltung 4 wird durch einen Glättungskondensator 23 vervollständigt, der zwischen die Basis des Transistors 19 und Erde geschaltet ist.

Es ist ersichtlich, daß wenn das Ausgangssignal ja¹ der Vorverzerrungsschaltung 3 dem Emitter des Transistors 19 zugeführt wird, der letztere nichtleitend ist oder sich in seinem Schaltzustand "AUS" befindet, solange der Pegel oder die Spannung eines solchen Signals a_* höher als der Weißwert-Begrenzungspegel V'p ist, der durch den veränderlichen Widerstand 21 eingestellt wurde. Wenn indessen die Spannung des Signals a/, das dem Emitter des Transistors 19 zugeführt wird, unter die Spannung fällt, die durch den veränderlichen Widerstand 21 und durch eine Schwell spannung Vg^ des Transistors 19 bestimmt ist, wird letzterer leitend oder nimmt seinen Schaltzustand "EIN" ein, so daß die Spannung an dem Ausgang der Vorverzerrungsschaltung 3 auf den Pegel V'₂ angehoben wird. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Kappschaltung in Fig. 3 wirksam ist, um von dem vorverzerrten Signal, das dem Frequenzmodulator 5 zugeführt wird, jeden Bereich oder jede Überschwingung eines derartigen invertierten Signals a_^l zu kappen oder zu entfernen, der sich oberhalb des Begrenzungspegels oder des Kapp-Pegels erstreckt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält die Videosignal-Verarbeitungsschaltung gemäß Fig. 3 fe-ner eine Wellenformverzerrungs-Kompensationsschaltung 24, die allgemein einen ersten, einen zweiten und einen dritten Transistor 25, 26 bzw. 27 enthält, die wie gezeigt, angeschlossen sind. Im einzelnen ist der Transistor 25, der

einen Inverter darstellt, mit seiner Basis über einen Kondensator 28 mit dem Kollektor des Transistors 19 verbunden. Jedesmal dann, wenn der Transistor 19 seinen Schaltzustand "EIN" in Abhängigkeit von der Spannung des invertierten vorverzerrten Signals ai' , die niedriger als der Begrenzungspegel Vp ist, gebracht wird, wird ein korrespondierender invertierter Impuls b_' (Fig. 4B) über den Kondensator 28 an die Basis des invertierenden Transistors 25 gelegt. Ein Spannungsteiler, der aus Widerständen 29a_ und 29Jd, die in Reihe geschaltet sind., gebildet ist, ist zwischen die Stromversorgungsklemme +B und Erde gelegt und ist mit seinem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 29ja und 29bi mit der Basis des Transistors 25 verbunden, die ebenfalls über einen Kondensator 30 an Erde gelegt ist. Ein Lastwiderstand 31 ist zwischen die Stromversorgungsklemme +B und den Kollektor des Transistors 25 gelegt, und der Emitter des letzteren ist über einen Widerstand 32 und einen Kondensator 33, die miteinander paral1 el geschaltet sind, mit Erde verbunden.

Es ist ersichtlich, daß der Transistor 25 aufgrund seiner zuvor genannten Verbindungen wirksam ist, um an seinem Kollektor einen Impuls c_' (Fig. 4C) zur Verfugung zu stellen, der ein invertiertes Ebenbild des Impulses lb_' darstellt und der eine ähnliche Amplitude korrespondierend zu dem Betrag aufweist, um den sich die gekappte Überschwingung des vorverzerrten invertierten Signals a/ über den Kapp-Pegel Vp hinaus erstreckt hat. Der derart invertierte Impuls c¹ wird der Basis des Transistors 26 zugeführt, dessen Kollektor mit der Stromversorgungsklemme +B und dessen Emitter mit einer Integrationsschaltung 34 verbunden ist, die durch einen Kondensator 35 und einen Widerstand 36, die miteinander paral1 el geschaltet zwischen den Emitter des Transistors 26 und Erde gelegt sind, verbunden ist. Der

³^ Transistor 26 und die Integrationsschaltung 34 sind wirksam, um an dem Emitter des Transistors 26 einen Impuls c[' (Fig. 4D) zu erzeugen, der relativ zu dem betreffenden Impuls c¹ um einen Betrag, der mit dem Betrag der betreffen-

den Überschwingung oder des Bereiches des invertierten Signals _a' korrespondiert, der durch die Weißwert-Kappschaltung gekappt war, verbreitert ist. Der verbreiterte Impuls d^ wird der Basis des Transistors 27 zugeführt, dessen KoI-lektor mit der Stromversorgungsklemme +B verbunden ist und dessen Emitter über einen Widerstand 37 an Erde gelegt und durch einen Widerstand 38 und einen Kondensator 39, die in Reihe liegen, mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 15 und der Basis des Puffertransistors 16 geschaltet ist.

Auf diese Weise wirken der Transistor 27, der Widerstand 38- und der Kondensator 39 dahingehend, daß sieden verbreiterten Impuls cT an den Eingang der Signalverarbeitungsschaltung rückkoppeln, wo ein derartiger verbreiterter Impuls cM dem Original-Videosignal überlagert wird, um ein in der Wellenform modifiziertes Signal e_' , wie in Fig. 4E gezeigt, zu erzeugen. Das Signal e_' einer derartigen Wellenform wird in der Weise, die zuvor beschrieben worden ist, verarbeitet, d. h. es wird in dem Verstärker 18 invertiert, sein Synchronwert wird in der Klemmschaltung 2 geklemmt, es wird in der Vorverzerrungsschaltung 3 vorverzerrt und in seinem Pegel in der Weißwert-Kappschaltung 4 gekappt. Als Ergebnis aus dem zuvor Erläuterten wird an dem Ausgang der Kappschaltung 4 ein modifiziertes gekapptes Signal f_' (Fig. 4F) gewonnen, das bei jeder Stelle, an der das Signal in Abhängkeit von einer Überschwingung, die sich über den Kapp-Pegel V' erstreckt, verbreitert wird, wie dies durch eine ausgezogene Linie bei 9¹ in Fig. 4F angedeutet ist. Das Vorange-

³^ gangene kann mit dem relativ engen gekappten Bereich, der durch eine unterbrochene Linie bei 9 in Fig. 4F angezeigt ist und der mit dem gekappten Bereich 9 in Fig. 2C korrespondiert, wenn die WeI1enformverzerrungs-Kompensation gemäß dieser vorliegenden Erfindung nicht bewirkt wird, verglichen werden. Schließlich moduliert das modifizierte oder kompensierte gekappte Signal f_' in Frequenzmodulation einen geeigneten Träger in dem Frequenzmodulator 5, und das sich ergebende FM-Signal wird herkömmlicherweise durch den Auf-

Zeichnungsverstärker 6 an den als drehenden Kopf ausgebildeten Magnetkopf 7 zum Aufzeichnen auf dem Magnetband 8 geliefert.

Danach wird in einem Aufzeichnungs-Wiedergabe-Gerät, welches einen Aufzeichnungsabschnitt hat, der mit einer Signalverarbeitungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie zuvor anhand von Fig. 3 beschrieben worden ist, ausgestattet ist, das FM-Signal, das auf dem Magnetband 8

jQ aufgezeichnet ist, mittels eines Wiedergabeabschnitts ähnlich dem des Standes der Technik, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, wiedergegeben, wozu jedoch desweiteren ein invertierender Verstärker (nicht gezeigt) vorgesehen ist, so daß das wiedergegebene Videosignal, das an dem Ausgang des Wiedergabeabschnitts gewonnen wird, in seine normale Orientierung, die in Fig. 2A gezeigt ist, zurückversetzt wird. Es ist ersichtlich, daß das Verbreitern jedes gekappten Bereiches des aufgezeichneten Videosignals, wie dies bei 9¹ in Fig. 4F gezeigt ist, für das Wiedergeben des aufgezeichneten Signals wirksam ist, um im wesentlichen die WeI1enformverzerrung, die bei 14 in Fig. 2B angedeutet ist, zu kompensieren und um ein Verschmieren des wiedergegebenen Bildes zu verhindern, was ansonsten aus dem Kappen solcher Überschwingungen des vorverzerrten Signals, die den Weißwert-Kapp-Pegel übersteigen, auftreten würde.

In dem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung, das zuvor anhand von Fig. 3 beschrieben worden ist, wird die Kompensation für die WeI1enformverzerrung mittels einer geschlossenen Schleifenanordnung durchgeführt, d. h. der verbreiterte Impuls, der in seiner Breite mit dem Betrag der betreffenden Überschwingung des vorverzerrten Signals, das in der Weißwert-Kappschaltung 4 gekappt oder entfernt worden ist, korrespondiert, wird von der WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung 24 an den Eingang der Videosignal-Verarbeitungsschaltung zurückgekoppelt, um so ebenfalls auf die Klemmschaltung 2 und die Vorverzerrungsschaltung 3 einzuwirken. Wie indessen in Fig. 5 gezeigt, kann

eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung eine Kompensation der WeI1enformverzerrung mittels einer offenen Schleifenanordnung bewirken.
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Im einzelnen enthält in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 eine WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung 40, die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, einen Verstärker 41, durch den ein Teil des Ausgangssignals der Vor-Verzerrungsschaltung 3 an eine Integrationsschaltung 42 geliefert wird. Das Ausgangssignal des letzteren wird einem Eingang einer Addierschaltung oder Mischschaltung 43 zugeführt, die an ihrem anderen Eingang das vorverzerrte Videosignal aus der Vorverzerrungsschaltung 3 empfängt. Die Integrationsschaltung 42 ist wirksam, um die Breite zu vergrößern, ohne daß damit die Höhe oder die Amplitude jedes der Überschwingungsbereiche des Teils des vorverzerrten Videosignals, der aus der Vorverzerrungsschaltung 3 empfangen wird, vergrößert wird, so daß das Ausgangssignal der Addierschaltung oder Mischschaltung 43 in seinen Überschwingungsbereichen auf die gleiche Weise verbreitert wird. Ein solches Ausgangssignal der Addierschaltung oder Mischschaltung 43 wird dann der Weißwert-Kappschaltung 4 zugeführt, so daß in dem gekappten Ausgangssignal der letzteren, das dem Frequenzmodulator 5 zugeführt wird, zumindest die Überschwingungsbereiche, die bei dem Weißwert-Kapp-Pegel gekappt werden, relativ zum Ermöglichen der gewünschten Kompensation verbreitert werden, was im wesentlichen die WeI1enformverzerrung, die in Fig. 2 gezeigt ist, vermeidet, wenn das aufgezeichnete FM-Signal eventuell wiedergegeben, demoduliert und der Nachentzerrung, die komplementär zu der Verzerrung durch die Vorverzerrungsschaltung 3 ist, ausgesetz wird.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß in einer Schaltung zum Verarbeiten eines Videosignals, das beispielsweise in einem Video-Magnetbandrekorder VTR in Form einer Frequenzmodulation eines relativ hochfrequenten Trägers aufzuzeichnen

ist, zeitlich vor der Wirkung des Frequenzmodulators 5 und für den Zweck einer Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses, insbesondere in bezug auf das sog. FM-Rauschen, eine obere Frequenzkomponente des Videosignals in einer Vorverzerrungsschaltung 3 vorverzerrt und dann bei einem vorbestimmten Pegel V'_? in einer Weißwert-Kappschaltung 4 zur Verhinderung einer Übermodulation gekappt wird. Eine WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung 24, 40 spricht auf das vorverzerrte Videosignal zur Verbreiterung derartigei" Überschwingungen des Signals, die zu kappen sind, an und verhindert auf diese Weise WeI1enformverzerrungen 14, die ansonsten an den Stellen der gekappten Überschwingungen auftreten würden, wenn das aufgezeichnete Signal wiedergegeben, frequenzdemoduliert und dann komplementär zu der originalen Vorverzerrung nachentzerrt wird. In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 gezeigt ist, enthält die WeI-1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung 24 eine Verbindung über einen Kondensator 28 mit der Kappschaltung 4 zum Liefern eines Impulses Ib¹ (Fig. 4B), der jede Überschwingung des vorverzerrten Videosignals a_' (Fig. 4A) über den vorbestimmten Pegel V¹^ hinaus kennzeichnet, wobei jeder derartige Impuls eine Amplitude hat, die mit dem Betrag der betreffenden Überschwingung über den vorbestimmten Pegel hinaus korrespondiert eine Schaltung 26, 35, 36, die jeden Impuls derart integriert, daß sie einen betreffenden Impuls cT (Fig.4D) einer Breite, die allgemein mit der Amplitude des betreffenden Überschwingungs-Anzeigeimpulses korrespondiert, liefert und eine Rückkopplungsschaltung 27, 38, 39 zum Überlagern jedes verbreiterten Impulses über das Videosignal vor seiner Vorverzerrung.

In dem Ausführungsbeipi el gemäß Fig. 5 enthält die Wellenformverzerrungs-Kompensationsschaltung 40 zum Verhindern von WeI1enformverzerrungen eine Integrationsschaltung 42, die einen Teil des vorverzerrten Videosignals empfängt und ein integriertes Signal zu Verfugung stellt, wobei jede der Überschwingungen des vorverzerrten Signals, die den vorbestimmten Pegel übersteigt, korrespondierend verbreitert

wird, und desweiteren eine Addierschaltung oder Mischschaltung 43 zum Addieren eines derartigen integrierten Signals zu dem vorverzerrten Videosignal vor der Wirkung der Kappschaltung 4.

Es ist ersichtlich, daß sowohl in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 als auch in dem Asuführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die erläuterte Kompensation für die WeI1enformverzerrung einen dynamischen Charakter hat, d. h. daß das Ausmaß, mit dem jeder gekappte Überschwingungsbereich des vorverzerrten Signals in der Integrationsschaltung 42 verbreitert wird, mit dem Betrag der Überschwingung korrespondiert,' die gekappt ist, d. h. um den Betrag, um den sich die Überschwingung, die aus der Vorverzerrung resultiert, über den Weißwert-Kapp-Pegel, hinaus erhebt.

Nachdem die Erfindung verdeutlichende Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben worden sind, ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht genau auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen durch den Fachmann ausgeführt werden können, ohne daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke oder der Schutzumfang für die Erfindung, wie er in den Ansprüchen bestimmt ist, verlassen werden muß.

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Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH "..-.-„■ ^:..^: *"' D-SOCO^M O NCH EN 22
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstraßeIO
Dr. re r. η at. W. KÖRBER ^ ^(0B9) * ^{29 66 84}'
Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE
5.4.19 82 SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa
6-chome, Shinagawa-ku
Tokyo/Japan

Ansprüche:

(j). Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines Videosignals, die eine Vorverzerrungsschaltung, welche auf das Videosignal zum Zwecke einer Vorverzerrung hochfrequenter Komponenten des Videosignals, einwirkt, und eine Kappschaltung zum Kappen des vorverzerrten Videosignals bei einem vorbestimmten Pegel hat, dadurch gekennzeichnet, daß eine WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung (24; 40), die jede der WeI1enformverzerrungen des Ausgangssignals der Kappschaltung (4), die aus dem Ausgangssignal der Vorverzerrungsschaltung (3) resultiert, das über einem vorbestimmten Kapp-Pegel (V¹^) liegt, vorgesehen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzei chnet, daß die WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung (24) eine Verbindung mit der Kappschaltung (4) zum Erzeugen eines Impulses (£'), der eine jede Überschwingung des vorverzerrten Videosignals (ja¹) über den vorbestimmten Kapp-Pegel (V'₂) kennzeichnet, aufweist, wobei jeder dieser Impulse eine Amplitude hat, die mit dem Betrag der betreffenden Überschwingung über den vorbestimmten Kapp-Pegel korrespondiert, daß eine Integrationsschaltung (26, 35, 36) vorgesehen ist, die jeden der Impulse integriert, um so einen betreffenden verbreiterten Impuls (d_') einer Breite, die allgemein mit der Amplitude des betreffenden, die Überschwingung kennzeichnenden Impulses (c¹) korrespondiert, zu erzeugen und daß eine Rückkopp-

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lungsschaltung (27, 38, 39) zum Überlagern jedes der verbreiterten Impulse über das Videosignal zeitlich vor der Wirkung der Vorverzerrungsschaltung (3) vorgesehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Inverter in Form eines invertierenden Verstärkers (18) vorgesehen ist, der auf das Videosignal zeitlich vor der Wirkung der Vorverzerrungsschaltung (3) wirkt, daß die WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung (24) einen zweiten Inverter in Form eines ersten Transistors (25) zum Wechseln der Polarität bei jedem eine Überschwingung kennzeichnenden Impuls zeitlich vor der Integration desselben enthält und daß jeder verbreiterte Impuls dem Videosignal vor der Wirkung des ersten Inverters in Form des invertierenden Verstärkers (18) Uberlagert wird.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Kappschaltung (4) einen als Kapptransistor wirkenden Transistor (19), dessen Kollektor/Emitter-Strecke in Reihe mit einem Lastwiderstand (20) zwischen eine Stromversorgungsklemme (+B) und den Ausgang der Vorverzerrungsschaltung (3) gelegt ist, und einen Begrenzungspegel-Einstel!widerstand in Form eines veränderliehen Widerstandes (21), der zwischen die Stromversorgungsklemme (+B) und Erde gelegt ist und einen beweglichen Arm hat, der mit der Basis des Transistors (19) verbunden ist, enthält, so daß jeder der eine Überschwingung kennzeichnenden Impulse aus der Verbindung der KoI1ektor/Emitter-Strecke mit dem Lastwiderstand (20) gewonnen wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappschaltung (4) einen Glättungskondensator (23) enthält, der zwischen die Basis des als Kapptransistör wirkenden Transistors (19) und Erde gelegt i st.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch g e -

k e η η ζ e i c η η e t , daß das Videosignal und jeder der verbreiterten Impulse, die dem Videosignal zu überlagern sind, über einen Puffertransistor (16) an den als invertierender Verstärker (18) ausgebildeten Inverter gelegt werden.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die WeI1enformverzerrungs-Kompensationsschaltung (40) eine Integrationsschaltung (42) enthält, die einen Teil des Ausgangssignals der Vorverzerrungsschal tung (3) empfängt und ein integriertes Signal erzeugt, in welcher jede der Überschwingungen des vorverzerrten Videosignals, die einen vorbestimmten Pegel überschreiten, verbreitert werden, und daß eine Addierschaltung oder Mischschaltung (43) vorgesehen ist, durch die das integrierte Signal zu dem vorverzerrten Videosignal vor der Zuführung zu der Kappschaltung (4) addiert wird.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die WeI1enformverzerrungs- Kompensationsschaltung (24; 40) auf das Ausgangssignal der Vorverzerrungsschaltung (3) anspricht, um das Videosignal, wie es der Kappschaltung (4) zugeführt wird, mit Überschwingungen, die zumindest um den Betrag verbreitert sind, der den Überschwingungen über den vorbestimmten Kapp-Pegel (V'₂) hinaus entspricht, zu versehen.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch g e kennzeichnet,daßeine Klemmschaltung (2) vorgesehen ist, die auf das Videosignal vor der Vorverzerrungsschaltung (3) zum Klemmen eines Synchronwertpegels des Videosignals bei einem konstanten Pegel (V·,) einwirkt.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzmodulator (5) zum Ausführen einer Frequenzmodulation eines Trägers mit dem Ausgangssignal der Kappschaltung (4) vorgesehen ist, die mittels des vorbestimmten Pegels eine Übermodulation des Trägers verhindert.

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11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetkopf (7) zum Aufzeichnen des frequenzmodulierten Trägers auf einem Magnetband (8) und zum Wiedergeben des frequenzmodulierten Trägers als ein wiedergegebenes Signal von dem Magnetband (8) vorgesehen ist, daß ein Frequenzdemodulator (11) vorgesehen ist, der das wiedergegebene Signal empfängt und demoduliert, um daraus ein wiedergegebenes Videosignal zu erzeugen, und daß eine Nachentzerrungsschaltung (12) vorgesehen ist, die auf das wiedergegebene Videosignal einwirkt, um das letztere komplementär in bezug auf die Vorverzerrung durch die Vorverzerrungsschaltung (3) nachzuentzerren.