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Videorecorder mit Aufzeichnung eines Bildträgers
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Bei einem Videorecorder wird ein Bildträger aufgezeichnet, der mit
dem Videosignal frequenzmoduliert ist. Dem Amplitudenbereich des BAS-Signals ist
dabei ein bestimmter Frequenzhub des Bildträgers zugeordnet, wobei z.B. dem Amplitudenwert
der Synchronimpulse die Bildträgerfrequenz 3,8 MHz und dem Amplitudenwert Weiß die
Bildträgerfrequenz 4,8 MHz entspricht. Der Frequenzhub zwischen dem im Ultraschwar.zbereich
liegenden Wert der Synchronimpulse und dem Weißwert beträgt also 1 MHz. Bei einer
Video-Bandbreite von ca. 2,5 NHz nimmt danii der frequenzmodulierte Bildträger einen
Frequenzbereich von 1,3 MHz bis 5,5 Mllz ein.
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Die Bildqualität bei der Wiedergabe ist dabei insbesondere durch zwei
Werte beeinflußt. Wegen der begrenzten verfügbaren Gesamtaufzeichnungsbandbreite
kann der Frequenzhub bei vorgegebener Videobandbreite nur einen begrenzten Wert
von z.B. 1 MHz haben. Mit kleiner werdendem Frequenzhub nimmt indessen der Störabstand
des bei der Wiedergabe gewonnenen Signals ab. Es ist zwar möglich, den Frequenzhub
durch Verringerung der Videobandbreite zu erhöhen. Dann wird
jedoch
das Aufl ösungsvermogen in lIorizontalrichtung verringert. Andererseits kann das
Magnetband nur über einen bestimmten Ampl itudenbereich linear ausgesteuert werden,
so daß die Amplitude des aufgezeichneten Bildträgers und damit auch der Störabstand
bei der Wiedergabe begrenzt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität der Bildwiedergabe,
und zwar insbesondere den Störabstand und/ oder die Video-Bandbreite, zu vergrößern.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis. Im Amplitudenbereich
des BAS-Signals nehmen die Synchronimpulse etwa 30 % ein. Dieser Anteil von 30 Wo
des FM-Hubbereiches wird also für ein Signal verbraucht, das für den Bildinhalt,
also das BA-Signal nicht von Bedeutung ist. Wenn somit auf diesen Anteil von 30
Wo im Amplitudenbereich des BAS-Signals und damit auch am Frequenzhub des Bildträgers
verzichtet wird, kann das BA-Signal den gesamten Frequenzhub einnehmen.
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Während bei einem bekannten Videorecorder das für die Bildqualität
wesentliche BA-Signal z.B. einen Frequenzhub von 700 kz einnimmt, kann das BA-Signal
bei der erfindungsgemäßen Lösung einen Frequenzhub von 1 MHz einnehmen. Dadurch
ergibt sich eine Erhöhung des Störabstandes um etwa 30 %.
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Bei unverändertem Frequenzhub kann die Bandbreite des dem Bildträger
aufmodulierten Videosignals um diesen Faktor erhöht werden. Die Synchronimpulse
können bei der Wiedergabe unabhängig vom BA-Signal neu erzeugt werden, da dafür
nur eine Information über ihre zeitliche Lage erforderlich ist.
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Vorzugsweise wird unterhalb des Frequenzspektrums des Bildträgers
ein ijilfsträger in Form einer Sinusschwingung aufgezeichnet, der nur während dei
Dauer der Synchronimpulse
oder während der gesamten Austastzeit
anwesend ist. Dieser Hilfsträger gibt dann bei der Wiedergabe die Information für
die zeitliche Lage der Synchronimpulse und kann daher durch Demodulation oder auch
in einem gesonderten Takt geber zur Erzeugung neuer Synchronimpulse verwendet werden.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiej der Erfindung wird nicht
auf die Aufzeichnung der Synchronimpulse verzichtet. Stattdessen werden die Synchronimpulse
im Amplitudenbereich des BA-Signals aufgezeichnet, also gegenüber dem genormten
BAS-Signal umgeklappt. Bei der Wiedergabe können diese Synchronimpulse durch ein
vom aufgezeichneten Hilfsträger gesteuertes Zeitfenster zeitselektiv ausgewertet
und nach entsprechender Umpolung wieder als Synchronimpulse hinzugefügt werden oder
zur Steuerung eines Taktgebers für neue Synchronimpulse dienen.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist allgemein anwendbar bei der Aufzeichnung
eines Videosignals, also insbesondere bei Videorecordern mit Magnetband und Schrägspuraufzeichnung
sowie bei Bildplattenspielern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden für den Fall
erläutert, daß die Synchronimpulse im Amplitudenbereich des BA-Signals aufgezeichnet
werden. In der Zeichnung zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild für die Aufzeichnung,
Figur 2 Signale in Figur 1, Figur 3 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe und Figur
4 Kurven für Figur 3. Die kleinen Buchstaben zeigen dabei, an welchen Punkten in
Figur 1,3 die Signale gemäß Figur 2,4 stehen.
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In Figur 1 steht an der Klemme 1 das genormte PAL-FBAS-Signal, das
von einem Farbfernsehempfänger oder dem Empfangsteil eines
Videorecorders
kommt. Nit dem Bandpaß 2 mit einer Durchlaßfrequenz von ,3 NHz + 00 kllz wird der
quadraturmodulierte PAL-Farbträger frequenzselektiv ausgewertet und anschließend
in dem Frequenzumsetæer 3 von der Frequenz fl = 4,43 MIIz auf die Frequenz f2 =
627 kiXz umsetzt. Der so in der Frequenz heruntergesetzüe modifizierte Farbträger
Fm gelangt über den Tiefpaß 4 mit einer Grenzfrequenz von 1,3 MHz auf die Addierstufe
5 Mit dem Tiefpaß 6 mit einer Grenzfrequenz von 3 NHz wird das BAS-Signal gemäß
Figur 2a ausgewertet und der Synchronsignal-Trennstufe 7 zugeführt. Die Stufe 7
liefert am Punkt b nur die durch Amplitudenselektion abgetrennten Synchronimpulse
-S und am Punkt d über die zur Synchronimpuls-Beseitigung dienende Stufe 8 nur das
BA-Signal gemäß Figur 2d ohne die Synchronimpulse S. Das BA-Signal hat also jeweils
während der Austastzeit A den Schwarzwert. Dieses Signal gelangt auf die Addierstufe
9. In dem Inverter 10 werden die Synchronimpulse -S in Synchronimpulse +S gemäß
Figur 2c umgepolt und der Addierstufe 9 zugeführt. Am Ausgang e der Addierstufe
9 entsteht somit ein Signal BASm gegäß Figur 2e mit modifizierten Synchronimpulsen,
die innerhalb des Amplitudenbereiches des BA-Signals liegen. Das so modifizierte
BASm-Signal wird über die Preemphasisstufe 11 dem FM-Modulator 12 zugeführt. Dieser
erzeugt den mit dem BASm-Signal gemäß Figur 2e frequenzmodulierten Bildträger.
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Dieser gelangt über den Hochpaß 13 mit einer Grenzfrequenz von 1,3
NHz auf die Addierstufe 5.
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Die Synchronimpulse -S am Punkt b werden in dem Impulsformer 14 in
Austastimpulse gemäß Figur 2f umgeformt, die die gesamte Dauer der Austastzeit A
einnehmen. Diese Austastimpulse gemäß Figur 2f steuern den Osæillator 15, der einen
Träger in Form einer Sinusschwingung mit 1,3 NHz erzeugt, und zwar so, daß dieser
Träger gemäß Figur 2g nur während der Austastzeit A am Punkt g erscheint. Dieser
Träger wird ebenfalls der Addierstufe 5 zugeführt. Das Ausgangssignal der Addierstufe
5,
bestehend aus dem in der Frequenz herabgesetzten Farbträger Fm, dem mit dem BASItl-Signal
frequenzmoduiierten Bildträger und dem nur während der Austatzeit A vorhandenem
Hilfsträger gemäß Figur 2g wird mit dem Videokopf 16 entlang Schrägspuren des Magnetbandes
17 aufgezeichnet. Zusätzlich können auf dem Magnetband noch weitere Träger wie mit
Tonsignalen frequenzmodulierte Tonträger aufgezeichnet werden.
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Ein Vergleich der Figuren 2a und 2e zeigt, daß das dem Bildträger
aufmodulierte Videosignal eine verringerte Amplitude hat, da der Amplitudenanteil
für S in Figur 2e nicht mehr vorhanden ist. Es kann daher bei der Frequenzmodulation
im Modulator 12 der gesamte verfügbare Frequenzhub von z.B.
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3,7 bis 4,7 MHz für das BA-Signal ausgenutzt werden. Die Signalwerte
für Schwarz und Weiß liegen also an den Grenzen des verfügbaren Frequenzhubes. Für
das für die Bildqualität entscheidende BA-Signal steht also nunmehr der gesamte
Frequenzhub des Bildträgers zur Verfügung.
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In Figur 3 wird das gemäß Figur 1 auf dem Magnetband 17 aufgezeichnete
Signal mit dem Videokopf 16 wieder abgetastet und de. Verstärker 18 zugeführt. Mit
dem Tiefpaß 19 mit einer Grenzfrequenz von 1,3 MHz wird der modifizierte Farbträger
Fm ausgewertet und in dem Frequenzumsetzer 20 von der Frequenz f2 = 627 kllz wieder
auf die Originalfrequenz von fl = 4,43 MHz umgesetzt. Dieser Farbträger F gelangt
über den Bandpaß 21 mit der Durchlaßfrequenz von 4,43 MHz + 500 kHz auf die Addierstufe
22. Der modulierte Bildträger wird mit dem Hochpaß 23 mit einer Grenzfrequenz von
1,3 MHz ausgewertet und dem FM-Demodulator 24 zugeführt.
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Dieser liefert über den Tiefpaß 25 mit einer Grenzfrequenz von 3 W«z
und die Deemphasisstufe 26 am Punkt h wieder das modifizierte Signal BASm gemäß
Figur 4h, das dem Signal gemäß Figur 2e entspricht. Dieses Signal gelangt zu dem
Umschalter
27.
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Mit dem Bandpaß 28 mit ei nur I)urchlaßfrequenz von 1,3 AEz wird der
aufgezeichnete IIilfstrsScr gemäß Figur 2g ausgewertet. Der llilfstrager gemäß Figur
4i gelangt auf den Amplitudengleichrichter 29. Dieser erzeugt über den Impulsformer
30 Austastimpulse gemäß Figur 4j, die den Umschalter 27 steuern. Während der Austastzeit
A steht der Umschalter 27 in seiner linken Stellung und leitet das Signal am Punkt
h gemäß Figur 4h zu dem Impulsformer 31. Während der Hinlaufzeit H ist der Umschalter
27 durch das Austastsignal gemäß Figur 4j in die rechte Stellung umgelegt, so daß
am Punkt k das BA-Signal gemäß Figur 4k steht. Die Synchronimpulse +S gemäß Figur
41 aus dem Signal gemäß Figur 4h gelangen also auf den Impulsformer 31. Dieser erzeugt
daraus wieder die Synchronimpulse -S gemäß Figur 4m, die auf die Äddierstufe 32
gelangen. Durch Addition der Signale gemäß Figur 4k und Figur 4m entsteht am Ausgang
n der Addierstufe 32 wieder das genormte BAS-Signal gemäß Figur 4n, das ebenfalls
auf die Addierstufe 22 gelangt. An der Ausgangsklemme 33 der Addierstufe 22 steht
somit wieder das genormte FBAS-Signal für die Wiedergabe zur Verfügung.
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In Figur 3 wird also ein aus dem Hilfsträger gemäß Figur 4i gewonnener
Impuls gemäß Figur 4j dazu ausgenutzt, zeitselektiv aus dem modifizierten BAS-Signal
den Synchronimpuls auszuwerten und aus diesem durch Umpolung wieder den genormten
Synchronimpuls für das BAS-Signal zu erzeugen.
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Ebenso ist es möglich, gar keinen Synchronimpuls, d.h. nur ein Signal
gemäß Figur 4k dem Bildträger aufzumodulieren.
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Dann können die Synchronimpulse unmittelbar aus dem Austastimpuls
gemäß Figur 4j erzeugt werden, da dieser Impuls die Information über die zeitliche
Lage der Synchronimpulse enthält. Die Impulsc gemäß Figur 4j können z.B. einem Taktgeber
zugeführt werden, der am Ausgang das genormte Synchronsignal gemisch erzeugt.
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Die beschriebene Behandlung der Synchronimpulse S erfolgt für alle
Synchronimpulse des vollständigen Synchronimpulsgemisches, also für die Zei] ensynchronimpul
se, die vorderen Ausgleichsimpulse, die Vertikal synchionimpulse und die hinteren
Ausgleichsimpulse, dic alle in demse] ben, durch S angedeuteten Amplitudenbereich
liegen.
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Der Hilfsträger wird vorzugsweise mit maximal möglicher Amplitude,
also maximalen Kopfstrom aufgezeichnet. Der Hilfsträger kann auch eine Sinusschwingung
mit einem ganzzahligem Vielfachen der Zeilenfrquenz, also z.B. 62,5 kllz sein und
unterhalb des aufgezeichneten modulierten Farbträgers F aufgezeichnet werden. Bei
der Wiedergabe kann aus dieser Sinus schwingung von 62,5 kHz durch Teilung ein Rechtecksignal
von 31,25 kHz gewonnen werden. Aus diesem Signal können dann das Austastsignal und
der Vertikalsynchronimpuls abgeleitet werden. Mit diesen beiden Signalen kann ein
Taktgeber IC für ein genormtes Standard-G-Synchronsignal angesteuert werden, das
am Ausgang das vollständige genormte Synchronsignalgemisch erzeugt. Dieses wird
wie in Figur 3 dem aus dem modulierten Bildträger gewonnenen BA-Signal hinzugefügt.
Die richtige zeitliche Lage zwischen dem BA-Signal und dem Synchronsignal bei der
Wiedergabe ist sichergestellt, weil das BA-Signal und der Hilfsträger mit demselben
Videokopf 16 auf denselben Spuren des Magnetbandes aufgezeichnet werden.
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In Figur 1 wurde der Hilfsträger gemäß Figur 2g während der gesamten
Austastzeit A aufgezeichnet. Ebenso ist es möglich, diesen Hilfsträger nur während
der Dauer der Synchronimpulse aufzuzeichnen, also während der Zeilensynchronimpulse,
der Ausgleichsimpulse und der Vertikalsynchronimpulse. Dann kann durch Amplitudengleichrichtung
des Hilfsträgers unmittelbar das vollständige Synchronsignalgemisch erzeugt werden.
Der Hilfsträger gemäß Figur 2g kann auch zeitlich kürzer sein als die Synchronimpulse
S, da er nur deren zeitliche Lage anzuzeigen braucht.