DE3307014A1

DE3307014A1 - Circuit for improving the image sharpness in a video recorder

Info

Publication number: DE3307014A1
Application number: DE19833307014
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Ing.(grad.) 3008 Garbsen Kluth
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3307014C2

Abstract

During the recording, a correction signal (8) obtained by double differentiation (6, 7) is added to the luminance signal (Y). According to the invention, an amplitude preequaliser (5), which raises small signal amplitudes compared with large signal amplitudes is located in front of the differentiating stages (6, 7). This prevents voltage steps which are too large from occurring in the corrected luminance signal (Y). <IMAGE>

Description

Schaltung zur Verbesserung der Bildschärfe bei einemCircuit to improve the sharpness of a picture

Videorecorder Bei Videorecordern nach den Systemen VHS, Betamax und Video 2000 wird das Leuchtdichtesignal Y einem Bildträger in Frequenzmodulation aufmoduliert und in dieser Form zusammen mit dem modulierten Farbträger und ggf. einem oder mehreren modulierten Ton trägern auf Schrägspuren eines Magnetbandes aufgezeichnet. Ein Videorecorder hat für das Leuchtdichtesignal nicht die volle genormte Bandbreite von 5 MHz, sondern eine unter anderem durch die Kennlinie des Videokopfes begrenzte Bandbreite in der Größenordnung von 3 MHz. Durch diese begrenzte Bandbreite wird die Bildschärfe in Horizontalrichtung verringert.Video recorder With video recorders according to the systems VHS, Betamax and Video 2000 converts the luminance signal Y to an image carrier in frequency modulation modulated and in this form together with the modulated color carrier and possibly one or more modulated sound carriers on helical tracks of a magnetic tape recorded. A video recorder does not have the full luminance signal standardized bandwidth of 5 MHz, but among other things due to the characteristic curve of the Video head's limited bandwidth on the order of 3 MHz. Limited by this Bandwidth, the image sharpness is reduced in the horizontal direction.

Zur Erhöhung der Bildschärfe ist es bekannt, bei der Aufnahme oder der Wiedergabe Schaltungen zur Erhöhung der Bildschärfe, sogenannte Crispening-Schaltungenvorzusehen. Bei derartigen Schaltungen wird vorzugsweise dem Leuchtdichtesignal ein durch zweifache Differentiation des Leuchtdichtesignals gewonnenes Korrektursignal hinzugefügt. Dadurch ergibt sich eine Versteilerung der Kanten im wiedergegebenen Bild, die eine an aisch nicht vorhandene höhere Bandbreite vortäuscht. Bekannte Schaltungen dieser Art haben den Nachteil, daß das Rauschen bei der Wiedergabe zunimmt. Außerdem entsteht eine einseitige Versteilerung großer Sprunge im Leuchtdichtesignal, die der bei der Aufnahme wirksame FM-Modulator mit Preemphasis nicht mehr einwandfrei verarbeiten kann.To increase the sharpness of the image, it is known when recording or the reproduction circuits to increase the image sharpness, so-called crispening circuits. In such circuits, the luminance signal is preferably one by two Differentiation of the luminance signal obtained correction signal added. This results in a steepening of the edges in the reproduced Image, which simulates a higher bandwidth that does not exist at aisch. Known circuits of this type have the disadvantage that the noise increases during reproduction. aside from that there is a one-sided steepening of large jumps in the luminance signal, which The FM modulator with pre-emphasis that was effective during the recording no longer works properly can handle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Korrekturschaltung so auszubilden, daß der entstehende Rauschanteil verringert wird und die Erhöhung der Bildschärfe gleichermaßen bei kleinen und großen Sprüngen im Leuchtdichtesignal einwandfrei wirksam ist.The invention is based on the object of such a correction circuit to train in such a way that the resulting noise component is reduced and the increase the image sharpness equally with small and large jumps in the luminance signal is perfectly effective.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the invention described in claim 1 solved. Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Bei der Erfindung werden bewußt kleine Sprünge im Leuchtdichtesignal stärker berücksichtigt als große Sprünge. Dadurch wird erreicht, daß die Bildschärfeerhöhung bei der Vielzahl von im Bild auftretenden kleinenen Signalsprüngen wirksam ist, während bei den größeren Signalsprüngen keine unerwünscht hohen Spannungsspitzen im korrigierten Leuchtdichtesignal auftreten. Die Erfindung ist allgemein anwendbar bei der Aufzeichnung eines Leuchtdichtesignals, also insbesondere bei handelsüblichen Videorecordern und auch bei Bildplattenspielern, bei denen ebenfalls das Leuchtdichtesignal durch Frequenzmodulation eines Bildträgers aufgezeichnet wird. Durch die Erfindung wird auch der Störabstand bei der Bildwiedergabe gegenüber bekannten Schaltungen um ca. 3 dB vergrößert.In the invention, there are deliberately small jumps in the luminance signal considered more than large jumps. It is thereby achieved that the image sharpness increase is effective with the large number of small signal jumps occurring in the image, while there are no undesirably high voltage peaks with the larger signal jumps occur in the corrected luminance signal. The invention is generally applicable when recording a luminance signal, especially with commercially available Video recorders and video recorders, which also use the luminance signal is recorded by frequency modulation of a video carrier. Through the invention is also the signal-to-noise ratio for image reproduction compared to known circuits increased by approx. 3 dB.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild für die erfindungsgemäße Aufnahme, Fig. 2 die Kennlinie des erfindungsgemäßen Amplitudenverzerrers und Fig. 3 das Leuchtdichtesignal für eine bekannte und für die erfindungsgemäße Korrekturschaltung.An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. 1 shows a block diagram for the recording according to the invention, Fig. 2 shows the characteristic of the amplitude distorter according to the invention and FIG. 3 shows the luminance signal for a known and for the correction circuit according to the invention.

In Fig. 1 wird das Leuchtdichtesignal Y über das Laufzeitglied 2 und den linearen Verstärker 3 der Addierstufe 4 zugeführt. Das Leuchtdichtesignal Y gelangt außerdem über den Amplitudenverzerrer 5 mit einer Durchlaßkennlinie nach der Gleichung y = Vx auf zwei in Reihe geschaltete Differenzierstufen 6,7. Das durch zweifache Differentiation gewonnene Korrektursignal 8 wird in-der Addierstufe 4 dem Leuchtdichtesignal Y hinzugefügt. Das so im Sinne einer Bildschärfeerhöhung korrigierte Leuchtdichtesignal Y' wird in dem FM-Modulator 9 einem Bildträger aufmoduliert, der mit dem Videokopf 10 auf dem Magnetband 11 aufgezeichnet wird. Weiter aufgezeichnete Signale wie ein quadratmodulierter Farbträger und ggf. ein oder mehrere modulierte Tonträger sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Das Laufzeitglied 2 dient dazu, in den Weg des Signals Y über die Stufen 2,3 eine Laufzeit einzuführen, die der Laufzeit in dem schmalbandigen Weg 5,6,7 entspricht, damit das Signal Y und das Korrektursignal 8 an den Eingängen der Addierstufe 4 die richtige zeitliche Lage und Phasenlage zueinander haben.In Fig. 1, the luminance signal Y via the delay element 2 and the linear amplifier 3 of the adder 4 is supplied. The luminance signal Y also passes through the amplitude distorter 5 with a transmission characteristic of the equation y = Vx on two differentiating stages 6,7 connected in series. That through Correction signal 8 obtained twice differentiation is used in adder 4 added to the luminance signal Y. So in the sense of an increase in image sharpness corrected luminance signal Y 'is modulated onto an image carrier in the FM modulator 9, which is recorded on the magnetic tape 11 with the video head 10. Further recorded Signals such as a square-modulated color carrier and possibly one or more modulated ones Sound carriers are not shown for the sake of simplicity. The term element 2 is used to to introduce a running time in the path of the signal Y via the stages 2, 3, which the The transit time in the narrow-band path corresponds to 5,6,7, so that the signal Y and the Correction signal 8 at the inputs of adder 4 the correct time position and have phase relation to each other.

Fig. 2 zeigt die Übertragungskennlinie 12 des Amplitudenverzerrers 5. Die Kennlinie 12 entspricht der Funktion y = T . Die Kennlinie 12 weicht von der linearen Übertragungskennlinie 13, wie sie der Weg 2,3 aufweist, so ab, daß kleine Signalamplituden im Bereich 0 < 1 ( x überproportional verstärkt werden, während im Bereich 1 < x < 3 eine unterproportionale Verstärkung stattfindet. Durch diese Kennlinie 12 werden in den Korrekturweg 5,6,7 in erwünschter Weise Signale mit kleiner Amplitude bevorzugt, so daß bei der Vielzahl von kleinen Signal sprüngen die Korrekturspannung 8 in erwünschter Weise voll wirksam wird. Bei größeren Signalsprüngen indessen erfolgt in erwünschter Weise eine verringerte Korrektur, so daß unerwünscht hohe Spannungsprünge im Signal Y' vermieden werden. Der Wert x = 0 entspricht dabei dem Schwarzwert und der Wert x = 3 dem Weißwert des Leuchtdichtesignals Y. Um die richtige Zuordnung der Amplituden des Leuchtdichtesignals Y zu der Kennlinie 12 sicherzustellen, wird das Signal Y vor der Zuführung zum Amplitudenentzerrer 5 vorzugsweise auf seinen Schwarzwert geklemmt, d.h. während der hinteren Schwarzschulter zu Beginn jeder Zeile auf den x = 0 entsprechenden Spannungswert in der Kennlinie des Verzerrers 5 gelegt.Fig. 2 shows the transfer characteristic 12 of the amplitude distorter 5. The characteristic curve 12 corresponds to the function y = T. The characteristic curve 12 deviates from the linear transfer characteristic curve 13, as it has the path 2, 3, so that small signal amplitudes in the range 0 <1 (x are amplified disproportionately, while in the range 1 <x <3 there is a disproportionate gain. By means of this characteristic curve 12, signals are entered in the correction path 5,6,7 in the desired manner with a small amplitude preferred, so that with the large number of small signal jumps the correction voltage 8 is fully effective in the desired manner. With larger ones Signal jumps, however, result in a reduced correction in the desired manner, so that undesirably high voltage jumps in the signal Y 'are avoided. The value x = 0 corresponds to the black value and the value x = 3 to the white value of the luminance signal Y. To the correct assignment of the amplitudes of the luminance signal Y to the characteristic 12 ensure that the signal Y is applied to the amplitude equalizer 5 preferably clamped to its black level, i.e. during the back porch at the beginning of each line to the voltage value corresponding to x = 0 in the characteristic of the distortion 5 placed.

Fig. 3a zeigt das nicht korrigierte Signal Y an der Klemme 1 zusammen mit den Zeilen synchronimpul sen Z.3a shows the uncorrected signal Y at terminal 1 together with the lines synchronizing pulses Z.

Fig. 3b zeigt ein korrigiertes Signal Y', wie es durch eine bekannte Schaltung mit Zusatz eines durch doppelte Differentiation gewonnenen Korrektursignals entsteht. Dieses Signal hat unerwünscht hohe Spannungssprünge 14, die sich bei der Frequenzmodulation im Modulator 9 störend auswirken.Fig. 3b shows a corrected signal Y 'as it is known by a Circuit with the addition of a correction signal obtained by double differentiation arises. This signal has undesirably high voltage jumps 14, which occur in the Frequency modulation in the modulator 9 has a disruptive effect.

Wenn das Signal Y gemäß Fig. 3a z.B. eine Spitze-Spitze-Amplitude von 1 V aufweist, so hat das Signal gemäß Fig. 3b in unerwünschter Weise eine Spitze-Spitze-Amplitude von 3 V.For example, if the signal Y of Fig. 3a has a peak-to-peak amplitude of 1 V, the signal according to FIG. 3b has an undesirably peak-to-peak amplitude from 3 V.

Fig. 3c zeigt das durch die erfindungsgemäße Schaltung erzeugte korrigierte Signal Y'. Dieses Signal hat nicht mehr die unerwünscht hohen Spannungssprünge 14 gemäß Fig. 3b bei großen Signalsprüngen im Signal Y. Bei den kleinen Signalsprüngen 15 tritt jedoch die dargestellte erwünschte Versteilerung der Flanken gegenüber dem Signal Y ein, die bei der Bildwiedergabe eine deutlich sichtbare Erhöhung der Bildschärfe bewirkt.3c shows the corrected generated by the circuit according to the invention Signal Y '. This signal no longer has the undesirably high voltage jumps 14 according to FIG. 3b for large signal jumps in signal Y. For small signal jumps 15, however, the illustrated desired steepening of the flanks occurs the signal Y, which shows a clearly visible increase in the image reproduction Causes image sharpness.

Claims

Circuit to increase the sharpness of a picture Video recorder in which, with the exception of the luminance signal (Y) one by two Correction signal (8) obtained from differentiation is added, characterized in that that the luminance signal (Y) the differentiating stages (6,7) via an amplitude distorter (5) is supplied, which with small amplitudes of the luminance signal (Y) is disproportionate and with large amplitudes of the luminance signal (Y) a disproportionate transfer characteristic (12).

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the transmission characteristic (12) corresponds to the function y =.

3. A circuit according to claim 1, characterized in that the dem Distortion (5) supplied luminance signal (Y) is clamped to the black level.