DE3533704A1 - Verfahren zur kompensation von geschwindigkeitsfehlern bei videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs.

Bei der Wiedergabe von Videosignalen, insbesondere Farbfernsehsignalen, von einem Aufzeichnungsträger treten verschiedene Fehler in den Signalen auf, wel­ che zur Erzielung einer möglichst guten Wiedergabe weitgehend zu kompensieren sind. Insbesondere ent­ stehen durch verschiedene mechanische Ungenauigkei­ ten der Abtastanordnung und der Bandtransportanord­ nung Schwankungen der Zeitbasis bei der Wiedergabe gegenüber demjenigen bei der Aufnahme. Diese Zeit­ fehler, auch Zeitbasisfehler genannt, lassen sich mangels geeigneter anderer Zeitmarken im Videosignal nur jeweils am Ende bzw. am Anfang einer jeden Zeile beispielsweise durch einen Phasenvergleich der hori­ zontalfrequenten Synchronimpulse des wiedergegebenen Videosignals mit horizontalfrequenten Vergleichsim­ pulsen messen. Bei bekannten Zeitfehlerausgleichern wird nach dem Ergebnis dieser Messung eine Verzöge­ rung der Videosignale im Sinne eines Ausgleichs der Zeitfehler gesteuert.

Bei ebenfalls bekannten digitalen Zeitfehlerausglei­ chern werden die vom Magnetband abgenommenen Video­ signale mit von diesen Videosignalen abgeleiteten Taktimpulsen - also mit Zeitfehlern behaftet - in einen Speicher eingeschrieben, aus dem sie mit Takt­ impulsen, welche frei von Zeitfehlern sind, ausgele­ sen werden. Auch bei diesen Zeitfehlerausgleichern können die Zeitfehler lediglich am Ende bzw. Beginn der Zeilen gemessen werden. Um jedoch auch die Änderung der Zeitfehler während jeweils einer Zeile, Geschwindigkeitsfehler genannt, ausgleichen zu kön­ nen, sind verschiedene Verfahren bekannt geworden. Bei diesen Verfahren wird die zum Ausgleich der Zeit­ fehler dienende Verzögerung der Videosignale während des Verlaufs einer jeden Zeile allmählich in Rich­ tung auf den zu erwartenden Zeitfehler zu Beginn der folgenden Zeile verändert. Dazu werden bei den be­ kannten Verfahren die Zeitfehler in aufeinander folgenden Horizontal-Austastintervallen gemessen und miteinander verglichen.

Die weitere Verarbeitung des durch diesen Vergleich gewonnenen Geschwindigkeitsfehlersignals richtet sich nach dem verwendeten Aufzeichnungsverfahren. Bei Magnetbandgeräten nach dem Querspurverfahren, bei welchem vier Magnetköpfe nacheinander Spuren auf das Band schreiben, die fast senkrecht zur Bandkante liegen, und bei sogenannten segmentierten Schrägspur­ verfahren werden Geschwindigkeitsfehlerausgleicher verwendet, bei denen die Geschwindigkeitsfehler von Zeilen, welche vom jeweils gleichen Kopf abgetastet sind und die jeweils gleiche Lage bezüglich der Band­ kante auf dem Magnetband aufweisen, die Fehlersig­ nale über mehrere Kopfradumdrehungen gemittelt wer­ den. Hauptsächlich im Zusammenhang mit anderen Schrägspuraufzeichnungsverfahren ist es bekannt geworden, die Geschwindigkeitsfehler für jeweils eine Zeile zu ermitteln und die Videosignale um eine Zeile zu verzögern, so daß das Fehlersignal für die gleiche Zeile angewendet werden kann.

Insbesondere im Zusammenhang mit einem digitalen Videoprozessor für ein Magnetbandgerät, welches nach dem segmentierten Schrägspuraufzeichnungsverfahren arbeitet, haben beide bekannten Verfahren Nachteile.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem ersten obengenannten Verfahren den Vorteil, daß so­ wohl Geschwindigkeitsfehler während der ersten Zeile eines sogenannten Zeilenpaketes als auch der übrigen Zeilen in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden können. Es hat sich nämlich bei genaueren Unter­ suchungen herausgestellt, daß Zeitfehler bei der Wiedergabe von nach dem segmentierten Schrägspurver­ fahren aufgezeichneten Videosignalen eine relativ niederfrequente Komponente, welche sich über mehrere Kopfradumdrehungen erstreckt, aufweist, daß jedoch die relativen Änderungen beim Übergang von einem Segment auf das andere dabei im wesentlichen kon­ stant bleiben.

Gegenüber dem anderen bekannten Verfahren zum Aus­ gleich von Zeitfehlern hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß eine einfache und genaue Ermittlung der Zeitfehler möglich ist. Obwohl eine Anwendung hauptsächlich bei Magnetbandgeräten mit segmentierter Aufzeichnung der Halbbilder vorgesehen ist, kann eine Anwendung mit Magnetbandgeräten, die auf einer Spur jeweils ein Halbbild aufzeichnet, ebenfalls vorteilhaft sein.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Spannungs-Zeit-Diagramme als Beispiel für den möglichen Verkauf von Geschwindigkeitsfehlern und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens.

Das in Fig. 1 gezeigte Diagramm zeigt Geschwindig­ keitsfehler als Funktion der Zeit am Beispiel eines Magnetbandgerätes mit segmentierter Abtastung. Die Kurve stellt den Verlauf der Geschwindigkeitsfehler während der Abtastung von vier Segmenten 1, 2, 3 und 4 dar. Jeweils zu Beginn eines Segments ergibt sich ein Sprung A bzw. B, während die Geschwindigkeits­ fehler innerhalb eines aus 52 Zeilen bestehenden Segments sich nur wenig ändert. Die Segmente 1 und 3 werden von einem ersten und die Segmente 2 und 4 von einem zweiten Magnetkopf wiedergegeben.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die Sprünge der Geschwindigkeitsfehler beim Übergang von einem Kopf auf den anderen im wesentlichen konstant bleiben. Die Höhe der Geschwindigkeitsfehler insgesamt ist jedoch unter anderem statistischen Schwankungen unterworfen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird davon ausge­ gangen, daß innerhalb eines Segments ein Geschwindig­ keitsfehler in an sich bekannter Weise durch Messung der Länge einer Zeile ermittelt und in der darauf­ folgenden Zeile zur Korrektur verwendet werden kann. Da jedoch zur Korrektur der ersten Zeile kein ähn­ licher Wert aus einer vorangegangenen Zeile zur Ver­ fügung steht, wird die Höhe des Sprunges A bzw. B aus dem vorangegangenen gleichsinnigen Kopfwechsel verwendet, um mit Hilfe des Wertes aus der letzten Zeile des einen Segments auf den Korrekturwert für die erste Zeile des übernächsten Segments schließen zu können.

Bei manchen Anwendungsfällen sind die Beträge der Sprünge A und B praktisch gleich, so daß es genügt, von einem Segmentwechsel auf den folgenden zu schlie­ ßen. Bei bekannten Magnetbandgeräten mit segmentier­ ter Abtastung steht bei der Wiedergabe nach der letzten Zeile jeweils eines Segments kein Signal zur Ermittlung der Länge dieser Zeile zur Verfügung. Es wird daher bei einer Weiterbildung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens der Geschwindigkeitsfehler der vorletzten Zeile zur Ermittlung der Sprünge A und B sowie für den Geschwindigkeitsfehler der ersten Zeile des folgenden Segments verwendet.

An Hand eines Zahlenbeispiels wird im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren noch etwas näher erläu­ tert. Es soll für die erste Zeile des Segments 4 ein Korrekturwert ermittelt werden. Dazu wird der gemes­ sene Wert für die 51. Zeile des vorangegangenen Seg­ ments 3, der in der 52. Zeile ebenfalls als Korrek­ turwert angewendet wird der Größe A hinzuaddiert. Die Größe A wird aus der Differenz der für die erste Zeile des Segments 2 und die 52. Zeile des Segments 1 ermittelten Werte errechnet, wobei letzterer aus der Länge der 51. Zeile des ersten Segments abgelei­ tet ist.

Der Anordnung nach Fig. 2 werden über ein mit einem horizontalfrequenten Impuls getaktetes D-Register 5 die im wesentlichen durch Messung der Zeilenlänge ermittelten Geschwindigkeitsfehler als 9 Bit breite Digitalsignale zugeführt. Damit der am Ende der 51. Zeile ermittelte Wert nicht nur für die Korrektur während der 52. Zeile, sondern auch für die Ermitt­ lung der Sprünge A bzw. B zur Verfügung steht, wird der H-Impuls zu Beginn der ersten Zeile nicht dem Takteingang des D-Registers 5 zugeführt.

Die die Korrekturwerte darstellenden digitalen Sig­ nale durchlaufen einen Addierer 6, mit welchem ledig­ lich jeweils in den ersten Zeilen die Werte A bzw. B hinzuaddiert werden. An den Addierer 6 schließt sich ein Begrenzer 7 an, welcher sicherstellt, daß der durch die neunstellige Binärzahl gegebene Maximal- bzw. Minimalwert weitergeleitet wird, wenn sich durch die Addition im Addierer 6 ein Über- bzw. Unterlauf ergeben sollte.

An den Begrenzer 7 ist über ein Register 8, welches mit horizontalfrequenten Impulsen getaktet wird, der Ausgang 9 angeschlossen, von welchem die Korrektur­ signale an sich bekannten Korrekturschaltungen zuge­ fügt werden können.

Die Ausgangssignale des Begrenzers 7 werden ferner einem weiteren Register 10 zugeführt, das den Korrek­ turwert für die 52. Zeile eines jeden Segments bis zum Vorliegen des durch die Längenmessung der ersten Zeile gewonnenen folgenden Korrekturwerts speichert. Aus dem Register 10 werden die gespeicherten Signale in invertierter Form abgenommen, so daß im Addierer 11 die Differenz der Korrekturwerte der jeweils ersten Zeile eines Segments und der letzten Zeile des vorangegangenen Segments gebildet wird. Diese Werte A und B werden getrennt in den Registern 12 und 13 jeweils für die Dauer zweier Segmente gespei­ chert und um ein Segment versetzt zu Beginn des jeweils übernächsten Segments dem Addierer 6 zuge­ führt.

Die Register 12 und 13 werden mit einem horizontal­ frequenten Takt H getaktet. Ihre Ausgänge werden jeweils über einen OC-Eingang mit entsprechenden Signalen OC 1 und OC 2 derart gesteuert, daß dem Addierer 6 während der zweiten bis 52. Zeile kein Signal von den Registern 12 und 13 zugeführt wird.

Wie bereits obenerwähnt, können unter bestimmten Voraussetzungen die Beträge der Signalsprünge A und B praktisch gleich sein, in diesem Fall genügt eines der Register 12 bzw. 13.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wurden in Fig. 2 lediglich die wesentlichen Baugrup­ pen einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Auch wurde die Versorgung der Baugruppen mit Taktsignalen und Schaltsignalen vereinfacht dargestellt. So können beispielsweise die mit H bezeichneten horizontal­ frequenten Impulse durchaus verschiedene Breite und Phasenlage aufweisen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Kompensation von Geschwin­ digkeitsfehlern bei Videosignalen, welche von einem Aufzeichnungsträger, vorzugsweise einem Magnetband, abgenommen werden und in mehreren, schräg zur Längs­ ausdehnung des Aufzeichnungsträgers verlaufenden Spuren aufgezeichnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zeilenweise den Geschwindigkeitsfehlern entspre­ chende erste Fehlersignale ermittelt und zur Kompen­ sation der Geschwindigkeitsfehler der jeweils näch­ sten Zeile verwendet werden und daß zur Kompensation der Geschwindigkeitsfehler der jeweils ersten Zeile einer Spur zweite Fehlersignale beim Beginn der jeweiligen Spur ermittelt und zur Kompensation der Geschwindigkeitsfehler der ersten Zeile der nächsten oder der übernächsten Spur verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweils zu einem Halbbild gehören­ den Signale in mehreren Spuren (Segmenten) aufge­ zeichnet sind, die nacheinander von mehreren am Umfang eines Kopfrades angeordneten Magnetköpfen abgetastet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Fehlersignal durch Diffe­ renzbildung zwischen den ersten Fehlersignalen für die erste Zeile jeweils eines Segments und für die letzte Zeile des vorangegangenen Segments gewonnen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Fehlersignal für die zweit­ letzte Zeile jeweils eines Segments zur Differenz­ bildung verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Korrektur der jeweils ersten Zeile eines Segments zum ersten Fehlersignal der letzten Zeile des vorangegangenen Segments das zweite Fehler­ signal aus dem vorangegangen oder vorvorangegangenen Segment hinzuaddiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Fehlersignal durch Diffe­ renzbildung zwischen den ersten Fehlersignalen für die erste Zeile jeweils einer Spur und für die letzte Zeile der vorangegangenen Spur gewonnen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Korrektur der jeweils ersten Zeile einer Spur zum ersten Fehlersignal der letzten Zeile der vorangegangenen Spur das zweite Fehlersignal aus der vorangegangenen oder vorvorangegangenen Spur hin­ zuaddiert wird.