DE3731179A1 - Verfahren zur aufzeichnung der videosignale fuer farbfernsehbilder auf einen aufzeichnungstraeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung der Videosignale für Farbfernsehbilder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Aufzeichnungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 4 zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges Aufzeichnungsverfahren ist beispielsweise aus der DE-Zeitschrift "FUNKSCHAU" 1984, Heft 15, Seiten 42 bis 45 bekannt. In einem daraus bekannten Aufzeichnungsgerät wird das am Ausgang eines Tuners erzeugte Videosignal in ein den Helligkeitsverlauf einer Bildzeile darstellendes Luminanzsignal und in ein die Farbinformation enthaltendes Chrominanzsignal aufgeteilt. Das Luminanzsignal, das durch ein Tiefpaßfilter gewonnen wird, wird in einem Frequenzmodulator in ein Signal umgewandelt, dessen den Weißpegel anzeigende Frequenz bei 4,75 MHz liegt und dessen den Synchronboden oberhalb des Schwarzpegels anzeigende Frequenz bei 3,75 MHz liegt. Das Chrominanzsignal, das durch einen Bandpaß gewonnen wird, enthält einen Farbträger, auf den die Farbinformationen einer Bildzeile aufmoduliert sind. Die Frequenz dieses Farbträgers wird auf eine Frequenz von 625 kHz heruntertransformiert, die deutlich unterhalb dem die Helligkeitswerte darstellenden Frequenzband liegt. Die beiden umgewandelten Signale zeichnen über einen Aufsprechverstärker die Helligkeits- und die Farbaufzeichnungssignale auf das als Aufzeichnungsträger dienende Videoband des bekannten Aufzeichnungsgerätes auf.

Durch die die Seitenbandbeschneidung beim Aussieben des Luminanz- und des Chrominanzsignales aus dem Videosignal geht jedoch ein erheblicher Anteil der Helligkeits- und Farbauflösung verloren.

Werden die Farbsignale nach dem PAL-Verfahren übertragen und auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet, kann bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Farbfernsehbilder ein Farbflattern oder eine Farbverfälschung auf dem Bildschirm auftreten. Diese Farbstörungen entstehen dadurch, daß bei der Farbinformation eines PAL-Signales die Amplitude des Signals der Farbsättigung und die Phase des Signals der Farbart des PAL-Signals entspricht und daß bei Gleichlauffehlern und Gleichlaufnachregelungen des Transportes des Aufzeichnungsträgers und bei Dehnungsschwingungen eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers sehr schnell Phasenfehler des Laufes des Aufzeichnungsträgers auftreten, die sich als Phasenfehler des PAL-Signales auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufzeichnung von Fernsehbildern nach der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß die genannten Bildwiedergabestörungen weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die abwechselnde und nicht verschachtelte Aufzeichnung der Farbkomponentensignale werden nicht nur Phasenfehler der Wiedergabe von PAL-Signalen weitgehend vermieden und ein besserer Farbkontrast erreicht. Es wird auch der Störabstand zwischen den Farbkomponentensignalen und der Rauschabstand vergrößert und dadurch die Bildqualität verbessert. Hinzu kommt, daß bei künftigen Übertragungsverfahren von Farbfernsehbildern über Satelliten die Farbinformation in voneinander getrennten Farbkomponentensignalen übertragen werden, so daß eine geringere Anzahl von Umsetzungen der Farbsignale bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahrens erforderlich wird.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar. Die Verwendung von zwei Trägersignalen für die Aufzeichnung der Farbsignale bei einer Aufzeichnung der Farbfernsehbilder in Halbbildern, die jeweils in nebeneinanderliegenden Halbbildspuren auf dem Aufzeichnungsträger angeordnet sind, führt bei einem Wechsel des Trägersignales nach jedem Halbbildwechsel und der Wahl eines geeigneten Abstandes der Frequenz oder Phase der beiden Trägersignale voneinander zu dem Vorteil, daß zur Unterdrückung des Übersprechens beim Abtasten der Aufzeichnungsspuren ein Kammfilter nicht mehr erforderlich ist und dadurch die Verzögerung der Farbsignale um zwei Zeilen wegfällt. Dadurch verringert sich u. a. die Farbverfälschung bei mehrmaligem Kopieren obengenannter Aufzeichnungen erheblich.

In Anspruch 4 ist ein vorteilhaftes Aufzeichnungsgerät zur Durchführung des Aufzeichnungsverfahrens nach der Erfindung angegeben, für das im zugehörigen Unteranspruch eine vorteilhafte Weiterbildung dargestellt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen bandförmigen Aufzeichnungsträger in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 einen Aufzeichnungsträger mit nebeneinanderliegenden Aufzeichnungsspuren in einer schematischen Darstellung,

Fig. 3 ein Frequenzdiagramm der Aufzeichnungssignale,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Aufzeichnungsgerätes zur Herstellung einer Aufzeichnung nach Fig. 2.

Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter bandförmiger Aufzeichnungsträger 1 in der Gestalt eines Abschnittes eines Videobandes enthält für die Aufzeichnung jedes Halbbildes eines Farbfernsehbildes eine Aufzeichnungsspur 21, 22. Die Aufzeichnungsspuren 21, 22 usw. verlaufen schräg zur Bandrichtung und sind dadurch weitgehend nebeneinanderliegend auf dem Videoband 1 angeordnet.

In Fig. 2 sind zwei nebeneinanderliegende Halbbild-Aufzeichnungsspuren 21 und 22 für die beiden Halbbilder eines Fernsehbildes und eine weitere Halbbild-Aufzeichnungsspur 23 eines Halbbildes eines benachbarten Farbfernsehbildes schematisch festgestellt.

Für jede Bildzeile Z 11 bis Z 24 ist in den Aufzeichnungsspuren 21 und 22 ein Spurabschnitt 3 vorgesehen, der die Aufzeichnungssignale SY (SY 11 bis SY 24) für den Helligkeitsverlauf der jeweiligen Bildzeile Z 11 bis Z 24 und die Farbaufzeichnungssignale SF 1 und SF 2 mit den den Bildzeilen Z 11 bis Z 24 zugehörigen Farbkomponentensignalen U 11 bis U 24 und V 12 bis V 23 enthält.

In der Halbbild-Aufzeichnungsspur 21 enthalten die Farbaufzeichnungssignale SF 1(U 11), SF 1(V 12) usw. jeder Zeile Z 11, Z 12 usw. der Aufzeichnungsspur durchgehend das gleiche Trägersignal TS 1, auf das von Bildzeile (Z 11) zu Bildzeile (Z 12) abwechselnd jeweils das eine zur Bildzeile (Z 11) gehörende Farbkomponentensignal (U 11) oder das andere zur Bildzeile (Z 12) zugehörige Farbkomponentensignal (V 12) aufmoduliert ist. Jede auf das Videoband 1 aufgezeichnete Bildzeile enthält somit nur eines der beiden einer Bildzeile zugehörigen Farbkomponentensignale, im dargestellten Ausführungsbeispiel U oder V, jeweils von Zeile zu Zeile abwechselnd. Die Gewinnung des zweiten, in der Aufzeichnung der Bildzeile nicht enthaltenen Farbkomponentensignales erfolgt bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Signale, beispielsweise durch eine Mittelung aus den aufgezeichneten Farbkomponentensignalen der beiden benachbarten Zeilen der Halbbild-Aufzeichnungsspur 21.

Entsprechend enthalten die in der Aufzeichnungsspur 22 für das zweite Halbbild enthaltenen Farbaufzeichnungssignale SF 2 (V 21), SF 2 (U 22) usw. jeder Zeile Z 21, Z 22 usw. der Spur 22 durchgehend ein Trägersignal TS 2, auf das in der gleichen Weise wie bei der Aufzeichnungsspur 21 abwechselnd nur je eines der beiden zeilenzugehörigen Farbkomponentensignale V 21, U 22 usw. aufmoduliert ist.

In der darauffolgenden Aufzeichnungsspur 23 für das erste Halbbild des folgenden Farbfernsehbildes enthalten die Spurabschnitte 3 für die einzelnen Bildzeilen Z 31, Z 32 usw. dieses Halbbildes wieder durchgehend das Trägersignal TS 1f, das bereits für die Aufzeichnungsspur 21 für das erste Halbbild des ersten Farbfernsehbildes vorgesehen war. Die Trägersignale TS 1 und TS 2 wechseln somit abwechselnd von Halbbild zu Halbbild. Bei einer geeigneten Wahl der beiden Trägersignale kann beim Abtasten einer Aufzeichnungsspur (22) ein Übersprechen des Modulationsinhaltes der benachbarten, teilweise mit abgetasteten, aber nicht verwertbaren Aufzeichnungsspuren (21 und 23) verhindert werden.

Neben den Farbaufzeichnungssignalen SF 1 und SF 2 enthalten die Spurabschnitte 3 für die einzelnen Bildzeilen Z 11, Z 12 usw. die Aufzeichnungssignale SY 11, SY 12 usw. für den Helligkeitsverlauf der zugehörigen Bildzeile. Die Helligkeit eines Bildpunktes einer Bildzeile wird durch eine bestimmte Frequenz fy innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches 4 angegeben, der von einer Frequenz fs für einen Schwarzwert und einer Frequenz fw für einen Weißwert der Helligkeit begrenzt ist und in Fig. 3 in einem Frequenzdiagramm über die Frequenz f dargestellt ist. Dieser Frequenzbereich 4 liegt in einem größeren Frequenzband 5, in dem die Seitenfrequenzen für die den Helligkeitsverlauf der Bildzeile bestimmenden Signale SY liegen. Diese Seitenfrequenzen bestimmen die Auflösung des Helligkeitsverlaufes der Bildzeile. Diese Auflösung ist umso größer, je größer das Frequenzband 5 ist.

Unterhalb dieses Frequenzbandes 5 und damit auch unterhalb des Frequenzbereiches 4 der die Helligkeit bestimmenden Aufzeichnungssignale SY sind die Trägersignale TS 1 und TS 2 der Farbaufzeichnungssignale SF 1 und SF 2 angeordnet, im dargestellten Ausführungsbeispiel bei den Trägerfrequenzen f 1 und f 2. Sie liegen ebenfalls in einem vom Frequenzband 5 für die Helligkeitssignale getrennten Frequenzband 6, das für die Seitenfrequenzen der Farbaufzeichnungssignale SF 1 und SF 2 vorgesehen ist. Auf das für ein bestimmtes Halbbild vorgesehene Trägersignal TS 1 oder TS 2 ist von Bildzeile zu Bildzeile abwechselnd eines der beiden zur Bildzeile gehörende Farbkomponentensignal U oder V aufmoduliert.

In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Aufzeichnungsgerätes zum Aufzeichnen von Videosignalen für Farbfernsehbilder auf einen Aufzeichnungsträger schematisch dargestellt, bei dem eine Aufzeichnung nach dem zuvor beschriebenen Aufzeichnungsverfahren erfolgt. Ein Tuner 8 liefert an seinem Signalausgang 9 ein Farbbildsignal SFB, das in einem Farbfernsehsignalwandler 10 für jede Bildzeile ein Helligkeitssignal Y und für jede Bildzeile abwechselnd an einem Farbsignalausgang 11 eines der beiden der Bildzeile zugehörigen Farbkomponentensignale U oder V erzeugt. Das Helligkeitssignal Y, dessen Amplitudenverlauf ein Maß für den Helligkeitsverlauf der Bildzeile ist, wird in einem AM-FM-Wandler 12 in das Helligkeits-Aufzeichnungssignal SY umgewandelt und einer Signalsummierschaltung 13 zugeführt. Das jeweils von dem Farbfernsehsignalwandler 10 erzeugte Farbkomponentensignal U oder V gelangt an den Signaleingang 14 eines Modulators 15, der einen in der Frequenz umschaltbaren Trägersignalgenerator 16 enthält. Der Farbfernsehsignalwandler 10 schaltet abhängig vom Halbbild des gerade anliegenden Farbbildsignales SFB über eine Steuerverbindung 17 das dem Halbbild zugeordnete Trägersignal TS 1 oder TS 2 im Trägersignalgenerator 16 ein. Das in dem Modulator 15 erzeugte Farbaufzeichnungssignal SF 1 oder SF 2 gelangt ebenfalls an die Signalsummierschaltung 13. Das in der Signalsummierschaltung zusammengesetzte Aufzeichnungssignal wird über einen Ansprechverstärker 18 zu einem Aufzeichnungskopf 19 des Aufzeichnungsgerätes übertragen, der die empfangenen Aufzeichnungssignale auf einen Aufzeichnungsträger 1 des Aufzeichnungsgerätes aufzeichnet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Aufzeichnung der Videosignale für Farbfernsehbilder auf einen Aufzeichnungsträger, auf den für jede Bildzeile eines Farbfernsehbildes ein den Helligkeitsverlauf der Bildzeile darstellendes Aufzeichnungssignal aufgezeichnet wird, dessen Frequenzverlauf dem Helligkeitsverlauf entspricht und dessen Frequenzen innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereiches liegen, und auf den ein die Farbinformation der Bildzeile darstellendes Farbaufzeichnungssignal aufgezeichnet wird, dessen Aufzeichnungsfrequenz unterhalb des Frequenzbereiches für den Helligkeitsbereich liegt und auf das ein den Rotwert und ein den Blauwert einer Bildzeile enthaltendes Farbkomponentensignal aufmoduliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbaufzeichnungssignal (SF 1) für jede Bildzeile (Z 11, Z 12 . . .) wenigstens eines Halbbildes aus einem einzigen, gleichbleibenden Trägersignal (TF 1) besteht, auf das von Bildzeile (Z 11) zu Bildzeile (Z 12) abwechselnd einmal das den Rotwert der Bildzeile (Z 11) enthaltende Farbkomponentensignal (U 11) oder das andere, den Blauwert der aufgezeichneten Bildzeile (Z 12) enthaltende Farbkomponentensignal (V 12) aufmoduliert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rotwert der aufgezeichneten Bildzeile enthaltende Farbkomponentensignal (U) das Farbdifferenzsignal (R-Y) und das den Blauwert der aufgezeichneten Bildzeile enthaltende Farbkomponentensignal (V) das Farbdifferenzsignal (B-Y) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bei einer Aufzeichnung von Farbfernsehbildern, die in Halbbilder aufgeteilt sind und bei der jedes Halbbild in einer gesonderten Aufzeichnungsspur (21, 22, 23) aufgezeichnet wird, die Frequenz oder die Phase des Trägersignals (TS 1, TS 2) des Farbaufzeichnungssignals (SF 1, SF 2) nach jedem Halbbild um einen bestimmten Betrag verändert wird.

4. Aufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen von Farbfernsehbildern

• - mit einem Farbfernsehsignalwandler, der ein Farbfernsehsignal einer Bildzeile in ein Helligkeitssignal und ein Farbinformationssignal umwandelt,
• - mit einem AM-FM-Wandler, der das amplitudenmodulierte Helligkeitssignal in ein frequenzmoduliertes Signal innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereiches umwandelt,
• - mit einem Modulator, der das Farbinformationssignal in ein Signal zur unmittelbaren Aufzeichnung des Farbaufzeichnungssignales auf den Aufzeichnungsträger umwandelt,

zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbinformationssignal des Farbfernsehsignalwandlers (10) das von Bildzeile (Z 11) zu Bildzeile (Z 12) abwechselnd das den Rotwert der Bildzeile enthaltende Farbkomponentensignal (U) oder das andere, den Blauwert der Bildzeile enthaltende Farbkomponentensignal (V) ist.

5. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bildsynchronsignal des Farbfernsehsignalwandlers (10) den Modulator (15) derart steuert, daß er mittels des Bildsynchronsignals die Frequenz oder Phase eines im Modulator erzeugten Trägersignals (TS 1, TS 2) für das Farbaufzeichnungssignal (SF 1, SF 2) umschaltet.