DE3933975A1 - Bildwiedergabegeraet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildwiedergabegerät zum Wiedergeben eines Videosignals, das auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet worden ist.

Bei einem solchen Bildwiedergabegerät wird die Relativgeschwindigkeit zwischen der Platte und einem Abtaster durch Regelung der Drehzahl eines Plattenmotors geregelt, der die Platte dreht. Dabei wird das von dem Abtaster wiedergegebene Signal einem Pfeilenspeicher zugeführt, um den Zeitbasisfehler zu korrigieren, der gegebenenfalls durch eine Exzentrizität der Platte und durch unregelmäßigen Lauf derselben verursacht sein könnte. Dies bezeichnet man im Hinblick auf das wiedergegebene Videosignal als Zeitachsenkorrektur.

In einem Bildwiedergabegerät, das für das Abspielen von sogenannten CLV-Platten bestimmt ist, die mit konstanter Lineargeschwindigkeit zwischen der abgetasteten Oberfläche und dem Abtaster abgespielt werden, wie beispielsweise ein Bildplattenspieler, wird zur Ermöglichung eines sogenannten Spursprungbetriebs ein Videosignal, das wenigstens einem Teilbild entspricht, in einen Bildspeicher eingespeichert und dann daraus von einem Signal wieder ausgelesen, das mit einem Bezugssynchronsignal (Horizontal- und Vertikalsynchronsignalen) synchronisiert ist. Dies bezeichnet man als Synchronwandlung oder Synchronkorrektur. Das beim Spursprungbetrieb als Spezialbetriebsart wiedergegebene Videosignal ist ein diskontinuierliches Videosignal im Vergleich zu dem kontinuierlichen Videosignal, das im normalen Wiedergabebetrieb erzeugt wird und keiner Synchronwandlung bedarf.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaues eines gewöhnlichen Bildwiedergabegeräts. Gemäß dieser Figur wird eine Bildplatte 1 von einem Plattenmotor 2 gedreht, und ein HF-Signal S 1 wird von einem optischen Abtaster 3 abgetastet bzw. abgegeben. Der Betrieb des Abtasters 3 wird von einer Servoschaltung 4 gesteuert. Die Servoschaltung 4 führt eine Focusservorregelfunktion aus, um einen Laserstrahl, der von dem optischen Abtaster 3 abgegeben wird, auf die Reflektionsfläche der Platte 1 auch dann zu fokussieren, wenn die Platte vibriert, und sie führt eine Spurverfolgungsregelfunktion aus, um den Abtaster auf einer vorbestimmten Spur zu halten. Weiterhin führt sie eine Abtasterstellfunktion aus, um den Abtaster 3 in radialer Richtung in bezug zur Platte 1 zu bewegen. Wenn ein Standbild wiedergegeben und wenn eine Spezialwiedergabebetriebsart ausgeführt wird, wie beispielsweise eine Zeitlupen- oder Zeitrafferbetriebsart, dann wird ein Spursprung in radialer Richtung in bezug zur Platte als Folge eines entsprechenden Springbefehls ausgeführt.

Die Anordnung enthält ferner eine Demodulationsschaltung 5, die eine FM-Demodulatorschaltung usw. enthält und die das HF-Signal S 1 demoduliert und an ihrem Ausgang ein demoduliertes Videosignal S 2 abgibt, das einer A/D-Wandlerschaltung 6 und einer Regelschaltung 7 zugeführt wird. Die A/D-Wandlerschaltung 6 wandelt das Videosignal S 2 in Abhängigkeit von einem von der Regelschaltung 7 gelieferten Taktsignal CK in ein digitales Videosignal S 3 um und gibt das digitalisierte Signal in einen Zeilenspeicher 8. Der Zeilenspeicher 8 speichert das digitale Videosignal S 3 Zeile für Zeile an Adressen, die durch ein Schreibadreßsignal WD 1 bestimmt werden, das von der Regelschaltung 7 zugeführt wird, und es liest die gespeicherten Signale als digitales Videosignal S 4 in Abhängigkeit von einem Leseadreßsignal RD 1 wieder aus, das von der Regelschaltung 7 zugeführt wird, und speichert dieses ausgelesene Signal in einen Bildspeicher 9.

Das von der Regelschaltung 7 der A/D-Wandlerschaltung 6 zugeführte Taktsignal CK ist mit dem Horizontalsynchronsignal des Videosignals S 2 synchronisiert, das von der Demodulationsschaltung 5 demoduliert wird. Das dem Zeilenspeicher 8 zugeführte Schreibadreßsignal WD 1 ist ein Ausgang eines Schreibadreßzählers, der seinen Zählbetrieb mit diesem Taktsignal CK ausführt und sequentiell seinen Ausgang ändert. Das Leseadreßsignal RD 1 ist ein Ausgang eines Leseadreßzählers zur Ausführung des Zählbetriebs in Abhängigkeit von einem Ausgang eines Festfrequenzoszillators. Dieser Oszillator ist normalerweise ein Quarzoszillator, da die Festfrequenz sehr frequenzstabil sein muß.

Ein Videosignal S 3, das ein Zittern aufweist und in den Zeilenspeicher 8 eingeschrieben ist, wird von dem Leseadreßsignal RD 1 synchron mit dem Ausgangssignal des Festfrequenzoszillators ausgelesen. Das Videosignal S 4, in welchem ein Zeitachsenfehler vorhanden war, ist daher frei von Zittern.

Der Bildspeicher 9 hat eine Speicherkapazität, die ausreichend ist, die Datenmenge eines Teilbildes zu speichern. Der Betrieb des Bildspeichers 9 wird durch ein Schreibadreßsignal WD 2 und ein Leseadreßsignal RD 2 von der Regeleinheit 7 derart gesteuert, daß der Bildspeicher 9 sequentiell einen Schreibbetrieb immer dann ausführt, wenn ein Videosignal S 4 aus dem Zeilenspeicher 8 ausgelesen wird, und führt sequentiell einen Lesebetrieb immer dann aus, wenn ein Schreibbetrieb abläuft. Das aus dem Bildspeicher 9 ausgelesene Videosignal S 5 wird einer D/A-Wandlerschaltung 10 zugeführt, die dieses Signal in ein Analogsignal umwandelt, das dann als wiederzugebendes Videosignal S 6 abgegeben wird.

Das Leseadreßsignal RD 2 ist mit dem Bezugssynchronsignal phasensynchronisiert. Aufgrund eines solchen Aufbaues kann selbst dann, wenn ein Videosignal, das ein diskontinuierliches Synchronsignal enthält, in den Bildspeicher 9 eingeschrieben wird, beispielsweise wenn ein Sprungbetrieb ausgeführt wird, ein Videosignal erhalten werden, das mit den Horizontal- und Vertikalsynchronsignalen synchronisiert ist, indem das Videosignal aus dem Bildspeicher 9 mittels des Adreßsignals RD 2 ausgelesen wird, das mit dem Bezugssynchronsignal synchronisiert ist.

Bekanntlich repräsentiert das Digitalsignal S 3 getreu den analogen Eingang S 2, wenn S 2 vom A/D-Wandler mit einer Frequenz abgetastet wird, die gleich oder größer als das Doppelte der Maximalfrequenz von S 2 ist (Abtasttheorem). Ist die Abtastfrequenz nicht so hoch, enthält das resultierende Signal eine Störkomponente, die mit Alias-Störung bezeichnet wird. Wenn eine geeignet hohe Abtastfrequenz verwendet wird, läßt sich ein Videosignal ohne eine solche Störung in einem breiten Frequenzband erzielen. In diesem Falle ist es jedoch notwendig, daß der Zeilenspeicher 8 und der Bildspeicher 9 große Speicherkapazitäten aufweisen. Insbesondere die Speicherkapazität des Bildspeichers 9 ist recht erheblich, und dieser Speicher ist daher teuer.

Die Speicherkapazitäten von Zeilenspeicher 8 und Bildspeicher 9 lassen sich vermindern, wenn man die Frequenz des Taktsignals CK herabsetzt, dies führt aber zu einem Echorauschen in einem breiten Band, wenn das Bild reproduziert wird. Wenn Hochfrequenzkomponenten vor der A/D-Wandlung in der Schaltung 6 aus dem Signal S 2 entfernt werden, läßt sich die Erzeugung des Echorauschens bei niedriger Taktfrequenz einschränken, jedoch ist die Auflösung des reproduzierten Bildes vermindert.

Wenn die obigen Schaltungen auf einem einzigen Chip aufgebaut werden, dann ist es wünschenswert, wenn die von dem Bildspeicher 9 eingenommene Fläche klein ist, um die Ausbeute bei der Herstellung der Chips zu steigern, denn der Bildspeicher 9 nimmt einen großen Teil der Chipfläche ein. Je größer der Speicher ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß Herstellungsfehler auftreten, demzufolge ist die Ausbeute entsprechend niedriger. Ein kleinerer Speicher hat indessen eine kleinere Kapazität, und dies verlangt eine A/D-Wandlung des Signals S 2 mit einem Taktsignal CK entsprechend niedrigerer Frequenz, dessen nachteilige Folge die verschlechterte Bildqualität ist, wie oben erläutert.

Wenn bei dem bekannten Gerät nach Fig. 3 als Bildspeicher 9 ein Speicher verwendet wird, dessen Kapazität nur für ein einziges Teilbild ausreicht, dann können die ungeradzahligen und geradzahligen Teilbilder, die in den Speicher eingeschrieben sind, beim Auslesen gegeneinander invertiert werden, und es kann daher der sog. Austausch von Teilbildern hervorgerufen werden, da nicht sicher ist, ob ein geradzahliges oder ein ungeradzahliges Teilbild als erstes in den Bildspeicher eingeschrieben worden ist, während hingegen das für das Auslesen verwendete Synchronsignal so vorgegeben ist, daß es die Abtastung beispielsweise mit dem ungeradzahligen Teilbild beginnt. Wenn ein solches Phänomen auftritt, während ein Codesignal auf eine spezifische Zeile in eine Vertikalaustastperiode beispielsweise eines geradzahligen Teilbildes für das Videosignal eingefügt wird, dann ergibt sich der Fall, daß dieser Code aufgrund des Teilbildaustauschs nicht gelesen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bildwiedergabegerät anzugeben, das einen Bildspeicher relativ geringer Kapazität zur Umwandlung eines Videosignals mit diskontinuierlichem Synchronsignal in ein Videosignal mit kontinuierlichem Synchronsignal aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Ausgestaltungen derselben sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist dementsprechend notwendig, einen Code, der in eine spezifische Zeile eines spezifischen Teilbildes eingefügt worden ist, bei normalem Wiedergabebetrieb zu lesen, bei dem die Wiedergabe kontinuierlich längs einer Spur im Bildplattenspieler ausgeführt wird. Andererseits ist es nicht notwendig, den Code in der Spezialbetriebsart zu lesen, bei der die Wiedergabe unter Ausführung von wiederholten Spursprüngen ausgeführt wird.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Synchronwandlung nur im Spezialwiedergabebetrieb erforderlich, sie ist nicht im Normalbetrieb erforderlich, bei dem die Wiedergabe sequentiell kontinuierlich in bezug auf die Spur ausgeführt wird. Ein Bild hoher Auflösung, das eine breitbandige Wiedergabe des Videosignals erfordert, wird in der Normalbetriebsart wiedergegeben, in der gewöhnlich die beste Bildqualität verlangt wird. Bei der Spezialbetriebsart stehen die Sonderwünsche hinsichtlich dieser Betriebsart im Vordergrund, während die Bildqualität sekundär ist. In Anbetracht dieser Gegebenheiten wird der Ausgang der Zeitachsenfehlerkorrektureinrichtung zur Korrektur des Zeitbasisfehlers des vom Aufzeichnungsträger abgespielten Videosignals in der Normalbetriebsart selektiv geliefert. In der Spezialbetriebsart wird der Ausgang, der von der Zeitachsenfehlerkorrektureinrichtung korrigiert wird, durch die Synchronwandlereinrichtung verarbeitet und anschließend davon zur Verfügung gestellt.

Dementsprechend tastet die Synchronwandlereinrichtung eine geringere Datenmenge ab und speichert sie als die von der Zeitachsenfehlerkorrektureinrichtung pro Zeiteinheit ausgelesene Videosignaldatenmenge, wodurch die Speicherkapazität des Bildspeichers vermindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Bildwiedergabegerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Hauptteils eines Geräts gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines konventionellen Bildwiedergabegeräts.

In Fig. 1 sind dieselben Teile wie jene in Fig. 3, die bereits erläutert worden sind, mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen und brauchen daher nicht nochmals erläutert zu werden. Der Ausgang des Zeilenspeichers 8 ist mit einer Abtastschaltung 11 und einer Schalterschaltung 12 verbunden. Ein Ausgang der Abtastschaltung 11 ist mit dem Bildspeicher 9 verbunden. Die Schalterschaltung 12 schaltet, gesteuert durch eine Systemsteuerung (nicht dargestellt) zwischen den Ausgängen des Zeilenspeichers 8 und des Bildspeichers 9 um und verbindet diese selektiv mit der D/A-Wandlerschaltung 10.

In der normalen Wiedergabebetriebsart, wenn die Wiedergabe sequentiell kontinuierlich in bezug auf die Spur der Bildplatte 1 ausgeführt wird, ist die Schalterschaltung 12 auf den Ausgang des Zeilenspeichers 8 geschaltet, wie in Fig. 1 dargestellt ist, um das Videosignal S 4, das durch den Zeilenspeicher 8 in bezug auf die Zeitachse korrigiert worden ist, auf die D/A-Wandlerschaltung 10 zu schalten. In einer Spezialwiedergabebetriebsart, wenn ein Standbild wiedergegeben wird oder eine Zeitraffer- oder Zeitlupenbetriebsart usw. durch Ausführung von Spursprüngen gewählt ist, ist die Schalterschaltung 12 auf den Ausgang des Bildspeichers 9 geschaltet, um das Videosignal S 5 an die D/A-Wandlerschaltung 10 zu geben, das durch die Abtastschaltung 11 und den Bildspeicher 9 zum Zwecke der Synchronwandlung verarbeitet worden ist.

Die Verarbeitung in bezug auf die Synchronwandlung wird nachfolgend als ein Beispiel für den Fall erläutert, in dem die Datenmenge im Videosignal S 4 in der Abtastschaltung 11 um die Hälfte vermindert und dann dem Bildspeicher 9 zugeführt wird.

Ein von einem Farbsignal moduliertes Unterträgersignal ist dem hochfrequenten Bereich des Videosignals überlagert. Es ist daher wünschenswert, daß die Frequenz F _sp des Abtastsignals SP in der Praxis eine Frequenz aufweist, die etwa um 1,5-2 MHz höher als eine Nyquist-Frequenz ist, die das Doppelte der Unterträgerfrequenz F _sc ist, selbst wenn die Frequenz F _sp vermindert ist. Im Falle des NTSC-Systems beträgt die Unterträgerfrequenz F _sc 3,58 MHz. Wenn jedoch beispielsweise 576 Fh (Fh = die Horizontalsynchronfrequenz von 15,734 kHz) als Schreibtaktfrequenz für den Bildspeicher 9 gewählt ist, dann wird die Frequenz F _sp des Abtastsignals SP = 9,06 MHz, so daß es möglich ist, ein NTSC-Signal in einem Band von etwa 4,5 MHz wiederzugeben, das kein Echorauschen enthält.

Da der Ausgang des Zeilenspeichers 8 in der Normalwiedergabebetriebsart dem Wandler 10 direkt zugeführt wird, kann ein Videosignal, das von einem Taktsignal CK einer Frequenz von 18,12 MHz (das Zweifache der Frequenz des Tastsignals SP) A/D-gewandelt ist, von der A/D-Wandlerschaltung 6 abgegeben werden. Dementsprechend kann ein NTSC-Signal mit einem Band von etwa 9 MHz wiedergegeben werden, das keinerlei Alias-Störungen enthält, so daß das Videosignal eine ausreichende Auflösung aufweist.

Wenn, wie oben erwähnt, die Abtastwandlung von der Wandlerschaltung 11 mit einem Verhältnis von 2 : 1 ausgeführt wird, dann ist die Speicherkapazität des Bildspeichers 9 die Hälfte von der, die ohne Abtastwandlung erforderlich sein würde. Dies wird einfach dadurch ausgeführt, daß das Videosignal, das vom Zeilenspeicher 8 kommt, ausgedünnt wird. Im dargestellten Beispiel erfolgt dies dadurch, daß die Abtastschaltung 11 nur jeden zweiten Tastwert vom Zeilenspeicher 8 abtastet.

Als ein anderes Verfahren zur Ausführung der Abtastwandlung mit einem Verhältnis von 2 : 1 wird in Betracht gezogen, daß die A/D-Wandlung mit einer Frequenz ausgeführt wird, die das Vierfache der Unterträgerfrequenz beträgt, und der Schreibbetrieb in bezug auf den Bildspeicher mit einer Frequenz ausgeführt wird, die das Doppelte der Unterträgerfrequenz beträgt. Bei diesem Verfahren wird der Abtastbetrieb mit einer Frequenz ausgeführt, die niedriger als die Nyquist-Frequenz ist, was dazu führt, daß Alias-Störungen im Videosignal enthalten sind. Diese Störungen können jedoch mit einer Technik beseitigt werden, die beispielsweise in der JP-PS 61-47 035 beschrieben ist. Gemäß dieser Technik ist es möglich, die Speicherkapazität des Bildspeichers weiter zu vermindern.

Die oben erläuterte Ausführungsform bezieht sich auf die Abtastwandlung mit einem Verhältnis von 2 : 1, bei dem das Videosignal S 4 von der Abtastschaltung 11 ausgedünnt wird, um die Datenmenge auf die Hälfte zu vermindern. Wie jedoch in Fig. 2 gezeigt, kann eine weitere komplizierte Datenkompressionsschaltung 13 verwendet werden, wenn das in den Bildspeicher 9 eingeschriebene Videosignal bezüglich des Ausgangs vom Zeilenspeicher 8 vermindert wird. In diesem Falle ist es notwendig, eine Datenreproduzierschaltung 14 im Ausgang des Bildspeichers 9 im Falle einer Sub-Nyquistabtastung vorzusehen.

In der oben beschriebenen Ausführungsform wird zwischen den Ausgängen des Zeilenspeichers 8 und des Bildspeichers 9 von der Schalterschaltung 12 umgeschaltet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise können zwei D/A-Wandlerschaltungen in den Ausgängen von Zeilenspeicher 8 bzw. Bildspeicher 9 angeordnet sein, so daß zwischen den Ausgängen der jeweiligen D/A-Wandlerschaltungen mit dem Schalter 12 wahlweise umgeschaltet wird.

Claims (7)

1. Bildwiedergabegerät enthaltend:
eine Zeitbasiskorrektureinrichtung zum Korrigieren des Zeitbasisfehlers eines von einem Aufzeichnungsträger wiedergegebenen Videosignals,
eine Synchronwandlereinrichtung zum Speichern von von der Zeitbasisfehlerkorrektureinrichtung ausgelesenen Daten und zum Auslesen der Daten in einer Phase, die synchron mit einem Bezugssynchronsignal im Auslesezeitpunkt ist, wobei ein Ausgang der Zeitbasisfehlerkorrektureinrichtung in der Normalwiedergabebetriebsart oder ein Ausgang der Synchronwandlereinrichtung in einer Spezialwiedergabebetriebsart wahlweise abgegeben wird.

2. Videowiedergabesystem, das ein kontinuierliches Videosignal und ein diskontinuierliches Videosignal erzeugt und eine Zeitbasisfehlerkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Zeitbasisfehlers eines wiedergegebenen Videosignals und eine Synchronwandlereinrichtung zum Speichern eingegebener Videodaten und zum Auslesen der Videodaten in Phasensynchronisation mit einem Bezugssynchronsignal enthält, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Ausgangs der Zeitbasisfehlerkorrektureinrichtung und zum Zuführen des Ausgangs derselben als Videoeingangsdaten zur Synchronwandlereinrichtung und durch eine Schalteinrichtung zum Zuführen des Ausgangs der Zeitbasisfehlerkorrektureinrichtung zum Ausgang des Videowiedergabesystems in einer normalen Wiedergabebetriebsart und zum Zuführen des Ausgangs der Synchronwandlereinrichtung zum Ausgang des Videowiedergabesystems während einer Spezialwiedergabebetriebsart.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasisfehlerkorrektureinrichtung einen digitalen Zeilenspeicher enthält.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronwandlereinrichtung einen digitalen Speicher für ein Halbbild (Teilbild) enthält.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitachsenwandlereinrichtung weiterhin eine Abtastschaltung und einen Analog/Digital-Wandler zum Abtasten des Videosignals und zum A/D-Wandeln des abgetasteten Videosignals und zum Abgeben der digitalisierten Tastwerte an den digitalen Zeilenspeicher enthält.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung einen digitalen Abtaster enthält, der die digitalisierten Tastwerte aus dem Zeilenspeicher mit einer Rate abtastet, die geringer als die Abtastrate der Abtastschaltung ist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastrate des digitalen Abtasters halb so groß wie die der Abtastschaltung ist.