DE4039709A1 - Verfahren und schaltkreis zum verbessern der bildqualitaet eines videorecorders - Google Patents
Verfahren und schaltkreis zum verbessern der bildqualitaet eines videorecordersInfo
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- H04N9/797—Processing of colour television signals in connection with recording for recording the signal in a plurality of channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the signal
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein
Signalverarbeitungsverfahren in Videorecordersystemen, und
speziell auf ein Verfahren und eine Schaltung, die die
Bildqualität eines Videorecorders durch Verwendung eines
bewegungsadaptiven Frequenzspektrumfaltverfahrens
verbessern kann, das nach Kompression der Bandbreite eines
von einer Signalquelle, beispielsweise einer Kamera,
empfangenen Signals aufzeichnet, und durch Verwendung des
bewegungsadaptiven Frequenzspektrumentfaltverfahrens zum
Wiedergewinnen des ursprünglichen Signals bei der
Wiedergabe.
Bei üblichen Heimvideorecordern wird die Auflösung des
Luminanzsignals gespeicherter Bilder beim Abspielen wegen
der Eigenschaften des Magnetkopfes oder des Bandes, die
die Aufzeichnungsbandbreite begrenzen, verschlechtert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Schaltung zur Verbesserung der Auflösung des
Luminanzsignals bei der existierenden
Aufzeichnungsbandbreite durch Verwendung des
bewegungsadaptiven Frequenzspektrumfaltverfahrens zur
Kompression der Bandbreite eines von einer Signalquelle,
beispielsweise einer Kammer, empfangenen Signals und unter
Verwendung des bewegungsadaptiven
Frequenzspektrumentfaltverfahrens beim Abspielen zur
Wiedergewinnung des ursprünglichen Signals anzugeben.
Gemäß einer weiteren Aufgabe sollte das Verfahren so
gestaltet sein, daß es mit üblichen Videorecordern
kompatibel ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden
Schritte:
- a) Aufteilen eines Eingangssignals in das Luminanz- und das Chrominanzsignal durch eine "Y/C"-Auftrennschaltung;
- b) Falten des Frequenzspektrums durch Filtern des obigen aufgetrennten Signals durch eine bewegungsadaptive Vorfilterschaltung;
- c) Abtasten des Signals mit einer Faltträgerfrequenz fs = (2n+1)/2, fh = (2p+1)fp/2 (wobei fh = Zeilenfrequenz und fp = Bildwechselfrequenz und n und p ganze Zahlen sind);
- d) Entfernen der hochfrequenten Komponenten durch Durchleiten des Signals durch ein erstes Tiefpaßfilter;
- e) nach Modulieren mit Hilfe eines "FM"-Modulators nach Ausführen der Schrittkammern (d), Kombinieren des Signals mit dem modulierten Chrominanzsignal, das durch die "Y/C"-Auftrennschaltung, eine Verarbeitungsschaltung für die in Aufzeichnung befindliche Farbe und ein zweites Tiefpaßfilter verarbeitet worden ist, zur Aufzeichnung des kombinierten Signals auf einem Magnetband;
- f) während der Wiedergabe Durchleiten des abgespielten "RF"-Signals durch ein Hochpaßfilter und Demodulieren des Signals mit Hilfe eines "FM"-Demodulators;
- g) Entfalten des Frequenzspektrums durch Abtasten des Signals mit einer Entfaltträgerfrequenz f′s = (2n+1)/2, fh = (2p+1)fp/2 (wobei fh = Zeilenfrequenz und fp = Bildwechselfrequenz, und n, p ganze Zahlen sind); und
- h) nach Entfernen der unnötigen Freqenzspektrumskomponenten durch eine bewegungsadaptive Nachfilterschaltung, Kombinieren des Signals mit dem modulierten Chrominanzsignal aus dem wiedergewonnenen HF-Signal, das durch ein drittes Tiefpaßfilter und eine Verarbeitungsschaltung für die gerade wiedergegebene Farbe verarbeitet wird.
Nachfolgend soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen anhand von Beispielen erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Frequenzspektrum eines Aufzeichnungssignals
in einem Videorecorder, der ein übliches
Farbunterverfahren verwendet;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer
Aufzeichnungssignalverarbeitungseinrichtung in
einem Videorecorder mit den Merkmalen der
Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer
Abspielsignalverarbeitungseinrichtung in einem
Videorecorder mit den Merkmalen der Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Ausführung der
bewegungsadaptiven Vorfilterung und Nachfilterung
in dem Aufzeichnungssignal- und
Wiedergabesignalverarbeitungssystem nach der
Erfindung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Zeilenkammfilters (30)
von Fig. 4;
Fig. 6A und 6B
Frequenzbandbelegungsraten eines ursprünglichen
Signals und eines gefalteten Signals nach der
Spektrumfaltung in die Horizontal-Vertikal-
Frequenzebene und der Vertikalzeit-Frequenzebene
im Falle eines Bewegungsbildes bei Verarbeitung
eines aufgezeichneten Signals in einem
Videorecorder gemäß der Erfindung;
Fig. 7A und 7B
Frequenzbandbelegungsraten eines
ursprünglichen Signals und eines gefalteten
Signals nach Frequenzfaltung in die
Horizontal-Vertikal-Zeit-Frequenzebene und der
Vertikalzeit-Frequenzebene im Falle eines
Standbildes bei Verarbeitung eines aufgezeichneten
Signals in einem Videorecorder gemäß der
Erfindung.
Fig. 1 zeigt das Frequenzspektrum eines
Aufzeichnungssignals in einem Videorecorder, der ein
konventionelles Farbunterverfahren verwendet, wobei in der
Zeichnung in der Abszisse die Frequenz und in der Ordinate
die Amplitude aufgetragen ist. C ist das Band des
Chrominanz-AM-Trägers und "Y" ist das Luminanzband, in
dem "HS" das Horizontalsynchronsignal "BL" der
Schwarzpegel und "WL" der Weißpegel sind. Das untere
Seitenband "LLS" des Luminanzsignals ist ein Bereich vom
Beginnpunkt des Luminanzbandes "Y" bis zum Beginnpunkt
des Horizontalsynchronbandes, das
"M"-Luminanzträgerfrequenzabweichungsband "FMLC" ist ein
Bereich, der sich vom Horizontalsynchronband zum
Weißpegelband "WL" erstreckt, und das obere Seitenband
"LUS" des Luminanzbandes ist ein Bereich, der vom
FM-Luminanzträgerfrequenzabweichungsband "FMLC" bis zum
oberen Ende des Luminanzbandes "Y" reicht.
Gemäß Fig. 2 trennt ein Y/C-Separator 1 die Chrominanz
und Luminanzsignale aus dem komplexen Eingangssignal ab,
das über einen Videoeingang 10 zugeführt wird. Eine
bewegungsadaptive Vorfilterschaltung 3 filtert adaptiv
das von dem Y/C-Separator 1 abgetrennte Luminanzsignal
gemäß der Bildbewegung. Ein Faltträgergenerator 6 erzeugt
ein Faltträgersignal, um jenen Teil des ursprünglichen
Signals zu falten, der durch die bewegungsadaptive
Vorfilterschaltung 3 ausgewählt ist. Eine
Spektrumfaltungsschaltung 4 faltet jenen Teil der
Spektrumskomponente, der von der bewegungsadaptiven
Vorfilterschaltung 3 ausgewählt und ausgegeben wird,
gemäß dem Trägersignal, das von dem Faltträgergenerator 6
erzeugt wird. Ein erstes Tiefpaßfilter (LPF) 5 filtert
das kombinierte Ursprungs- und Faltsignal in der
Spektrumfaltungsschaltung 4. Ein FM-Modulator 7 moduliert
die Frequenz des Ausgangs des ersten Tiefpaßfilters 5.
Eine Farb-Unter-Aufzeichnung-Verarbeitungsschaltung 8
wandelt das vom Y/C-Separator 1 abgetrennte
Chrominanzsignal in das 629-kHz-Frequenzband um. Ein
zweites Tiefpaßfilter 9 erzeugt nur das
629-kHz-gewandelte Trägerfrequenzband durch
Tiefpaßfilterung des Ausgangs der
Farb-Unter-Aufzeichnung-Verarbeitungsschaltung 8. Ein
erster Addierer 12 addiert die Ausgänge von FM-Modulator
7 und zweitem Tiefpaßfilter 9 und gibt dann das HF-Signal
ab, das zur Aufzeichnung auf ein Magnetband bestimmt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3, ein Hochpaßfilter 14 nimmt das
auf dem Band aufgezeichnete HF-Videosignal auf und gibt
es an den Eingangsanschluß eines FM-Demodulators. Ein
FM-moduliertes Luminanzsignal Y wird durch
Hochpaßfilterung extrahiert. Der FM-Demodulator 15
demoduliert den Ausgang des Hochpaßfilters 14. Ein
Entfaltungsträgergenerator 19 erzeugt eine
Entfaltungsträgerfrequenz gemäß dem Eingang eines
Abspielsynchronsignals. Eine Spektrumentfaltungsschaltung
17 entfaltet den Ausgang des FM-Demodulators 15 und
regeneriert das Signal zum ursprünglichen Signal und die
gefaltete Signalkomponente gemäß der Trägerfrequenz, die
von dem Entfaltungsträgergenerator 19 erzeugt wird. Eine
bewegungsadaptive Nachfilterschaltung 18 restauriert die
Hochfrequenzkomponenten des Ausgangs der
Spektrumentfaltungsschaltung 17 durch Entfernung der
gefalteten Komponente. Ein drittes Tiefpaßfilter 20
filtert das restaurierte Signal vom Magnetband, das dem
Eingangsanschluß 23 zugeführt wird. Eine
Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21 wandelt
das Ausgangssignal des dritten Tiefpaßfilters 20 in das
ursprüngliche Chrominanzsignal um. Ein zweiter Addierer 22
addiert den Ausgang der
Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21 und den
Ausgang der bewegungsadaptiven Nachfilterschaltung 18 und
gibt dann das abgespielte Bildsignal ab.
Bezugnehmend auf Fig. 4 speichert und verzögert ein
Rahmenpuffer 26 das Eingangssignal an einem
Eingangsanschluß 25 um eine Bildrahmeneinheit. Ein
Zeilenkammfilter 30 kammfiltert das Eingangssignal am
Eingangsanschluß 25. Ein Subtrahierer 31 subtrahiert den
Ausgang des Rahmenpuffers 26 vom Eingangssignal am
Eingangsanschluß 25. Ein Addierer 27 addiert den Ausgang
des Rahmenpuffers 26 und den Ausgang am Eingangsanschluß
25. Ein Tiefpaßfilter 33 filtert den Ausgang des
Subtrahierers 32. Eine Absolutwert- und
Koeffizientenumwandlungsschaltung 34 gibt einen Wert "K"
gemäß Standbild oder Bewegungsbild ab, in dem der
Absolutwert- und Umwandlungskoeffizient des Ausgangs des
Tiefpaßfilters 33 verwendet wird.
Verstärkungssteuerschaltungen 28 und 32 steuern die
Verstärkungen am Ausgang des Zeilenkammfilters 30 und am
Ausgang des Addierers 7 gemäß dem Ausgang der Absolutwert
und Koeffizientenumwandlungsschaltung 34. Ein Addierer 29
addiert die Ausgänge der Verstärkungssteuerschaltungen 28
und 32.
Bezugnehmend auf Fig. 5 verzögert eine
"1H"-Verzögerungsschaltung 51 das Eingangssignal am
Eingangsanschluß 25 um eine Horizontalsynchronperiode.
Ein Addierer 52 addiert das um "1H" verzögerte Signal und
das Eingangssignal. Ein Subtrahierer 53 subtrahiert ein
um eine Horizontal-Synchron-Periode "1H" von der
Verzögerungsschaltung 51 verzögerte Signal von einem
Eingangssignal am Eingangsanschluß 25. Ein Tiefpaßfilter
54 filtert den Ausgang des Subtrahierers 53. Ein Addierer
55 addiert die Ausgänge des Tiefpaßfilters 54 und des
Addierers 52.
Die Fig. 6A und 6B sind Frequenzbandbelegungsraten
eines ursprünglichen Signals und eines gefalteten Signals
nach Spektrumsfaltung in der
Horizontal-Vertikal-Zeit-Frequenzebene und der
Vertikal-Zeit-Frequenzebene im Falle eines
Bewegungsbildes gemäß der Erfindung.
Fig. 7A und 7B sind Frequenzbandbelegungsraten eines
ursprünglichen Signals eines gefalteten Signals nach
Spektrumsfaltung in der Horizontal-Vertikal-Zeit-Frequenzebene
und der Vertikal-Zeit-Frequenzebene im Falle eines
Standbildes gemäß der Erfindung.
Bezugnehmend auf Fig. 2 wird nun eine Beschreibung des
Betriebs bei einer Videorecorder-Signalaufzeichnung
gegeben. Wenn ein komplexes Bildsignal über einen Eingang
10 von einer Videosignalquelle zugeführt wird, dann wird
das komplexe Bildsignal in ein Luminanzsignal Y und ein
Chrominanzsignal C durch die Y/C-Separator 1 aufgetrennt.
Der Y/C-Separator kann verschiedenartig ausgeführt sein.
Als einfachstes Verfahren erhält man beim Durchleiten des
Signals durch ein Tiefpaßfilter das Signal Y, und wenn man
das Signal durch ein Bandpaßfilter leitet, erhält man das
Signal C. Der Y/C-Separator kann auch als Zeilenkammfilter
ausgeführt sein.
Das abgetrennte Y-Signal wird durch die bewegungsadaptive
Vorfilterschaltung 3 gefiltert. Wenn das Y-Signal ein
Bewegungsbild ist, dann ist die Signaldifferenz zwischen
dem um einen Bildrahmen verzögerten Signal und dem
laufenden Eingangssignal am Eingangsanschluß 25 gemäß Fig.
4 groß, d.h. der Ausgang des Subtrahierers 31 ist groß,
und nach dem Durchleiten durch das Tiefpaßfilter 33 wird
ein Wert K = 1 von der Absolutwert- und
Koeffizientenumwandlungsschaltung 34 ausgegeben. Das
Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 35 wird dabei durch das
Zeilenkammfilter 30 und die Verstärkungssteuerschaltung 32
des Eingangssignals erhalten.
Das Filter läßt nur die Spektrumskomponente des
ursprünglichen Signals in den Fig. 6A und 6B durch und
dämpft andere Spektrumskomponenten. Das Ausgangssignal am
Ausgangsanschluß 35 ist ein Abtastsignal, das durch den
Faltungsträgergenerator 6 erzeugt wird, und sein Spektrum
wird durch die Spektrumsfaltungsschaltung 4 gefaltet (der
schraffierte Bereich in den Fig. 6A und 6B). Da das
ursprüngliche Signal und das gefaltete Signal sich gemäß
der Charakteristika dieses Filters im dreidimensionalen
Frequenzspektrum unterscheiden, können sie bei der
Verarbeitung des Abspielsignals durch ein Filter
voneinander getrennt werden, das die gleichen
Charakteristika hat.
Wenn das gemischte Signal durch das eindimensionale erste
Tiefpaßfilter 5 geleitet wird, dann erhält man die
Frequenzkomponente, die dem Durchlaßband des
Tiefpaßfilters entspricht, und sie enthält die
Hochfrequenzkomponente in der Gestalt eines gefalteten
Signals. Der Ausgang des Tiefpaßfilters 5 wird vom
FM-Modulator 7 frequenzmoduliert. Das durch Tiefpaßfilter
2 gelangte Signal wird dem Addierer 12 mit dem
Ausgangssignal des FM-Modulators 7 addiert
(629-kHz-Träger-Frequenz-Wandlung). Es folgt die
Aufzeichnung auf ein Magnetband. Es ist daher möglich,
die Hochfrequenzkomponente der horizontalen Frequenzachse
innerhalb des existierenden Aufzeichnungsbandes
aufzuzeichnen. Im Falle eines Bewegungsbildes wird jedoch
die Hochfrequenzkomponente des ursprünglichen Signals in
diagonaler Richtung durch das Zeilenkammfilter 30
entfernt, so daß eine leichte Verschlechterung der
Auflösung des Bildes auftreten kann.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wird eine Beschreibung bei der
Verarbeitung eines mit einem Videorecorder aufgezeichneten
Signals gegeben. Ein HF-Wiedergabesignal, das man mit
Hilfe des Magnetkopfes von dem Magnetband abspielt, wird
dem Eingangsanschluß 23 zugeführt, und man erhält ein
FM-moduliertes Y-Signal durch das Hochpaßfilter 14, und
dieses Signal wird vom FM-Demodulator 15 demoduliert. Das
demodulierte Signal besteht aus der
Niederfrequenzkomponente und dem gefalteten Signal des
ursprünglichen Signals. Das von dem
Entfaltungsträgergenerator 19 erzeugte Abtastsignal gemäß
dem abgespielten Synchroneingangssignal ist das gleiche,
wie das von dem Faltungsträgergenerator 6 erzeugte
Signal, und sein Spektrum wird durch die
Spektrumentfaltungsschaltung 17 entfaltet, und das
ursprüngliche Signal plus den gefalteten
Signalkommponenten in Fig. 6A wird wiedergewonnen. K = 1
wird von der bewegungsadaptiven Nachfilterschaltung 18
ausgewählt, und die zum Vorfilter identische
Charakteristik wird erhalten, um die gefaltete
Signalkomponente zu entfernen, und die
Hochfrequenzkomponente des ursprünglichen Signals wird
wiedergewonnen. Das wiedergewonnene Signal wird dann zu
dem Chrominanzsignal hinzuaddiert, das man von der
üblichen Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21
des Videorecorders erhält, und das Video-Wiedergabesignal
erhält man im zweiten Addierer 22.
Wenn das Y-Signal ein Standbild ist, dann ist die
Signaldifferenz zwischen einem um einen Bildrahmen
verzögerten Signal und dem laufenden Eingangssignal am
Eingangsanschluß 25 gleich Null, d. h. der Ausgang des
Subtrahierers 31 wird nicht erzeugt, und K = 0 wird vom
Tiefpaßfilter 33 und der Absolutwert- und
Koeffizientenwandlerschaltung 34 gewählt. Ein um einen
Bildrahmen verzögertes Signal und das Eingangssignal am
Eingangsanschluß 25 werden vom Addierer 27 addiert und
werden über die Verstärkungssteuerschaltung 28 abgegeben.
Die Filtercharakteristik ist in diesem Falle derart, daß
die ursprünglichen Spektrumskomponenten nach Fig. 7A und
7B durchgelassen werden, während die anderen
Frequenzkomponenten gedämpft werden. Das Ausgangssignal
am Ausgangsanschluß 35 ist ein Abtastsignal, das vom
Faltungsträgergenerator 6 erzeugt wird, und sein Spektrum
wird von der Spektrumsfaltungsschaltung 4 gefaltet
(schraffierter Bereich in den Fig. 6A und 6B). Da sich das
ursprüngliche Signal und das gefaltete Signal
entsprechend der Charakteristika dieses Filters im
dreidimensionalen Frequenzspektrum unterscheiden, können
sie bei der Verarbeitung des Abspielsignals von einem
Filter unterschieden werden, das die gleichen
Charakteristika hat.
Wenn das gemischte Signal durch das eindimensionale
erste Tiefpaßfilter 5 läuft, dann erhält man die
Frequenzkomponente, die dem Durchlaßband des
Tiefpaßfilters entspricht, und es enthält die
Hochfrequenzkomponente in Form eines gefalteten Signals.
Der Ausgang des Tiefpaßfilters 5 wird zu dem
Chrominanzsignal addiert, das vom FM-Modulator 7
frequenzmoduliert wird, und gelangt durch das
Tiefpaßfilter 9 und wird vom ersten Addierer 12 auf die
629-kHz-Trägerfrequenz gewandelt und auf dem Band
aufgezeichnet. Es ist daher möglich, die
Hochfrequenzkomponente der Horizontalfrequenz innerhalb
der existierenden Aufzeichnungsbandbreite aufzuzeichnen.
Im Falle eines Standbildes wird das gesamte Band des
ursprünglichen Signals ohne Verlust wiedergewonnen, um
ein Signal hoher Auflösung wiederzugeben.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wird eine Beschreibung des
Betriebs bei der Verarbeitung eines mit einem
Videorecorder aufgezeichneten Signals gegeben. Ein
HF-Wiedergabe-Signal, das man mittels eines Magnetkopfes
von dem Magnetband erhält, wird über den Eingang 23
zugeführt, und das FM-modulierte Y-Signal erhält man
durch das Hochpaßfilter 14, und dieses Signal wird vom
FM-Demodulator 15 demoduliert. Das demodulierte Signal
besteht aus der Tiefenfrequenzkomponente und dem
gefalteten Signal des ursprünglichen Signals. Das
Abtastsignal, das von dem Entfaltungsträgergenerator 19
gemäß dem Wiedergabesynchroneingangssignal erzeugt wird,
ist das gleiche wie das Signal, das von dem
Faltungsträgergenerator 6 erzeugt wird, und sein Spektrum
wird durch die Spektrumentfaltungsschaltung 17 entfaltet,
und das ursprüngliche Signal plus die gefaltete
Signalkomponenten in Fig. 6A werden wiedergewonnen. K = 0
werden durch die bewegungsadaptive Nachfilterschaltung 18
ausgewählt, und die Eigenschaften identisch zu dem
Vorfilter erhält man zur Entfernung der gefalteten
Signalkomponente, und die Hochfrequenzkomponente des
ursprünglichen Signals wird wiedergewonnen. Das
wiedergewonnene Signal wird dann zu dem Chrominanzsignal
hinzuaddiert, das man in der üblichen
Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21 des
Videorecorders erhält, und das Video-Wiedergabesignal
erhält man im zweiten Addierer 22. Geeignete Vorfilter
und Nachfilter-Charakteristika können gewählt und
getrennt werden in Abhängigkeit davon, ob das Signal ein
Bewegungssignal oder ein Standbildsignal ist, um das
ursprüngliche Bildsignal mit hoher Auflösung
wiederzugewinnen.
Der Fachmann kann leicht eine Filterschaltung höherer
Leistung entwickeln, indem die Ordnung der
bewegungsadaptiven Vorfilterung und Nachfilterung des
Rahmenkammfilters oder Zeilenkammfilters...(fehlt Verb!) ,
ohne daß der Geist der vorliegenden Erfindung verlassen
wird.
Claims (4)
1. Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität bei der
Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbvideosignalen in einem
Videorecorder unter Verwendung eines bewegungsadaptiven
Spektrumfaltungsverfahrens, enthaltend:
einen Y/C-Separator (1), der die Chrominanzkomponente (C) und die Luminanzkomponente (Y) aus dem komplexen Bildsignal trennt, das über einen Videoeingangsanschluß (10) zugeführt wird;
eine bewegungsadaptive Vorfilterschaltung (3), die adaptiv das von dem Y/C-Separator (1) abgetrennte Luminanzsignal gemäß der Bewegung des Bildes filtert;
einen Faltungsträgergenerator (6), der ein Faltungsträgersignal erzeugt, um jenen Spektrumsanteil des ursprünglichen Signals zu falten, der durch die bewegungsadaptive Vorfilterschaltung (3) ausgewählt ist;
eine Spektrumfaltungsschaltung (4), die jenen Teil der Spektrumskomponente faltet, die von der bewegungsadaptiven Vorfilterschaltung (3) ausgewählt und ausgegeben wird, gemäß dem Trägerabtastfrequenzsignal, das von dem Faltungsträgergenerator (6) erzeugt wird;
ein erstes Tiefpaßfilter (5), das eine Niederfrequenzkomponente des Mischsignals aus dem ursprünglichen und den Faltungssignalen in der Spektrumfaltungsschaltung (4) durchläßt;
einen FM-Modulator (7), der den Ausgang des ersten Tiefpaßfilters (5) frequenzmoduliert;
eine Farb-Unter-Aufzeichnungs-Verarbeitungsschaltung (8), die das von dem Y/C-Separator abgetrennte Chrominanzsignal in das 629 kHz-Frequenzband umwandelt;
ein zweites Tiefpaßfilter (9), das nur das umgewandelte Trägerfrequenzband von 629 kHz durch Tiefpaßfilterung des Ausgangssignals der Verarbeitungsschaltung (8) erzeugt; und
einen ersten Addierer (12), der die Ausgänge des FM-Modulators (7) und des zweiten Tiefpaßfilters (9) addiert und dann das auf ein Magnetband aufzuzeichnende HF-Signal abgibt;
ein Hochpaßfilter (14), das das HF-Videosignal, das auf dem Band aufgezeichnet ist, abgibt und das Signal dem Eingangsanschluß (22) zuführt und dann ein frequenzmoduliertes Luminanzsignal (Y) durch Hochpaßfilterung extrahiert;
einen FM-Demodulator (15), der den Ausgang des Hochpaßfilters (14) demoduliert;
einen Entfaltungsträgergenerator (19), der eine Entfaltungsträgerabtastfrequenz erzeugt in Übereinstimmung mit dem Eingang eines Abspielsynchronsignals;
eine Spektrumentfaltungsschaltung (17), die das Ausgangssignal des FM-Demodulators (15) entfaltet und das Signal in das ursprüngliche Signal und die gefalteten Signalkomponenten gemäß der Trägerabtastfrequenz restauriert, die von dem Entfaltungsträgergenerator (19) erzeugt wird; eine bewegungsadaptive Nachfilterschaltung (18), die die Hochfrequenzkomponente des Ausgangssignals der Spektrumentfaltungsschaltung (17) durch Entfernen der gefalteten Komponente wiederherstellt;
ein drittes Tiefpaßfilter (20), das das Signal filtert, das von dem Band wiedergewonnen wird und dem Eingangsanschluß (23) zugeführt wird;
eine Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung (21), die das Ausgangssignal des dritten Tiefpaßfilters (20) in das ursprüngliche Chrominanzsignal umwandelt; und
einen zweiten Addierer (22), der das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung (21) und das Ausgangssignal der bewegungsadaptiven Nachfilterschaltung (18) addiert und das Wiedergabebildsignal abgibt.
einen Y/C-Separator (1), der die Chrominanzkomponente (C) und die Luminanzkomponente (Y) aus dem komplexen Bildsignal trennt, das über einen Videoeingangsanschluß (10) zugeführt wird;
eine bewegungsadaptive Vorfilterschaltung (3), die adaptiv das von dem Y/C-Separator (1) abgetrennte Luminanzsignal gemäß der Bewegung des Bildes filtert;
einen Faltungsträgergenerator (6), der ein Faltungsträgersignal erzeugt, um jenen Spektrumsanteil des ursprünglichen Signals zu falten, der durch die bewegungsadaptive Vorfilterschaltung (3) ausgewählt ist;
eine Spektrumfaltungsschaltung (4), die jenen Teil der Spektrumskomponente faltet, die von der bewegungsadaptiven Vorfilterschaltung (3) ausgewählt und ausgegeben wird, gemäß dem Trägerabtastfrequenzsignal, das von dem Faltungsträgergenerator (6) erzeugt wird;
ein erstes Tiefpaßfilter (5), das eine Niederfrequenzkomponente des Mischsignals aus dem ursprünglichen und den Faltungssignalen in der Spektrumfaltungsschaltung (4) durchläßt;
einen FM-Modulator (7), der den Ausgang des ersten Tiefpaßfilters (5) frequenzmoduliert;
eine Farb-Unter-Aufzeichnungs-Verarbeitungsschaltung (8), die das von dem Y/C-Separator abgetrennte Chrominanzsignal in das 629 kHz-Frequenzband umwandelt;
ein zweites Tiefpaßfilter (9), das nur das umgewandelte Trägerfrequenzband von 629 kHz durch Tiefpaßfilterung des Ausgangssignals der Verarbeitungsschaltung (8) erzeugt; und
einen ersten Addierer (12), der die Ausgänge des FM-Modulators (7) und des zweiten Tiefpaßfilters (9) addiert und dann das auf ein Magnetband aufzuzeichnende HF-Signal abgibt;
ein Hochpaßfilter (14), das das HF-Videosignal, das auf dem Band aufgezeichnet ist, abgibt und das Signal dem Eingangsanschluß (22) zuführt und dann ein frequenzmoduliertes Luminanzsignal (Y) durch Hochpaßfilterung extrahiert;
einen FM-Demodulator (15), der den Ausgang des Hochpaßfilters (14) demoduliert;
einen Entfaltungsträgergenerator (19), der eine Entfaltungsträgerabtastfrequenz erzeugt in Übereinstimmung mit dem Eingang eines Abspielsynchronsignals;
eine Spektrumentfaltungsschaltung (17), die das Ausgangssignal des FM-Demodulators (15) entfaltet und das Signal in das ursprüngliche Signal und die gefalteten Signalkomponenten gemäß der Trägerabtastfrequenz restauriert, die von dem Entfaltungsträgergenerator (19) erzeugt wird; eine bewegungsadaptive Nachfilterschaltung (18), die die Hochfrequenzkomponente des Ausgangssignals der Spektrumentfaltungsschaltung (17) durch Entfernen der gefalteten Komponente wiederherstellt;
ein drittes Tiefpaßfilter (20), das das Signal filtert, das von dem Band wiedergewonnen wird und dem Eingangsanschluß (23) zugeführt wird;
eine Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung (21), die das Ausgangssignal des dritten Tiefpaßfilters (20) in das ursprüngliche Chrominanzsignal umwandelt; und
einen zweiten Addierer (22), der das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung (21) und das Ausgangssignal der bewegungsadaptiven Nachfilterschaltung (18) addiert und das Wiedergabebildsignal abgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltung enthält:
eine Rahmenverzögerungsschaltung (26), die das Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) um eine Rahmeneinheit speichert und verzögert;
ein Zeilenkammfilter (30), das das Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) kammfiltert,
einen Subtrahierer (31), der vom Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) das Ausgangssignal der Rahmenverzögerungsschaltung (26) abzieht;
einen Addierer (27), der das Ausgangssignal der Rahmenverzögerungsschaltung (25) mit dem Eingangssignal am Eingang (25) addiert;
ein Tiefpaßfilter (30), das das Ausgangssignal des Subtrahierers (32) filtert;
eine Absolutwertschaltung und Koeffizientenumwandlungsschaltung (34), die einen Wert "K" gemäß Standbild oder Bewegungsbild abgibt, indem der Absolutwert und die Umwandlungskoeffizienten des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters (33) in Betracht gezogen werden;
Verstärkungssteuerschaltungen (28) und (32), die die Verstärkungen des Ausgangssignals des Zeilenkammfilters (30) und des Ausgangssignals des Addierers (7) gemäß dem Ausgangssignal der Absolutwert- und Koeffizientenumwandlungsschaltung (34) steuern; und
einen Addierer (29), der die Ausgangssignale der Verstärkungssteuerschaltungen (28) und (32) miteinander addiert.
eine Rahmenverzögerungsschaltung (26), die das Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) um eine Rahmeneinheit speichert und verzögert;
ein Zeilenkammfilter (30), das das Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) kammfiltert,
einen Subtrahierer (31), der vom Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) das Ausgangssignal der Rahmenverzögerungsschaltung (26) abzieht;
einen Addierer (27), der das Ausgangssignal der Rahmenverzögerungsschaltung (25) mit dem Eingangssignal am Eingang (25) addiert;
ein Tiefpaßfilter (30), das das Ausgangssignal des Subtrahierers (32) filtert;
eine Absolutwertschaltung und Koeffizientenumwandlungsschaltung (34), die einen Wert "K" gemäß Standbild oder Bewegungsbild abgibt, indem der Absolutwert und die Umwandlungskoeffizienten des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters (33) in Betracht gezogen werden;
Verstärkungssteuerschaltungen (28) und (32), die die Verstärkungen des Ausgangssignals des Zeilenkammfilters (30) und des Ausgangssignals des Addierers (7) gemäß dem Ausgangssignal der Absolutwert- und Koeffizientenumwandlungsschaltung (34) steuern; und
einen Addierer (29), der die Ausgangssignale der Verstärkungssteuerschaltungen (28) und (32) miteinander addiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltung enthält:
einen Subtrahierer (53), der das von einer "1H" Verzögerungsschaltung (51) um eine Horizontalsynchronperiode verzögerte Eingangssignal von dem Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) subtrahiert, und einen Addierer (52), der das um eine Horizontalsynchronperiode verzögerte Eingangssignal zu dem Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) addiert; und
ein Tiefpaßfilter (54), das das Ausgangssignal des Subtrahierers (53) filtert, und
einen weiteren Addierer (55), der die Ausgangssignale von Tiefpaßfilter (54) und erstgenanntem Addierer (52) addiert.
einen Subtrahierer (53), der das von einer "1H" Verzögerungsschaltung (51) um eine Horizontalsynchronperiode verzögerte Eingangssignal von dem Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) subtrahiert, und einen Addierer (52), der das um eine Horizontalsynchronperiode verzögerte Eingangssignal zu dem Eingangssignal am Eingangsanschluß (25) addiert; und
ein Tiefpaßfilter (54), das das Ausgangssignal des Subtrahierers (53) filtert, und
einen weiteren Addierer (55), der die Ausgangssignale von Tiefpaßfilter (54) und erstgenanntem Addierer (52) addiert.
4. Verfahren zum Verbessern der Qualität eines mit einem
Videorecorder aufzuzeichnenden und wiederzugebenden
Farbbildes, umfassend die folgenden Schritte:
- a) Auftrennen eines Eingangssignals in Luminanz- und Chrominanzsignale;
- b) Falten des Frequenzspektrums durch Filtern des aufgetrennten Signals mittels einer bewegungsadaptierten Vorfilterschaltung;
- c) Abtasten des Signals mit einer Faltungsträgerfrequenz ff = (2n+1)/2, fh = (2p+1), fp/2, (wobei fh = Zeilenfrequenz und fp = Bildwechselfrequenz und n und p ganze Zahlen sind);
- d) Entfernen von Hochfrequenzkomponenten durch Durchleiten des Signals durch ein erstes Tiefpaßfilter;
- e) nach Frequenzmodulation und nach Ausführung des Schrittes d Kombinieren des Signals mit dem modulierten Chrominanzsignal, das mit einer Farb-Unter-Aufzeichnungs-Verarbeitungsschaltung und einem zweiten Tiefpaßfilter bearbeitet wird, um das kombinierte Signal auf einem Magnetband aufzuzeichnen;
- f) bei der Wiedergabe Durchleiten des wiedergewonnenen HF-Signals durch ein Hochpaßfilter und Demodulieren des Signals mit einem Frequenzdemodulator;
- g) Entfalten des Frequenzspektrums durch Abtasten des Signals mit einer Entfaltungsträgerfrequenz f′s = (2n+1)/2, fh = (2p+1)fp/2 (wobei fh = Zeilenfrequenz und fp = Bildwechselfrequenz und n und p ganze Zahlen sind); und
- h) nach Entfernen unnötiger Frequenzspektrumkomponenten durch eine bewegungsadaptive Nachfilterschaltung Kombinieren des Signals mit dem modulierten Chrominanzsignal aus dem wiedergewonnenen HF-Signal, das durch ein drittes Tiefpaßfilter und eine Farb-Unter-Wiedergabe-Verarbeitungsschaltung verarbeitet wird.
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