DE4042038C2

DE4042038C2 -

Info

Publication number: DE4042038C2
Application number: DE4042038A
Authority: DE
Inventors: Cheol-Min Anyang Kr Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1989-12-31
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-02-06
Also published as: GB2243513B; JPH0492892U; GB9028236D0; KR920007491Y1; GB2243513A; DE4042038A1; US5245439A; MY104750A; KR910012717U

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Bildsignalaufzeichnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zur Aufnahme von Bildsignalinformationen auf einem Aufzeichnungsmedium mit tels eines Bildsignalaufzeichnungsgerätes.

Im allgemeinen enthält ein Bildsignalaufzeichnungsgerät einen mechanischen Teil für den Antrieb des Aufzeichnungsmediums, eine Servoschaltung zur Steuerung des mechanischen Teils sowie eine Schaltung zur Bildsignalaufzeichnung, welche ein Bildsig nal in eine zur Registrierung auf dem Aufzeichnungsmedium ge eignete Form umwandelt.

Der Aufbau einer als bekannt angenommenen Schaltung zur Bildsignalaufzeichnung ist in Fig. 3 gezeigt, und zwar ist dies eine Schaltung für ein Übertragungssystem nach dem NTSC-System. In Fig. 3 ist eine Stufe (10) zur automatischen Verstärkungsregelung (nachfolgend als AGC bezeichnet) dargestellt, welche über eine Eingangsklemme (IP) ein Bildsignal empfängt und automatisch verstärkungsregelt, um den Bildsignalpegel konstant zu halten. Von einem ersten Tiefpaßfilter (11) werden nur die im Frequenzband unterhalb 3 MHz liegenden Luminanzsignale des Ausgangs der AGC-Stufe (10) detektiert. Eine Klemmschaltung (12) begrenzt das vom ersten Tiefpaßfilter (11) kommende Luminanzsignal auf einen vorbestimmten Pegel, um die Pegelschwankung des Luminanzsignals zu unterdrücken. Ein Detailverstärker (13) und eine Teilanhebungsschaltung (14) sind in Serie zum Ausgang der Klemmschaltung (12) geschaltet und heben von den Werten des begrenzten Luminanzsignals, welches das Ausgangssignal der Klemmschaltung (12) bildet, die Hochfrequenzkomponenten im Frequenzband von 3 MHz bis 4 MHz an. Eine Hauptanhebungsschaltung (15) hebt das Ausgangssignal der Teilanhebungsschaltung (14) pegelunabhängig an. Eine Schwarz/ Weiß-Begrenzerschaltung (16) beschränkt den maximalen Weißwert und den Referenzschwarzwert des Ausgangs der Hauptanhebungsschaltung (15). Beispielsweise liegt der maximale Weißwert auf einem gegenüber dem Bildsignalpegel 200%igen Wert von 140 IRE und der Referenzschwarzwert bei einem 45%igen Wert. Das Ausgangssignal der Schwarz/Weiß-Begrenzerschaltung (16) wird durch einen ersten Modulator (17) mit einem Trägerwellensignal, welches eine Mittenfrequenz von 3,4 MHz mit einer Variationsbreite von 1 MHz aufweist, frequenzmoduliert, und das so erhaltene frequenzmodulierte Luminanzsignal ist einem Hochpaßfilter (30) zugeführt. Der Hochpaßfilter (30) beseitigt die niederfrequenten Komponenten des Ausgangssignals des ersten Modulators (17) und führt das resultierende Signal einem Mischer (40) zu.

Andererseits behält eine automatische Farbsteuerungsschaltung (20) (nachfolgend ACC bezeichnet) den Impulssignalpegel der über die Eingangsklemme (IP) empfangenen Bildsignale bei. Ein Bandpaßfilter (21) beseitigt von den Ausgangssignalen der ACC- Schaltung (20) die Frequenzkomponenten bis auf das Band 3,58±0,5 MHz und führt das resultierende Signal einem zweiten Modu lator (22) zu, um im Frequenzband von 3,58±0,5 MHz liegende Farbartsignale zu detektieren, welche zu den von den Luminanz komponenten befreiten Signalen am Ausgang der ACC-Schaltung (20) gehören. Der Modulator (22) wandelt die Frequenz am Ausgang des Bandpaßfilters (21) in ein amplitudenmoduliertes Signal im Frequenzband bei 629 KHz um. Eine Farberkennungs schaltung (23) fragt den Ausgang der ACC-Schaltung (20) nach dem Vorhandensein eines Farbartsignals ab und erzeugt dann ein Farberkennungssignal in einer vorbestimmten Logik in Abhängig keit vom Ergebnis der Abfrage. Eine automatische Farbartkanal schaltung (24) (nachfolgend ACK bezeichnet) überträgt ein Stillsetzen vom Ausgang des zweiten Modulators (22) zu einem zweiten Tiefpaßfilter (25) in Abhängigkeit vom logischen Zustand des von der Farberkennungsschaltung (23) zugeführten Farberkennungssignals. Der zweite Tiefpaßfilter (25) beseitigt von den Ausgangssignalen der ACK-Schaltung (24) die Frequenz komponenten oberhalb von 1,2 MHz und führt das erhaltene Signal dem Ausgang des Mischers (40) zu. Der Mischer (40) verknüpft das Ausgangssignal des zweiten Tiefpaßfilters (25) und dasjenige des Hochpaßfilters (30) und führt dieses gemischte Signal über einen Aufzeichnungsverstärker (50) einem Auf zeichnungskopf (HD) zu, welcher das umgewandelte Bildsignal, welches vom Mischer (40) über den Aufzeichnungsverstärker (50) zugeführt wird, auf ein Aufnahmemedium aufzeichnet.

Wenn also das Farbbildsignalgemisch aus einem Luminanzsignal mit einer Bandbreite zwischen 0 und 3 MHz und einem Farbartsignal in einem Frequenzband mit einer Mittenfrequenz von 3,58 MHz bei einer Schwankung von 0,5 MHz besteht, wird das Luminanzsignal mit einer Trägerwellenfrequenz von 3,4 MHz bei einer Schwankung von 1 MHz entsprechend dem Bildsignal mit einem maximalen Weiß wert von 140 IRE frequenzmoduliert, und das Farbsignal wird in ein niederfrequentes Signal dergestalt umgewandelt, daß seine Amplitude im Frequenzband von 629 KHz±0,5 MHz moduliert ist, wie dies in Fig. 2B dargestellt ist. In diesem Fall beeinflus sen sich die beiden Signale gegenseitig, weil das frequenzmodu lierte Luminanzsignal und das niederfrequent umgewandelte Farbartsignal einander in der in Fig. 2B gezeigten Weise in der Nähe von 1 MHz überlappen. Die obige Kopplung zwischen Luminanz signal und Farbartsignal verursacht auf einem Bildschirm bei der Wiedergabe eine Schwebung von Luminanz- und Farbartsignal, das sogenannte Moir´-Phänomen. Um dieses Phänomen zu unter drücken, werden bei der bekannten Bildsignalaufzeichnungs schaltung die das Farbartsignal beeinflussenden nieder frequenten Komponenten des Luminanzsignals im Bereich von 1 MHz von dem Hochpaßfilter (30) und die das Luminanzsignal beein flussenden hochfrequenten Komponenten des Farbartsignals im Bereich von 1 MHz durch den zweiten Tiefpaßfilter (25) beseitigt. Wenn jedoch in der Schaltung in Fig. 1 die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters (30) zu höheren Frequenzen verschoben ist, so werden die Konturen auf einem Bildschirm zerstört und die horizontale Auflösung verschlechtert, während andererseits, wenn die Grenzfrequenz zu einer niederen Frequenz verschoben ist, das obige Kopplungsphänomen auftritt. Außerdem wird im Fall, daß ein Schwarz/Weiß-Bildsignal, welches nur ein Luminanz signal im Frequenzband von 0 bis 3 MHz enthält, dem in Fig. 2A gezeigten Eingang (IP) zugeführt wird, dieses Schwarz/Weiß-Bild signal als Luminanzsignal eines Farbbildsignals frequenz moduliert und daraufhin gefiltert, so daß das Bild nicht mehr mit einer feinen Konturenauflösung wiedergegeben werden kann.

Eine der oben beschriebenen ähnliche Schaltung ist in der US 44 76 501 offenbart.

Aus der DE 27 31 567 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Rauschminderung, insbesondere für die Videosignalwiedergabe, bekannt, bei der zwei unterschiedliche Bandpässe vorgesehen sind. Hierbei kann von einem Bandpaß mit voller Bandbreite für rasche Frequenzänderungen, z. B. bei Schwarz/Weiß-Übergängen, auf einen mittenfrequenzveränderlichen Bandpaß für langsame Frequenzänderungen eines Videosignals umgeschaltet werden.

Im Ergebnis wird bei der eingangs beschriebenen Bildsignalaufzeichnungsschaltung die Farbbalance bei der Aufzeichnung des Farbbildsignals nicht exakt erhalten, und es werden hochfrequente Komponenten des Luminanzsignals entfernt, so daß bei Aufzeichnung eines Schwarz/Weiß-Signals das Bild nicht mit feinen Konturen wiedergegeben werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltung zur Bildsignalaufzeichnung hoher Qualität, in der die Farbbalance bei der Aufzeichnung des Farbbildsignals genau gesetzt wird und mit der bei Aufzeichnung eines Schwarz/Weiß-Signals eine hohe Konturenauflösung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen unter Berücksichtigung der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten, bevorzug ten Ausführungsform der Erfindung. Zum besseren Verständnis der Erfindung ist außerdem ein bekanntes Ausführungsbeispiel zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltkreisdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2A und 2B graphische Darstellungen der Eingangs- und Ausgangs signale der Schaltung nach Fig. 3,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer bekannten Schaltung zur Bildsignalaufzeichnung; und

Fig. 4A und 4B Kennlinien der Ausgangscharakteristik einer Steuer einheit der Schaltung nach Fig. 1 für den Frequenz verlauf.

Die Fig. 1 zeigt als Schaltkreisdiagramm eine bevorzugte Aus führungsform gemäß der vorliegenden Erfindung in Form einer Bildsignalaufzeichnungsschaltung zur Aufzeichnung von Bild signalen eines NTSC-Übertragungssystems auf ein Aufnahmemedium.

Eine frequenzmodulierende Einheit (100), in der funktionsgleiche Teile mit den entsprechend gleichen Bezugszeichen wie bei der Schaltung der Fig. 3 bezeichnet sind, enthält eine AGC-Schal tung (10), einen ersten Tiefpaßfilter (11), eine Klemmschaltung (12), einen Detailverstärker (13), eine Teilbereichsanhebungs schaltung (14), eine Hauptanhebungsschaltung (15), eine Schwarz/Weiß-Begrenzerschaltung (16) und einen ersten Modulator (17).

Eine niederfrequent umwandelnde Einheit (110), deren funktionell gleiche Teile ebenfalls wieder mit den die entsprechenden Teile der Schaltung in Fig. 3 markierenden Bezugszeichen versehen sind, enthält eine ACC-Schaltung (20), einen Bandpaßfilter (21), einen zweiten Modulator (22), eine Farberkennungs schaltung (23), eine ACK-Schaltung (24) und einen zweiten Tief paßfilter (25).

Ferner enthält eine Steuerung (120) für den Frequenzverlauf einen ersten Hochpaßfilter (30) und einen zweiten Hochpaßfilter (31), welche parallel zwischen einen Mischer (40) und die fre quenzmodulierende Einheit (100) geschaltet sind, sowie einen steuernden Schalter (SW) zur wahlweisen Zuführung des Ausgangs signals der frequenzmodulierenden Einheit (100) entweder zum ersten (30) oder zum zweiten Hochpaßfilter (31) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Farberkennungsschaltung (23), wobei der steuernde Schalter (SW) zwischen die frequenzmodulierende Einheit (100) einerseits und den ersten (30) und zweiten Hochpaßfilter (31) andererseits geschaltet ist.

Ein Aufzeichnungskopf (HD) ist über einen Aufzeichnungsverstär ker (50) mit dem Ausgangs des Mischers (40) verbunden.

Die Fig. 4A und 4B zeigen Ausgangskennlinien des Frequenzver laufs der Frequenzverlaufssteuerung (120) der in Fig. 1 gezeig ten Schaltung, insbesondere zeigt Fig. 4A die Kennlinie des ersten Hochpaßfilters (30) und die Fig. 4B diejenige des zwei ten Hochpaßfilters (31).

Die Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Schaltung wird nach folgend im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B be schrieben.

In der frequenzmodulierenden Einheit (100) werden nur die Luminanzsignale von den über eine Eingangsklemme (IP) eingehenden Bildsignalen absepariert, frequenzmoduliert und dem steuernden Schalter (SW) zugeführt. In der niederfrequent umwandelnden Einheit (110) werden die Farbartsignale von den am Eingang (IP) ankommenden Bildsignalen absepariert, niederfrequent amplituden moduliert und einem Mischer (40) zugeführt.

Die Farberkennungsschaltung (23) der niederfrequent umwandelnden Einheit (110) fragt den Ausgang der ACC-Schaltung (20) nach der Existenz eines Farbartsignals ab und führt dann ein Farberkennungssignal als logisches Signal dem steuernden Schalter (SW) zu. Die genaue Funktionsweise der niederfrequent umwandelnden Einheit (110) und der frequenzmodulierenden Einheit (100) sind ähnlich zu der zu Fig. 3 beschriebenen, worauf an dieser Stelle verwiesen wird.

Die Steuerung (120) für den Frequenzverlauf steuert eine untere Grenzfrequenz eines modulierten Luminanzsignals, welches das Ausgangssignal der frequenzmodulierenden Einheit (100) bildet, in Abhängigkeit vom logischen Zustand eines von der Farberken nungschaltung (23) der niederfrequent umwandelnden Einheit (100) zugeführten Farberkennungssignals und überträgt das so gesteuerte Signal zum Mischer (40). Genauer gesagt, überträgt der steuernde Schalter (SW) das Ausgangssignal der frequenz modulierenden Einheit (100) zum ersten Hochpaßfilter (30), sobald das von der Farberkennungsschaltung (23) zugeführte Farberkennungssignal einen logischen Zustand aufweist, der anzeigt, daß dem Eingang (IP) ein Farbbildsignal zugeführt wird, während im anderen Fall, d. h. sobald der logische Zustand des von der Farberkennungsschaltung (23) zugeführten Farber kennungssignals anzeigt, daß dem Eingang (IP) ein Schwarz/Weiß-Bildsignal zugeführt wird, der steuernde Schalter (SW) das Ausgangssignal der frequenzmodulierenden Einheit (100) auf den zweiten Hochpaßfilter (31) überträgt. Der erste Hoch paßfilter (30) filtert das über den steuernden Schalter (SW) zugeführte modulierte Luminanzsignal und überträgt dann lediglich ein frequenzmoduliertes Luminanzsignal oberhalb einer Grenzfrequenz von 1,5 MHz zum Mischer (40), um so Über schneidungen mit einem niederfrequent umgewandelten Signal, wie in Fig. 4A gezeigt, zu verhindern. Falls das Bildsignal kein Farbartsignal enthält, wird das frequenzmodulierte Luminanzsignal über den steuernden Schalter (SW) dem zweiten Hochpaßfilter (31) zugeführt, welcher lediglich ein frequenz moduliertes Luminanzsignal oberhalb einer Grenzfrequenz von 1 MHz zum Mischer (40) überträgt, um dadurch das Frequenzband des frequenzmodulierten Luminanzsignals in der Nähe von 1 MHz, welches ein Frequenzbereich eines niederfrequent umzuwandelnden Farbartsignals ist, auszudehnen. Daraus resultiert ein Ausgangs signal des zweiten Hochpaßfilters (31) mit einer Frequenz charakteristik oberhalb einer Grenzfrequenz von 1 MHz, wie in Fig. 4B gezeigt ist. Der Mischer (40) verknüpft das Ausgangs signal der Frequenzverlaufssteuerung (120) und das Ausgangs signal der niederfrequent umwandelnden Einheit (110) und re gistriert dieses gemischte Signal über den Aufzeichnungs verstärker (50) und den Aufzeichnungskopf (HD) auf dem Aufnah memedium.

Als Ergebnis beseitigt die Frequenzverlaufssteuerung (120) von den Ausgangssignalen der frequenzmodulierenden Einheit (100) die Frequenzkomponenten unterhalb von 1,5 MHz, sobald ein Farbbildsignal am Eingang (IP) anliegt, so daß eine gegenseitige Interferenz zwischen dem frequenzmodulierten Luminanzsignal und dem niederfrequent umgewandelten Farbartsignal verhindert ist, um dadurch Schwebungserscheinungen im Bild zu beseitigen. Wenn andererseits ein Schwarz/Weiß-Bildsignal am Eingang (IP) einge geben wird, erweitert die Frequenzverlaufssteuerung (120) das Ausgangssignal der frequenzmodulierenden Einheit (100) in das Frequenzband eines niederfrequent umgewandelten Farbartsignals hinein, so daß feine Bildkonturen wiedergegeben werden können.

Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß die untere Grenz frequenz des Luminanzsignals durch das Vorhandensein eines Farbbildsignals gesteuert, so daß die Interferenz zwischen dem niederfrequent umgewandelten Farbartsignal und dem frequenzmo dulierten Luminanzsignal verhindert wird, um die Farbbalance für ein Farbbildsignal beizubehalten, und so daß das Frequenz band des frequenzmodulierten Luminanzsignals in das Frequenz band des niederfrequent umzuwandelnden Farbartsignals hinein ausgedehnt wird, um ein Schwarz/Weiß-Bildsignal mit hoher Konturenauflösung wiederzugeben.

Claims

1. Schaltung zur Bildsignalaufzeichnung, mit
einer frequenzmodulierenden Einheit (100) zur Abtrennung eines Luminanzsignals von einem Bildsignal und zur Modulierung der Frequenz des abgetrennten Luminanzsignals,
einer niederfrequent umwandelnden Einheit (110), welche Mittel zur Farberkennung (23), zur Abtrennung (20) eines Farbart signals vom Bildsignal und zur Amplitudenmodulation (22) des Farbartsignals in einem Niederfrequenzband bei Erkennen eines Farbartsignals durch die Mittel zur Farberkennung enthält,
einem Mischer (40) zum Verknüpfen der Ausgangssignale der fre quenzmodulierenden Einheit (100) und der niederfrequent umwand elnden Einheit (110),
einem Aufzeichnungsgerät (50, HD) zur Aufzeichnung des Ausgangs signals des Mischers (40) auf einem Aufzeichnungsmedium,
gekennzeichnet durch eine Frequenzverlaufssteuerung (120) zur Steuerung des Frequenzbandes des Ausgangssignals der frequenz modulierenden Einheit (100) in Abhängigkeit davon, ob das Bild signal ein Schwarz/Weiß- oder ein Farbbildsignal ist, wobei die Frequenzverlaufssteuerung (120) zwischen den Mischer (40) und die frequenzmodulierende Einheit (100) eingeschleift ist, und so eine exakte Farbbalance für das Farbbildsignal und eine hohe Konturenauflösung für das Schwarz/Weiß-Bildsignal bewirkt wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzverlaufssteuerung folgende Elemente enthält:
einen ersten Hochpaßfilter (30) und einen zweiten Hochpaßfilter (31), welche jeweils parallel zwischen den Mischer (40) und die frequenzmodulierende Einheit (100) eingeschleift sind und unterschiedliche untere Grenzfrequenzen aufweisen, sowie
Mittel (SW), welche zwischen dem ersten und zweiten Hochpaßfil ter (30, 31) einerseits und die frequenzmodulierende Einheit (100) andererseits eingeschleift sind, zur Auswahl entweder des ersten Hochpaßfilters (30) oder des zweiten Hochpaßfilters (31) in Abhängigkeit vom Farberkennungssignal.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Mittel zur Auswahl des ersten oder zweiten Hoch paßfilters einen steuernden Schalter (SW) beinhalten.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der steuernde Schalter (SW) den ersten Hochpaßfilter (30) aus wählt, wenn ein Farbbildsignal in die frequenzmodulierende Einheit (100) und die niederfrequent umwandelnde Einheit (110) eingegeben wird, und den zweiten Hochpaßfilter (31) auswählt, wenn ein Schwarz/Weiß-Bildsignal in die frequenzmodulierende Einheit (100) und die niederfrequent umwandelnde Einheit (110) eingegeben wird.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die untere Grenzfrequenz des ersten Hochpaß filters (30) gleich groß oder größer ist als die obere Grenz frequenz des niederfrequent umgewandelten Farbartsignals, wel ches vom Ausgangssignal der niederfrequent umwandelnden Einheit (110) gebildet ist, und daß die untere Grenzfrequenz des zwei ten Hochpaßfilters (31) kleiner ist als die obere Grenzfrequenz des niederfrequent umgewandelten Farbartsignals.