DE4117993A1 - Schaltung zur aufbereitung der farbsignale in einem videorecorder - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltung ist beschrie­ ben in der älteren, nicht vorveröffentlichten DE-OS 40 12 963.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derarti­ gen Videorecorder die wiedergewonnenen Farbsignale oder Farb­ differenzsignale im Sinne einer Erhöhung der Bildschärfe und des Signal-Störabstandes zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung liegt also im Weg der Farbsignale oder der Farbdifferenzsignale eine Schaltung zur Flankenversteile­ rung und/oder eine Schaltung mit einer Zweizeilen-Verzöge­ rungsleitung und einer Stufe, in der jeweils die Farbsignale aus zwei Zeilen kombiniert werden.

Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung. In einem übli­ chen VHS oder S-VHS-Videorecorder werden die Farbdifferenzsi­ gnale mit einem in der Frequenz herabgesetzten, sogenannten color under-Träger unterhalb des Frequenzspektrums des mit dem Leuchtdichtesignal modulierten Bildträgers aufgezeich­ net. Bei der Wiedergabe wird die Frequenz des Farbträgers wieder von der herabgesetzten Frequenz auf die Originalfre­ quenz hochgesetzt. Da die Farbsignale in Form eines quadra­ turmodulierten Farbträgers vorliegen, ist eine Aufbereitung dieser Signale zur Schärfeerhöhung oder Verbesserung des Störabstandes nicht möglich. Bei einem Videorecorder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 jedoch werden im Videore­ corder bei der Wiedergabe im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik die Farbdifferenzsignale oder Farbsignale zurück­ gewonnen. Diese Tatsache wird nun bei der Erfindung vorteil­ haft ausgenutzt, um diese Signale im Sinne einer Erhöhung von Bildschärfe und/oder Signal-Störabstand aufzubereiten. Für die Erhöhung der Bildschärfe können bekannte Schaltungen zur Flankenversteilerung, sogenannte crispening- oder CTI (color transient improvement)-Schaltungen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Maßnahme kann sowohl im Weg der Farbdif­ ferenzsignale R-Y und B-Y als auch im Weg der Farbsignale R, G, B erfolgen, und zwar entweder im sequentiellen Weg oder im simultanen Weg dieser Signale.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine nennenswerte Flankenversteilerung der Farbsignale und somit eine Erhöhung der Bildschärfe im wiedergegebenen Bild. Durch die Addition der Signale aus zwei Zeilen kann der Störabstand um etwa 3 db heraufgesetzt werden. Das beruht darauf, daß sich die Nutzsignalamplitude bei einer derartigen Addition verdop­ pelt, während die Rauschsignalamplitude nur um den Faktor "Wurzel aus 2" ansteigt. Für die Erfindung können bekannte Schaltungen verwendet werden, wie sie bisher für eine Aufbe­ reitung des Leuchtdichtsignals dienten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu­ tert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Aufnahme bei dem zugrundeliegenden Videorecorder,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für die erste Variante und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die zweite Variante der Erfindung.

In Fig. 1 gelangen die Farbsignale R, G, B und das Synchron­ signal S auf die Matrix 1. Diese erzeugt an ihren Ausgängen die beiden Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y sowie das Leucht­ dichtesignal Y. Die Aufzeichnung von Y erfolgt in bekannter Weise und wird daher nicht näher erläutert. Die beiden Farb­ differenzsignale R-Y und B-Y werden mit dem durch den Genera­ tor 3 gesteuerten Schalter 2 zeilenweise abwechselnd der Preemphasisstufe 4 zugeführt und gelangen von dort auf den FM-Modulator 5. In dem Modulator 5 erfolgt eine Frequenzmodu­ lation auf einen Farbträger mit 11,25 MHz. Dieser Farbträ­ ger, zeilensequentiell mit R-Y und B-Y frequenzmoduliert, gelangt auf die Mischstufe 6, der andererseits von dem Oszil­ lator 7 ein Mischträger mit einer Frequenz von 15 MHz zuge­ führt wird. Der dadurch erzeugte Farbträger F mit der Fre­ quenz von 3,75 MHz wird mit dem Videokopf 8 auf dem Magnet­ band 9 aufgezeichnet. Die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y können auch ohne Mischvorgang direkt einem Träger mit 3,75 MHz in FM aufmoduliert werden.

Fig. 2 zeigt die entsprechende Wiedergabeschaltung. Der mit dem Kopf 8 vom Band 9 abgetastete Farbträger F wird in dem FM-Demodulator 10 demoduliert. Die dadurch gewonnenen, zei­ lensequentiellen Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y gelangen auf die Deemphasisstufe 11 und von dort auf die Schaltung 12, die eine Flankenversteilung der Signale bewirkt. Die Schaltung 12 ist z. B. eine bekannte Crispeningschaltung oder eine sogenannte CTI (color transient improvement)-Schaltung, wie sie zur Erhöhung der Bildschärfe bei einem Leuchtdichte­ signal Y verwendet wird. Mit der Zeilenverzögerungsleitung 13 und dem doppelpoligen Umschalter 14, der von dem Taktgene­ rator 3 gesteuert wird, werden die sequentiellen Farbdiffe­ renzsignale wieder in simultane Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y umgewandelt. Aus diesen Signalen und dem Leuchtdichtesi­ gnal Y werden in der Matrix 15 wieder die Farbsignale R, G, B und das Synchronsignal S zurückgewonnen. Für die CTI-Stufe 12 kann das IC TDA 4565 der Firma Telefunken verwendet wer­ den. Die Verzögerungsleitung 13 kann durch einen Baustein vom Typ CCD MSM 7401 RS der Fa. Kinseki oder vom Typ IC CXA 5506 der Fa. Sony gebildet werden.

Fig. 3 zeigt eine Variante zur Erhöhung der Bildschärfe und zur Dropoutkompensation. Die Farbdifferenzsignale am Ausgang des FM-Demodulators 10 gelangen über den Tiefpaß 16 auf den Schalter S, der das Signal in der dargestellten Schalterstel­ lung a über die Addierstufe 17 zum Ausgang 18 weiterleitet. Die Schaltung gemäß Fig. 3 dient darüberhinaus zur Erhöhung des Signal-Störabstandes und zur Dropoutkompensation.

Zur Erhöhung des Signal/Störabstandes werden die Farbdiffe­ renzsignale vom Ausgang des Tiefpasses 16 und die mit der Zweizeilen-Verzögerungsleitung 19 um zwei Zeilen verzögerten Farbdifferenzsignale der Subtrahierstufe 20 zugeführt. In der Stufe 20 erfolgt somit eine Subtraktion der Farbdiffe­ renzsignale jeweils aus der Zeile n und der Zeile n-2. Die Verzögerung um zwei Zeilen ist notwendig, weil sich ein be­ stimmtes Farbdifferenzsignal nur in jeder zweiten Zeile wie­ derholt und nicht verschiedenartige Farbdifferenzsignale sub­ trahiert werden können. In der Stufe 20 erfolgt also eine Eleminierung des Bildinhalts, so daß am Ausgang der Subtrahier­ stufe 20 nur Rauschanteile übrig bleiben. Dieses Signal mit lediglich Rauschanteilen wird in dem Begrenzer 23 in der Am­ plitude begrenzt und in der Addierstufe 17 dem ursprüngli­ chen Farbdifferenzsignal hinzugefügt. Weil Rauschen stati­ stisch verteilt ist, reduziert sich das Rauschen durch die Addition um den Faktor "Wurzel aus 2". Der Begrenzer 23 be­ grenzt die Amplitude der Signale auf einen Wert etwas ober­ halb des Rauschpegels.

Für die Dropoutkompensation ist der Dropout-Detektor 21 vor­ gesehen. Wenn in dem Farbträger am Ausgang des Kopfes 8 ein Dropout auftritt, wird der Schaltimpuls 22 erzeugt. Der Dropout kann z. B. dadurch erkannt werden, daß die Amplitude des an sich in der Amplitude konstanten Farbträgers einen Einbruch erleidet oder die Frequenz des Farbträgers den vor­ geschriebenen Modulationsbereich verläßt. Der bei einem Dropout auftretende Schaltimpuls 22 betätigt den Umschalter S in die Stellung b. Während eines Dropout in der Zeile n wird somit als Ersatzsignal das entsprechende Signal vom Aus­ gang der Verzögerungsleitung 19 aus der Zeile n-2 eingefügt.

Für die Zweizeilen-Verzögerungsleitung 19 kann die CCD MN3834 der Fa. Matsushita verwendet werden.

Die Schaltungen gemäß Fig. 2, 3 können kombiniert werden. Dann wird z. B. die Klemme 18 an den Eingang der Deemphasisstufe 11 in Fig. 2 angeschlossen. Eine solche Schaltung würde dann in vorteilhafter Weise in den Farbdifferenzsignalen er­ stens eine Flankenversteilerung zur Erhöhung der Bildschär­ fe, zweitens eine Amplitudenanhebung zur Vergrößerung des Signal/Störabstandes und drittens eine Dropoutkompensation in den Farbsignalen bewirken.

Die Art der Aufzeichnung des frequenzmodulierten Farbträgers ist beliebig. Der Farbträger kann z. B. mit Magnetköpfen grö­ ßerer Spaltbreite in einer tiefer liegenden Magnetschicht aufgezeichnet sein. Der Farbträger kann auch im Frequenzmul­ tiplex oder im Zeitmultiplex mit dem Bildträger aufgezeich­ net werden. Es ist auch möglich, daß der Farbträger in einer getrennten Spur parallel zu dem mit dem Leuchtdichtesignal frequenzmodulierten Bildträger aufgezeichnet wird. Die Verzö­ gerungsleitung 13 oder 19 ist vorzugsweise als sogenannte CCD (charge-coupled device) ausgebildet. Für die Schaltungen nach Fig. 2 und Fig. 3 kann im wesentlichen unverändert eine Schaltung eingesetzt werden, wie sie zur entsprechenden Auf­ bereitung des Leuchtdichtesignals bekannt ist. Für das Leuchtdichtesignal gibt es bereits integrierte Schaltungen, die die Wirkungsweise gemäß Fig. 2 und Fig. 3 aufweisen. Bei derartigen Schaltungen ist im wesentlichen nur die Zeilenver­ zögerungsleitung 13 oder die Zweizeilenverzögerungsleitung 19 extern zum integrierten Schaltkreis vorgesehen. Der Ein­ satz derartiger bekannter Schaltungen ist insbesondere des­ halb möglich, weil die Farbdifferenzsignale nicht breitband­ iger sind als das Leuchtdichtesignal und die Frequenz des modulierten Farbträgers in der Größenordnung der Frequenz des mit dem Leuchtdichtesignal frequenzmodulierten Bildträ­ gers liegt.

Claims (10)

1. Schaltung zur Aufbereitung der Farbsignale in einem Videorecorder, in dem bei der Wiedergabe die durch Fre­ quenzmodulation eines Farbträgers aufgezeichneten Farb­ signale zurückgewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der Farbsignale (R-Y, B-Y) eine Schaltung (12) zur Flankenversteilerung und/oder eine Schaltung mit einer Zweizeilen-Verzögerungsleitung (19) und einer Stufe (17) liegt, in der jeweils die Farbsignale aus zwei Zeilen addiert werden.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (19) gleichzeitig Bestandteil einer Dropout-Kompensationsschaltung ist, in der das Farbsignal in der Zeile n bei einem Dropout durch das entsprechende Farbsignal aus der vorangehenden Zeile n-2 ersetzt wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltung im Weg von zeilensequentiellen Farbdifferenzsignalen (R-Y, B-Y) liegt.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Farbsignale (R-Y, B-Y) aus der Zeile n und der Zeile n-2 addiert werden.

5. Schaltung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einem Dropout jeweils das Farbdifferenzsi­ gnal der Zeile n durch das Farbdifferenzsignal der Zei­ le n-2 ersetzt wird.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung in den Wegen von RGB-Signalen liegt.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich für die ähnliche Verarbeitung des Leucht­ dichtesignals vorgesehener integrierter Schaltkreis ver­ wendet wird.

8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zweizeilen-Verzögerungsleitung (19) eine CCD-Lei­ tung verwendet ist.

9. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Farbsignale führende Klemme (a) und der Aus­ gang (b) der Verzögerungsleitung (19) an die Eingänge einer Subtrahierstufe (20) angeschlossen sind, deren nur Rauschanteile führende Ausgangsspannung in einer Addierstufe (17) den Farbsignalen zur Rauschminderung hinzugefügt wird (Fig. 3).

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der Subtrahierstufe (20) und dem Eingang der Addierstufe (17) ein Amplitudenbegrenzer (23) liegt (Fig. 3).