DE4135629C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen aufeinanderfolgender, aus Zeilen zusammengesetzter Videoteilbilder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist bekannt.

Bekanntlich besteht das Spektrum eines Luminanz- (und Synchron-)Fernsehsignals aus einer Gleichspan­ nungskomponente und aus Komponenten bei den Harmonischen der horizontalen Abtastfrequenz, jeweils mit einer Anhäufung darum aus Komponenten, die durch die vertikale Abtastrate getrennt sind. Chrominanzinformation wird im allgemeinen in den Spektrallücken zwischen diesen Komponenten übertragen. Im NTSC-System zum Beispiel sind zwei Komponenten des Chrominanzsignals, das In-Phase (I) und das Quadratur- (Q) Si­ gnal, gegenseitig um 90° phasenverschoben auf einen Unterträger moduliert, dessen Frequenz (3,579545 MHz) so ausgewählt ist, daß die resultierenden Chrominanzseitenbänder in die Spektrallücken zwischen die Spektralkomponenten des Luminanzsignals fallen. Das zusammengesetzte Signal umfaßt daher ineinandergreifende Luminanz- und Chrominanzsignale. Die Unterträgerfrequenz führt zu horizontalem, vertikalem und zeitlichem Ineinandergreifen, um die wechseleitige Interferenz durch ein Übersprechen der Luminanz- und Chrominanzsignale zu minimieren.

In einem typischen Videoaufzeichnungssystem, wie etwa in Videokassettenaufzeichnungsgeräten (VCRs), die zu Hause zum Aufzeichnen von Fernsehsignalen verwendet werden, ist es be­ kannt, zum Zwecke der Aufzeichnung auf einem Magnetband das Chrominanzsignal, das sich herkömmlicherweise in dem oberen Bereich des spektralen Frequenzbandes eines zusammengesetzten Fernsehsignals befindet, auf eine Position in dem Spektral­ band unter dem Luminanzsignal zu transponieren. Eine solche Modulation oder Abwärtswandlung ist in der Aufzeich­ nungstechnik allgemein als ein "Farbe-darunter"- Aufzeichnungssystem bekannt. In einem solchen Farbe- darunter-System werden die In-Phase- (I) und Quadratur- (Q)-Komponenten des Chrominanzsignals dessen ungeachtet auf herkömmliche Weise bei einer unterschiedlichen Trägerfrequenz verarbeitet, um ein Farbsignal (C) zum Darstellen einer Szene zu entwickeln.

Das wohlbekannte VHS-System, das in vielen VCRs verwendet wird, erzeugt eine schlechtere Bildqualität verglichen mit zum Beispiel richtig empfangenen und verarbeiteten, gesendeten Fernsehsignalen, da es nicht die volle notwendige horizontale Auflösung zur Verfügung stellt. Es war ein Ziel für Fernsehingenieure, Wege zu finden, mehr Information in einem Kanal gegebener Bandbreite zu übertragen. Die Bild- und Zeilenraten sind im allgemeinen entsprechend den Standards festgelegt, und daher führt eine Bandbreitenbeschränkung typischerweise zu einer Verringerung der horizontalen Auflösung. Die typischerweise begrenzte Bandbreite zum Beispiel des VHS-Systems von 2,0 bis 2,5 MHz erzeugt daher ein Bild mit einer unzureichenden horizontalen Auflösung.

Es sind verschiedene Techniken bekannt, um ein Signal mit voller Bandbreite auf einem Medium mit begrenzter Band­ breite, wie etwa ein Magnetband, aufzunehmen. So legt etwa die nachveröffentlichte US-PS 51 13 262 mit dem Titel AN IMPROVED VIDEO SIGNAL RECORDING SY­ STEM ein solches System offen.

Andere Systeme, wie zum Beispiel das in der US-PS 48 31 463 beschriebene, erfordern eine Modifikation des Formats, so daß ein entsprechend diesem System aufgenommenes Band zu unerwünsch­ ten Artefakten oder Fehlern im Bild führen würde, wenn es auf einer unmodifizierten Standard-VHS-Maschine abgespielt würde.

Es wird hierin festgestellt, daß das Sppektrum des Chrominanz­ signals, wie es in dem Farbe-darunter-Format verwendet wird, Spektrallücken aufweist. Daher legt die nachveröffent­ lichte DE-OS 40 36 831 eine Vorrichtung und ein Verfahren offen, bei dem Hilfssignale, zum Beispiel digitale Audiosignale oder Bewe­ gungssignale, auf einem Phasenwechselträger moduliert sind, der dann auf den modulierten Chrominanzträger addiert wird und in dem Chrominanzkanal zur Aufnahme auf dem Magnetband bearbeitet wird.

Aus der US-PS 46 41 179 ist ein Fernsehsystem bekannt, das ein kompatibles Signal hoher Auflösung verwendet, das mit konventionellen Fernsehempfängern normaler Auflösung ohne Hilfseinrichtungen empfangbar ist, wobei die trägermodulierte Luminanzinformation hoher Auflösung in einem zusammenhängenden Spektrum übertragen wird, das zwei konventionelle Fernsehkanäle einnimmt.

QAM-hochfrequentmodulierte Chrominanzinformation wird im Luminanzspektrum übertragen und QAM-niederfrequentmodulierte Chrominanzinformation wird außerhalb des Luminanzspektrums übertragen. Ein Dekodierer gewinnt die Luminanzinformation hoher Auflösung durch Demodulation des gesendeten Signals wieder. Die Chrominanzinformation wird aus dem gesendeten Signal durch erste Kammfilterung des Signals hoher Auflösung herausgefiltert, um die Energie zu unterdrücken, die zwischen den beiden Seitenbändern der QAM-hochfrequenten Chrominanzinformation liegt, sowie durch anschließende Demodulation der Trägerfrequenz. Die Demodulation bei der Trägerfrequenz führt dazu, daß die Chrominanzinformation ein kontinuierliches Spektrum bildet, das anschließend bandpaßgefiltert wird. Die I- und Q-Chrominanzsignale hoher Auflösung werden aus diesem gefilterten Signal durch einen QAM-Demodulator gewonnen.

Aus der DE-PS 32 25 160 ist ein Verfahren zur Aufzeichnung oder Übertragung von Farbfernsehsignalen in Bandbreiten­ begrenzten Kanälen bekannt, das sich dadurch auszeichnet, daß eine Simultan-Übertragung zweier Farbdifferenzsignale im Basisband über einen gemeinsamen Kanal vorgenommen wird, wobei eines der Farbdifferenzsignale zu dem anderen in eine Halbzeilen-Offset-Lage gebracht worden ist und diese nach der Übertragung sowie nach der spektralen Trennung der beiden Signale wieder aufgehoben und das Luminanzsignal über einen zweiten Kanal übertragen wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, höherfrequente Luminanzsignale aufzuzeichnen und wiederzugeben, wenn das Verfahren in "Farbe-darunter" (in der Frequenz) für das Chrominanzsignal und schmalbandig frequenzmoduliert darüber für das Luminanzsignal ausgeführt wird und wenn diese Signale über ein Übertragungsmedium übertragen werden sollen, das eine beschränkte Bandbreite hat.

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

Die Lösung des angesprochenen Problems besteht somit in einer Trennung sowohl der mitten- als auch der höherfrequenten Luminanzsignale vom niederfrequenten Luminanzsignal, um sie zusammen mit dem Chrominanzsignal im Farbe-darunter-Träger der QAM-Modulation zu übertragen. Zu diesem Zweck wird das mittenfrequente Luminanzsignal mit dem Chrominanzsignal derart multiplexiert, daß es später von dem Chrominanzsignal wieder getrennt werden kann. Dieser Weg hängt von der unüblichen Praxis der Änderung der Luminanz- Seitenbandphasenlage von Teilbild zu Teilbild ab und zusätzlich von dem Verlassen der allgemeinen Praxis des zeilenweisen Wechsels der Chrominanzsignal-Seitenbandphasenlage.

Hierdurch wird die Sichtbarkeit des multiplexierten mittenfrequenten Luminanzsignals auf dem Bildschirm vermindert, wenn die Signale mit einem vorhandenen VHS- Rekorder und einem üblichen Fernsehgerät wiedergegeben werden.

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

Fig. 1 zeigt in Blockdiagrammform ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung für die Aufzeichnung.

Fig. 2 zeigt eine Frequenzantwort, die für ein Verständnis der Erfindung nützlich ist.

Fig. 3 zeigt in Blockdiagrammform ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Wiedergabe.

Fig. 4 zeigt in Blockdiagrammform ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung für die Aufzeichnung.

Fig. 5 zeigt in Blockdiagrammform ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung für die Wiedergabe.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind hierin beispielhaft im Zusammenhang mit dem bekannten NTSC-System beschrieben. Nichtsdestoweniger sind die Prinzipien der Erfindung auch auf andere Systeme anwendbar, wie etwa auf das PAL-System. Es sollte auch festgestellt werden, daß die Erfindung auf Farbfernsehübertragungs­ systeme und Aufnahmesysteme anwendbar ist, bei denen entsprechend einem Standard-NTSC-Fernsehsystem die Chrominanz- und Luminanzsysteme spektral nicht ineinandergreifen.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das ein bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung darstellt. Eine Videosignal­ quelle 10 ist mit einem Analog/Digital-Wandler 12 verbunden, um daran ein zusammengesetztes Videosignal anzulegen. Der Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 12 ist mit dem Eingang eines Tiefpaßfilters 14 verbunden. Ein Luminanzprozessor 16 ist mit dem Tiefpaßfilter 14 verbunden, um das gefilterte Luminanzsignal zu empfangen und weiterzuverarbeiten. Der Luminanzprozessor 16 ist mit dem Eingang eines Digital/ Analog-Wandlers 18 verbunden, dessen Ausgang mit einem FM-Modulator 19 verbunden ist, dessen Ausgangssignal durch ein Hochpaßfilter gefiltert wird und an einen Eingang eines Signaladdierers 20 angelegt wird.

Der Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 12 ist weiterhin mit den Eingängen von ersten und zweiten Bandpaßfiltern 22 und 24 verbunden. Der Ausgang des Filters 24 ist mit einem Eingang eines Modulators 26 verbunden. Der andere Eingang des Modulators 26 ist mit dem Ausgang eines Modulators 30 verbunden. Die beiden Eingänge des Modulators 26 sind mit einer Signalquelle mit einer Frequenz der halben Teilbildfrequenz und mit einer Signalquelle mit einer Frequenz der n- fachen horizontalen Zeilenfrequenz verbunden. Verschiedene Werte sind für n möglich. Jedoch ist ein geeigneter Wert für das hierin beschriebene, beispielhafte Ausführungsbeispiel n=400. Für einen Wert n=400 beträgt die Modulatorfrequenz ungefähr 6,3 MHz. Dies hat eine Verschiebung des Mittenband­ detailsignals, das um 2,7 MHz (2,25/2+3,15/2) zentriert ist, auf ein Hochbanddetailsignal, das um 3,6 MHz (3,15/2+4,05/2) zentriert ist, zur Folge. Darüber hinaus ist 400 · f_H das Zehnfache des Farbe-darunter-Trägers von 40 f_H, was eine Verriegelung der beiden Frequenzen untereinander ermöglicht, wodurch die Möglichkeit unerwünschter Farbsynchronfrequenzen beseitigt oder in großem Maße reduziert wird. Der Ausgang des Modulators 26 ist mit einem Eingang eines Addierers 32 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 32 ist mit dem Ausgang des Bandpaßfilters 22 verbunden.

Der Ausgang des Addierers 32 ist mit einem Eingang eines Modulators 34 verbunden. Der andere Eingang des Modulators 34 ist mit dem Ausgang eines Bandpaßfilters 36 verbunden, dessen Eingang mit dem Ausgang eines Modulators 38 verbunden ist. Ein Bandpaßfilter 34 wählt ein 4,21-MHz-Signal vom Ausgang des Modulators 38 aus und legt es an den Eingang des Modulators 34.

Der Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 12 liegt außerdem an einer Synchronabtrennschaltung, der Ausgang mit dem Farbsynchronsignaleingang eines Chrominanzträgeroszil­ lators 42 verbunden ist. Der Ausgang des Chrominanzsträger­ oszillators 42 ist mit einem Eingang des Modulators 38 verbunden. Der andere Eingang des Modulators 38 wird mit einem 629-kHz-Trägersignal belegt, das mit dem Eingangsvideosignal phasenverriegelt ist. Dieses 629-kHz-Trägersignal wird von einem 629-kHz-Oszillator 44 abgeleitet, der von dem Horizon­ talsynchronsignal geregelt wird, das von dem Video­ eingangssignal abgeleitet wird, und dessen Ausgang über einen Phasenschieber 46 mit dem Eingang des Modulators 38 verbunden ist. Der Phasenschieber 46 wird von einem Signal der halben Bildwechselfrequenz (30 Hz) geregelt, das in dem Auf­ zeichnungsgerät abgeleitet wird, um die beiden aufgenommenen Spuren auf dem Magnetband zu kennzeichnen. Also enthalten die Modulationsprodukte des Modulators 34 das Chominanzsignal (von dem Ausgang des Bandpaßfilters 22 abgeleitet) und auf 3,58±4,21 MHz trägermodulierte Luminanzkomponenten. Die 629-kHz-Seitenbänder werden von dem Ausgang des Modulators 34 durch ein Tiefpaßfilter 48, das über einen Digital/ Analog-Wandler 50 mit dem Modulator 34 verbunden ist, ausgewählt. Der Ausgang des Tiefpaßfilters 48, der das zu­ sammengesetze Farbe-darunter-Signal zur Verfügung stellt, wird an den anderen Eingang des Addierers 20, auf den früher Bezug genommen wurde, angelegt. Der Ausgang des Addierers 20 ist mit der Aufzeichnungsschaltung 52 verbunden.

Im Betrieb wählt das Tiefpaßfilter 14 ein Signal aus, das einen Bereich des zusammengesetzten Video-Frequenz­ spektrums darstellt, wie in dem Bereich der Kurve unter 2,25 MHz in Fig. 2 gezeigt. In dem beispielhaften Ausfüh­ rungsbeispiel ist der -6-dB-Punkt des Durchlaßbandes des Tiefpaßfilters vorzugsweise bei 2,25 MHz ausgewählt. Jedoch ist es in der Praxis wünschenswert, diese Bandbreiten etwas breiter zu machen, um nicht irgendeine Dämpfung an den Band­ kanten einzuführen, da das analoge Übertragungssystem dazu neigt, die Dämpfung an diesen Bandkanten in jedem Fall festzulegen. Dieser Spektralbereich des zusammengesetzten Video­ signals wird mit anderen Signalen zusammenaddiert, wie später erklärt wird, und danach auf normale Weise zu einem frequenz­ modulierten Signal, das von etwa 3,4 MHz am Synchron­ spitzenpegel bis etwa 4,4 MHz für ein Spitzen-Weißsignal variiert, zur Aufnahme auf dem Band verarbeitet. Zweite und dritte Bereiche des zusammengesetzten Videosignal-Frequenz­ spektrums werden durch die Bandpaßfilter 24 und 22 ausge­ wählt, wie in der Kurve in Fig. 2 gezeigt. Der untere -6-dB- Punkt des Bandpaßfilters 24 ist so eingestellt, daß er mit dem des Tiefpaßfilters 14 bis 2,25 MHz zusammenfällt, und der obere -6-dB-Punkt ist auf 3,15 MHz eingestellt. Der untere -6-dB-Punkt des Bandpaßfilters 22 ist so eingestellt, daß er mit dem oberen -6-dB-Punkt des Bandpaßfilters 24 bei 3,15 MHz zusammenfällt. Der obere -6-dB-Punkt des Bandpaß­ filters 22 ist auf 4,05 MHz eingestellt. Das gesamte Durch­ laßband neigt dadurch dazu, eine vernünftig flache charakteristik zu zeigen, wobei der niedrigste Spektralbereich des zusammengesetzten Videosignals, das hauptsächlich ein Standardluminanzsignal umfaßt, von dem Tiefpaßfilter 13 durchgelassen wird, der mittlere Spektralbereich von dem Bandpaßfilter 24 durchgelassen wird und der obere Spektralbereich von dem Bandpaßfilter 22 durchgelassen wird. Da sich der Chrominanzunterträger bei 3,58 MHz befindet, wird der Hauptteil des Chrominanzsignals vom Bandpaßfilter 22, also vom höchsten Frequenzfilter, durchgelassen.

Der obere, von dem Filter 22 durchgelassene Spektralbereich gibt das "Hochband'-Bilddetail und die Chrominanz wieder. Der von dem Filter 24 durchgelassene Bereich gibt das "Mittenband"-Bilddetail wieder. Der niedrigste Bereich des in Fig. 2 gezeigten Spektrums wird herkömmlich aufgenommen. Der obere Spektralbereich erfordert keine zusätzliche Modulation, da sie sowieso vorhanden ist. Jedoch ist sie unnütz ohne den Mittenbandbereich. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Mittenbandspektralbereich, der dem Durchlaßband des Filters 24 entspricht, in der Frequenz transponiert und spektral mit dem Chrominanzsignal verwoben.

Also wird das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 24 durch Modulation im Modulator 26 durch einen Unterträger, der sich von dem Chrominanzunterträger dadurch unterscheidet, daß er sich in der Phase von Feld zu Feld ändert, sich aber nicht von Zeile zu Zeile ändert, in dasselbe Band transportiert, wie das Chrominanzsignal. Das Chrominanzsignal und das transpo­ nierte Luminanzsignal werden hierin als das erweiterte Chrominanz­ signal bezeichnet. Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 22 wird dann im Addierer 32 zum Ausgang des Modulators 26 addiert. Also sind, obwohl das Chrominanzinformationssignal mit dem damit verbundenen Luminanzsignal, also das er­ weiterte Chrominanzsignal, auf der einen Seite und das Luminanz­ signal vom Bandpaßfilter 24 auf der anderen Seite dasselbe Frequenzband belegen, beide getrennt wiedergewinnbar, wegen des Unterschiedes in ihren jeweiligen Trägern.

Das erweiterte Chrominanzsignal wird danach in bekannter Weise zur Aufnahme auf ein Band mit einem 629-kHz-Unterträger verarbeitet. Dies wird dadurch erreicht, daß das Aus­ gangssignal des synchronisierten Chrominanz-Unterträgeros­ zillators (3,58 MHz) im Modulator 38 mit einem synchronisierten 629 kHz-Signal moduliert wird und die resultierende Ausgabe mit einem Bandpaß gefiltert wird, um ein 4,21- MHz-Seitenband auszuwählen. Das Signal wird dann zur Modulation des Ausgangssignals des Addierers 32 im Modulator 34 verwendet, um Modulationsprodukte zu erzeugen, die nach Filterung zu dem auf einen 629-kHt-Träger modulierten, erweiterten Chrominanzsignal führen. Das Signal wird dann mit dem durch einen Tiefpaß gefilterten und verarbeiteten Luminanzsignal, das an den Addierer 20 angelegt ist, aufsummiert, was zu einer Ausgabe zur Aufnahme im Aufzeichnungsbereich 52 führt.

Tabelle 1 zeigt eine analytische Darstellung im Zeitbereich für eine Reihe von Feldern und Zeilen. In Tabelle 1 bedeutet C das Chrominanzsignal, L1 das Luminanzsignal vom Bandpaßfilter 22 und L2 das Luminanzsignal vom Bandpaßfilter 24.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die L1- und L2-Signale in der Phase von Zeile zu Zeile in demselben Feld un­ verändert sind. Jedoch kehrt das L2-Signal die Phase von Feld zu Feld um. Auf der anderen Seite ändert das Chrominanz­ signal die Phase von Zeile zu Zeile innerhalb desselben Feldes, und innerhalb einer gegebenen Zeile ändert es die Phase in jedem zweiten Feld.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels einer Wiedergabeanordnung zur Wiedergabe einer Aufnahme, die entsprechend der vorliegenden Erfindung gemacht wurde. Ein Wiedergabe-Luminanzsignal Y_PB wird durch einen Analog/Digitalwandler 300 in das Digitalformat umgewandelt. Das Ausgangssignal des Analog/Digitalwandlers 300 wird an einen Addierer 302 angelegt. Ein 3,58 MHz erweitertes Wiedergabe-Chrominanzsignal C_PB wird durch einen Analog/ Digitalwandler 304 in das Digitalformat umgewandelt. Das Ausgangssignal des Analog/Digitalwandlers 304 wird durch ein Zeilenkammfilter mit einem 1-H-Verzögerungselement 306 und einem Addierer 308 gefiltert. Der mit dem Kammfilter gefilterte Ausgang wird durch einen Digital/Analogwandler 310 in ein analoges Chrominanzsignal umgewandelt. Das erweiterte Chrominanzsignal wird durch Kammfilter mit einem 1-H-Verzöge­ rungsglied 306 und einem 262-H-Verzögerungsglied 312 und einem Addierer 314 gefiltert. Der Ausgang des Addierers 314 wird durch ein Bandpaßfilter 316 gefiltert, das ein Durch­ laßband besitzt, das im wesentlichen das gleiche ist wie das des Bandpaßfilters 22 in Fig. 1. Der Ausgang des Bandpaßfilters 316 wird an einen Eingang eines Addierers 318 angelegt. Das erweiterte Chrominanzsignal wird weiter mit einem Kammfilter mit einem 262-H-Verzögerungselement 312 und einem Subtrahierer 320 gefiltert. Der Ausgang des Subtrahierers 320 wird an den Eingang eines Bandpaßfilters 322 angelegt, das ein Durchlaßband besitzt, das im wesentlichen das gleiche ist wie das des Bandpaßfilters 24 in Fig. 1. Der Ausgang des Bandpaßfilters 322 wird durch einen Modulator 324 mit einem Träger moduliert, der nicht von Zeile zu Zeile sondern von Feld zu Feld wechselt. Der Träger wird von einem Modulator 326 abgeleitet, bei dem ein Signal mit der halben Bildwechsel­ frequenz an einen seiner Eingänge und ein Signal mit n · f_H an den anderen seiner Eingänge angelegt ist und dessen Ausgang mit einem Eingang des Modulators 324 verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Bandpaßfilters 322 ver­ bunden ist.

Im Betrieb entfernt das Kammfilter mit dem 1-H-Verzögerungs­ element 306 und dem Addierer 308 Luminanzkomponenten aus dem Chrominanzkanal. Daher bewahrt das Abspielsystem der Fig. 3 die Kompatibilität mit bestehenden VHS-Abspielgeräten. Das Teilbildkammfilter mit einer 1-H-Verzögerung 306, einer 262-H-Verzögerung 312 und einem Addierer 314 und das Teilbild­ kammfilter mit einer 262-H-Verzögerung 312 und einem Addierer 320 trennen die jeweiligen Spektralbereiche des Luminanz­ signals, wie sie ursprünglich durch die Bandpaßfilter 24 und 22 in Fig. 1 getrennt wurden. Nach dem Filtern durch die Bandpaßfilter 316 und 322 werden die beiden Signale im Addierer 318 zusammenaddiert und danach zum Signal Y_PB addiert, um ein kombiniertes Signal von wesentlich breiterer Bandbreite zu erhalten als die des Signals Y_PB. Außerdem wird die Kompatibilität mit bestehenden Maschinen und Bändern bewahrt. In der Parxis sind die Bandpaßfilter 316 und 322 vorzugsweise so angeordnet, daß sie eine etwas schmalere Bandbreite besitzen als die entsprechenden Filter 22 und 24, um das Entfernen unerwünschter Komponenten, die durch die angrenzenden Filterbandkanten in den Analogbereichen des Signal­ wegs eingeführt werden, zu erleichtern.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Auf­ zeichnungsbereichs entsprechend der vorliegenden Erfindung. Elemente in Fig. 4, die den gleichen odoer ähnlichen Elementen in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen in beiden Figuren gekennzeichnet. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird das zusammen­ gesetzte Signal an ein Tiefpaßfilter 14 und an Bandpaß­ filter 22 und 24 zur Verarbeitung wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 angelegt. Das zusammengesetzte Signal wird auch wie zuvor an eine Synchronabtrennschaltung 40 ange­ legt.

Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 22 wird weiter in einem Bewegungsanpassungsschaltkreis verarbeitet. Der Betrieb dieses Schaltkreises wird hier kurz beschrieben. Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 22 wird außerdem an ein Zeilen-Kammfilter mit einem 1-H-Verzögerungselement 23 und einem Addierer 25 angelegt, in dem das zeilenverzögerte Signal, das an einen Eingang des Addierers 25 angelegt wird, von einem unverzögerten Signal abgezogen wird, das direkt an den anderen Eingang des Addierers 25 angelegt wird. Der Ausgang des Addierers 25 und der direkt angeschlossene Ausgang des Bandpaßfilters 22 werden an die jeweiligen Signaleingänge eines Softschalters 25 angelegt. Der Softschalter 25 reagiert auf den Pegel eines Regelungssignals, das an seinen Regelungseingang ange­ legt wird, um das eine oder andere der an seine Signalein­ gänge angelegten Signale auszuwählen und um das ausgewählte Signal an seinem Ausgang zur Verfügung zu stellen.

Der Ausgang des A/D-Wandlers 12 wird auch an einen Bewe­ gungssignal-Ableitungsschaltkreis mit einem zeitlichen Hoch­ paßfilter 27, dessen Ausgang mit dem Eingang eines horizontalen Hochpaßfilters 29 verbunden ist, angelegt. Ein Subtrahierer 31 ist zwischen dem Eingang und dem Ausgang des hori­ zontalen Hochpaßfilters 29 geschaltet, um ein Differenzsignal aus den Signalen am Eingang und am Ausgang abzuleiten. Das Differenzsignal wird an einen Betragsdetektor 33 angelegt, dessen Ausgang an einen Signalspreizer 35 angelegt wird. Der Ausgang des Signalspreizers 35 wird an den Rege­ lungseingang des Softschalters 37 angelegt.

Zusammengefaßt erzeugt, wenn eine Bewegung in dem bear­ beiteten Bild festgestellt wird, der Betragsdetektor 33 eine digitale Ausgabe, die anzeigt, daß Bewegung vorhanden ist. Der Signalspreizer 35 modifiziert dieses Signal durch Sprei­ zung. Der Softschalter 37 wird also den Anteil der beiden an seinen Eingängen anliegenden Signale in Abhängigkeit von dem Signal an seinem Regelungs­ eingang, das von dem Signalspreizer 35 erzeugt wird, variieren. Wenn der Wert des Regelungssignals Null oder fast Null beträgt, was keine Bewegung oder einen geringen Bewe­ gungspegel anzeigt, erzeugt der Softschalter 37 ein Aus­ gangssignal, das vollständig das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 22, also das Chrominanzsignal und das hochbandige Detail ist. Wenn der Wert des Regelungssignals einem hohen Bewegungspegel entspricht, dann erzeugt der Softschalter 37 ein Ausgangssignal, das vollständig dem Ausgang des Addierers 25 entspricht, was ein Chrominanzsignal ist, bei dem das hochbandige Detail herausgefiltert ist. Die Anwesenheit von Bewegung erzeugt ein Übersprechen zwischen den beiden gesendeten Luminanzdetailsignalen, und daher werden während einer Bewegung nur die mittenbandigen Details gesendet. Das Zeilenkammfilter trennt das Luminanzsignal heraus, verringert jedoch die vertikale Auflösung. Daher wird das Zeilenkammfilter vorzugsweise nur beim Vorhandensein von Bewegung verwendet. Bei Zwischenwerten des Bewegungssignals enthält das Ausgangssignal des Softschalters 37 einige An­ teile von jedem seiner Eingangssignale.

Der Ausgang des Softschalters 37 wird dann im Addierer 32 zum Ausgang des Bandpaßfilters 24 addiert. Die nachfolgende Verarbeitung geht wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weiter.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Wiedergabe von Signalen, wie sie bei Verwendung des Ausführungs­ beispiels der Fig. 4 oder sonstwie auf herkömmliche Weise aufgezeichnet wurden. Elemente in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5, die gleichen oder ähnlichen Elemente im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 entsprechen, sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird in der Anordnung mit einem Bewegungsdetektor 402, der so angeschlossen ist, daß er das Eingangs-Luminanzsignal erhält und der ein Bewegungssignal an den Signalspreizer 404 anlegt, der seinerseits ein Bewegungsregelungssignal erzeugt, ein Bewegungssignal hergeleitet. Ein Addierer 400 bildet auf die gleiche Weise wie der Addierer 308 ein 1-H-Filter und erzeugt ein Eingangssignal für einen Softschalter 406. Der andere Eingang des Softschalters 406 ist der Ausgang des Addierers 320. Daher kann die Eingabe für das Bandpaßfilter 322 vollständig das Ausgangssignal eines der Addierer 400 und 320 sein, oder es kann einen Anteil von jedem Ausgangssignal umfassen, je nach dem Pegel eines Regelungssignals am Regelungseingang des Softschalters 406. Ein geregelter Schalter 408 ist in dem Verbindungsweg des Addierers 314 mit dem Bandpaßfilter 316 angeordnet. In Abhängigkeit von dem Pegel eines Regelungssignals an einem Regelungseingang des geregelten Schalters 408 wird der Ausgang des Addierers 314 an den Eingang des Bandpaßfilters 316 angelegt oder nicht angelegt. Das Bewegungs­ regelungssignal von dem Signalspreizer 404 wird an die je­ weiligen Regelungseingänge des Softschalters 406 und des ge­ regelten Schalters 408 angelegt.

Demzufolge wird während unbewegten Flächen des Bildes der geregelte Schalter 408 angeschaltet, so daß der Ausgang des Addierers 314 an das Bandpaßfilter 316 angelegt wird, so daß das Ausgangssignal horizontale Details enthält. Wenn Be­ wegung festgestellt wird, wird das Detailsignal des Addierers 314 nicht verwendet. Darüber hinaus entspricht bei der Anwesenheit eines hohen Bewegungspegels der Ausgang des Softschalters 406 dem Ausgangssignal des Zeilenkammfilters am Ausgang des Addierers 400; in der Abwesenheit von Bewegung entspricht der Ausgang dem Ausgang des 263-H-Teilbild­ filters am Ausgang des Addierers 320.

Es ist klar, daß die Kompatibilität mit existierenden Wiedergabe- und Aufzeichnungsgeräten gewahrt bleibt, da die Zeilenkammfilter in den Chrominanzkanälen sowohl das Luminanzsignal vom Bandpaßfilter 22 als auch das Luminanzsignal vom Bandpaßfilter 24 entfernen.

Während die Erfindung mittels beispielhafter Ausfüh­ rungsformen unter Verwendung eines 3,58-MHz-Chrominanzträgers mit anschließender Modulation der Chrominanz- und De­ tailsignale auf einen 629-kHz-Träger beschrieben wurde, ist die Erfindung sofort für eine Verwendung anpaßbar, bei der die Basisbandsignale direkt auf einen 629-kHz-Träger moduliert werden können.

Weiterhin ist die vorliegende Erfindung in dem Fall, in dem der Chrominanzunterträger mit Phasenbeziehungen codiert wird, die von dem VHS-System, das den Rahmen der beschriebenen Ausführungsbeispiele bildet, verschieden sind, wie in den PAL- und Betaformaten, mit geeigneter Einstellung der verwendeten Unterträgerphasen anpaßbar.

In den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird Träger­ schalten Phasenschalten von Feld zu Feld vor der Modulation ausgeführt; es ist klar, daß diese Reihenfolge umgekehrt werden kann.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Übertragen aufeinanderfolgender, aus Zeilen zusammengesetzter Farbvideoteilbilder, enthaltend eine Schaltung zum Abtrennen des Luminanzanteils vom Rest des Farbvideosignals, der einen Chrominanzanteil enthält;
eine Schaltung zum Erzeugen eines Farbe-Darunter-Signals in Übereinstimmung mit dem ihr zugeführten Rest des Farbvideosignals, welches Farbe-Darunter-Signal eine komplexe Amplitudenmodulation eines ersten Farbe-Darunter-Trägers mit ersten und zweiten Farbdifferenzsignalen aufweist, die zusammen mit einer Phasenmodulation ein vorbestimmtes Maß an Phasenverschiebung von einer horizontalen Abtastzeile zur nächsten Abtastzeile ergibt,
einen Frequenzmodulator zum Modulieren der Frequenz eines zweiten Trägers einer gegenüber dem ersten Träger höheren Frequenz in Übereinstimmung mit den niedrigeren Frequenzen des abgetrennten Luminanzsignals, und
eine Schaltung zum Kombinieren der modulierten ersten und zweiten Träger,
gekennzeichnet durch:
eine Übertragungsvorrichtung (52) zum Übertragen der kombinierten modulierten ersten und zweiten Träger über ein Übertragungsmedium;
eine Band-Trenn-Filterschaltung (14, 22, 24) zum Abtrennen der unteren, mittleren und höheren Frequenzen aus dem zusammengesetzten Videosignal zur Definition von unteren, mittleren und höheren Frequenzbändern mit definierten Übergangsfrequenzen, wobei das untere Frequenzband des zusammengesetzten Videosignals den unteren Frequenzen des abgetrennten Luminanzsignals entspricht, die dem Frequenzmodulator (19) zum Modulieren der Frequenz des zweiten Trägers zugeführt werden;
einen Generator (30) zum Erzeugen eines dritten Trägers (nf_n), dessen Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der horizontalen Ablenkfrequenz mit einer Phasenmodulation von 180° von jedem Teilbild zum nächsten ist, jedoch ohne Phasenmodulation von einer Zeile zur nächsten innerhalb eines Teilbildes;
einen Amplitudenmodulator (26) zum Modulieren der Amplitude des phasenmodulierten dritten Trägers in Übereinstimmung mit dem mittleren Frequenzband des zusammengesetzten Videosignals;
eine Schaltung (32) zum Kombinieren des Ausgangssignals des Amplitudenmodulators (26) mit dem höheren Frequenzband des zusammengesetzten Videosignals, um dadurch das Signal zu erzeugen, daß zur Modulation des ersten Farbe-Darunter- Trägers zusammen mit einer Phasenmodulation dient, die eine Phasenverschiebung von 90° von einer horizontalen Ablenkzeile zur nächsten innerhalb eines jeden Teilbildes erzeugt,
und weiterhin dadurch, daß die frequenzmodulierten Seitenbänder des Frequenzmodulators (19), die der Schaltung (20, 21) zum Kombinieren der modulierten ersten und zweiten Trägerwellen zugeführt werden, sich nicht mit der Frequenz (nf_h) des dritten Trägers überlagert, die derart gewählt ist, daß die Seitenbänder des ersten Trägers, die vom mittleren Frequenzband des zusammengesetzten Videosignals erscheinen, einen Frequenzbereich einnehmen, der nicht höher liegt, als der Freqzenzbereich, der von den Seitenbändern des ersten Trägers eingenommen wird, die von dem höheren Frequenzband des zusammengesetzten Videosignals erscheinen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenmodulator (26) die Amplitude des phasenmodulierten dritten Trägers in direktem Verhältnis zum Mittenfrequenzbandverhalten der Bandtrennfilterschaltung (14, 22, 24) moduliert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Hochpaß-Zeilenkammfilter (23, 25) zum Erzeugen einer Hochpaß-Zeilenkammantwort auf die Mittenfrequenzbandantwort der Bandtrennfilterschaltung (14, 22, 24), wobei die Hochpaß-Zeilenkammantwort im wesentlichen frei von Luminanzkomponenten ist;
einen Bewegungsspreizsignalgenerator (27, 29, 31, 33, 35) zum Ermitteln von Anteilen des zusammengesetzten Farbvideosignals, das Zeile für Zeile abgelenkt wird, die Teile aufeinanderfolgender Fernsehbilder in Nachbarschaft von Anteilen der aufeinanderfolgenden Fernsehbilder beschreiben, die einen Vollbildwechsel zeigen, um dadurch ein bewegungsbeschreibendes Signal zu erzeugen, und
eine Softschalterschaltung (37) zum Abgeben eines Ausgangssignals, mit dem der Amplitudenmodulator (26) die Amplitude des phasenmodulierten dritten Trägers moduliert, wobei das Ausgangssignal die Summe der ersten und zweiten Eingangssignale an der Softschalterschaltung gewichtet im Verhältnis K: (1-K) ist, wie durch das bewegungsbeschreibende Signal gesteuert, wobei K eine Zahl zwischen Null und Eins einschließlich ist, wobei der erste Eingang zur Softschalterschaltung die Mittenfrequenzbandantwort der Bandtrennfilterschaltung ist und das zweite Eingangssignal der Softschalterschaltung die Zeilenkammantwort auf die Mittenfrequenzbandantwort der Bandtrennfilterschaltung ist, wie von dem Zeilenkammfilter zugeführt, wobei der Softschalter auf das bewegungsbeschreibende Signal anspricht, das eine zunehmende Vollbild-Zu-Vollbildänderung in Teilen aufeinanderfolgender Fernsehbilder in Nachbarschaft der gegenwärtigen Ablenkung angibt, um das Ausgangssignal zu wählen, daß es weniger auf ihr erstes Eingangssignal und mehr auf ihr zweites Eingangssignal anspricht, und der Weichschalter auf das bewegungsbeschreibende Signal anspricht, das eine abnehmende Vollbild-Zu-Vollbildänderung in Anteilen aufeinanderfolgender Fernsehbilder in Nachbarschaft der gegenwärtigen Abtastung angibt, um ihr Ausgangssignal zu wählen, daß es mehr auf ihr erstes Eingangssignal und weniger auf ihr zweites Eingangssignal anspricht.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des dritten Trägers (nf_h) derart gewählt ist, daß die Seitenbänder des ersten Trägers, die aus dem Mittenfrequenzband des zusammengesetzten Farbvideosignals erscheinen, innerhalb desselben Frequenzbereichs liegen, wie die Seitenbänder des ersten Trägers, die von dem höherfrequenten Band des zusammengesetzten Farbvideosignals erscheinen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmedium ein elektromagnetisches Aufzeichnungsband ist und daß die Übertragungsvorrichtung einen Videobandrekorder enthält zusammen mit einer Aufzeichnungselektronik (52), die so geschaltet ist, daß sie auf das Ausgangssignal von der Schaltung (20) anspricht, die die modulierten ersten und zweiten Träger kombiniert, und dazu eingerichtet ist, Signale für die Aufzeichnungsköpfe des Videobandrekorders zu erzeugen.

6. Vorrichtung zum Empfangen kombinierter modulierter erster und zweiter Trägerwellen, die über ein Übertragungsmedium übertragen werden, wobei die erste Trägerwelle ein Farbe-Darunter-Signal ist, das eine komplexe Amplitudenmodulation der ersten Trägerwelle mit ersten und zweiten Farbdifferenzsignalen zusammen mit einer Phasenmodulation ist, die eine vorbestimmte Phasenverschiebung von einer horizontalen Ablenkzeile zur nächsten beschreibt, und die zweite Trägerwelle in Übereinstimmung mit niedrigfrequenter Luminanzinformation frequenzmoduliert ist, wobei die Empfangsvorrichtung eine Signalwiedergewinnungsvorrichtung enthält zum Wiedergewinnen der modulierten ersten und zweiten Trägerwellen aus dem Übertragungsmedium, mit einem FM-Demodulator zum Wiedergewinnen der niederfrequenten Luminanzinformation und einer Vorrichtung zum Verwenden der Chromaanteile der modulierten zweiten Trägerwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung von einer Art ist, die ein Vollspektrum-Luminanzsignal zusätzlich zu den Chromaanteilen der modulierten zweiten Trägerwelle wiedergewinnt in Abhängigkeit von den modulierten ersten und zweiten Trägerwellen, die aus dem Übertragungsmedium wiedergewonnen werden und in Übereinstimmung mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 übertragen wurden, und daß die Empfangsvorrichtung weiter enthält:
ein Hochpaß-Zeilenkammfilter (206, 208) zum Abtrennen der Chromaanteile aus der modulierten zweiten Trägerwelle zur Zuführung zu der Vorrichtung, die die Chromaanteile der modulierten zweiten Trägerwelle ausnutzt;
ein Tiefpaß-Halbbild-Plus-Halbzeilen-Kammfilter (306, 312, 314), das auf das Farbe-Darunter-Signal anspricht;
ein Bandpaßfilter (216), das wenigstens zu ausgewählten Zeiten die Antwort des vorgenannten Kammfilters (306, 312, 314) aufnimmt;
eine Ein-Zeilen-Verzögerungsleitung (306), ein Tiefpaß-Halbbild-Minus-Halbzeilen-Kammfilter (312, 320), das in Kaskade geschaltet ist, um auf das Farbe-Darunter-Signal anzusprechen;
ein weiteres Bandpaßfilter (322), das wenigstens zu ausgewählten Zeiten auf die Antwort von der Kaskadenschaltung anspricht, um dadurch die dritte Trägerwelle als mit dem mittenfrequenten Luminanzsignal moduliert und mit einer Phasenmodulation von 180° von jedem Teilbild zum nächsten moduliert, jedoch ohne Phasenmodulation von Zeile zu Zeile innerhalb eines Teilbilds zu regenerieren;
einen Amplitudenmodulator (324) zum Demodulieren der Amplitudenschwankungen der phasenmodulierten dritten Trägerwelle, wie sie zu den wenigstens ausgewählten Zeiten von dem weiteren Bandpaßfilter (322) abgegeben wird, um das mittenfrequente Luminanzsignal zu regenerieren; und
eine lineare Kombinationsschaltung (302, 318) zum linearen Kombinieren des von dem Amplitudendemodulator (324) regenerierten mittenfrequenten Luminanzsignals und des von dem FM-Demodulator regenerierten niederfrequenten Luminanzsignals miteinander und zu den genannten ausgewählten Zeiten mit dem höherfrequenten Luminanzsignal, das zu den wenigstens ausgewählten Zeiten von dem Bandpaßfilter (316) zugeführt wird, um so das Vollspektrum- Luminanzsignal zu bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kaskadenschaltung aus der Verzögerungsschaltung (306) und dem Kammfilter (312, 320) ständig mit dem weiteren Bandpaßfilter verbunden ist, so daß die phasenmodulierte dritte Trägerwelle kontinuierlich an den Amplitudendemodulator (324) geliefert wird, und daß das andere Kammfilter (306, 312, 3144) und das Bandpaßfilter (316) ständig in einer weiteren Kaskadenschaltung mit dem höherfrequenten Luminanazsignal sind, das von der weiteren Kaskadenschaltung regeneriert wird, wobei die Verbindung ständig mit dem mittenfrequenten Luminanzsignal kombiniert ist, das von dem Demodulator (324) regeneriert wird, und mit dem niederfrequenten Luminanzsignal, das von dem FM-Demodulator in der linearen Kombinierschaltung (302, 318) regeneriert wird, um dadurch das Vollspektrum-Luminanzsignal zu bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:
einen Bewegungsdetektor (402) zum Erzeugen einer Antwort auf eine signifikante Änderung im niederfrequenten Luminanzsignal, das von dem FM-Demodulator regeneriert wird;
eine Bewegungsspreizschaltung (404) zum Erzeugen eines bewegungsbeschreibenden Signals in räumlich gespreizter Antwort auf die Antwort vom Bewegungsdetektor (402);
ein Tiefpaß-Zeilenkammfilter (306, 400), das auf die modulierte zweite Trägerwelle anspricht;
einen elektronischen Schalter (408), der auf das bewegungsbeschreibende Signal angibt, das wesentliche Vollbild-Zu-Vollbild-Änderungen in Abschnitten aufeinanderfolgender Fernsehbilder in Nachbarschaft der augenblicklichen Abtastung angibt, um die Antwort des Tiefpaß-Teilbild-Plus-Halbzeilen-Kammfilters (306, 312, 314) als Eingangssignal zum Bandpaßfilter (316) zu unterbrechen, wobei die Signalzuführung zu diesem Filter wieder aufgenommen wird, wenn der augenblicklich abgetastete Teil des Bildes stillstehen wird; und
eine Softschalterschaltung (406) mit einem ersten Eingangsanschluß zum Aufnehmen der Antwort der Kaskadenschaltung der Ein-Zeilen-Verzögerungsschaltung (306) und des Tiefpaß-Teilbild-Minus-Halbzeiten-Kammfilters (306, 320), wobei die Softschalterschaltung einen zweiten Eingangsanschluß zum Aufnehmen der Antwort des Tiefpaß- Zeilenkammfilters (306, 400) auf die modulierte zweite Trägerwelle aufweist, wobei die Softschalterschaltung einen Ausgangsanschluß zum Abgeben eines Ausgangssignals aufweist, das als Eingangssignal dem weiteren Bandpaßfilter (322) zugeführt ist und daß die Summe von ersten und zweiten Eingangssignalen an der Softschalterschaltung gewichtet mit K: (1-K), wie durch das bewegungbeschreibende Signal gesteuert, ist, wobei K eine Zahl zwischen Null und einschließlich Eins ist, wobei der Softschalter auf das bewegungsbeschreibende Signal anspricht, das eine Zunahme der Vollbild-Zu-Vollbild-Änderung in Abschnitten aufeinanderfolgender Fernsehbilder in Nachbarschaft der augenblicklichen Abtastung angibt, um sein Ausgangssignal weniger auf das erste Eingangssignal und mehr auf das zweite Eingangssignal ansprechen zu lassen, und der Softschalter auf das bewegungsbeschreibende Signal anspricht, das eine Abnahme von Vollbild-Zu-Vollbild-Änderungen in Teilen aufeinanderfolgender Fernsehbilder in Nachbarschaft der augenblicklichen Abtastung angibt, um sein Ausgangssignal zu veranlassen, mehr auf sein erstes Eingangssignal und weniger auf sein zweites Eingangssignal anzusprechen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmedium ein elektromagnetisches Aufzeichnungsband ist und daß die Signalwiedergewinnungsvorrichtung ein Videobandabspielgerät zusammen mit Abspielelektronik enthält, die dazu eingerichtet ist, die modulierten ersten und zweiten Trägerwellen zu regenerieren, abhängig von elektrischen Signalen, die in den Windungen der Wiedergabeköpfe in dem Videobandabspielgerät induziert werden.

10. Kombiniertes Gerät aus den Vorrichtungen nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Bandtransportmechanismus von dem Bandrekorder und dem Bandabspielgerät verwendet wird.