DE4209895C2

DE4209895C2 - Einrichtung und Verfahren zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechterungen

Info

Publication number: DE4209895C2
Application number: DE4209895A
Authority: DE
Inventors: Hong-Kyu Han
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2012-03-27
Also published as: GB2258078B; US5274514A; KR930003425U; JP3067378B2; GB2258078A; KR930007378Y1; GB9207038D0; DE4209895A1; JPH05153538A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechterungen und insbeson dere eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11 zur Kompen sation von Bildqualitätsverschlechterungen während der Wiedergabe, die durch ein auf einem Videoband aufgenommenes, fehlerhaftes Steu ersignal verursacht werden.

Im allgemeinen stellen ein Videokassettenrekorder (der im folgenden mit "VCR" bezeichnet wird), ein Laserplattenspieler und ein einteilig mit einer Kamera ausgebildeter VCR (der im folgenden als "Camcorder" bezeichnet wird) Beispiele einer Videosignalaufnahme- und -wiedergabeeinrichtung dar. Von diesen Einrichtungen verwenden der VCR und der Camcorder als Aufnahmemedium ein Magnetband (Videoband), während der Laserplattenspieler eine Bildplatte verwen det.

In einem üblichen VCR mit Schrägspurabtastung (US 4 307 417) umfaßt das Videoband eine Videosignalspur, auf die Videosignale aufgezeichnet werden, eine Tonspur, auf die Tonsignale aufgenommen werden, und eine Steuer spur, auf die Steuersignale aufgenommen werden. Obwohl das Steuer signal mittels besonderer Daten wie etwa denjenigen eines Videoindex- Suchsystems eine effektivere Wiedergabe schaffen kann, wird dieses Steuersignal üblicherweise zur Steuerung der Phase eines Capstanmo tors bei der Wiedergabe verwendet. Im NTSC-System werden bei spielsweise 30 Impulse pro Sekunde erzeugt, während im PAL-System 25 Impulse pro Sekunde erzeugt werden, so daß das Steuersignal als Bezugsinformation zur Steuerung der Phase des Capstanmotors ver wendet werden kann.

Wenn daher die durch die obenerwähnten Rundfunksysteme festgeleg ten Steuerimpulse während der Wiedergabe nicht von einem Steuerkopf aufgenommen werden, tritt ein Nachlaufphänomen auf, das die Bild qualität verschlechtert.

Obwohl die Verschlechterung der Bildqualität durch eine optionale Kompensation des Steuersignals verhindert wird, kann der Capstan motor aufgrund der Phasendifferenz zwischen den Kompensationsim pulsen und dem ursprünglichen Steuersignal nicht perfekt gesteuert werden. Da insbesondere bei Auftreten des Nachlaufphänomens der Gleichlauf selbst mit einer Abweichung behaftet ist, kann die Ver schlechterung der Bildqualität durch die Anpassung des Steuerimpulses verhindert werden; der Gleichlauffehler selbst bleibt jedoch unkompen siert, so daß kein optimales Bild angezeigt werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrich tung und ein Verfahren zur Kompensation von Bildqualitätsverschlech terungen zu schaffen, mit denen der Fehler eines Steuersignals auf ei nem Videoband unter Verwendung eines aus dem Wiedergabevideosi gnal separierten vertikalen Synchronisationssignals während der Wie dergabe kompensiert wird, so daß ein Bild mit optimaler Qualität er halten werden kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrich tung und ein Verfahren zur optimalen Kompensation von Bildqualitäts verschlechterungen zu schaffen, mit denen bei der Kompensation des Steuerimpulsfehlers der Gleichlauf durch die Suche eines optimalen Bildpunktes mittels einer automatischen Gleichlaufsteuerung festgelegt wird, so daß ein Bild mit optimaler Qualität erhalten wird.

Diese Aufgaben werden bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Die Aufgaben werden ferner bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 11.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung beziehen, angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfüh rungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2A-2E Signaldiagramme, die auf wichtige Komponenten der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung bezogen sind; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung, die von der Systemsteuereinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung ausgeführt wird.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsver schlechterungen gezeigt, die für ein Videosignalaufnahme- und -wie dergabesystem geeignet ist, dessen Aufnahmemedium durch ein Vi deoband gegeben ist.

Die Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechterungen von Fig. 1 umfaßt einen Steuerkopf 1 zur Aufnahme von Information von einer Steuerspur eines (nicht gezeigten) Videobandes, einen Steuerimpulsgenerator 20, der das Ausgangssignal des Steuerkopfes 1 verstärkt, eine Wellenformung vornimmt und den positiven Bereich der Impulse erfaßt, um so einen Ausgang zu erzeugen, eine Videowieder gabeeinrichtung 6 zur Aufnahme von Information von einer Videosi gnalspur des Videobandes über einen Videokopf, um die Information als zusammengesetztes Videosignal wiederzugeben und auszugeben, einen Pseudosteuerimpulsgenerator 30, der aus dem Ausgangssignal der Videowiedergabeeinrichtung 6 ein vertikales Synchronisations signal separiert und eine Wellenformung vornimmt, um einen Impuls auszugeben, dessen Wellenform mit derjenigen des Ausgangssignals des Steuerimpulsgenerators 20 im wesentlichen identisch ist, eine Servoeinrichtung 10 mit einem Capstanmotor zur Steuerung der Geschwindigkeit und der Phase des Videobandes, einen Steuerschalter 4 mit einem mit dem Ausgang des Steuerimpulsgenerators 20 verbundenen ersten Kontakt 51, einem mit dem Ausgang des Pseudosteuerimpulsgenerators 30 verbundenen zweiten Kontakt S2 und einem Referenzkontakt S0, der mit dem Phasensteueranschluß des Capstanmotors verbunden ist, und eine Systemsteuereinrichtung 5, die die Ausgangssignale des Steuerimpulsgenerators 20 zählt und einerseits den Betrieb des Steuerschalters 4 durch die Bestimmung des Steuersignalfehlers steuert und an die Servoeinrichtung 10 gemäß einem Hüllkurvenwert von der Videowiedergabeeinrichtung 6 Gleichlaufsteuerdaten liefert und andererseits die Gesamtfunktion des Videosignalaufnahme- und -wiedergabesystems steuert.

Genauer verstärkt die Videowiedergabeeinrichtung 6 die vom Vi deoband aufgenommene Information mittels eines (nicht gezeigten) Vorverstärkers um einen vorgegebenen Betrag, wobei die Wiedergabe durch die Lieferung der Information an einen (nicht gezeigten) allge meinen Videosignaldemodulator und an einen (nicht gezeigten) Hüll kurvendetektor ausgeführt wird. In der gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Gleichstromausgang des Hüllkurven detektors der Systemsteuereinrichtung 5 zugeführt, während das Signal vom Videosignaldemodulator der Separatoreinrichtung 7 für das verti kale Synchronisationssignal, die später im einzelnen beschrieben wird, zugeführt wird.

Der Steuersignalgenerator 20 umfaßt eine Verstärkungs- /Formgebungsschaltung 2, deren Eingang mit dem Ausgang des Steu erkopfes 1 verbunden ist, und einen ersten monostabilen Multivibrator 3, dessen Eingang mit dem Ausgang der Verstärker- /Formgebungsschaltung 2 und dessen Ausgang mit dem ersten Kontakt S1 des Steuerschalters 4 verbunden ist.

Der Pseudosteuersignalgenerator 30 umfaßt die Separatoreinrichtung 7 für das vertikale Synchronisationssignal, deren Eingang mit dem Aus gang der Videowiedergabeeinrichtung 6 verbunden ist, einen zweiten monostabilen Multivibrator 8, dessen Eingang mit dem Ausgang der Separatoreinrichtung 7 für das vertikale Synchronisationssignal ver bunden ist, einen dritten monostabilen Multivibrator 9, dessen Eingang mit dem Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators 8 verbunden ist und dessen Ausgang mit dem zweiten Kontakt S2 des Steuerschal ters 4 verbunden ist.

In den Fig. 2A bis 2E sind Signaldiagramme der Ausgänge wichtiger Komponenten der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung dargestellt, wobei Fig. 2A die vom Steuerkopf 1 aufgenommenen Steuerimpulse, Fig. 2B die vom Steuerimpulsgenerator 20 ausgegebenen Impulse, Fig. 2C die von der Separatoreinrichtung 7 für vertikale Synchronisationssignale ausgegebenen Impulse, Fig. 2D die Ausgangsimpulse des zweiten mo nostabilen Multivibrators 8 und Fig. 2E die Ausgangsimpulse des drit ten monostabilen Multivibrators 9 zeigt.

In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des von der Sy stemsteuereinrichtung von Fig. 1 ausgeführten Verfahrens zur Kom pensation von Bildqualitätsverschlechterungen gezeigt.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 die Funktion der in Fig. 1 ge zeigten Einrichtung im einzelnen beschrieben.

Nach dem Einschalten der Leistungszufuhr initialisiert die Sy stemsteuereinrichtung 5 das System. Hierbei wird eine Wiedergabebe triebsart gesetzt, ein (nicht gezeigtes) Zählregister zum Zählen der Steuerimpulse und ein (nicht gezeigter) Taktgeber zum Steuern des Takts des Zählregisters werden zurückgesetzt, außerdem wird ein Si gnal zum Steuern des Zustandes des Steuerschalters 4 auf den "niedrigen" logischen Pegel zurückgesetzt (Schritt 101). In der Wie dergabebetriebsart nimmt der Steuerkopf 1 die in Fig. 2A gezeigten Steuerimpulse auf.

Wenn die in Fig. 2A gezeigten Impulse vom Steuerkopf 1 geliefert werden, führt der Steuerimpulsgenerator 20 mittels der Verstärkungs- /Formgebungsschaltung 2 eine Verstärkung um einen vorgegebenen Betrag und eine Wellenformung der empfangenen Impulse aus, um die in Fig. 2B gezeigten Impulse zu erzeugen, woraufhin er die verarbei teten Impulse über den ersten monostabilen Multivibrator 3 ausgibt.

Der Pseudosteuerimpulsgenerator 30 wird zur Erzeugung von Impulsen eines zusammengesetzten Videosignals einer Videowiedergabeeinrich tung 6 verwendet. Hierbei ist die Impulsform mit derjenigen des Si gnals vom Steuerimpulsgenerator 20 identisch. Das heißt, daß nach der Separierung eines in Fig. 2C gezeigten vertikalen Synchronisationssi gnal aus einem an die Separatoreinrichtung 7 für ein vertikales Syn chronisationssignal gelieferten zusammengesetzten Videosignal dieses vertikale Synchronisationssignal ausgegeben wird. Unter Beibehaltung des "hohen" logischen Pegels für eine Periode oder länger gibt der zweite monostabile Multivibrator 8 das ihm zugeführte vertikale Syn chronisationssignal (Fig. 2C) mit einer Impulsform aus, wie sie in Fig. 2D gezeigt ist. Wenn die in Fig. 2C gezeigte Periode t₂ 1/60 Sekunden beträgt, erfüllt die in Fig. 2D gezeigte Periode die folgende Unglei chung: 1/50 s < t₃ < 1/30 s. Wenn das in Fig. 2D gezeigte Ausgangs signal des zweiten monostabilen Multivibrators 8 an den dritten mono stabilen Multivibrator 9 geliefert wird, gibt dieser ein Signal mit einer in Fig. 2E gezeigten Impulsform mit einer vorgegebenen Zeitkonstan ten aus, welche mit derjenigen der in Fig. 2B gezeigten Impulsform im wesentlichen identisch ist. Das heißt, daß der erste und der dritte mo nostabile Multivibrator 3 bzw. 9 im wesentlichen dieselben Zeitkon stanten besitzen.

Der Steuerschalter 4 gibt an den Phasensteueranschluß des in der Ser voeinrichtung 10 enthaltenen Capstanmotors gemäß dem Steuersignal von der später beschriebenen Systemsteuereinrichtung 5 wahlweise ei nes derjenigen Signale aus, die an seinen ersten Kontakt S1 bzw. an seinen zweiten Kontakt S2 geliefert werden, so daß eine gleichmäßige Phasensteuerung ausgeführt wird.

Wenn die Systemsteuereinrichtung 5 über einen Eingang C das Signal vom Steuerimpulsgenerator 20 empfängt, beginnt das Zählregister mit dem Zählvorgang. In diesem Moment wird die Zählperiode durch einen eingebauten Taktgeber gesteuert, wobei eine Referenzperiode auf eine Sekunde festgelegt wird. Nach Verstreichen einer Sekunde (Schritt 102) wird der momentan gezählte Wert festgestellt.

Das heißt, daß der Zählwert des Eingangsimpulses auf "K" gesetzt wird, während ein Schwellenwert auf "X" gesetzt wird. Wenn "K" kleiner als "X" ist, wird festgestellt, daß das Bild fehlerhaft ist (Schritt 103), so daß eine geeignete Maßnahme ergriffen wird. Da ein Fehler von zwei oder drei Steuerimpulsen die Bildqualität nicht wesentlich be einflußt, kann hierbei "X" für das NTSC-System auf 27 (30 ist der Normalzustand) und im PAL-System auf 22 (25 ist der Normalzustand) gesetzt werden. Wenn daher "K" größer oder gleich "X" ist, wird fest gestellt, daß der Zustand normal ist (Schritt 103). In diesem Fall behält die Systemsteuereinrichtung 5 den vorher gesetzten Zustand entspre chend der Initialisierung bei, so daß das über den Ausgang D an den Steuerschalter 4 gelieferte Steuersignal den "niedrigen" logischen Pegel besitzt (Schritt 104).

Wenn jedoch "K" kleiner als "X" ist, wird über den Ausgang D ein Steuersignal mit "hohem" logischen Pegel an den Steuerschalter 4 ge liefert (Schritt 105 und 106). Aufgrund dieses Betriebs liefert der Steu erschalter 4 als Capstanphasensteuerungssignal der Servoeinrichtung 10 ein Pseudosteuersignal vom Pseudosteuerimpulsgenerator 30, mit dem eine gleichmäßige Phasensteuerung ausgeführt werden kann, so daß eine Verschlechterung der Bildqualität kompensiert wird.

Wenn sich bei Auftreten eines Fehlers der Gleichlauf während einer halben Periode des gemäß den Hüllkurvenwerten von der Videowie dergabeeinrichtung 6 ausgeführten anfänglichen Steuerkopfschaltvor gangs verändert, legt die Systemsteuereinrichtung 5 den Gleichlauf auf den Maximalwert der gelieferten Hüllkurve fest (Schritt 107). Dann wird das Zählregister zurückgesetzt, außerdem werden die in einer Se kunde erzeugten Steuerimpulse gezählt. Danach werden die Schritte 102 bis 108 wiederholt.

Wenn in der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die auf einem Videoband enthaltene Information mit einem fehlerhaften Steuersignal wiedergegeben wird, wird der Fehler durch die Verwendung des vertikalen Synchronisationssignals des wiederge gebenen Signals kompensiert. Hierbei wird der automatische Gleichlauf an dem Punkt, an dem der Fehler aufzutreten beginnt, gesteuert, so daß der Gleichlauf auf den optimalen Bildpunkt festgelegt wird. Im Ergeb nis kann ein klares Bild erzeugt werden.

Claims

1. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen für Videorekorder, mit
einer Videowiedergabeeinrichtung (6), die einen Hüllkurven detektor zur Wiedergabe eines von einem Videoband aufgenommenen Videosignals durch einen Wiedergabekopf umfaßt;
einer Servoeinrichtung (10), die einen Capstanmotor zur Steuerung der Geschwindigkeit und der Phase des Videobandes umfaßt; und
einem Steuerkopf (1) zur Aufnahme eines auf der Steuerspur des Videobandes aufgenommen Steuersignals,
gekennzeichnet durch
einen Steuersignalgenerator (20) zur Verstärkung und zur Formgebung der Impulse des durch den Steuerkopf (1) aufgenommenen Steuersignals und zur Ausgabe der verarbeiteten Impulse;
einen Pseudosteuersignalgenerator (30) zum Separieren eines vertikalen Synchronisationssignals aus dem von der Videowiedergabe einrichtung (6) ausgegebenen Videosignal, zum Formen des separierten Signals in eine Impulsform, die mit derjenigen des Signals vom Steuer signalgenerator (20) im wesentlichen identisch ist, und zum Ausgeben dieses geformten Signals;
eine Phasensteuersignal-Wähleinrichtung (4) zur wahlweisen Ausgabe der Ausgangssignale vom Steuersignalgenerator (20) bzw. vom Pseudosteuersignalgenerator (30) als Capstanphasen-Steuersignale für die Servoeinrichtung (10); und
eine Systemsteuereinrichtung (5) zum Zählen der Anzahl der Impulse des Ausgangssignals vom Steuersignalgenerator (20) und zum Steuern der Phasensteuersignal-Wähleinrichtung (4), um die Ausgabe des Ausgangssignals vom Pseudosteuersignalgenerator (30) an die Ser voeinrichtung (10) zu ermöglichen, wenn der Zählwert (K) kleiner als ein vorgegebener Wert (X) ist.

2. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sy stemsteuereinrichtung (5) das an die Servoeinrichtung (10) zu liefernde Pseudosteuersignal steuert und dann gemäß dem vom Hüllkurvende tektor erfaßten Wert den dem geänderten Gleichlaufwert entsprechen den Wert an die Servoeinrichtung (10) liefert.

3. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleich lauf-Steuerperiode im wesentlichen gleich der halben Periode des an fänglichen Kopfschaltvorgangs ist, bei dem der Fehler vom Steuerkopf (1) erfaßt wird.

4. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersi gnalgenerator (20) eine Verstärkungs-/Formgebungsschaltung (2) zur Verstärkung um einen vorgegebenen Betrag und zur Formgebung des vom Steuerkopf (1) aufgenommenen Signals und einen ersten Impuls generator (3) zur Erzeugung von Impulsen durch die Anpassung des positiven Bereichs der Ausgangssignalimpulse von der Verstärkungs- /Formgebungsschaltung (2) mittels einer vorgegebenen Zeitkonstanten umfaßt.

5. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Im pulsgenerator ein monostabiler Multivibrator (3) ist.

6. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pseudo steuersignalgenerator (30) umfaßt:
eine Vertikalsynchronsignal-Separatoreinrichtung (7) zum Se parieren des vertikalen Synchronisationssignals aus dem zusam mengesetzten Videosignal von der Videowiedergabeeinrichtung (6); und
einen ersten Impulsgenerator (8, 9) zur Bearbeitung des ver tikalen Synchronisationssignals von der Vertikalsynchronsignal-Sepa ratoreinrichtung (7) durch die Anpassung seiner Periode gemäß einer vorgegebenen Zeitkonstanten.

7. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Im pulsgenerator wenigstens einen monostabilen Multivibrator (8; 9) um faßt.

8. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pseudo steuersignalgenerator (30) umfaßt:
eine Vertikalsynchronsignal-Separatoreinrichtung (7) zum Se parieren des vertikalen Synchronisationssignals aus dem zusammenge setzten Videosignal von der Videowiedergabeeinrichtung (6); und
einen zweiten Impulsgenerator (8, 9) zur Bearbeitung des vertikalen Synchronisationssignals von der Vertikalsynchronsignal-Se paratoreinrichtung durch die Einstellung seiner Periode gemäß einer vorgegebenen Zeitkonstanten.

9. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Impulsgenerator wenigstens einen monostabilen Multivibrator (8, 9) umfaßt.

10. Einrichtung zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der monosta bile Multivibrator (8; 9) zur Erzeugung des Ausgangs des zweiten Im pulsgenerators im wesentlichen die gleiche Zeitkonstante wie der erste Impulsgenerator (3) besitzt.

11. Verfahren zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen,
mit dem Schritt des Steuerns der Phase eines Capstanmotors durch ein Steuersignal, das während der Wiedergabe von einem Steu erkopf (1) aufgenommen wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Zählen der Steuersignalimpulse in einem vorgegebenen Zeit intervall;
Prüfen, ob das Steuersignal fehlerhaft ist, indem der Zählwert (K) des Zählschrittes mit einem vorgegebenen Referenzwert (X) vergli chen wird; und
Steuern der ersten Phase des Capstanmotors unter Verwen dung eines Pseudosteuersignals mittels eines aus einem wiedergegebe nen Videosignal separierten vertikalen Synchronisationssignals, wenn im Fehlerprüfschritt ein Fehler festgestellt wird.

12. Verfahren zur Kompensation von Bildqualitätsverschlechte rungen gemäß Anspruch 11, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Steuern des automatischen Gleichlaufs im Anfangspunkt des er sten Phasensteuerungsschrittes mittels eines aus dem wiedergegebenen Videosignal ausgeblendeten Hüllkurvenwertes, wenn im Fehlerprüf schritt ein Fehler festgestellt wird.