DE68927796T2

DE68927796T2 - Verfahren und Gerät zur Übertragung von Videosignalen

Info

Publication number: DE68927796T2
Application number: DE68927796T
Authority: DE
Inventors: Jun Hirai; Satoshi Shimada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2009-12-08
Also published as: KR0140709B1; DE68927796D1; US5223944A; EP0372555B1; JPH02156785A; EP0372555A3; KR900011249A; AU4590489A; EP0372555A2; AU629875B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Aufzeichnung, Wiedergabe und Übertragung von Videosignalen, und bezieht sich insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung mit einem Video-Aufzeichnungssystem, das verschiedene Arten an Aufzeichnungsträgern, wie beispielsweise ein Magnetband wie bei Videobandrecordern (VTR), optischen Videoplatten oder Magnetplatten für die Aufzeichnung von Standbildern verwendet, und weiterhin zur Verwendung mit Video- Übertragungssystemen, wie beispielsweise Kabelfernsehen (CATV) und drahtlosen Rundfunksystemen geeignet ist.
Hochauflösendes Fernsehen (HDTV) wurde in letzter Zeit entwickelt, und in Verbindung damit ist es wünschenswert, eine Breitschirmanzeige durch horizontale Vergrößerung des Seitenverhältnisses des Bildschirmes von dem bestehenden 4:3-Seitenverhältnis auf ein vorgeschlagenes 5:3- oder 16:9-Seitenverhältnis zu vergrößern. Weiterhin besteht im Bereich der Videorecorder der Trend, das Frequenzband des aufgezeichneten Luminanzsignales, beispielsweise von 3 MHz auf 5 bis 6 MHz wie in dem Fall von bestehenden 8 mm Videorecordern zu erhöhen. Darüberhinaus wird im Bereich der Fernsehübertragung mit verbesserter Auflösung (ID) nun vorgeschlagen, die vertikale Auflösung durch Vorsehen einer adaptiven Interpolation zwischen angrenzenden Teilbildern oder Zeilen zu erhöhen.
Indessen beschäftigen sich die oben genannten Maßnahmen zur Verbesserung der optischen Eigenschaften eines Videobildes nicht mit der Qualität von dessen Farbe oder den zugeordneten Audio- oder Tonsignalen.
Aus C. Dosch, "D- und D2-Mac/Paket - Die Mitglieder der MAC-Fernsehstandardfamilie mit geschlossener Basisbanddarstellung", Rundfunktechnische Mitteilungen, Jahrgang 29, Heft 5, 1985, Seiten 229 bis 246 ist ein Verfahren zur Übertragung von Teilbildern von Videosignalen bekannt, die einen Kernabschnitt und Seitenabschnitte angrenzend an den Kernabschnitt aufweisen und ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal beinhalten. Das Luminanzsignal und das Chrominanzsignal werden während des Kernabschnittes des Videosignales in jedem der Teilbilder übertragen. Weitere im Zusammenhang stehende Signale werden während der Seitenabschnitte des Videosignales in jedem der Teilbilder übertragen.
Aus der EP-A-0 287 316 ist es bekannt, ein Videosignal in zwei Abschnitte in dem Frequenzbereich aufzuteilen.
Aus der US-A-4 748 517 ist allgemein eine Aufteilung eines Videosignales in zwei Abschnitte bekannt.
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Übertragung eines Videosignales zu schaffen, durch die die Qualität der Farbe des entsprechenden Videobildes und/oder des zugeordneten Tonsignales verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 4 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche 2 und 3 und 5 bis 8 bilden den Gedanken der Erfindung weiter.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Aufzeichnung von Videosignalen vorgesehen, die aus einem Luminanz- und einem Chrominanzsignal bestehen und in aufeinanderfolgenden Feldern angeordnet sind, die jeweils einen Kernabschnitt entsprechend einem Kernbildbereich und Seitenabschnitte entsprechend Seitenbildbereichen angrenzend an den Kernbildbereich aufweisen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Frequenzmodulation des Luminanzsignales während des Kernabschnittes von jedem der Felder, Frequenzumsetzung der Chrominanzsignale auf ein niedrigeres Frequenzband während des Kernabschnittes von jedem der Felder, Addition des frequenzmodulierten Luminanzsignales und des frequenzumgesetzten Chrominanzsignales zur Schaffung eines kombinierten Signales, und Aufzeichnung des kombinierten Signales während des Kernabschnittes von jedem der Felder; Decodierung des Chrominanzsignales zu Farbdifferenzsignalen, Zeitkomprimierung der Farbdifferenzsignale, Frequenzmodulation der zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale und Aufzeichnung der frequenzmodulierten, zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale während der Seitenabschnitte von jedem der Felder.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Feldern von Videosignalen vorgesehen, die jeweils einen Kernabschnitt entsprechend einem Kernbildbereich und Seitenabschnitte entsprechend Seitenbildbereichen angrenzend an den Kernbildbereich aufweisen, wobei die Signale aus einem Luminanzsignal und einem Chrominanzsignal bestehen, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch einen Luminanzsignal-Eingabeanschluß zur Eingabe des Luminanzsignales; einen Chrominanzsignal-Eingabeanschluß zur Eingabe des Chrominanzsignales; eine Frequenz-Modulationseinrichtung zur Frequenzmodulation eines eingegebenen Signales, das an einem Anschluß von ihm eingegeben wurde; eine Frequenz-Umsetzeinrichtung zur Umsetzung des Chrominanzsignales auf ein niedrigeres Frequenzband; eine Decodiereinrichtung, die mit dem Chrominanzsignal- Eingabeanschluß zur Decodierung des Chrominanzsignales zu Farbdifferenzsignalen verbunden ist; eine Zeitkomprimiereinrichtung zur Zeitkomprimierung der Farbdifferenzsignale; eine erste Schalteinrichtung zur selektiven Weitergabe des Luminanzsignales und der zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale zu dem Eingang der Frequenz-Modulationseinrichtung; eine zweite Schalteinrichtung zur Weitergabe des Chrominanzsignales, das durch den Chrominanzsignal-Eingabeanschluß aufgenommen wurde, zu der Frequenz-Umsetzeinrichtung; und eine Additionseinrichtung zur Addition der Ausgangssignale der Frequenz-Modulationseinrichtung und der Frequenz- Umsetzeinrichtung, um daraus ein übertragenes Signal zu schaffen, wobei die erste und die zweite Schalteinrichtung so gesteuert werden, daß sie das Luminanzsignal bzw. das Chrominanzsignal während dem Kernabschnitt von jedem Feld des Videosignales wählen, und wobei die erste Schalteinrichtung so gesteuert wird, daß sie die zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale während der Seitenabschnitte von jedem Feld der Videosignale wählt.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen die gleichen Bezugszeichen zur Identifizierung entsprechender Teile in den verschiedenen Ansichten verwendet werden. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B schematisch Videobildschirme, auf die bei der Erläuterung eines Prinzips der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungsabschnittes eines VTRs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Wiedergabeabschnittes des VTR mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufzeichnungsabschnitt; und
Fig. 4A und 4B schematisch Diagramme, auf die bei der Erläuterung des Betriebes des VTRs von Fig. 2 und 3 Bezug genommen werden wird.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen im Detail und zuerst auf Fig. 1A ist zu sehen, daß in dem Fall des NTSC-Systems, wenn das Seitenverhältnis des effektiven Bereichs des Bildschirms von dem momentanen Standard-Seitenverhältnis von 4:3 zu dem Seitenverhältnis 16:9 geändert wird, und die Breite des wirksamen Bereichs des Bildschirms in beiden Fällen als 1,0 angenommen wird, die Höhe des wirksamen Bereichs des Bildschirms 0,75 für das Seitenverhältnis von 4:3 und 0,563 für das Seitenverhältnis von 16:9 ist. In solch einem Fall kann der Abschnitt des Videosignales entsprechend der Anzeige mit der Höhe 0,563 als Kernabschnitt (Kern) eines Feldes des Videosignales bezeichnet werden. Jeder solche Kernabschnitt des Videosignales kann herkömmlich auf einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem Magnetband aufgezeichnet werden, wobei das Luminanzsignal des Videosignales frequenzmoduliert wird und das Träger-Chrominanzsignal des Videosignales auf ein verhältnismäßig niedriges Frequenzband wie bei bestehenden VTRs frequenzumgesetzt wird. Indessen liegen die übrigen Abschnitte des Videosignales entsprechend den Teilen des ursprünglichen Bildschirms, die an dem oberen und dem unteren Ende des Kernabschnittes auftreten und jeweils eine Höhe von 0,0935, d.h. ½ (0,75 - 0,563) aufweisen, unwesentlich in dem Fall des Breitbildschirmes mit dem Seitenverhältnis von 16:9. Auch wenn solche unwesentlichen Abschnitte des Videosignales an dem oberen und dem unteren Ende des Kernabschnittes in der Darstellung des Bildschirmes von Fig. 1A erscheinen, treten solche unwesentlichen Abschnitte des Videosignales an den gegenüberliegenden Seiten des Kernabschnittes in dem Zeilensequenz-Videosignal auf, und werden daher Seitenabschnitte (Seite) genannt.
Allgemein wird gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung das Träger- Chrominanzsignal des Videosignales für den Kernabschnitt (Kern) von jedem Feld zur Schaffüng von Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y decodiert, und diese Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y werden zeitkomprimiert, um auf einem Magnetband aufzeichenbar zu sein oder in sonstiger Weise anstelle der Seitenabschnitt (Seite) übertragen zu werden. In dem in Fig. 1A gezeigten Beispiel wäre das Zeitkomprimierungsverhältnis für die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y gleich 0,33, d.h. 0,187/0,563, was das Verhältnis der kombinierten Höhen der Teile des Bildschirms entsprechend den Seitenabschnitten (Seite) zu der Höhe des Teils des Bildschirms entsprechend dem Kernabschnitt (Kern) in dem Zeilensequenz-Abtastsystem ist. Wenn somit das gesamte Übertragungsband beispielsweise 5 MHz beträgt, wird für die Farbdifferenzsignale ein Übertragungsband von 1,66 MHz erhalten.
Da das Videosignal oder genauer gesagt ein kombiniertes Signal besehend aus dem frequenzmodulierten Luminanzsignal und dem niederfrequenzumgesetzten Chrominanzsignal in herkömmlicher Weise in dem Kernabschnitt aufgezeichnet wird und ebenfalls in herkömmlicher Weise wiedergegeben werde kann, ist die Aufzeichnung und Wiedergabe oder eine sonstige Übertragung eines Videosignales gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es oben allgemein beschrieben wurde, kompatibel mit bestehenden Systemen. In dem Fall eines Fernsehempfängers oder eines Monitors mit einem Bildschirm mit dem momentanen Standard-Seitenverhältnis von 4:3, können die Teile eines solchen Bildschirms, die als Seitenabschnitte (Seite) identifiziert werden und an dem oberen und dem unteren Ende des Kernabschnitts (Kern) in Fig. 1A erscheinen, in geeigneter Weise maskiert werden, so daß das Signal, das während solcher Seitenabschnitte von jedem Feld übertragen wird, nicht den Eindruck des angezeigten Bildes stört.
Weiterhin können bezüglich der Übertragung der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y während der Seitenabschnitte (Seite) von jedem Feld solche Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y bei jeder Zeile oder horizontalen Periode H in dem Zeilensequenzsystem abgewechselt werden, oder die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y können beide in jeder horizontalen Periode für den Fall übertragen werden, daß das Frequenzband auf die Hälfte geteilt ist. Es kann ebenfalls eine Kombination eines Feldsequenzsystems und des Zeilensequenzsystems verwendet werden. In solch einem Fall kann die Reihenfolge der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y bei jedem Feld geändert oder umgekehrt werden, um eine Verschlechterung der vertikalen Auflösung eines Standbildes durch die Feldinterpolation zu vermeiden. Weiterhin kann das Frequenzband der Farbdifferenzsignale auf den vertikalen Austastabschnitt des Videosignales expandiert werden. In solch einem Fall kann eine Fernsehbildröhre mit einem horizontal erweiterten Bildschirm mit einem Seitenverhältnis von 16:9 beispielsweise wie in Fig. 1B gezeigt geschaffen werden.
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen Videorecorder wird nun genauer bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 beschrieben, die den Aufzeichnungs- bzw. den Wiedergabeabschnitt davon zeigen. Es ist ersichtlich, daß in Fig. 2 ein Luminanzsignal Y und ein Farbträgersignal C beispielsweise von einer Kannera zu Eingängen 1 bzw. 2 gegeben werden. Das Luminanzsignal Y wird von dem Eingang 1 zu einer Verzögerungsschaltung 3 mit einer Verzögerungszeit gleich einem Feld gegeben. Das so verzögerte Luminanzsignal wird zu einem festen Kontakt 4a einer Umschaltschaltung 4 gegeben, wenn letztere den Kontakt 4a berührt, das verzögerte Luminanzsignal durch die Umschaltschaltung 4 zu einer Preemphasis-Schaltung 5 gegeben wird, in der der Hochfrequenzbereich in geeigneter Weise verstärkt wird. Das Preemphasis- Luminanzsignal wird zu einem FM-Modulator 6 gegeben, in dem es frequenzmoduliert wird, und wird dann zu einem Eingang eines Addierers 7 gegeben.
Das Träger-Chrominanzsignal C wird von dem Eingang 2 zu einer Verzögerungsschaltung 8 gegeben, die ebenfalls die Verzögerungszeit gleich einem Feld aufweist, so daß das Träger-Chrominanzsignal zeitlich mit dem Luminanzsignal von der Verzögerungsschaltung 3 zusammenfällt. Das verzögerte Chrominanzsignal wird von der Schaltung 8 zu einem festen Kontakt 9a einer Umschaltschaltung 9 gegeben, die, wenn sie auf ihrem Kontakt 9a liegt, das verzögerte Chrominanzsignal zu einer Niederfrequenz- Umsetzschaltung 10 gibt, in der das Chrominanzsignal zu einem Signal mit einer geeigneten niedrigen Frequenz, beispielsweise 688 KHz in dem Fall des NTSC-Systems frequenzumgesetzt wird. Das sich ergebende frequenzumgesetzte Chrominanzsignal wird zu einem weiteren Eingang des Addierers 7 gegeben, so daß das FM-Luminanzsignal von dem Modulator 6 und das niederfrequenzumgesetzte Träger-Chrominanzsignal von der Schaltung 10 in dem Addierer gemischt oder kombiniert werden. Das gemischte oder kombinierte Signal, das an dem Ausgang des Addierers 7 erhalten wird, wird durch einen Aufzeichnungsverstärker 11 zu einem Magnetkopf 12 beispielsweise eines Videorecorders zur Aufzeichnung durch den Kopf 12 in einem Kernabschnitt einer Schrägspur eines Magnetbands 13 gegeben. Das so auf dem Band 13 aufgezeichnete Signal entspricht einem Videosignal entsprechend dem Kernabschnitt des in Fig. 1A gezeigten Bildschirms und wird in herkömmlicher Weise aufgezeichnet.
Das Träger-Chrominanzsignal C, das zu dem Eingang 2 gegeben wird, wird weiterhin von einem Decodierer 14 gegeben, in dem das Träger-Chrominanzsignal zur Schaffung von Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y decodiert werden, die zu festen Kontakten 15a bzw. 15b einer Umschaltschaltung 15 gegeben werden. Die Umschaltschaltung 15 ist abwechselnd in Kontakt mit ihren Kontakten 15a und 15b, beispielsweise wird die Umschaltschaltung 15 bei jeder horizontalen Zeilenperiode umgeschaltet, um wechselweise das Farbdifferenzsignal R-Y und B-Y zu einer Zeitbasis- Kompressionsschaltung 16 weiterzugeben. Somit werden die Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y bei jeder horizontalen Periode in einer zeilensequentiellen Weise durch die Schaltung 16 zeitkomprimiert, die für das zuvor beschriebene Beispiel ein Zeitkompressionsverhältnis von 0,33 aufweisen. Die sich ergebenden zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale werden von der Schaltung 16 zu einem weiteren festen Kontakt 4b der Umschaltschaltung 4 gegeben, so daß letztere zum Kontakt mit dem Kontakt 4b geschaltet ist und die zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y zu der Preemphasis-Schaltung 5 gegeben werden, in der deren Hochfrequenzbereich verstärkt wird, wie zuvor bezüglich des Luminanzsignales beschrieben wurde. Weiterhin werden die Preemphasis-Farbdifferenzsignale von der Schaltung 5 zu dem FM-Modulator 6 gegeben, und die sich ergebenden frequenzmodulierten Farbdifferenzsignale von dem Modulator 6 werden durch den Addierer 7 und den Aufzeichnungsverstärker 11 zu dem Kopf 12 zur Aufzeichnung durch letzteren auf dem Magnetband 13 gegeben. Die Umschaltschaltung 9 wird im Gleichtakt mit der Umschaltschaltung 4 betrieben, so daß, wenn die Umschaltschaltung 4 ihren Kontakt 4b berührt, die Umschaltschaltung 9 ihren Kontakt 9a löst und einen offenen Kontakt 9b zur Unterbrechung der Weitergabe des Farbträgersignales zu der Niedrigfrequenz-Umsetzschaltung 10 berührt.
Es ist ersichtlich, daß die verbundenen Umschaltschaltungen 4 und 9 in geeigneter Weise betrieben werden, so daß sie ihre jeweiligen festen Kontakte 4a und 9a während der Zeit in jedem Feld der Videosignale entsprechend dem Kernabschnitt (Kern) des Bildschirms berühren, und die Umschaltschaltungen 4 und 9 werden zur Berührung der jeweiligen festen Kontakte 4b und 9b während der Zeit in jedem Feld entsprechend den Seitenabschnitten (Seite) von dem Bildschirm umgeschaltet. Somit werden bei der Anwendung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 2 gezeigt ist, auf einen VTR, die frequenzmodulierten, zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale zu dem Magnetkopf 12 zur Aufzeichnung durch diesen an Endabschnitten der Schrägspuren auf dem Magnetband 13 während der Seiten in jedem Feld gegeben, die den Seitenabschnitten (Seite) des Bildschirms von Fig. 1A entsprechen.
Das so auf dem Magnetband 13 aufgezeichnete Signal wird durch die Schaltungsanordnung wiedergegeben, die in Fig. 3 gezeigt ist, und bei der das Ausgangssignal des Magnetkopfes 12, wenn er zur Wiedergabe des auf dem Band 13 aufgezeichneten Signales betrieben wird, zu einer Umschaltschaltung 17 gegeben, die in geeigneter Weise ihre festen Kontakte 17a und 17b während der Zeiten berührt, wenn der Kopf 12 Signale wiedergibt, die dem Kernabschnitt (Kern) bzw. den Seitenabschnitten (Seite) entsprechen. Wenn der Magnetkopf 12 ein aufgezeichnetes Signal entsprechend dem Kernabschnitt (Kern) abtastet, wird das Videosignal, das von dem Magnetband 13 durch den Magnetkopf 12 wiedergegeben wird, durch die Wechselschaltung 17, die in Kontakt mit ihrem Kontakt 17a steht, zu einem Hochpaßfilter 18 gegeben, durch den das FM-Luminanzsignal von diesem getrennt wird und zu einem Frequenz-Demodulator 20 gegeben wird. Das sich ergebende demodulierte Luminanzsignal wird von dem Demodulator 20 durch eine Deemphasis-Schaltung 21 zu einer Wechselschaltung 22 gegeben, die in geeigneter Weise gleichgetaktet mit der Wechselschaltung 17 zur abwechselnden Berührung fester Kontakte 22a und 22b betrieben wird. Wenn somit die Wechselschaltung 17 in Berührung mit ihrem festen Kontakt 17a zur Weitergabe des wiedergegebenen Videosignales entsprechend dem Kernabschnitt zu dem Hochpaßfilter 18 berührt, berührt die Wechselschaltung 22 in gleicher Weise ihren Kontakt 22a zur Weitergabe des Deemphasis-Luminanzsignals durch eine Verzögerungsschaltung 23 mit einer Verzögerungszeit von einem Feld zu einem Ausgang 24 für das Wiedergabe- Luminanzsignal.
Das Ausgangssignal des Magnetkopfes 12 in seinem Wiedergabemodus wird wie gezeigt ebenfalls zu einem Tiefpaßfilter 19 gegeben, durch den das niederfrequenzumgesetzte Farbträgersignal von dem Videosignal getrennt wird, das durch den Magnetkopf 12 während der Zeit entsprechend dem Kernabschnitt von jedem Feld wiedergegeben wird. Das niederfrequenzumgesetzte Chrominanzsignal, das an dem Ausgang des Tiefpaßfilters 19 erhalten wird, wird zu einer Frequenzumsetzschaltung 25 gegeben, in dem das wiedergegebene Farbträgersignal auf seine ursprüngliche Trägerfrequenz, beispielsweise 3,58 MHz in dem Fall des NTSC-Systems zurückumgesetzt wird. Das sich ergebende Farbträgersignal von der Frequenzumsetzschaltung 25 wird durch eine Verzögerungsschaltung 23a mit einer Verzögerungszeit gleich einem Feld zu einem Farbträgersignal-Ausgang 26 gegeben, so daß die Signale an den Ausgängen 24 und 26 das Luminanzsignal und das Träger-Chrominanzsignal für den Kernabschnitt des Bildschirms von Fig. 1A darstellen.
Andererseits ist während jeder Zeit, während der der Magnetkopf 12 einen Abschnitt des Magnetbandes 13 abtastet, auf dem ein Signal entsprechend den Seitenabschnitten (Seite) des Bildschirms von Fig. 1A ausgezeichnet ist, die Wechselschaltung 17 in Kontakt mit ihrem festen Kontakt 17b, so daß die zeitkomprimierten, frequenzmodulierten Farbdifferenzsignale, die dann durch den Kopf 12 wiedergegeben werden, zu dem Frequenzdemodulator 20 gegeben werden. Die sich ergebenden demodulierten, zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale werden durch die Deemphasis-Schaltung 21 zu der Wechselschaltung 22 gegeben, die aufgrund ihrer gleichgetakteten Umschaltung mit der Wechselschaltung 17 in Berührung mit ihrem Kontakt 22b ist und dadurch die zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale zu einer Wechselschaltung 27 mit festen Kontakten 27a und 27b gibt, die wechselweise mit der gleichen Umschaltrate wie die Wechselschaltung 15 in Fig. 2 in Eingriff kommen. Mit anderen Worten wird die Wechselschaltung 27 in geeigneter Weise beispielsweise bei jeder horizontalen oder Zeilenperiode umgeschaltet, so daß sie in Berührung mit den Kontakten 27a und 27b während der Intervalle ist, während der die zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale R-Y bzw. B-Y zu der Wechselschaltung 27 gegeben werden. Die Kontakte 27a und 27b sind wie gezeigt mit Zeitbasis-Expandierschaltungen 28 bzw. 29 verbunden, die somit zeitexpandierte Farbdifferenzsignale R-Y bzw. B-Y erzeugen. Diese Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y werden von Schaltungen 28 und 29 zu einem Codierer 30 gegeben, der daraus ein Breitband-Farbträgersignal erzeugt, das zu einem Ausgang 31 gegeben wird.
Die Beziehung zwischen einem ursprünglichen Videosignal, beispielsweise wie es von einer Standard-Videokamera bereitgestellt wird und in Fig. 4A gezeigt ist, und einem auf einem Magnetband gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeichneten Signal, das in Fig. 4B gezeigt ist, wird nun weiter beschrieben. Die Seitenabschnitte von jedem Feld des ursprünglichen Videosignales werden weggelassen, und das Luminanzsignal Y und das Farbträgersignal C werden von dem Videosignal des Kernabschnitts (Kern) von Fig. 4A gewonnen und sind frequenzmoduliert bzw. auf eine niedrige Frequenz umgesetzt, wie es in bekannter Weise zur Aufzeichnung des Abschnitts des Magnetbands entsprechend dem Kernabschnitt eines Feldes eines Bildes zu seiner Wiedergabe geschieht. Weiterhin wird das Farbträgersignal C von dem Kernabschnitt des ursprünglichen Signales wie in Fig. 4A gezeigt gewonnen und wird zur Aufzeichnung auf Abschnitten auf dem Magnetband entsprechend den Seitenabschnitten eines Feldes des wiedergegebenen Bildes wie durch C' in Fig. 4B gezeigt weitergegeben und zeitkomprimiert.
Es ist ersichtlich, daß in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben, wenn das Videosignal aufgezeichnet und/oder wiedergegeben wird, um ein horizontal erweitertes Seitenverhältnis für das entsprechende Anzeigebild zu schaffen, das zeitkomprimierte Farbträgersignal beispielsweise in der Form von Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y auf Abschnitten des Bandes aufgezeichnet und/oder wiedergegeben wird, die längs der Seite des Bandabschnittes sind, in denen das Videosignal für den Kernabschnitt des Bildes mit einem horizontal erweiterten Seitenverhältnis aufgezeichnet wird. Daher ist das Seitenverhältnis des Bildschirms horizontal erweitert und gleichzeitig wird das Frequenzband des Farbträgersignales erhöht oder verbessert.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Verzögerungsschaltungen beispielsweise in der Form von Feldspeichern zur Verzögerung des Signales des Kernabschnittes um ein Feld bezüglich des Signales der Seitenabschnitte verwendet, um die Taktungen des Luminanz- und Chrominanzsignals auszugleichen. Indessen kann ein entsprechender Ausgleich der Taktungen von solchen Signalen, wenn sie in einem Spiralabtastungs-VTR mit Drehköpfen aufgezeichnet und wiedergegeben werden, durch Verwendung von getrennten Köpfen für den Kernabschnitt und die Seitenabschnitte erreicht werden, die in verschiedenen Höhen, d.h. verschiedenen Positionen bezüglich der Richtung parallel zu der Drehachse der Drehköpfe vorgesehen werden. Weiterhin kann das Farbträgersignal in eine vertikale Austastperiode eingesetzt werden. Weiterhin, wenn ein Ausfall oder übermäßiges Rauschen in den Seitenabschnitten auftritt, kann das entsprechende Farbträgersignal durch das Farbträgersignal des Kernabschnitts ersetzt werden. Darüberhinaus kann ein Farb- Burstsignal entsprechend dem des Kernabschnitts in die Seitenabschnitte eingesetzt werden. Ein ID(Identifizierungs)-Signal kann an dem Beginn von jedem Seitenabschnitt zur Identifizierung von diesem eingefügt werden, und als Antwort auf dieses ID-Signal kann das Ausgangssignal des Luminanzsignal-Ausgangs 24 des VTRs zum Ausschluß einer solchen Seitenabschnittinformation stumm geschaltet werden.
Auch wenn die Erfindung in ihrer Anwendung auf Videobandrecorder (VTR) beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht darauf begrenzt ist und auf die Aufzeichnung von Videosignalen auf anderen Aufzeichnungsträgern, wie beispielsweise optischen Videoplatten und Magnetplatten für Standbilder (MAVICA, Warenzeichen) und dergleichen angewendet werden kann. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise in Video-Übertragungssystemen wie beispielsweise Kabelfernsehsystemen (CATV) und drahtlosen Rundfunksystemen verwendet werden, wobei in diesem Fall ein Farb-Hilfsträger entsprechend dem NTSC-System in das Intervall des Kernabschnitts eingesetzt werden kann.
Wenn weiterhin mehr Bedeutung auf die Erhöhung der Qualität des aufgezeichneten und wiedergegebenen oder sonstwie übertragenen Tonsignales und nicht auf die Erhöhung des Farbsignales des angezeigten Bildes gelegt wird, wird der Kernabschnitt wiederum zur herkömmlichen Aufzeichnung des Farb-Videosignales verwendet, und die Seitenabschnitte werden als Intervalle verwendet, in denen ein Impulscode-moduliertes (PCM) Audiosignal aufgezeichnet oder übertragen wird. Solch eine Aufzeichnung des Audiosignales in den Seitenabschnitten zur Erhöhung der Qualität des wiedergegebenen Tonsignales ist insbesondere im Fall von Videoplatten von Vorteil.
Da das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeichnete und wiedergegebene oder übertragene Signal durch einen Fernsehempfänger mit einem horizontal erweiterten Bildschirm mit dem Seitenverhältnis von 16:9 angezeigt werden soll, enthält das aufgezeichnete oder übertragene Signal wünschenswerterweise ein ID-Signal, das anzeigt, ob das an dem Fernsehempfänger ankommende Signal ein Seitenverhältnis von 4:3 oder 16:9 aufweist, worauf das Ablenkungssystem und/oder das Signalverarbeitungssystem des Fernsehempfängers automatisch als Antwort auf das erfaßte ID-Signal eingeschaltet wird, um sich auf das entsprechende Seitenverhältnis einzustellen.
Zusammenfassend ist anzumerken, daß gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn ein Videosignal aufgezeichnet oder übertragen wird, so daß es ein Seitenverhältnis unterschiedlich von dem Standard-Seitenverhältnis aufweist, das Farbträgersignal oder das Tonsignal zeitbasiskomprimiert werden, und in Intervallen entsprechend den ausgelassenen Seitenabschnitten angrenzend an einen Kernabschnitt von jedem Feld des Videosignales aufgezeichnet oder übertragen werden, das mit dem unterschiedlichen Seitenverhältnis angezeigt werden soll, wodurch der Bildschirm horizontal erweitert werden kann und das Frequenzband des Farbträgersignals oder des Audiosignals verbessert oder erhöht werden kann.
Auch wenn ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das genaue Ausführungsbeispiel beschränkt ist, und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen durch den Fachmann ausgeführt werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt ist.

Claims

1. Verfahren zur Aufzeichnung von Videosignalen, die aus einem Luminanz- und einem Chrominanzsignal bestehen und in aufeinanderfolgenden Feldern angeordnet sind, die jeweils einen Kernabschnitt entsprechend einem Kernbildbereich und Seitenabschnitte entsprechend Seitenbildbereichen angrenzend an den Kernbildbereich aufweisen, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

- Frequenzmodulation (6) des Luminanzsignales während des Kernabschnittes von jedem der Felder, Frequenzumsetzung der Chrominanzsignale auf ein niedrigeres Frequenzband während des Kernabschnittes von jedem der Felder, Addition (7) des frequenzmodulierten Luminanzsignales und des frequenzumgesetzten Chrominanzsignales zur Schaffung eines kombinierten Signales, und Aufzeichnung (11, 12) des kombinierten Signales während des Kernabschnittes von jedem der Felder;

- Decodierung (14) des Chrominanzsignales zu Farbdifferenzsignalen, Zeitkomprimierung (16) der Farbdifferenzsignale, Frequenzmodulation (6) der zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale und Aufzeichnung (12, 13) der frequenzmodulierten, zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale während der Seitenabschnitte von jedem der Felder.

2. Verfahren zur Wiedergabe von Signalen, die gemäß einem Verfahren nach Anspruch 1 aufgezeichnet sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Wiedergabe (12, 13) des aufgezeichneten kombinierten Signales und der frequenzmodulierten, zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale zur Schaffung eines Wiedergabesignales;

- Trennung (18, 19) des frequenzmodulierten Luminanzsignales und des frequenzumgesetzten Chrominanzsignales von dem kombinierten Signal und dem Wiedergabesignal, und Frequenz-Rückumsetzung (25) des abgetrennten frequenzumgesetzten Chrominanzsignales;

- Demodulation (20) des getrennten frequenzmodulierten Luminanzsignales während des Kernabschnittes von jedem Feld;

- Demodulation (20) des frequenzmodulierten zeitkomprimierten Farbdifferenzsignales, das das Wiedergabesignal während der Seitenabschnitte von jedem Feld darstellt;

- Zeitexpandierung (28, 29) des demodulierten zeitkomprimierten Farbdifferenzsignales und Codierung (30) der zeitexpandierten Farbdifferenzsignale zur Bildung des Chrominanzsignales während der Seitenabschnitte von jedem Feld.

3. Verfahren zur Übertragung von Signalen, die nach dem Verfahren von Anspruch 1 aufgezeichnet sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Übertragung des kombinierten Signales des frequenzmodulierten Luminanzsignales und des frequenzumgesetzten Chrominanzsignales während des Kernabschnittes des Videosignales in jedem der Felder; und

- Übertragung des frequenzmodulierten, zeitkomprimierten Farbdifferenzsignales während der Seitenabschnitte des Videosignales in jedem der Felder.

4. Vorrichtung zur Übertragung von Feldern von Videosignalen, die jeweils einen Kernabschnitt entsprechend einem Kernbildbereich und Seitenabschnitte entsprechend Seitenbildbereichen angrenzend an den Kernbildbereich aufweisen, wobei die Signale aus einem Luminanzsignal und einem Chrominanzsignal bestehen, gekennzeichnet durch:

- einem Luminanzsignal-Eingabeanschluß (1) zur Eingabe des Luminanzsignales;

- einem Chrominanzsignal-Eingabeanschluß (2) zur Eingabe des Chrominanzsignales;

- eine Frequenz-Modulationseinrichtung (6) zur Frequenzmodulation eines eingegebenen Signales, das an einem Anschluß von ihm eingegeben wurde;

- eine Frequenz-Umsetzeinrichtung (10) zur Umsetzung des Chrominanzsignales auf ein niedrigeres Frequenzband;

- eine Decodiereinrichtung (14), die mit dem Chrominanzsignal-Eingabeanschluß (2) zur Decodierung des Chrominanzsignales zu Farbdifferenzsignalen verbunden ist;

- eine Zeitkomprimiereinrichtung (16) zur Zeitkomprimierung der Farbdifferenzsignale;

- eine erste Schalteinrichtung (4) zur selektiven Weitergabe des Luminanzsignales und der zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale zu dem Eingang der Frequenz- Modulationseinrichtung;

- eine zweite Schalteinrichtung (9) zur Weitergabe des Chrominanzsignales, das durch den Chrominanzsignal-Eingabeanschluß aufgenommen wurde, zu der Frequenz- Umsetzeinrichtung (10); und

- eine Additionseinrichtung (7) zur Addition der Ausgangssignale der Frequenz- Modulationseinrichtung und der Frequenz-Umsetzeinrichtung, um daraus ein übertragenes Signal zu schaffen, wobei die erste und die zweite Schalteinrichtung so gesteuert werden, daß sie das Luminanzsignal bzw. das Chrominanzsignal während dem Kernabschnitt von jedem Feld des Videosignales wählen, und wobei die erste Schalteinrichtung so gesteuert wird, daß sie die zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale während der Seitenabschnitte von jedem Feld der Videosignale wählt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin aufweisend eine Verzögerungseinrichtung (3, 8) zur Verzögerung des Luminanzsignales und des Chrominanzsignales, wobei die Verzögerungseinrichtung (3, 8) zwischen dem Luminanzsignal-Eingabeanschluß (1) und der ersten Schalteinrichtung (4) und zwischen dem Chrominanzsignal-Eingabeanschluß (2) und der zweiten Schalteinrichtung (9) geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, weiterhin aufweisend eine Preemphasis-Einrichtung (5), die zwischen der ersten Schalteinrichtung (4) und der Frequenz-Modulationseinrichtung (6) geschaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, weiterhin aufweisend eine Kopfeinrichtung (12), die mit einem Ausgang der Additionseinrichtung (7) zur Aufzeichnung des übertragenen Signales auf einem Aufzeichnungsträger (13) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,

bei der die Kopfeinrichtung (12) zur Wiedergabe des übertragenen Signales von dem Aufzeichnungsträger (13) dient, und weiterhin aufweisend

eine Tiefpaß-Filtereinrichtung (19), die mit einem Ausgang der Kopfeinrichtung (12) zur Trennung des frequenzumgesetzten Chrominanzsignales von dem wiedergegebenen übertragenen Signal verbunden ist;

eine Frequenz-Rückumsetzeinrichtung (25) zur Rückumsetzung des abgetrennten frequenzumgesetzten Chrominanzsignales auf ein ursprüngliches Frequenzband;

einen ersten Chrominanzsignal-Ausgabeanschluß (26), der mit einem Ausgang der Frequenz-Rückumsetzeinrichtung (25) verbunden ist;

eine Hochpaß-Filtereinrichtung (18) zur Abtrennung des frequenzmodulierten Luminanzsignales von dem wiedergegebenen übertragenen Signal;

eine Demodulationseinrichtung (20), die mit der Hochpaß-Filtereinrichtung (18) zur Demodulation des Luminanzsignales verbunden ist, das durch die Hochpaß- Filtereinrichtung von dem wiedergegebenen übertragenen Signal abgetrennt ist;

eine dritte Schalteinrichtung (17) zur selektiven Weitergabe des wiedergegebenen übertragenen Signales von dem Ausgang der Kopfeinrichtung (12) zu der Hochpaß- Filtereinrichtung (18) und direkt zu der Demodulationseinrichtung (20);

einem Luminanzsignal-Ausgabeanschluß (24);

eine Zeitexpandiereinrichtung (28, 29);

eine vierte Schalteinrichtung (22) zur selektiven Weitergabe des Ausgangssignales von der Demodulationseinrichtung (20) zu dem Luminanzsignal-Ausgabeanschluß (24) und der Zeitexpandiereinrichtung (28, 29);

wobei die dritte und die vierte Schalteinrichtung (17, 22) so gesteuert werden, daß während des Kernabschnittes von jedem Feld der Videosignale die dritte und die vierte Schalteinrichtung (17, 22) die Hochpaß-Filtereinrichtung (18) bzw. den Luminanzsignal- Ausgabeanschluß (24) wählen und während der Seitenabschnitte von jedem Feld die dritte und die vierte Schalteinrichtung (17, 22) die Demodulationseinrichtung (20) und die Zeitexpandiereinrichtung (28, 29) wählen;

einen Breitband-Chrominanzsignal-Ausgabeanschluß (31); und

eine Codiereinrichtung (30), die zwischen der Zeitexpandiereinrichtung (28, 29) und dem Breitband-Chrominanzsignal-Ausgabeanschluß (31) zur Codierung von zeitexpandierten Farbdifferenzsignalen, die während der Seitenabschnitte von jedem Feld erhalten werden, und zur Wiederherstellung des Chrominanzsignales aus diesen geschaltet ist.