Videorecorder mit verbesserter Farbaufzeichnung
Die Erfindung geht aus von einem Videorecorder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei dem D2-MAC-System werden jeweils in einer Zeile zeitse- guentiell das zeitkomprimierte Farbdifferenzsignal und das ebenfalls zeitkomprimierte Leuchtdichtesignal übertragen, wobei die beiden Farbdifferenzsignale in dieser Form zeilen- seσuentiell übertragen werden. Bei dieser Lösung sind Leucht¬ dichtesignal und Farbsignal oder die beiden Farbsignaie nie¬ mals gleichzeitig vorhanden. Dadurch wird ein Übersprechen für diese Signale vermieden. Da in jedem Zeitpunkt nur ein Signal übertragen wird, kann die volle Übertragungεbandbrei- te für jedes dieser Signale ausgenutzt werden. Durch eine derartige Signalübertragung ergeben sich somit ein geringes Übersprechen und eine hohe Bandbreite.
Bei der Aufzeichnung eines solchen Signals mit einem übli¬ chen VHS oder S-VHS-Videorecorder muß das in einem D2-MAC-De- coder gewonnene Signal in ein FBAS-Signal neu kodiert und in üblicher Weise aufgezeichnet werden. Durch diese Dekodierung und Neukodierung gehen die Oualitätsmerkmale des MAC-Signals hinsichtlich Übersprechen und Bandbreite teilweise wieder verloren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Videorecorder so auszubilden, daß er eine hochwertige Auf¬ zeichnung eines D2-MAC-Signal ermöglicht, ohne daß die Quali¬ tätsmerkmale eines solchen Signals durch die Aufzeichnung teilweise wieder verloren gehen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin¬ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung. Die Aufzeich¬ nung in der tiefer liegenden Schicht ist wegen der größeren Spaltbreite des Kopfes nur mit einer verringerten Bandbreite möglich. Eine Aufzeichnung des mit dem Leuchtdichtesignal modulierten Bildträgers wäre auf diese Weise nicht möglich. Die Farbsignale haben jedoch in der Regel gegenüber dem Leuchtdichtesignal eine geringere Bandbreite. Deshalb kann die Aufzeichnung in der tieferen Schicht mit verringerter Bandbreite vorteilhaft zur Aufzeichnung der Farbsignale her¬ angezogen werden. Die D2-MAC Farbdifferenzsignale können in der tieferen Schicht beinahe mit ihrer gesamten Bandbreite entsprechend der Norm von etwa 2,8 MHz aufgezeichnet werden. Die Möglichkeit der zusätzlichen Aufzeichnung eines Signaies verringerter Bandbreite in einer tiefer liegenden Magnet¬ schicht wird also bei der Erfindung für einen neuartigen An¬ wendungszweck genutzt.
Die erfindungsgemäße Aufzeichnung bringt mehrere Vorteile. Die Farbsignale brauchen nicht mehr in der oberen Schicht im Frequenzmultiplex zusammen mit dem Leuchtdichtesignal aufge¬ zeichnet zu werden. Dadurch ist es möglich, die Aufzeich¬ nungsbandbreite für das Leuchtdichtesignal zu erhöhen, indem das Frequenzspektrum des Bildträgers in den unteren Bereich unterhalb 1 MHz, der sonst von dem Farbträger eingenommen wurde, ausgedehnt wird. Auf diese Weise läßt sich für das
Leuchtdichtesignal eine Bandbreite von 5,6 MHz erreichen. Andererseits können auch die Farbsignale mit hoher Bandbrei¬ te aufgezeichnet werde. Die zweite Schicht, die eigens für die Farbsignale genutzt wird, wirkt ähnlich wie ein getrenn¬ tes Aufzeichnungsmedium oder eine getrennte Spur. Durch die Aufzeichnung von Leuchtdichtesignal und Farbsignalen in ge¬ trennten Schichten ergibt sich ein geringes, kaum feststell¬ bares Übersprechen zwischen diesen Signalen. Die Aufzeich¬ nung ist kompatibel mit bisherigen Recordern, da die bisheri¬ ge Aufzeichnung der Farbsignale mit einem in der Frequenz herabgesetzten Farbträger unterhalb des FrequenzSpektrums des Leuchtdichtesignals bestehenbleiben kann. Bei der Auf¬ zeichnung eine MAC-Signals bleiben die Qualitätsvorteile die¬ ses Signals hinsichtlich Übersprechen und Bandbreite voll erhalten. Die sequentielle Aufzeichnung bringt auch keinen Nachteil, weil bei einem MAC-Signal die beiden Farbdifferenz¬ signale ohnehin zeilensequentiell vorhanden sind.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungs- beispiel erläutert. Darin zeigen
Fig. 1 FrequenzSpektren für eine erste Art der
Aufzeichnung, Fig. 2 Frequenzspektren für eine zweite Ar der
Aufzeichnung, Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Aufnahme und Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe.
Die in den Figuren verwendeten Symbole haben dabei folgende Bedeutungen und folgende Werte.
fH = Zeilenfrequenz 15,625 kHz fl = PAL-Farbträgerfrequenz 4,43361875 MHz
£2 = 0,62695313 MHz Frequenz von Fm f3 = fl+40fH+l/8fH=5,0605718 MHz Mischfrequenz f6 = 2,203125 MHz Mischfrequenz für Tl
f7 = 2,40625 MHz Mischfrequenz für T2
Tl = freguenzmodulierter Tonträger für L mit 1,4 MHz±150 kHz T2 = frequenzmodulierter Tonträger für R mit 1,8 MHz±150 kHz T3 = aufgezeichneter Tonträger für L im 1. Halbbild mit
1,00625 MHz T4 = aufgezeichneter Tonträger für R im 1. Halbbild mit
0,60625 MHz T5 = aufgezeichneter Tonträger für L im 2. Halbbild mit
0,803125 MHz T6 = aufgezeichneter Tonträger für R im 2. Halbbild mit
0,4203125 MHz Fm = unterhalb des FrequenzSpektrums des Bildträgers aufge¬ zeichneter, in der Frequenz herabgesetzter Farbträger (color under)
Ft = in tieferer Schicht aufgezeichneter Farbträger £2 = £3-fl=40fH+l/8fH
Fig. la zeigt das Frequenzspektrum des mit dem Leuchtdichte¬ signal Y modulierten Bildträgers B mit einem statischen Fre¬ quenzhub von 5,4 - 7,0 MHz, das sich etwa von 1,2 - 10 MHz erstreckt. Unterhalb dieses FrequenzSpektrums liegt der modi¬ fizierte, in der Frequenz herabgesetzte Farbträger Fm. Die¬ ses Signalgemisch wird mit Magnetköpfen Kl mit einer gerin¬ gen Spaltbreite von etwa 0,2 μm in der oberen Schicht Sl des Magnetbandes T aufgezeichnet.
Fig. lb zeigt ein Signalgemisch aus einem mit einem Farbdif¬ ferenzsignal modulierten Farbträger Ft mit einem Frequenzhub von 3,5 - 4,2 MHz, dessen Bandbreite sich etwa von 1,8 - 4,5 MHz erstreckt. Der Farbträger Ft ist zeilensequentiell mit den beiden Farbdifferenzsignalen B-Y und R-Y frequenzmodu¬ liert. Bei den Frequenzen 1,4 MHz und 1,8 MHz liegen die bei¬ den mit Tonsignalen frequenzmodulierten Tonträger T1.T2. Das Signalgemisch gemäß Fig. lb wird mit Magnetköpfen K2 größe¬ rer Spaltbreite von etwa 0,4 bis 0,45 μm in der tieferen
Schicht S2 des Magnetbandes T aufgezeichnet. In der Praxis erfolgt zunächst die Aufzeichnung gemäß Fig. lb mit den Köp¬ fen K2. Kurz danach erfolgt die Aufzeichnung gemäß Fig. la mit den Köpfen Kl, bei der die mit K2 auch in der oberen Schicht Sl bereits vorhandene Aufzeichnung wieder gelöscht wird. Die Signale gemäß Fig. la und Fig. lb sind also räum¬ lich voneinander getrennt mit hoher Übersprechdämpfung in den beiden Schichten S1,S2 aufgezeichnet. Die beiden Magnet¬ köpfe K2 haben einen Azimutwinkel von ±36°.
Da die Farbdifferenzsignale durch den Farbträger Ft in der Schicht S2 aufgezeichnet sind, kann der Farbträger Fm in der Schicht Sl auch entfallen. Der von dem Bildträger B eingenom¬ mene Frequenzbereich kann dann zu tieferen Frequenzen bis etwa 0,1 MHz ausgedehnt werden, wie durch die gestrichelte Kurve 1 angedeutet ist. Wenn Ft und Fm beide aufgezeichnet werden, kann bei der Wiedergabe im Falle einer Störung von Ft stattdessen Fm demoduliert als Ersatzsignal dem Farbkanal zugeführt werden. Bei dieser Art der Aufzeichnung mit Ft ha¬ ben die aufgezeichneten Farbdifferenzsignale eine Bandbreite von etwa 2,15 MHz, was etwa 77 % der genormten Bandbreite eines D2-MAC-Senders entspricht und eine einwandfreie Farb¬ wiedergabe ermöglicht. Sowohl Y als auch die Farbdifferenzεi- gnale können beide in den getrennten Schichten S1,S2 je mit ihrer annähernd vollen Bandbreite aufgezeichnet werden (Y- Bandbreite etwa 89 %_5, 0 MHz an Stelle von 5,6 MHz).
Fig. 2 zeigt eine andere Variante der Aufzeichnung. In der Schicht Sl werden der modulierte Bildträger B wie in Fig. la aufgezeichnet. Der Farbträger Fm entfällt. Stattdessen werden vier Tonträger T3,T4,T5,T6 aufgezeichnet, und zwar jeweils während eines Teilbildes oder einer VHS-Schrägspur die beiden Tonträger T6,T5 und im nächsten Halbbild bzw. der nächsten Schrägspur die Farbträger T4,T3. Die Frequenzen der beiden Tonträger sind von Halbbild zu Halbbild bzw. von
Schrägspur zu Schrägspur zwischen verschiedenen Werten umge¬ schaltet. Das hat folgenden Zweck. Die an sich durch den Azi¬ mutwinkel der Köpfe bewirkte Übersprechdämpfung zwischen be¬ nachbarten Spuren ist bei Frequenzen unterhalb 1 MHz nur ge¬ ring, so daß ein unzulässiges Übersprechen zwischen den Ton¬ trägern benachbarter Spuren auftreten kann. Deshalb werden die Frequenzen der beiden für die Stereokanäle R,L aufge¬ zeichneten Tonträger von Halbbild zu Halbbild oder von Spur zu Spur umgeschaltet. Einer derartige Umschaltung ist näher beschrieben in der DE-OS 33 06 978. In der zweiten Schicht S2 ist daher die Aufzeichnung von Tonträgern nicht mehr not¬ wendig. Deshalb kann gemäß Fig. 2b der vom Farbträger Ft ein¬ genommene Frequenzbereich weiter nach unten bis etwa 1 MHz ausgedehnt werden, bei gleichem statischen Modulationsschub wie in Fig. lb. Bei dieser Art der Aufzeichnung kann eine Bandbreite für die FarbdifferenzSignale von etwa 2,8 MHz er¬ reicht werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird das Leuchtdichtesignal Y ge¬ mäß Fig. la oder Fig. 2a ohne das Synchronsignal aufgezeich¬ net. Das reine BA-Signal kann dann den gesamten Modularions- hub einnehmen. Dadurch wird der Nutzhub um etwa 30 % erhöht, was einen größeren Störabstand bewirkt;. Das Synchronsignal wird stattdessen zusammen mit den Farbdifferenzsignalen R-Y, B-Y mit dem Farbträger Ft aufgezeichnet. Gemäß einer anderen Weiterbildung werden die Farbdifferenzsignale bei der Aufnah¬ me in der Amplitude so geregelt, daß unabhängig von ihrer Amplitude stets der volle FM-Modulationshub von 3,5 - 4,2 MHz .ausgenutzt wird. Die Amplitude der Farbdifferenzsignaie wird dabei in der Regel erhöht und verfälscht. Zusätzlich wird ein Kennsignal übertragen, z.3. in Form eines Burst zu Beginn der Zeile, das diese Amplitudenerhöhung anzeigt. Bei der Wiedergabe wird mit diesem Kennsignal die bei kleinen Farbdifferenzsignalen zu große Amplitude wieder auf den ur¬ sprünglichen, richtigen Wert reduziert. Eine derartige Maß-
nähme zur besseren Ausnutzung der Übertragungskapazität bei kleine Signalen ist näher beschrieben in der DE-OS 33 33 071
Fig. 3 zeigt eine Schaltung für die Aufnahme für die beiden Varianten gemäß Fig. 1 und Fig. 2. Es wird zunächst die Auf¬ nahme gemäß Fig. 1 beschrieben. Bei dieser Art der Aufnahme befinden sich die beiden Umschalter 2,3 in der ausgezogen gezeichneten Stellung. Das FBAS-Signal wird in dem Separator 4 in das Leuchtdichtesignal Y und den modulierten Farbträger F aufgespalten. Y gelangt über die Sub-Deemphasisstufe 5, die Haupt-Deemphasisstufe 6, den Amplitudenbegrenzer 7 und den FM-Modulator 8 auf die lineare Addierstufe 9. Der Farb¬ träger F gelangt über den Bandpaß 10 mit einem Durchlaßbe¬ reich von 4,43 + 0,6 - 0,8 MHz auf den Umsetzer 11. In der Synchronabtrennstufe 12 werden die Zeilensynchronimpulse mit der Frequenz fH abgetrennt und in dem Umsetzer 13 auf die Mischfrequenz f3 umgesetzt, die über den Hochpaß 14 an den anderen Eingang des Umsetzers 11 gelangt. Am Ausgang des Um¬ setzers 11 steht der in der Frequenz herabgesetzte Farbträ¬ ger Fm, der über den Tiefpaß 15 und den Schalter 3 auf die Addierstufe 9 gelangt. Das Ausgangssignal der Addierstufe 9 gemäß Fig. la gelangt über die Verstärker 16,17 auf die bei¬ den Köpfe Kl mit der geringen Spaltbreite von 0,2 μ .
Die Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y gelangen über den Tiefpaß 18 mit einer Grenzfrequenz von etwa 2,15 MHz auf die Stufe
19, die eine Klemmung der Farbdifferenzsignale und wenn not¬ wendig eine Simultan/Sequentiell-Umwandlung bewirken. Am Aus¬ gang der Stufe 19 stehen zeilensequentiell die Farbdifferenz- Signale R-Y, B-Y. Diese gelangen über die Preemphasisstufe
20, den Amplitudenbegrenzer 21, den FM-Modulator 22 und den Verstärker 23 als Farbträger Ft zu den Köpfen K2 mit der grö¬ ßeren Spaltbreite von 0,4 bis 0,45 μm. Die Tonträger Tl, 2 können hierbei gemäß Fig. lb aufgezeichnet werden.
Bei der zweiten Art der Aufzeichnung gemäß Fig. 2 befinden sich die Schalter 2,3 in der gestrichelten Stellung. Das Leuchtdichtesignal Y wird über den Tiefpaß 24 mit einer Grenzfrequenz von 5,0 MHz zugeführt und in der gleichen Wei¬ se wie gemäß Fig. 1 verarbeitet. Der Farbkanalweg 10,11,15,3 wird jetzt nicht mit einem Farbträger gespeist. Der untere Eingang der Addierstufe 9 ist über den Schalter 3 geerdet. Die Farbaufzeichnung erfolgt jetzt nur in der beschriebenen Weise über den Weg 19 - 23 mit den Köpfen K2. Im nunmehr freien Frequenzbereich von 0 - 1 MHz werden jetzt mit den Köpfen Kl die vier FM-Tonträger T3,T4,T5,T6 in der beschrie¬ benen Weise aufgezeichnet. Dazu werden die beiden Tonträger T1.T2 dem Umsetzer 25 zugeführt, der die beschriebene Umset¬ zung von 1,4 MHz und 1,8 MHz auf die Tonträger T3 - T6 be¬ wirkt. Die so gewonnenen Tonträger T3 - T6 gelangen über die Bandfilter 26,27 additiv auf die Verstärker 16,17 und zwar in der Weise, daß die Tonträger T5 und T6 dem Verstärker 16 und damit dem oberen Kopf Kl und die Tonträger T3 und T4 dem Verstärker 17 und damit nur dem unteren Kopf Kl zugeführt werden. Diese Aufzeichnung der Tonträger ist nur möglich, wenn der Farbträger Fm nicht aufgezeichnet wird.
Fig. 4 zeigt die entsprechende Wiedergabeschaltung. Der vo Band T abgetastete Bildträger B gelangt über den zwischen den beiden Köpfen Kl spurweise umschalteten Umschalter 28, die zum Laufzeitausgleich dienende Stufe 29, den Amplituden¬ begrenzer 30 auf den FM-Demodulator 31. Dieser liefert das demodulierte Leuchtdichtesignal Y über den Tiefpaß 32, die Deemphasisstufe 33 und das Laufzeitgiied 34 an die Klemme 35, an der Y für die Bildwiedergabe zur Verfügung steh . Der Farbträger Fm gelangt über den Tiefpaß 36 auf den Umsetzer 37. Das Leuchtdichtesignal Y gelangt von der Klemme 35 auf die Synchronimpulsabtrennstufe 38, die Zeilensynchronimpulse mit der Frequenz fH an den Umsetzer 39 liefert. Der Mischträ¬ ger f3 gelangt über den Tiefpaß 40 an den anderen Eingang
des Umsetzers 37, der an seinem Ausgang wieder den Farbträ¬ ger mit der Frequenz fl liefert. Dieser gelangt über den Bandpaß 41, die Laufzeitstufe 42 und den Umschalter 43 in der voll ausgezogenen Stellung an die Klemme 44. In der Stu¬ fe 45 wird zusätzlich aus Y und F das FBAS-Signal erzeugt.
Der Farbträger Ft wird mit den Köpfen K2 von der tieferen Schicht S2 des Magnetbandes T abgetastet und gelangt über den zwischen den Köpfen K2 umschaltenden Umschalter 60, die zum Laufzeitausgleich dienende Laufzeitstufe 46, den Amplitu¬ denbegrenzer 47 auf den FM-Demodulator 48. Dieser liefert die beiden sequentiellen Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y, die über den Tiefpaß 49 und die Deemphasisstufe 50 auf die Schal¬ tung 51 gelangen. Die Schaltung 51 enthält unter anderem ei¬ ne Zeilenverzögerungsleitung und eine Matrix und wandelt die sequentiellen Farbdifferenzsignale wieder in simultane RGB- Signale, das Synchronsignal S und simultane Farbdifferenzsi¬ gnale um. Zu diesem Zweck wird der Stufe 51 zusätzlich das Leuchtdichtesignal Y von der Klemme 35 zugeführt.
Bei einer Aufzeichnung gemäß Fig. 2 ohne den Farbträger Fm ist der Schalter 43 in die gestrichelte Stellung umgelegt. Der Farbträger F an der Klemme 44 und das FBAS-Signal sind dann nicht vorhanden. Das vollständige Signal für die Wieder¬ gabe ist nach wie vor vorhanden, nämlich durch Y an der Klem¬ me 35 und durch die Ausgangssignale der Stufe 51. Bei dieser Art der Aufzeichnung sind die Tonträger T3 - T6 gemäß Fig. 2a aufgezeichnet. Diese Tonträger gelangen über den Tiefpaß 52 mit einer Grenzfrequenz von etwa 1,1 MHz an den Umsetzer 53, der von dem Umsetzer 54 mit den Mischfrequenzen f6,f7 gespeist wird und an seinen Ausgängen wieder die beiden Ton¬ träger T1,T2 mit 1,4 und 1,8 MHz liefert. Diese gelangen über den Bandpaß 55 auf den FM-Demodulator 56, der wieder die beiden Tonsignale NF1 und NF2 für L und R liefert.