DE2342884A1

DE2342884A1 - Verfahren und vorrichtung zum wiedergewinnen eines zusammengesetzten farbvideosignals

Info

Publication number: DE2342884A1
Application number: DE19732342884
Authority: DE
Inventors: Yves Charles Faroudja; Leonard Kowal
Original assignee: INTERNATIONAL VIDEO CORP
Current assignee: INTERNATIONAL VIDEO CORP
Priority date: 1972-08-25
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1974-03-07
Also published as: AU5961373A; GB1436877A; CA984050A; AU472113B2; JPS4960627A; US3820154A

Description

erfolgt. Eine Unterdrückungs- oder Verschachtelungstechnik verringert S30ichrons Verzerrung aus dem verschobenen Farbhilfsträger.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Videoaufzeichnungstechniken und insbesondere auf ein Verfahren und ein Gerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Farbvideosignals hoher Qualität unter Verwendung einer verbesserten "color under"-Technik.

Ein wiederkehrendes Problem bei Videobandgeräten (VBG) der unteren Preisklassen ist das Erfordernis, ein Farbvideospektrum mit voller Bandbreite aufzuzeichnen und wiederzugeben, insbesondere ein Spektrum unter Verwendung des PAL-Systems, bei welchem sich der Färb (Chroma bzw. Farbart) -Hilfsträger bei 4,43 MHz befindet. Die verhältnismäßig hohe Frequenz des Hilfsträgers (im Vergleich zu dem 3,58 MHz-NTSC-HiIfsträger) stellt nicht nur hohe Forderungen an den Hochfrequenzbereich des Videobandgeräts, sondern erzwingt typischerweise auch eine Verringerung des Hubs (oder der momentanen Frequenzabweichung) der Frequenzmodulation (FM) oder Impulsperiodendauer-Modulation (PIM) des Trägers, auf welchen die Vide ο information aufgebracht ist, um Moire-Verzerrung aus gespiegelten Seitenbändern zu verringern, die in dem Aufzeichnungs/Wiedergabe-Prozeß erzeugt wird und folglich den Rauschabstand verringert. Bei "In-Band"-S3'-stemen ("In-Band"-Aufzeichnung ist eine Aufzeichnung, bei welcher das gesamte FBAS-Signal den FM- oder PIM-Träger moduliert) besteht eine bekannte Lösung darin, daß die VBG-Schreibgeschwindigkeit vergrößert und höhere Trägerfrequenzen verwendet werden, wodurch folglich die mit dem Videobandgerät auzeichenbare Bandbreite vergrößert wird. Diese Lösung ist jedoch nicht akzeptabel, wenn innerhalb einer Gruppe von vorhandenen Videobandgeräten Format-Kompatibilität aufrechterhalten

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werden soll. Ein weiteres Problem bei solchen bekannten Lösungen ist eine höhe Empfindlichkeit gegenüber Zeitbasisfehlern in dem Farbart-Band.

Eine weitere bekannte Lösung ist die sog. "color under"-Technik, bei welcher der Farbhilfsträger und Seitenbänder zu einem Frequenzspektrum unterhalb des FM- oder PIM-Spektrums der Helligkeitsinformation verschoben (überlagert) werden (für "color under" wird im folgenden der Ausdruck "Farbhilfsträgerverechiebung" verwendet). Die verschobene Farbartinformation wird direkt auf dem Eand in einem nicht benutzten niedrigen Frequenzband aufgezeichnet und der FM- oder PIM-Träger mit höherer Frequenz dient als Vormagnetisierung für die Farbartinformation. Obwohl sich die Farbhilfsträgerverschiebungstechnik für nicht professionelle Zwecke oder geschlossene Systeme als geeignet erwiesen hat, haben die Systeme ein nicht in Phase gebrachtes Zusammengesetzes Videosignal bzw. BAS-Signal und sie haben eine zu begrenzte Bandbreite und eine unzulängliche Zeitbasisstabilität, um für . kritische Anwendungsfalle, wie etwa im Rundfunk, akzeptabel zu sein.

Obwohl der FM- oder PIM-Träger als Vormagnetisierung zu der Farbhilfsträgerverschiebungsinformation angesehen werden kann, ist es genauer, in Betracht zu ziehen, daß" der Bandbegrenzungsprozeß die Farbartinformation in eine Form von Phasenmodulation umwandelt. Wenn der verschobene Farbhilfsträger f und der FM- oder PIM-Träger f_ ist, so enthält das

S SO C

HF-Ausganssignal des Bandes das gespiegelte untere zweite Seitenband bei f_Λ - 2f welches zum Basisbandvideosignal

c ssc ^e

bei 2f demoduliert wird. Das praktisch sichtbare

S SC

Ergebnis ist ein synchrones Interferenzmuster. Bei bekannten Farbhilfsträgerverschiebungss^rs&emen ist versucht worden, dieses Problem durch Verringerung des Pegels des verschobenen Hilfsträgers zu überwinden, wodurch verringert wird.

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Dadurch wird jedoch eine Verschlechterung des Färbinformationsrauschabstandes verursacht.

Zusammenfassung der Erfindung

Das System nach der Erfindung gestattet zum ersten Mal in dem Rahmen einer Farbhilfsträgerverschiebungstechnik Anwendungen beim Rundfunk. Die beschriebene Erfindung wird in einer Ausführungsform in Verbindung mit einem Zeitbasiskorrektor verwendet und führt auf ein vollständig stabilisiertes Signal mit voller Bandbreite, welches Rundfunkerfordernisse erfüllt.

Der Vorteil einer solchen Lösung ist gegenüber bekannten "In-Bandⁿ- Aufzeichnungstechniken eine niedrige Empfindlichkeit gegenüber Zeitbasisfehlern. Bei PAL- oder NTSC-Auf^eichnung führen Zeitbasisfehler zu bemerkbaren Zeile-zuZeile- Farbtonverschiebungen. In dem Fall von PAL-Empfängern, die mit einer Glas-Verzögerungsleitung (PAL-DL) ausgerüstet sind, werden diese Farbtonverschiebungen durch periodische Farbentsättigung ersetzt, die insbesondere in den Rottenen sichtbar ist und als "dark lining" bezeichnet wird.

Diese Effekte sind äußerst unlinear und eine 3 bis 4 fache Verringerung der Hilfsträgerphasenänderungen gegenüber dem bekannten In-Band-Aufzeichnungsschema bewirkt eine beinahe vollständige Beseitigung des "dark lining".

Das Farbhilfsträgerverschiebungsschema führt eine derartige Verringerung folgendermaßen durch:

Bei dem In-Band-Aufzeichnungsprozeß ist die Dauer einer 4,43 MHz - Hilfsträgerperiode 225 ns. Deshalb wird ein unkorrigierter Zeitbasisfehler von 2o ns, beispielsweise, einen Fehler von 360 χ 20 = 32° in der Farbart-

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Phase verursachen.

Bei der vorliegenden Farbhilfsträgerverschiebungstechnik ist beispielsweise die Frequenz des auf dem Band aufgezeichneten Hilfsträgers 878,9 kHz. Derselbe Zeitbasisfehler von 20 ns vird folglich auf einen Fehler von 360 χ 20 _ go

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in der Hilfsträgerphase führen. Wenn die 878,9 kHz-Information durch Überlagerung auf 4,43 MHz transponiert wird, führt jede Phasenänderung der 878,9 kHz-Information zu einer identischen Änderung des 4,43MHz-HiIfsträgers. Es ist eine bekannte Eigenschaft von Überlagerungssystemen, daß sie Winkelbeziehungen bewähren.

Derselbe Zeitbasisfehler von 20 ns, welcher einen 32 und 4,43 MHz-Fehler in dem "In-Band"-Prozeß.verursacht, verursacht also nur einen 6°-Fehler in dem Farbhilfsträgerverschiebungsprozeß. Der "dark lining"-Effekt wird dann verschwinden, vrie wenn Zeitbasisfehler in einem "InSand"-Prozeß um den Faktor verringert worden wären.

Zur Verringerung der synchronen Interferenz, die durch die 2f -Komponente in dem wiedergegebenen Videosignal verursacht wird, stellt die Erfindung eine Technik entweder zum Unterdrücken des gespiegelten Seitenbandes oder, alternativ, zum Verschachteln des gespiegelten Seitenbandes bereit, um seine Sichtbarkeit zu verringern.

Damit an dem Videobanflgerätausgang ein breitbandiges Signal von hoher Qualität ^konstruiert wird, ist es wesentlich, daß die Verzögerungsdifferenz zwischen dem überlagerten "Farbhilfsträgerverschiebungs"-Farbartkanal und dem Helligkeitskanal minimiert vird. Obwohl hier und im folgenden auf "Farbartinformation" oder dgl. Bezug genommen wird, versteht es sich, daß diese Ausdrücke sämtliche Frequenzen oberhalb einer ausgewählten Frequenz einschließlich der hochfrequenten Helligkeitsinformation umfassen und daß der Ausdruck "Helligkeitskanal" oder dgl. sich auf sämtliche Frequenzkomponenten unterhalb der ausgewählten

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Frequenz bezieht, obwohl diese nicht die gesamte Hellig-

■ keitsinformation enthalten. Da die verschobene Farbart-Information weniger Zeitbasisfehlereffekten ausgesetzt ist (auf Grund ihrer niedrigeren Frequenz) als die Helligkeitsinformation, ist es notwendig, die Zeitbasisfehler wieder in das wiedergegebene "Farbhilfsträgerverschiebungs"-Farbartsignal einzuführen. Es hat sich gezeigt, daß das dadurch erreicht werden kann, daß die Horizontal-Synchronsignale als eine Bezugsgröße

■ verwendet werden und daß bewirkt wird, daß die wiedergegebne Farbartinformation den langfristigen (gröi3er als 4 Horizontalzeilen) Zeitbasisfehlern der Helligkeitssignale folgt. Die resultierende Zeitbasisdifferenz zwischen den Farbart- und Helligkeitskanälen liegt mitten innerhalb zulässiger Toleranzen für typische Bandtransportvorrichtungen von Videobandgeräten der unteren Preisklassen. Es versteht sich selbstverständlich, daß eine Bandtransportvorrichtung von minderer Qualität derart große kurzfristige Zeitbasisfehler einführen kann, daß die Zeitbasisdifferenz unzulässig gemacht wird.

Das resultierende, in Phase gebrachte FBAS-Signal hat sowohl ein für Farbtreue notwendiges stabiles Farbartspektrum als auch ein, zur Vermeidung von Kanteneffekten (bei steilen Amplitudenänderungen in dem Bild) notwendiges stabiles Hochfrequenzhelligkeitsspektrum. Im übrigen werden andere Nachteile von nicht in Phase gebrachten Farbs^stemen einschließlich Verzerrungen des Farbhilfsträger-Punktemusters vermieden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden impolgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein Blockdiagramm des Aufzeichnungsteils eines erfindungsgemäßen Systems mit Farbhilfsträgerverschiebung ("color under") und voller Bandbreite,

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Figur 2 ein Diagramm der Amplituden-Frequenz-Kennlinie der Niederfrequenz-Verstärkungsschaltung des Systems von Figur 1,

Figur 2 ein schematisches Frequenzdiagramm eines durch ein System der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Art erzeugten repräsentativen Spektrums,

Figur 4 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Wiedergabesystems nach der Erfindung,

Figur 5 ein Blockdiagramm des Zeitbasiskorrektors von Figur 4, und

Figur 6 ein Blockdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Wiedergabesystems nach der Erfindung.

Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm des Aufzeichnungsteils des erfindungsgemäßen Farbhilfsträgerverschiebungssystems mit voller Bandbreite. Das aufzuzeichnende zusammengesetzte Videosignal bzw. BAS-Signal wird einem Tiefpaßfilter 10 zugleitet, das eine Grenzfrequenz oberhalb der höchsten interessierenden Basisbandvideofrequenz hat. In einem PAL-Kolorsystem ist eine geeignete Grenzfrequenz beispielsweise 5 MHz. Das Ausgangssignal des Filters 10 wird einer Trennstufe 12 für Signale mit hohen und niedrigen Frequenzen zugeführt, welche das Basisbanairideospektrun in zwei Komponenten oberhalb und unterhalb einer Frequenz im Kennlinienknick unterteilt, welche beispielsweise gleich 3 MHz plus oder minus 200 kHz sein kann. Die Trennstufe 12 kann viele Formen annehmen, wie etwa Komplementärfilter, seine Kennwerte sollten jedoch eine sorgfältige Kontrolle der Phasen- und Amplitudenkennwerte der beiden Ausganssignale aufrechterhalten, so daß dann, wenn die beiden Ausganssignale unmittelbar anschließend

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wieder addiert würden, der k-Faktor vorzugsweise geringer als 1 % sein würde. Die Signale mit höheren Frequenzen (oberhalb von etx^a 3 MHz in diesem Beispiel), welche den Farbart (Färb-)-Hilfsträger und Seitenbänder und die Hochfrequenzhelligkeitsinformation einschließen, werden einer Mischstufe 14 zugeleitet, die imfolgenden noch näher erläutert ist. Die Signale mit den niedrigeren Frequenzen (unterhalb von etwa 3 MHz in diesem Beispiel), welche im wesentlichen die gesamte signifikante Helligkeitsinformation einschließen, werden einem herkömmlichen Modulator 16 zugeleitet, bei welchem .es sich beispielsweise um einen Frequenzmodulator oder um einen Impulsperiodenmodulator handeln kann.

Die dem Modulator 16 zugeführten Signale mit niedrigerer Frequenz werden wie bei·einer herkömmlichen Videoaufzeichnung verarbeitet. Das heißt die Basisbandvideosignale nehmen eine Frequenzmodulation oder eine Impulsperiodenmodulation eines Trägers vor, welcher typischerweise eine momentane Trägerfrequenz in der Größenordnung von mindestens 4-5 MHz und in diesem Beispiel eine Abweichung von ungefähr 5,2 - 6,8 MHz hat. Die exakten Trägerfrequenzen oder Einzelheiten des Modulators 16 sind nicht das Wesentliche der vorliegenden Erfindung; sie können zur Anpassung an besondere Aufzeichnungserfordernisse gemäß bekannten Lehren in der Videoaufzeichnungstechnik gewählt werden. Es genügt festzustellen, daß der Träger so gewählt werden muß, daß seine Frequenz für eine Augenblicks-Trägerabv/eichung ' oder -Hub (bei FH-j^odulation) groß genug ist, damit unterhalb der niedrigsten signifikanten Seitenbänder genügend Spektrum für das weiter unten beschriebene verschobene " color under " -Farbartspektrum übrigbleibt.

Ein Horizontalbezugssignal f_h, welches zu einem BAS-Eingangssignal aus einer äußeren Quelle, wie etwa in einem Fernsehstudio, frequenz- und phasenstarr ist, wird an einen Eingang eines Phasenkomparators 18 einer phasenstarren

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Schleife 20 angelegt. Der Zweck der Schleife besteht darin, ein stabiles Bezugssignal mit η-mal der Horizontalbezugsfrequenz zu schaffen, folglich wird das Ausgangssignal des Komparators 18, welches eine Regelgleichspannung ist, an einen spannungsgeregelten Oszillator 22 mit der Frequenz nf_h angelegt. Das Aus gangs signal,- des spannungsgeregslten Oszillators wird an den anderen Eingang der Mischstufe 14 und an einen durch η dividierenden Zähler 24 angelegt, der die Schleifenfrequenz f. zum Vergleich mit der Bezugsgröße f_ß im Komparator 18 liefert.

In einem PAL-Farbsystem, welches eine Horizontalfrequenz von 15 625 Hz hat, kann die Frequenz des spannungsgeregelten * Oszillators beispielsweise zu 5,3125 MHz gewählt werden , in welchem Fall der Zähler durch 340 dividiert (somit n= 340).

Das resultierende Ausgangssignal aus der Mischstufe 14, welches von Interesse ist, sind der Farbarthilfsträger und Seitenbänder ( umgekehrt ) , die auf die Frequenz nf^ "^f _sc eingemittet sind, wobei f die Farbarthilfsträgerfrequenz

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ist. In einem PAL-Farbsystem ist der Farbarthilfsträger auf 4,43 MHz, weshalb der Ausgang der Mischstufe 14 den Farbarthilfsträger nach (5,3125 - 4,4336 = 879*9 kHz) verschiebt. Ein Tiefpaßfilter beseitigt die Mischstufensummationsergebnisse (nf, + f _) und kann z. B. eine Grenzfrequenz von 3,2 MHz haben. Die gefilterte, verschobene Farbartinformation wird einer Niederfrequenzverstärkungsschaltung 28 zugeleitet, um den niedrigen Frequenzbereich des BandaufzeichnungsZ-wiedergabeprozesses zu kompensieren. Figur 2 zeigt ein- Diagramm der Kennlinie der Verstärkungsschaltung.

Eine HF-Additionsstufe 30 empfängt den modulierten Träger aus dem Modulator 16, der die Basishelligkeitsinformation und die frequenzverschobene, umgekehrte Seitenband-Farbartinformation trägt. Der modulierte Träger dient als eine Vormagnetisierung für die Farbartinformation, welche direkt aufzuzeichnen ist. Die addierten Spektren werden eisern herkömmlichen HF- Entzerrer 32 zugeleitet, von welchem aus sie einem die Videoaufzeichnungsköpfe steuernden

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Aufzeichnungstreiber (nicht dargestellt) zugeleitet werden.

Figur 3 zeigt ein schematisches Frequenzdiagramm eines repräsentativen Spektrums, welches durch ein mit Farbhilfsträgerverschiebung arbeitendes Aufzeichnungssystem, wie es in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, erzeugt wird. Der momentane Iräger, der durch die Helligkeitsinfonnation moduliert ist, ändert sich von 5,2 MHz (Synchronspitze) bis 6,8 MHz ( Weiß spitze) und erzeugt dabei kennzeichnende Seitenbänder von 2,3 MHz bis 9,8 MHz. Die direkt aufgezeichnete Farbartinformation ist auf 878,9 kHz eingemittet und hat (auf Grund von Überlagerung umgekehrte) Seitenbänder, die sich von 375 kHz bis 1875 kHz erstrecken, unterhalb der tiefsten Helligkeitsseitenbandauslenkung. Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Wiedergabesystems zum Wiedergeben eines gemäß der Lehre der Erfindung, wie sie in der Ausführungsform von Figur 1 dargestellt ist, aufgezeichneten BAS-Signals. Die Ausführungsformen in den Figuren 4 und sind für eine Anwendung in einem Rundfunkstudio oder für andere Anwendungsfälle, in welchen das Videobandgerät zu externen Bezugssysnchronsignalen frequenz- und phasenstarr ist, besonders geeignet.

Die vom Band abgenommenen HF-Signale aus dem nicht dargestellten Videokopfvorverstärker werden an einen Farbart-Kanal und'iSnenHelligkeitskanal 40 angelegt. Es wird zunächst der Helligkeitskanal 40 erläutert. Die Signale werden an ein Sperrfilter 44 angelegt, welches auf die verschobene Farbart-Hilfträgerfrequenz (878,9 kHz in dem Beispiel) eingemittet ist, um den wesentlichen Teil der Farbartinformation vor dem Anlegen an den Demodulator 46 zu entfernen. Der Demodulator 46, welcher von herkömmlicher Bauart ist und einen HF-Entzerrer, Begrenzer usw. aufweist, hat Kennwerte, die gemäß den Kennwerten des Modulators 16 von Figur 1 gewählt sind. Das Ausganssignal des Demodulators ist ein Basisbandvideosignal, welches die Helligkeitsinformation bildet und welches an einen Synchronsignalabtrenner

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und an eine Trimmverzögerungsleitung 50 angelegt wird, die so eingestellt ist, daß die Differenzzeitverzögerung zwischen dem Farbart-Kanal und dem Helligkeits-Kanal ein Minimum ist. Der letztgenannte Signalweg ist weiter unten beschrieben. Der Synchronsignalabtrenner 48 gibt die vom Band stammenden Horizontalsynchronimpulse an einen Eingang eines Phasenkomparators 51 in einer phasenstarren Schleife 52 ab. Die Schleife 52 gleicht der Schleife 20 von Figur 1. Die Bandbreite der Schleife 52 ist ungefähr 800 Hz, dem praktischen Maximum, z. B.; deshalb ist sie in der Lage, nur langfristigen Zeitbasisfehlern in dem wiedergegebenen Helligkeitssignal zu folgen. Die Bandbreite der Schleife von 800 Hz ist in der Praxis nahezu optimal, weil ein schnelleres Ansprechen zu demselben Art von unerwünschten Zeitbasisfehlern wie in "In-Band"-Systemen führen würde.

Umgekehrt würde ein langsameres Ansprechen der Schleife

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zu einem schlechten Zeitbasisdifferenz zwischen den Kanälen führen. Mit dem Ausdruck '5 langfristig" sind diejenigen Fehler gemeint, die nicht schneller als nach jeweils vier Horizontalzeilen erscheinen. Das Komparator- ' Gleichstromfehlersignal treibt einen spannungsgeregelten Oszillator 54, welcher auf η-mal der Nennhorizontalfrequenz (nf^), z. B. auf 5,3125 MHz , arbeitet. Das Ausgangssignal des spannungsgeregelten Oszillators 54 wird an ein Mischstufe- und -Bandpaßfilter 56, welches weiter unten beschrieben ist, und an einen durch η dividierenden Zähler angelegt, welcher durch die selbe Anzahl wie der Zähler dividiert ( 340 in diesem Beispiel). Das Ausgangssignal des Dividierers 58 wird dem anderen Eingang des Komparators zugeleitet und bildet außerdem an einem Farbzeitbasis-Korrektor 60 das hierin als "Farbarthorizontal"-Signal bezeichnete Signal. Das Farbarthorizontal—Signal ist dermaßen auf der Helligkeitskanalhorizontalfrequenz. vom Band, daß die Bandhorizontalfrequenz sich nicht so schnell ändert, daß sie die Schleifenbandbreite überschreitet.

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Der Farbart-Kanal 42 empfängt das HF-Signal an einem Tiefpaßfilter 63, welches eine Grenzfrequenz von beispielsweise 3,2 MHz hat, die von der Trägerfrequenz und dem Hub (deviation) des Modulators 16 von Figur 1 abhängig ist. Es ist beabsichtigt, daß das Ausgangssignal des Filters 63 im wesentlichen nur das verschobene Farbarthilfsträger- und Seitenband ist und daß die modulierte... Helligkeitsinformation herausgefiltert wird. Folglich werden die verschobenen Farbart- und Seitenbänder an ein Mischstufe- und Bandpaßfilter angelegt. Das interessierende Ausganssignal aus der Mischstufe ■ist das Farbartspektrum, welches auf nfv, - f-_„ eingemittet ist, wobei f . die verschobene Farbarthilfsträgerfrequenz ist Für nfu =5,3125 MHz und f__e = 878,9 kHz ist das resultierende

Xi SSC

Spektrum auf die ursprüngliche PAL-Farbhilfsträgerfrequenz von 4,43 MHz eingemittet. Das Bandpaßfilter im Biock 56 hat Eckfrequenzen von beispielsweise etwa 2,5 MHz und 5 MHz, um die PAL-Farbinformation durchzulassen.

Durch Verwendung des Frequenzausgangssignals des spannungsgeregelten Oszillators 54 in der Mischstufe 56 folgt das resultierende Farbartsignal den langfristigen Zeitbasisfehlern des Helligkeitssignals. Das bedeutet, daß sich das Farbartsignal langsam mit einer Rate verschiebt, welche nicht größer ist als Fehler von vier Horizontalzeilen. Folglich werden die langfristigen Phasenfehler des Helligkeits-Kanals bzw. des höheren Frequenzbandes, wie aufgezeichnet, in das Farbart-Signal eingeführt, so daß das Earbart-Signal dieselben langfristigen (größer als vier Horizontalzeilen, wie durch die Bandbreite der Schleife 52 bestimmt) Zeitbasisfehler hat, v/ie wenn es in einer herkömmlichen Weise auf dem modulisrten Träger aufgezeichnet worden wäre.

Die Farbartiriformation (der wiederhergestellte 4,43MHz -Hilfsträger und Seitenbänder mit langfristigen Zeitbasisfehlern identisch.mit dem Helligkeits-Kanal) wird in einer Additionsstufe 62 zu dem Helligkeits-Kanal addiert, welcher sowohl langfristige wie auch kurzfristige (schneller als vier Horizontalzeilen) Zeitbasisfehler hat. Das resultierende zusammengesetzte Signal

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aus dem Ausgang des Farbzeitbasis-Korrektors 60 hat einen Farbartanteil mit vollständig korrigierter Zeitbasis, aber einen Helligkeitsanteil mit teilweise unkorrigierter Zeitbasis. Der subjektive Eindruck durch den menschlichen Beobachter ist jedoch so, daß die kurzfristigen Helligkeitszeitbasisfehler nicht gesehen werden, sofern sie etwa 20 ns nicht überschreiten.

Die wiedergewonnenen verschobenen Farbartsignale aus dem Filter 63 werden außerdem an einen Frequenzrechteckumformer angelegt, v/elcher die begrenzende Wirkung des Bandes im wesentlichen dupliziert, um ein Signal mit derselben Frequenz, aber mit entgegengesetzter Phase zu den gespiegelten Färb- , artseitenbändern zweiter Ordnung zu erzeugen. Das unerwünschte 2f_o -Gleichlaufstörsignal bzw. Synchroninterferenzsignal

wird auf Grund seiner vorhersagbaren Amplituden- und Phasenkennwerte leicht unterdrückt, line Verzögerungsleitung sorgt für Schaltungsverzögerungen vor der Additionsstufe Eine Amplitudensteuereinheit 94 ist so eingestellt, daß sie die korrekte Amplitude des Synchroninterferenzunterdrückungssignals liefert, wenn es an die Additionsstufe 62 angelegt wird. Alternativ kann die verschobene Farbartfrequenz derart geändert werden, daß ein Verschachteln (interlace) des die Synchroninterferenz erzeugenden gespiegelten Seitenbandes hervorgerufen wird. Die Frequenz wird so gewählt, daß sich für die Sichtbarkeit der Gleichlaufstörung bzw. Synchroninterferenz ein Minimum ergibt. Die Unterdrückungslösung wird jedoch bevorzugt, weil sie beim Schneiden von Kopien von Videobandgerät zu Videobandgerät zuverlässiger ist.

Die Einzelheiten des Farbzeitbasis-Korrektors 60 sind in Figur 5 dargestellt. Das Signal aus der Additionsstufe 62 wird an eine herkömmliche erste spannunsvariable Verzögerungsleitung 65 angelegt, die das Videosignal variabel verzögert, und zwar gemäß einem angelegten Gleichstromsignal aus einem Phasenkomparator 64, der die externen Horizontalbezugssignale mit dem "Farbart-Horizontal"-Signal vergleicht, um eine Grobkorrektur der Zeitbasis vorzunehmen. Da diese Korrektur

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Λ*

auf dem »Farbart-Horizontal"-Signal basiert, welches durch die Bandbreite der Schleife 52 begrenzt ist, berücksichtigt sie nicht die schnellen bzw. kurzfristigen Phasenfehler, die in dem Helligkeits-Kanal auftreten. Das Ausgangssignal der spannungsvariablen Verzögerungsleitung 65 wird an eine herkömmliche weitere spannungsvariable Verzögerungsleitung und an eine Farbsynchronsignal-Trennstufe 68 angelegt, die das Farbsynchronsignal abtrennt, so daß ein v/eiterer Phasenkomparator 70 zum Zweck einer Feinkorrektur der Zeitbasis das grobkorrigierte Farbsynchronsignal vom Band mit dem externen Bezugsfarbsynchronsignal vergleichen kann. Die kurzfristigen Helligkeitsphasenfehler werden wiederum nicht korrigiert, da das Farbsynchronsignal unter Verwendung der Schleife 52 aus dem Farbart-Kanal abgeleitet wird. Das Ergebnis ist ein in Phase gebrachtes FBAS-Signal, welches zwar eine volle Bandbreite, eine vollständig stabile Farbartinformation und eine vollständig stabile Hochfrequenzhelligkeitsinformation hat, jedoch mit kurzfristigen Helligkeitszeitbasisfehlern in der Helligkeitsinformation mit niedrigerer Frequenz versehen ist, die im wesentlichen Jedoch keine Auswirkung haben, wenn das Bild betrachtet wird, sofern diese Zeitbasisfehler etwa 20 ns nicht überschreiten.

Figur 6 zeigt ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Wiedergabesystems zum Wiedergeben eines BAS-Signals, welches gemäß der Erfindung, wie sie in der Ausführungsform von Figur 1 dargestellt ist, aufgezeichnet vrurde. In Figur werden einige demselben Elemente wie in Figur 3 verwendet und diese Elemente sind mit denselben Bezugszahlen bezeichnet: Sperrfilter 44, Demodulator 46, Synchronimpuls-Abtrenner 48, Trimverzögerungsleitung 50, Additionsstufe 62, Tiefpaßfilter 63, Rechteckumformer 90, Verzögerungsleitung 92 und Amplitudensteuereinheit 94. Für diese Elemente in Figur 5 gelten die selben exemplarischen Werte und Beschreibungen,

Der S^mchronsignalabtrenner 48 legt die Horizontalsynchronsignale vom Band an einen Phasenkomparator 70 einer phasenstarren

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Schleife 72 an, welche dieselbe Bandbreite wie die Schleife hat. Die Fehlergleichspannung des !Comparators steuert einen spannungsgeregelten Oszillator 7A-,welcher auf nominal ^nfh (Band) (ⁿ~"^{mal die} Bandhorizonalfrequenz oder 878,9 kHz, z. B., die verschobene Farbhilfsträgerfrequenz) arbeitet. Das Ausgangssignal des£spannungsgeregelten Oszillators wird im Block 76 durch η dividiert (z.B. durch 56) und an den anderen Eingang des !Comparators 70 angelegt.

Das Ausgangs signal aus dem Tiefpaßfilter 62 ist nf_h (^g^) minus einem Viertelhorizontalzeilen-Offset wegen der PAL-Farbsignalherleitung. Dieses Signal und das Ausgangssignal des spannungsgeregelten Oszillators 74 sind im wesentlichen auf demselben Frequenz und haben im wesentlichen dieselben Zeitbasisfehleri die beiden Signale befinden sich -e*wa miteinander im Gleichlauf, weil sie dieselbe Frequenz haben. Das Ausgangssignal des spannungsgereglten Oszillators 74 wird außerdem an eine erste Mischstufe angelegt, wo das Signal ^η%(Β_9η£) (ζ·Β. 878,9 kHz) mit dem f^-Signal aus einem Quarzoszillator 80 gemischt wird. Die Frequenz f^ ist so gewählt, daß ein auf die normale Farbarthilfsträger-Frequenz eingemittetes Spektrum an dem Ausgang einer weiteren Mischstufe 82 gebildet wird, wenn das Ausgangssignal der Mischstufe 78 mit dem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 63 gemischt wird. Wegen des Viertelzeilen-Offset des Signals aus dem Filter 63 ist die Frequenz f^ des Oszillators 80 nicht genau gleich der normalen Hilfsträgerfrequonz, sondern beispielsweise gleich 4,4375 MHz. Folglich ist das Ausgangssignal aus der Mischstufe 78 gleich ^nfJ₁ (Band) ^{+ f} 1 * ^d* **· n-mal die Bandhorizontalfrequenz (mit Zeitbasisfehlern) plus einer konstanten Frequenz·. Dieses Signal-wird mit dem Signal aus dem Filter 63 gemischt, welches dieselben Zeitbasisfehler hat; folglich ist das Ausgangssignal aus der Mischstufe 82 ein stabiler Farbart-Hilfsträger mit Seitenbändern bei der normalen Frequenz (4,43 MHz für ein PAL-System). Dieses konstante Farbartsignal wird

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anschließend in der Additionsstufe 62 zu der Helligkeitsinformation addiert, um ein in Phase gebrachtes Farbsignal mit voller Bandbreite zu schaffen. Wie bei der vorgehenden Ausführungsform hat das Helligkeitssignal einige Zeitbasisfehler; diese sind" jedoch durch das menschliche Auge kaum bemerkbar. Der Farbart-Anteil des sich ergebenden Bildes ist jedoch fehlerfrei und führt zu einem sehr zufriedenstellenden Farbbild.

Die Erfindung ist mit besonderer Bezugnahme auf das PAL-Farbfernsehsystem beschrieben worden und es wurde auf gewisse exemplarische Frequenzen für eine Verwendung in einem derartigen System Bezug genommen. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung gleichermaßen auch auf andere Farbfernsehs]rsteme anwendbar ist, wie etwa PAL-M, SECAM und NTSC, und daß die verschiedenen Filter, Mischstufen, Trägerfrequenzen usw. zur Anpassung an besondere Anwendungsfälle in Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen Lehre geändert werden können.

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Claims

12 Ρ6 D

Patentansprüche

Verfahren zum Wiedergewinnen eines zusammengesetzten Farbvideosignals aus einem abgespielten Videosignal, dessen Farbhilfsträger und Seitenbänder verschoben sind, dadurch gekennzeichnet daß in* einem ersten Kanal das verschobene Farbartspektrum ausgefiltert und die modulierte Trägerkomponente des abgespielten Videosignals demoduliert wird, daß in einem zweiten,- Kanal die modulierte Trägerkomponente des abgespielten Videosignals ausgefiltert wird, um das verschobene Farbartspekium zu gewinnen, daß ein Mischsignal erzeugt wird, welches Zeitbasisfehler des abgespielten Videosignals enthält, daß dieses · Mischsignal und das verschobene Farbartspektrum gemischt werden, um letzteres seiner ursprünglichen Frequenz zu überlagern, und daß die demodulieris Trägerkomponente und das überlagerte Farbartspektrum zu einem zusammengesetzten Farbvideosignal addiert werden, wodurch die demodulier-fe Trägerkomponente und das mit dieser addierte überlagerte Farbartspektrum im wesentlichen in Phase sind..

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t daß das Mischsignal derart erzeugt wird, daß es nur die langfristigen Zeitbasisfehler des abgespielten Videosignals enthält, wodurch die demodulierte Trägerkomponente und das mit dieser addierte überlagerte Farbartspektrum für langfristige Zeitbasisfehler im wesentlichen in Phase sind.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Kanal Einrichtungen zum Ausfiltern des verschobenen Farbartspektrums und zum Demodulieren der modulierten Trägerkomponente des abgespielten Videosignals

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vorgesehen sind, daß in dem zweiten Kanal eine Einrichtung zuni Ausfiltern der modulierten Trägerkomponente des abgespielten Videosignals vorgesehen ist, um das verschobene Farbartspektrum zu gewinnen, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines Mischsignals vorgesehen ist, welches Zeitbasisfehler des abgespielten Videosignals enthält, daß eine Einrichtung zum Mischen des Mischsignals und des verschobenen Farbartspektrums vorgesehen ist, um das verschobene Farbartspektrum seiner ursprünglichen Frequenz zu überlagern, und daß eine Einrichtung zum Addieren der demodulierten Trägerkomponente und des überlagerten Farbartspektrums vorgesehen ist, um ein zusammengesetztes Farbvideosignal zu schaffen, wodurch die demodulierte Trägerkomponente und das mit dieser addierte überlagerte Farbartspektrum im wesentlichen in Phase sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die demodulierte Trägerkomponente empfängt, um ein Horizontalsynchronsignal zu erzeugen, und daß ein Zeitbasiskorrektor vorgesehen ist, der Horizontalsjmchronbezugssignale und Farbsynchronbezugssignale sowie das Horizontalsynchronsignal und das zusammengesetzte Farbvideosignal empfängt, um Zeitbasisfehler in dem zusammengesetzten Farbvideosignal zu stabilisieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ,gekennzeichnet, daß das HorizontalSynchronsignal nur die langfristigen Zeitbasisfehler des abgespielten Videosignals hat, wodurch der Zeitbasiskorrektor nur die langfristigen Zeitbasisfehler in dem .zusammengesetzten Farbvideosignal stabilisiert.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zu Erzeugung eines Mischsignals eine phasenstarre Schleife enthält, die auf Grund ihrer Bandbreite nur langfristigen Zeitbasisfehlern in dem abgespielten Videosignal folgen kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ffekennzelehnet,

daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Mischsignals eine Synchronsignalabtrenneinrichtung enthält, die die demodulierte Trägerkomponente des abgespielten Videor signals empfänt, um das Hor-izontalsynchronsignal desselben der phasenstarren Schleife zuzuführen.

8.. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch pekennzolehnet, daß die phasenstarre Schleife mit einem Phasenkomparator zur Erzeugung einer Fehlergleichspannung in Abhängikeit von der Phasendifferenz zwischen dem Horizontalsynchronsignal und einem Rückkopplungsignal, mit einem spannungsgeregelten Oszillator, der ein Ausgangssignal mit einer Frequenz erzeugt, die ein Mehrfaches der Horizontals^mchronsignalfrequenz ist, und der eine von der Fehlergleichspannung abhängige Frequenz hat, wobei das Ausgangssignal als Mischsignal·'- genommen wird, und mit einem Frequenzteiler versehen ist, der das Ausgangssignal empfängt, um die Frequenz desselben bis auf die Horizontals^rnchronsignalsfrequenz zu unterteilen und lim das derart unterteilte-Ausgangssignal dem Phasenkomparator als das Rückkopplungssignal zuzuführen, wobei dieses Rückkopplungssignal als Horizontalsjmchronsignal genommen wird, welches nur die langfristigen Zeitbasisfehler des abgespielten Videosignals enthält.

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