DE4016397A1 - Videorecorder mit verbesserter farbaufzeichnung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Videorecorder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Videorecorder ist als sogenannter HiFi-VHS oder HiFi-S-VHS-Videorecorder mit einer hochwertigen Aufzeichnung der Tonsignale in HiFi- Qualität bekannt. Ein derartiger Videorecorder hat eine er­ höhte Bandbreite des aufgezeichneten Leuchtdichtesignals von etwa 5 bis 5,6 MHz und eine Aufzeichnung der Tonsignale in HiFi-Qualität. Die Farbsignale indessen werden unterhalb des Frequenzspektrums des mit dem Leuchtdichtesignal modulierten Bildträgers mit einem in der Frequenz herabgesetzten Farbträ­ ger, auch "color under" genannt, aufgezeichnet. Diese Art der Aufzeichnung ermöglicht nur eine Bandbreite der Farbsi­ gnale von etw 0,5 MHz. Die Farbwiedergabe ist daher hinsicht­ lich Schärfe und Störabstand im Vergleich mit dem Leuchtdich­ tesignal relativ unbefriedigend.

Bei der Aufzeichnung eines hochwertigen D2-MAC-Signals muß dieses Signal zunächst decodiert, neu in PAL kodiert und in der beschriebenen Weise aufgezeichnet werden. Bei dieser Art der Aufzeichnung gehen somit ebenfalls die Qualitätsmerkmale des D2-MAC-Signal steilweise wieder verloren. Optimal wäre auch hier eine simultane breitbandige Aufzeichnung der RGB-Signale, wie sie für die Bildwiedergabe letztlich benötigt werden. Eine derartige Aufzeichnung ist jedoch mit einem Videorecorder der beschriebenen Art ohne weiteres nicht mög­ lich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Videore­ corder so auszubilden, daß die RGB-Signale simultan mit ei­ ner für optimale Wiedergabe ausreichenden Bandbreite aufge­ zeichnet werden können.

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 Auftei­ lung einer Schrägspur mit einer Spurbreite von etwa 50 µm in zwei Spuren halber Spurbreite von etwa 25 µm ist hinsicht­ lich der Aufzeichnungsqualität und der Realisierbarkeit der entsprechenden Köpfe möglich. Eine derartige Aufzeichnung mit halber Spurbreite wird bei Videorecordern mit Langspielbetrieb, sogenannten "Longplay", mit gesonderten Köpfen bereits gemacht. Bei der Erfindung wird nun diese Mög­ lichkeit ausgenutzt, um entlang einer bisherigen Spur mit einer Breite von etwa 50 µm durch Halbierung der Spurbreite mit zwei Köpfen zwei voneinander unabhängige Signale mit vol­ ler Bandbreite aufzuzeichnen. Dabei wird die Tatsache ausge­ nutzt, daß für die Aufzeichnung des B-Signals eine geringere Bandbreite von etwa 3 MHz ausreicht. Das beruht darauf, daß für die Farbwiedergabe diese Bandbreite ohnehin ausreichend ist und bei der Bildung von Y aus RGB das B-Signal ohnehin nur mit 10% beteiligt ist. Der fehlende Frequenzbereich im B-Signal von etwa 3 bis 6 MHz kann daher bei der Bildung von Y ohne Qualitätsnachteile durch die entsprechenden Anteile aus den RG-Signalen ersetzt werden.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß z. B. ein D2-MAC-Signal mit voller Qualität aufgezeichnet werden kann und somit die besonderen Qualitätsmerkmale dieses Si­ gnales bei der Aufzeichnung nicht verloren gehen. Der Recor­ der kann ohne aufwendige Dekodier- und Matrixschaltungen un­ mittelbar an seinem Ausgang das RGB-Signal liefern, das für eine hochwertige Bildwiedergabe bevorzugt verwendet wird. Die erfindungsgemäße Lösung bedingt keine Erhöhung des Band­ verbrauches und auch keine Verkürzung der Spieldauer eines vorgegebenen Bandes. Durch die Aufzeichnung der RGB-Signale entfällt die Notwendigkeit, einen quadraturmodulierten Farb­ träger (color under) aufzuzeichnen. Der dafür an sich vorge­ sehene Frequenzbereich unterhalb des Frequenzbereiches des modulierten Bildträgers kann daher für die Aufzeichnung fre­ quenzmodulierter Tonträger für einen sogenannten HiFi-Ton ausgenutzt werden. Alternativ kann auch der Frequenzbereich des modulierten Bildträgers bis zu tiefen Frequenzen hin, also in den color under-Bereich hinein ausgedehnt werden, was eine weitere Erhöhung der Bandbreite des aufgezeichneten Y-Signals bewirkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an ei­ nem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 Frequenzspektren zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Aufzeichnung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Aufzeichnung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe und

Fig. 4 Frequenzspektren der Basisbandsignale R, G, B.

Gemäß Fig. 1 wird das R-Signal durch Frequenzmodulation ei­ nes Bildträgers mit einem Frequenzhub von 5,4 bis 7 MHz mit Köpfen K1a in geringer Spaltbreite von etwa 0,2 µm in der oberen Schicht S1 des Magnetbandes T aufgezeichnet. Die Köp­ fe K1a haben gegenüber bisherigen Köpfen mit einer Spurbrei­ te von 49 µm eine halbierte Spurbreite B/2 von 24,5 µm. Un­ terhalb des Frequenzspektrums des Bildträgers wird ein fre­ quenzmodulierter Tonträger T1 mit einer Frequenz von 0,8 MHz ±200 kHz aufgezeichnet. Die Hälfte der bei bisherigen Recordern geschriebenen Spur mit der Breite B bleibt also bei der Aufzeichnung des Signals R frei. Auf gleiche Weise wird das G-Signal mit Köpfen K1b mit der Spurbreite B/2 auf­ gezeichnet, und zwar in der beim R-Signal freigebliebenen Spurbreite B/2. Unterhalb des Frequenzspektrums des mit G mo­ dulierten Bildträgers wird ein Tonträger T2 mit einer Fre­ quenz von 0,4 MHz ±200 kHz aufgezeichnet. T1 enthält das Ton­ signal des rechten Kanals und T2 das Tonsignal des linken Kanals eines Stereosignals. Der Frequenzunterschied zwischen T1 und T2 hat den Zweck, eine frequenzselektive Trennung die­ ser Tonträger zu ermöglichen und eine hohe Übersprechdämp­ fung zu erzielen.

Gemäß Fig. 1c sind weitere Magnetköpfe K2 mit einer größeren Spaltbreite von 0,4 bis 0,45 µm vorgesehen. Diese bewirken durch die größere Spaltbreite eine Aufzeichnung in der tiefe­ ren Schicht S2 des Magnetbandes T. Mit den Köpfen K2 wird das B-Signal ebenfalls durch Frequenzmodulation eines Bild­ trägers aufgezeichnet, der einen statischen Frequenzhub von 3,5 bis 4,2 MHz hat und einen Frequenzbereich von etwa 1,2 bis 4,5 MHz einnimmt. Die Aufzeichnungsbandbreite des B-Si­ gnals beträgt dabei etwa 2,65 MHz. Eine Aufteilung der Köpfe K2 in zwei Köpfe halber Spurbreite B/2 ist nicht notwendig, wenn mit K2 nur das B-Signal aufgezeichnet wird. Die Köpfe K2 können jedoch wie die Köpfe K1 ebenfalls in zwei Köpfe halber Spurbreite aufgeteilt sein. Dann können in der tiefe­ ren Schicht S2 zusätzlich zu dem B-Signal im Frequenzbereich von 1,2 MHz bis 4,5 MHz noch weitere Signale z. B. in Form von zwei frequenzmodulierten Tonträgern und/oder eines Au­ dio-PCM-Signals mit DQPSK-Modulation aufgezeichnet werden. Die R, G-Signale werden mit einer Bandbreite von etwa 5,6 MHz und das B-Signal mit einer Bandbreite von 2,65 MHz aufge­ zeichnet.

In der Aufnahmeschaltung gemäß Fig. 2 gelangt das R-Signal mit dem Synchronsignal S über den Tiefpaß 1 mit einer Grenz­ frequenz von 5,6 MHz, die Sub-Preemphasisstufe 2, den Ampli­ tudenbegrenzer 3, den FM-Modulator 4 und den Aufnahmeverstär­ ker 5 auf die beiden Köpfe K1a mit je der halben Spurbreite B/2. Die beiden Köpfe K1a haben entgegengesetzte Azimutwin­ kel von +6° und -6°. Das Signal G+S gelangt über einen völ­ lig gleichwertigen Weg 1a, 2a, 3a, 4a, 5a auf die Köpfe K1b. Die Köpfe K1b sind gegenüber den Köpfen K1a auf der Kopftrommel räumlich so versetzt, daß sie gemäß Fig. 1b die andere Spur mit der Spurbreite B/2 schreiben, die von den Köpfen K1a mit dem Signal R nicht beschrieben wurden. Das Signal B+S ge­ langt über den Tiefpaß 6 mit einer Grenzfrequenz von 2,8 MHz, die Preemphasisstufe 7, den Amplitudenbegrenzer 8, den FM-Modulator 9 und den Verstärker 10 auf die Köpfe 2a. Diese Köpfe zeichnen das Signal B+S gemäß Fig. 1c auf der halben Spurbreite B/2 in der tieferen Magnetschicht S2 auf.

Ein Tonsignal NF1 gelangt über die Störunterdrückungsschal­ tung 11 in Form einer Dolby oder Highcom-Schaltung, die Preemphasisstufe 12, den Amplitudenbegrenzer 13, den FM-Modu­ lator 14 und den Tiefpaß 15 in Form des Tonträgers T1 auf die Addierstufe 16. Ein zweites Tonsignal NF2 gelangt über einen gleichen Weg als Tonträger T2 auf die Addierstufe 16. Die Summe T1+T2 vom Ausgang der Addierstufe 16 gelangt über den Verstärker 17 auf die Köpfe K2b, mit denen die Ton­ träger T1, T2 auf der von B nicht beschriebenen Spurbreite B/2 aufgezeichnet werden.

In Fig. 2 erfolgt also die Aufzeichnung der Tonträger T1, T2 entsprechend der Variante gemäß Fig. 1c und nicht gemäß Fig. 1a, b. Die Aufzeichnung der Signale mit K2a und K2b erfolgt jeweils mit einer Spurbreite von ca B/2=22 µm mit einem Zwi­ schenraum, einem sogenannten Rasen, von etwa 2,5 µm zwischen den Spuren. Durch diesen Rasen wird ein Übersprechen zwi­ schen den Signalen in den beiden nebeneinander liegenden Spu­ ren mit je B/2 vermieden. Die beiden Köpfe K2a für die bei­ den nebeneinanderliegenden Spuren halber Spurbreite haben einen Azimutwinkel von +30° und -30°.

In der Wiedergabeschaltung gemäß Fig. 3 gelangt das Signal gemäß Fig. 1a von den Köpfen K1a über den Kopfumschalter 18, die Laufzeitstufe 19, den Amplitudenbegrenzer 20, den FM-De­ modulator 21, den Tiefpaß 22 mit einer Grenzfrequenz von 6 MHz und die Deemphasisstufe 23 als Signal R auf die Klemme 24. Über einen identischen Weg 18a, 19a, 20a, 21a, 22a, 23a wird an der Klemme 24a das G-Signal gewonnen.

Die Köpfe K2a liefern gemäß Fig. 1c über den Kopfumschalter 25, die Laufzeitstufe 26, den Begrenzer 27, den FM-Demodula­ tor 28, den Tiefpaß 29 mit einer Grenzfrequenz von 2,7 MHz und die Deemphasisstufe 30 an der Klemme 31 wieder das B-Si­ gnal. An den Klemmen 24, 24a und 31 stehen also die RGB-Signale simultan zur Verfügung. Der Tonträger T1, der räum­ lich versetzt zu B mit den Köpfen K2b aufgezeichnet ist, ge­ langt über den Kopfumschalter 32, den Bandpaß 33 mit einem Durchlaßbereich von 1,4 MHz ±200 kHz, den Amplitudenbegren­ zer 34, den FM-Demodulator 35, die Deemphasisstufe 36 und die Störunterdrückungsschaltung 37 auf die Klemme 38, an der das Tonsignal NF1 zur Verfügung steht. Über den identischen Weg 33a, 34a, 35a, 36a, 37a wird an der Klemme 38a das Tonsignal NF2 gewonnen.

In Fig. 3 haben die RG-Signale die volle Bandbreite von etwa 5,6 MHz, während das B-Signal eine verringerte Bandbreite von etwa 2,8 MHz hat. Für den Farbkanal, z. B. die Gewinnung des modulierten Farbträgers aus RGB wird ohnehin nur die ge­ ringe Bandbreite von 2,8 MHz benötigt, so daß dafür die ge­ ringere Bandbreite von B keine Bedeutung hat. Bei der Bil­ dung von Y aus RGB hätte das Signal B jedoch nicht die an sich notwendige Bandbreite.

Fig. 4 zeigt die Frequenzspektren der Basisbandsignale R, G, B. R und G haben die volle Bandbreite von etwa 5,6 MHz. B hat nur die geringe Bandbreite von 2,8 MHz. Der fehlende Frequenzbereich von 2,8 MHz bis 5,6 MHz in B kann durch ent­ sprechende Signalanteile aus R und G ersetzt werden, z. B. aus dem Mittelwert von R und G. Dieses ist durch die Bezeich­ nung (a+b)/2 angedeutet. Bei der Rückgewinnung des breitband­ igen Y-Signals ergibt sich also durch die verringerte Band­ breite von B kein merkbarer Nachteil, weil B nach der Glei­ chung
Y=0,59G+0,3R+0,11B
ohnehin an Y nur mit 11% beteiligt ist.

Es ist auch möglich, gemäß Fig. 1a, b jeweils eine Spur mit der herkömlichen Breite B in drei Spuren mit je der Breite B/3 aufzuteilen und auch diese drei gleichwertigen paralle­ len Spuren mit je B/3 die drei Farbsignale RGB simultan mit voller Bandbreite von 5,6 MHz aufzuzeichnen.

Claims (8)

1. Videorecorder mit verbesserter Farbaufzeichnung, bei dem ein mit dem Bildsignal modulierter Bildträger mit Videoköpfen (K1) geringer Spaltbreite in einer oberen Magnetschicht (S1) und weitere Signale mit zweiten Magnetköpfen (K2) größerer Spaltbreite in einer tiefer liegenden Schicht (S2) in parallelen Spu­ ren des Magnetbandes (T) aufgezeichnet werden, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils ein Kopf (K1, K2) durch zwei Köpfe (K1a, b; K2a, b) halber Spurbreite ersetzt ist und die RGB-Signale simultan mit diesen Köpfen aufgezeichnet werden.

2. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das R-Signal und das G-Signal mit den ersten Köp­ fen (K1a, b) halber Spurbreite (B/2) in der oberen Schicht (S1) und das B-Signal den zweiten Köpfen (K2a, b) in der tieferen Schicht (S2) aufgezeichnet werden.

3. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe bei der Bildung des Leuchtsi­ gnals (Y) aus den RGB-Signalen der obere fehlende Frequenzbereich im B-Signal durch die entsprechenden Anteile aus den RG-Signalen ersetzt wird.

4. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden zusammengehörenden Köpfe hal­ ber Spurbreite durch einen Kombikopf gebildet sind.

5. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Köpfe (K1a, b; K2a, b) in Spurrichtung um die Länge von zwei aufgezeichneten Fernsehzeilen geometrisch gegeneinander versetzt sind.

6. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Köpfe (K1a, K1b) entgegengesetzt ge­ richtete Azimutwinkel aufweisen.

7. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den ersten Köpfen (K1a, b) in der oberen Schicht (S1) im Frequenzbereich unterhalb des modu­ lierten Bildträgers mit NF-Tonsignalen (NF1, NF2) fre­ quenzmodulierte Tonträger (T1, T2) aufgezeichnet wer­ den.

8. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Köpfe (K1a, b; K2a, b) halber Spurbreite (B/2) für Langzeitbetrieb mit halber Bandlängsgeschwindig­ keit vorgesehene Köpfe ausgenutzt sind.