DE4027388A1

DE4027388A1 - Videorecorder fuer ein fernsehsignal mit einem zusatzsignal

Info

Publication number: DE4027388A1
Application number: DE4027388A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dipl Ing Kluth; Horst Dipl Ing Wippermann
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-03-05
Also published as: EP0545980A1; JPH06500438A; KR930701894A; WO1992004802A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Videorecorder gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Für die kompatible Einführung eines 16 : 9-Breitbildformates in bestehende Fernsehstandards (z. B. PAL, SECAM, NTSC) mit dem Format 4 : 3 wird das sogenannte "Letterbox"- Verfahren angewendet. Zur Darstellung eines 16 : 9 Bildes auf einem 4 : 3- Empfänger werden nur 431 Zeilen dargestellt, während die restlichen 144 aktiven Zeilen als schwarze Streifen mit je 72 Zeilen am oberen und unteren Bildrand erscheinen.

Für die Darstellung einen hochwertigen 16 : 9 Bildes ist es bekannt, während der 144 Zeilen Zusatzsignale zu übertragen. Damit diese Signale im 4 : 3 Empfänger nicht sichtbar werden, wird für die Zusatzsignale der Bereich zwischen dem Schwarz pegel und der halben Synchronimpulshöhe, der sogenannte Ul traschwarzbereich ausgenutzt.

Bei der Aufzeichnung eines derartigen Signals mit Zusatzsi gnalen mit einem üblichen VHS-Videorecorder gehen die Zusatz signale verloren, weil der Recorder für die Aufzeichnung ei nes derartigen Signals im Ultraschwarzbereich nicht geeignet ist. Andererseits wird aber das Zusatzsignal für die Wieder gabe eines echten 16 : 9 Bildes mit hoher Qualität entspre chend HDTV benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem üblichen Videorecorder neben der Aufzeichnung des üblichen Fernsehsi gnals für eine 4 : 3-Wiedergabe zusätzlich die Aufzeichnung der Zusatzsignale für 16 : 9-Wiedergabe mit hoher Signalquali tät zu ermöglichen.

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 Magnetschicht mit Köpfen größe rer Spaltbreite ist bei S-VHS-Recordern oder VHS-Recordern mit Verwendung eines S-VHS-Magnetbandes nur mit einer gerin geren Bandbreite von etwa 100 kHz bis 4,7 MHz möglich. Diese Bandbreite ist jedoch für das Zusatzsignal für 16 : 9-Bildwie dergabe ausreichend. Vorzugsweise erfolgt die Aufzeichnung des Zusatzsignals in Form eines mit dem Zusatzsignal quadra turmodulierten Trägers, insbesondere eines Farbträgers mit der PAL-Farbträgerfrequenz. Durch die Aufzeichnung des ei gentlichen 4 : 3 Signals einerseits und des Zusatzsignals ande rerseits in getrennten Tiefen des Magnetbandes wird eine ein wandfreie Trennung zwischen diesen Signalen erreicht. Bei der Wiedergabe ist also das FBAS-Signal von dem Zusatzsignal befreit, so daß durch das Zusatzsignal im Fernsehempfänger mit 4 : 3 Format keine Synchronisierprobleme auftreten können. Für einen Fernsehempfänger oder Monitor mit 16 : 9-Bildröhre wird das 4 : 3-Signal aus der oberen Magnetschicht mit dem Zu satzsignal aus der darunterliegenden, tieferen Magnetschicht kombiniert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Bei spielen für die Aufnahme und die Wiedergabe erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Aufnahme,

Fig. 2 im Prinzip die Aufzeichnung in zwei Magnetschichten und

Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe.

In der folgenden Beschreibung haben die verwendeten Symbole folgende Bedutung und Werte:

fH
= Zeilenfrequenz 15,625 kHz
f1	= Frequenz des modulierten PAL-Farbträgers 4,43361875 MHz
f2	= Frequenz des aufgezeichneten PAL-Farbträgers
f3	= Frequenz eines Mischträgers mit 550*fH=8,593750 MHz
f4	= Frequenz des mit Z modulierten, aufgezeichneten Trägers mit 4,16013125 MHz
F	= modulierter PAL-Farbträger mit f1
Fm	= in der Frequenz herabgesetzter, aufgezeichneter Farbträger mit f2
M	= Mischträger mit f3
T1	= Frequenzmodulierter Tonträger für L 1,4 MHz
T2	= Frequenzmodulierter Tonträger für R 1,8 MHz
T1m	= in der Frequenz herabgesetzter, aufgezeichneter Tonträger T1 mit 0,4 MHz
T2m	= in der Frequenz herabgesetzter, aufgezeichneter Tonträger T2 mit 0,8 MHz
Z	= Zusatzsignal für HDTV-Wiedergabe

Fig. 1 zeigt eine Schaltung für die Aufnahme für verschiede ne Betriebsarten, die im folgenden nacheinander erläutert werden.

Erste Betriebsart mit Aufzeichnung des Zusatzsignals

Alle dargestellten Schalter befinden sich in der ausgezogen dargestellten Stellung. Das FBAS-Signal an der Klemme 1 wird mit dem Kammfilter 2 in das Signal Y + Z und den modulierten Farbträger F aufgespalten. Y + Z gelangt über den Tiefpaß 3 mit einer Grenzfrequenz von 6 MHz auf die Austaststufe 4, die durch zeitliche Austastung und Auftastung das Signal in das reine Leuchtdichtesignal Y an der Klemme 5 ohne Z und das Zusatzsignal Z ohne Y trennt. Y steht an der Klemme 5 ohne Z für eine 4 : 3 Wiedergabe zur Verfügung. Y gelangt au ßerdem über den Schalter 6 auf den FM-Modulator 7, der am Ausgang einen mit Y frequenzmodulierten Bildträger gemäß dem S-VHS-System erzeugt. Der Bildträger gelangt über den Schal ter 51 an den Aufnahmeverstärker 8 und wird mit den Köpfen K1 in der oberen Magnetschicht S1 (Fig. 2) des Magnetbandes T aufgezeichnet.

Der Farbträger F gelangt über den Bandpaß 9 mit einem Durch laßbereich von 4,43 + 1,2 MHz auf den Umsetzer 10, der die Frequenz des Farbträgers von f1 auf f2 umsetzt. Der so in der Frequenz herabgesetzte Farbträger Fm, auch color under Träger genannt, gelangt ebenfalls auf den Verstärker 8 und wird im Frequenzmultiplex mit dem Bildträger mit K1 auf dem Magnetband T aufgezeichnet.

Das Zusatzsignal Z für eine 16 : 9-Wiedergabe, das in 2 · 72 Zei len während der sogenannten schwarzen Balken am Bildanfang und am Bildende übertragen wird, gelangt von der Austaststu fe 4 über den Amplitudenkompander 55 auf den Einseitenband- Amplitudenmodulator 10. Der Kompander 55 hat die Aufgabe, das auf ca. 0,15 Vss amplitudenbegrenzte Zusatzsignal Z für einen besseren Störabstand bei der Wiedergabe auf eine Ampli tude von 0,7 Vss anzuheben und bei der Wiedergabe auf den Ursprungswert zu reduzieren. In dem Modulator 10 wird das Zusatzsignal Z einem PAL-Farbträger in Quadraturmodulation aufmoduliert, der in dem Quarzoszillator 11 erzeugt wird. Dieser mit Z modulierte Träger TZ gelangt auf den Frequenzum setzer 12, dem außerdem ein Mischträger M mit der Frequenz f3 zugeführt wird. M wird aus den Zeilensynchronimpulsen am Ausgang der Synchronimpulsabtrennstufe 13 über den Umsetzer 14 erzeugt. Der Träger TZ am Ausgang des Umsetzers 12 ge langt über den Hochpaß 52 mit einer Grenzfrequenz von 1 MHz, den Schalter 15 und den Verstärker 16 auf die Köpfe K2, die TZ in einer tieferen Magnetschicht S2 (Fig. 2) des Magnetban des T aufzeichnen. Die Köpfe K2 haben gegenüber den Köpfen K1 größere Spaltbreite von ca. 0,4 m.

Zwei Stereo-Tonsignale L, R werden in dem FM-Modulator 17 zwei Trägern T1, T2 aufmoduliert. Diese Träger werden in dem Umsetzer 19 in Träger T1m, T2m mit den Frequenzen von 0,4 und 0,8 MHz umgesetzt, die über den Umschalter 54 und den Verstärker 16 ebenfalls auf die Köpfe K2 gelangen. T1m und T2m werden somit im Frequenzmultiplex unterhalb des Frequenz spektrums von TZ mit K2 aufgezeichnet.

Zweite Betriebsart mit Aufzeichnung des Zusatzsignal

Die Aufzeichnung des Leuchtdichtesignals Y und des Farbträ gers F bleiben unverändert. Der Schalter 53 befindet sich in der gestrichelten Stellung, so daß TZ nicht mehr in der Band breite begrenzt ist, sondern mit voller Bandbreite mit K2 aufgezeichnet wird. Die Schalter 51, 54, 56 befinden sich in der gestrichelten Stellung. T1, T2 werden jetzt nicht mit K2 aufgezeichnet, sondern gelangen ohne Frequenzumsetzung auf den Verstärker 8 und werden mit den Köpfen K1 aufgezeichnet.

Durch den geöffneten Schalter 51 ist das Notch-Filter 50 wirksam, das im modulierten Bildträger die Frequenzbereiche der Tonträger T1, T2 bei 1,4 und 1,8 MHz unterdrückt.

Dritte Betriebsart ohne Zusatzsignal

Der Schalter 6 befindet sich in der gestrichelten Stellung. Am Ausgang des Tiefpasses 3 steht nur das Leuchtdichtesignal Y ohne Z und wird in der beschriebenen Weise mit K1 aufge zeichnet. Die Austaststufe 4 ist dann nicht mehr erforder lich. Die Aufzeichnung von F bleibt wieder unverändert. Die Tonträger T1, T2 werden in der beschriebenen Weise mit den Köpfen K2 aufgezeichnet. Dies ist der Fall der üblichen VHS- Aufzeichnung mit HiFi-Ton.

Fig. 2 zeigt im Prinzip die Aufzeichnung in verschiedenen Magnetschichten. Die Köpfe K1 haben eine kleine Spaltbreite und bewirken eine Aufzeichnung nur in der oberen Magnet schicht S1 des Magnetbandes T. Die Köpfe K2 haben eine größe re Spaltbreite und bewirken dadurch eine Aufzeichnung auch in der tieferen Magnetschicht 22. Das in Richtung 20 trans portierte Magnetband T läuft also zunächst an K2 und an schließend an K1 vorbei. Bei der Aufzeichnung mit K1 wird die durch K2 auch in der oberen Magnetschicht S1 vorgenommene Aufzeichnung wieder gelöscht. In Fig. 2 sind somit Y+F nur in der Magnetschicht S1 und das Zusatzsignal Z nur in der tiefer liegenden Magnetschicht S2 aufgezeichnet.

In Fig. 3 gelangen in der beschriebenen zweiten Betriebsart die gemäß Fig. 1 aufgezeichneten, abgetasteten Signale auf den Wiedergabeverstärker 21, der auch die Umschaltung zwi schen den Köpfen K1 bewirkt. Der Farbträger F wird in dem Umsetzer 22 wieder von der Frequenz f2 auf f1 umgesetzt und gelangt über den Bandpaß 23 mit einem Durchlaßbereich von 4,43 ± 0,6 MHz auf die Klemme 24, wo er für die Wiedergabe in Originalfrequenzlage zur Verfügung steht. Der mit Y fre quenzmodulierte Bildträger gelangt auf den FM-Demodulator 25, der über den Tiefpaß 26 mit einer Grenzfrequenz von 6 MHz an der Klemme 28 das Leuchtdichtesignal Y für die Wieder gabe liefert. Das Signal Y an der Klemme 28 kann also für eine kompatible Wiedergabe in 4 : 3 Format verwendet werden. Die mit K1 aufgezeichneten Tonträger Tm werden in dem Umset zer 32 wieder in die Tonträger T1, T2 umgesetzt, die über den Umschalter 33 auf den FM-Demodulator 46 gelangen. Dieser liefert wieder die Stereo-Tonsignale L, R. Dem Umsetzer 32 wird dazu ein Mischträger von dem Frequenzumsetzer 34 zuge führt, der von dem Synchronsignal 5 gespeist wird. Die Köpfe K2 liefern über den Verstärker 35 und den Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz von 5 MHz den mit dem Zusatzsignal Z modulier ten Träger TZ, dessen Frequenz in dem Umsetzer 37 von f4 in f1 umgesetzt wird. Der Umsetzer 37 wird von dem Umsetzer 38 mit dem Mischträger M gesteuert. Der Umsetzer 38 ist von der Synchronimpulsabtrennstufe 40 mit den Zeilensynchronimpulsen S gesteuert. Der Träger TZ gelangt über den Tiefpaß 39 mit einer Grenzfrequenz von 4,7 MHz und den Kompander 30 auf die Klemme 31, wo das Zusatzsignal Z für eine 16 : 9-Wiedergabe zur Verfügung steht.

In der beschriebenen ersten Betriebsart ist der Schalter 33 in die gestrichelte Stellung umgelegt. Die Tonträger T1, T2 kommen jetzt von den Köpfen K2 und werden über den Bandpaß 45 mit einem Durchlaßbereich von 1,2-1,6 MHz dem FM-Demodu lator 46 zugeführt.

Die Addierstufe 41 bekommt den modulierten Farbträger F, das Leuchtdichtesignal Y ohne Z sowie die Zusatzsignale Z vom Ausgang des Companders 30. An der Klemme 42 steht somit das Signal FBAS+Z als Ausgang mit Zusatzsignal Z für Geräte mit 16 : 9-Wiedergabe zur Verfügung. Die Addierstufe 43 erhält nur den Farbträger F sowie Y ohne Z und liefert an der Klemme 44 das FBAS-Signal ohne Zusatzsignal Z für herkömmliche Geräte mit 4 : 3 Format. Dieses Signal ist somit in erwünschter Weise von dem ebenfalls aufgezeichneten Zusatzsignal Z befreit.

Claims

1. Videorecorder für ein Fernsehsignal mit einem Zusatzsi gnal, bei dem ein mit dem Leuchtdichtesignal modulier ter Bildträger und ein Farbträger mit ersten Magnetköp fen entlang Schrägspuren in einer ersten Magnetschicht (S1) des Magnetbandes (T) aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (Z) mit zweiten Magnetköpfen (K2) mit gegenüber den ersten Magnetköpfen (K1) größerer Spaltbreite in einer im Band (T) unter halb der ersten Magnetschicht (S1) liegenden zweiten Magnetschicht (S2) aufgezeichnet werden.

2. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsignale (Z) in Form eines quadraturmodulier ten Trägers aufgezeichnet werden.

3. Recorder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufnahme und/oder Wiedergabe die Frequenz des Trägers mit einem Mischträger (M) umgesetzt wird, der durch Frequenzvervielfachung der Zeilensynchronimpulse des Signals gewonnen ist.

4. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Magnetköpfe (K2) einen gegenüber den ersten Magnetköpfen (K1) größeren Azimutwinkel von ca. ± 30^o aufweisen.

5. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zweiten Magnetköpfen (K2) geschriebenen Spu ren eine solche Breite haben, daß ein Zwischenraum zwi schen diesen Spuren verbleibt.

6. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Tonsignalen (L, R) frequenzmodulierte Tonträger (T1, T2) mit den ersten Köpfen (K1) in der ersten Ma gnetschicht (S1) im Frequenzmultiplex mit dem Bildträ ger und dem Farbträger (F) aufgezeichnet werden.

7. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonträger (T1, T2) im Frequenzbereich eines an sich in der ersten Magnetschicht (S1) aufgezeichneten Farb trägers liegen und der Farbträger mit den zweiten Ma gnetköpfen (K2) in der zweiten Magnetschicht (S2) aufge zeichnet wird.

8. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufzeichnung der Zusatzsignale (Z) eine Com panderschaltung mit einer Amplitudenkompression bei der Aufnahme und einer Amplitudenexpansion bei der Wiederga be vorgesehen ist.

9. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den zweiten Magnetköpfen (K2) ein Kennsignal für das Vorhandensein aufgezeichneter Zusatzsignale aufge zeichnet wird.

10. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Betriebsart das Zusatzsignal (Z) und in der Frequenz umgesetzte, mit Tonsignalen frequenzmodu lierte Tonträger (T1m, T2m) im Frequenzmultiplex mit den zweiten Magnetköpfen (K2) und in einer zweiten Be triebsart das Zusatzsignal (Z) mit den zweiten Magnet köpfen (K2) und die mit Tonsignalen frequenzmodulierten Tonträger (T1, T2) im Frequenzmultiplex mit dem Bildträ ger und dem Farbträger mit den ersten Magnetköpfen (K1) aufgezeichnet werden.