專利名稱：改進了色度錄取的錄像機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是基于一種改進了色度記錄的錄像機，此時調(diào)制了亮度信號的圖像載波被用小縫隙寬度的第一磁頭錄在磁帶(T)的上層磁層(SI)上。這種錄像機稱之為VHS或S-VHS錄像機。
在錄像機中，亮度信號是通過對圖象信號載波進行調(diào)頻錄取的，其調(diào)頻范圍是1.3MHZ到6MHZ。當錄像時，用一個組合載波(混頻載波)將已調(diào)色度負載波變頻成為一個較低的頻率，變換后的色度副載波的頻率約為627KHZ，并被錄取在位于已調(diào)圖像載波頻譜以下的未占據(jù)的頻率區(qū)域內(nèi)。因為此未占據(jù)的頻率區(qū)域大約為1MHZ，所以以雙邊帶正交調(diào)制錄取的色度信號的最大帶寬約為0.5MHZ。
已知有一種改進的VHS系統(tǒng)(超VHS或S-VHS)，在該系統(tǒng)中，采用有薄磁層的磁帶和采用給圖象載波以較大的磁化電流，可使調(diào)頻范圍增加到5.4MHE到7.0MHE，并有較大的總頻譜帶寬。迄今為止，利用該系統(tǒng)，亮度信號Y的帶寬已從近似3MHE增加到5MHE，從而也提高了重放的清晰度和信號一噪聲比。
但是，因為考慮兼容性的緣故，所記錄的色度信號的帶寬仍維持不變，為記錄色度副載波而所能提供的在調(diào)頻的圖象載波頻譜以下的未占據(jù)的頻率范圍仍然只是約從0至1.2MHE。其缺點是色度信號的清晰度和信號一噪聲比，即圖象彩色復現(xiàn)離要求還差甚遠。
本發(fā)明的目的是用這種錄像機來改善所記錄的色度信號的帶寬及由此改善彩色復現(xiàn)的質(zhì)量，而無需擴大在已調(diào)圖象載波的頻譜以下的可用頻率區(qū)域。
為完成這一任務(wù)，本發(fā)明采用具有較大縫隙寬度的第二磁頭(K2)將已調(diào)色度副載波(Ff)錄在磁帶(T)的深層磁層(S2)中。在所附的從屬要求中則進一步描述了本發(fā)明的有利的改進。
本發(fā)明是基于以下考慮采用較大縫隙寬度的磁頭在深層磁層中進行記錄可以因其縫隙寬度較大而有一個相應(yīng)的較小的帶寬。但是，不可能在例如1至10MHZ的頻率范圍內(nèi)記錄已調(diào)制的圖象載波。然而，與亮度信號相反，可以在帶寬減少了的較深層的磁層中來記錄具有較小帶寬的色度信號。并且，此帶寬足以記錄PAL色度副載波，而其總帶寬符合PAL標準。在磁帶深層磁層中記錄具有較小帶寬的第二信號的可能性因而提供了一種新類型的應(yīng)用。將亮度信號和色度副載波分別記錄在磁帶的上下磁層中還帶來了其它一些優(yōu)點。色度副載波錄在具有稱之為所謂細篩的有間隔的磁道的深層中，則相鄰磁道間的交叉干擾可以因該間隔而減小得較低。此優(yōu)點使得不再需要用以往使用梳狀濾波器來對兩行進行延遲以消除交叉干擾及消除由此引起的對幾行平均造成的干擾。因而，采用不同于現(xiàn)行的在一磁層中頻率復用進行記錄而在不同的磁層中進行記錄可使在亮度信號和色度信號之間的交叉干擾減得最小。本發(fā)明原則上可用于所有的彩色電視標準，即PAL，SECAM，和NTSC制式。本發(fā)明的方法還兼用于迄今采用的對在亮度信號頻譜以下的一個頻率降低了的色度副載波進行記錄的方法。在深層磁層中的帶寬是以錄下具有全部色度帶寬的色度副載波以及兩個調(diào)頻的伴音載波。在現(xiàn)行的設(shè)備中所具有的用來錄取伴音載波的大縫隙寬度的磁頭可用于高質(zhì)量地錄取色度載波。當重放時，錄像機可一邊給出亮度信號又一邊給出色度副載波，各自具有全部帶寬并以小的交叉干擾分開輸出。這種也稱之為YC-放像的信號處理方法對諸如用S-VHS或ADTV的高質(zhì)量重放尤為有利。
下面結(jié)合


本發(fā)明的實施例。其中圖1a，1b是被錄制的信號頻譜;
圖2是用來錄制信號的電路框圖;
圖3是用來重放PAL彩色電視信號的電路框圖;
圖4，5說明在錄制色度副載波中的信號的變化;
圖6示出了可以獲取的信噪比曲線;
圖7示出了說明進一步改進的曲線。
圖中所用的符號的含意和數(shù)值如下fH＝15.625KHZ行頻。
f1＝4.43361875MHZ的PAL色度副載波頻率Ff2＝0.62695313MHZ頻率的Fmf3＝f1+40fH+1/8fH＝5.0605718MHZ組合頻率f4＝490.25×fH＝7.66015625MHZ組合頻率f5＝3.2265375MHZ＝Ft的頻率T1＝左聲道FM伴音載波，頻率為1.4MHZ±170KHZT2＝右聲道FM伴音載波，頻率為1.8MHZ±170KHZFt＝錄在深層磁層中的頻率為3.2265375MHZ的色度副載波Fm＝錄在圖象載波頻譜以下的頻率降低后的色度副載波(彩色下置)F＝已調(diào)制的PAL色度副載波對此，下式成立f4-f1＝f5f3-f1＝f2
在圖1中，采用調(diào)頻圖象載波B的形式的亮度信號Y用縫隙寬度為0.2微米的磁頭K1被錄在磁帶T的上層磁層S1上。該圖象載波B有一個5.4MHZ到7.0MHZ的靜態(tài)調(diào)制幅度和一個1.2到10MHZ的帶寬。另一方面，色度副載波Ft用具有0.4微米到0.45微米的大縫隙寬度的磁頭K2被錄在磁帶T的深層磁層S2上。上述錄制是用一些在磁道間的間隔(所謂細篩)及在兩個磁頭K2間+/-30度的方位角進行的。色度副載波Ft是用一個混頻載波F4從PAL色度載波中得到的。
立體聲的兩個伴音載波T1，T2，也用該第二磁頭K2被錄在深層磁層S2中。當錄制時，信號T1，T2，F(xiàn)t用磁頭K2首先被錄入到深層磁層S2中。緊接著，用磁頭K1再將圖象載波B錄在磁層S1中，并具有小的位移，因而已由K2錄在磁層S1中的記錄又被抹去。
此外，也可以用現(xiàn)行的方法將低于圖象載波B頻譜的頻率較低的色度副載波錄在磁層S1中，以使其能與現(xiàn)行的設(shè)備相兼用。于是色度信號可以被錄下兩次。色度副載波Fm可用作為在Ft色度副載波受干擾時的替代信號而被插入。Fm也能用于搜索方式以獲得彩色重放。再由深層S2得到的色度副載波Ft原則上也能用于彩色重放搜索模式，但在無進一步要求時不這樣做。其它伴音信號，例如，數(shù)字伴音信號也可以用一個NICAM載波代替調(diào)頻伴音載波T1，T2而被錄制。如果不進行附加的Fm錄取，則零到1MHZ的低頻范圍內(nèi)的亮度信號能被擴展從而增加了Y的可錄帶寬。色度副載波Ft近似從2.5到4.5MHZ內(nèi)擴展并且有大約+1.3MHZ的全彩色帶寬。一個類似錄取的SECAM色度副載波在第二磁層S2可能占據(jù)2.41MHZ到4.28MHZ的范圍。
在圖2中，分離級1將CVBS信號分裂成為亮度信號Y和色度副載波F.Y信號經(jīng)預(yù)校正級2，調(diào)頻器3和放大器4送至相加級5。相加級5的輸出端并聯(lián)到兩個磁頭K1。色度副載波F經(jīng)過一個傳輸范圍為4.43MHZ+0.6MHZ-0.8MHZ的帶通濾波器6送至變頻器7，變頻器7將頻率f1變換到f2。由此得到的色度副載波Fm也經(jīng)低通濾波器8送至相加級5。在同步分離級9中，頻率為fH的行同步脈沖被分離出，并在變頻器10中變換到頻率為f3的組合頻率，該組合頻率通過高通濾波器11被送至變頻器7的另一輸入端。眾所周知這種錄取類型也被稱之為“彩色下置”(Color under)。
色度副載波F經(jīng)傳輸頻率范圍為4.43MHZ+0.6MHZ-1.2MHZ的帶通濾波器12送至變頻器13，變頻器13另一方面經(jīng)由變頻器14和高通濾波器15接收來自同步分離級9的頻率為f4的組合載波。在變頻器13的輸出端得到色度副載波Ft，并經(jīng)傳輸頻率范圍為3.22MHZ+1.2MHZ-0.6MHZ的帶通濾波器16被送至相加級17，與兩個伴音載波T1，T2在該相加級17中相加。具有如圖16所示頻譜的和信號經(jīng)放大器18送至具有不同于K1的縫隙寬度的大縫隙寬度(約0.4至0.45微米)的兩個磁頭K2。
于是，用0.2微米的小縫隙寬度的磁頭K1將用Y亮度信號調(diào)制的圖象載波B及色度副載波Fm記錄在磁帶T的上磁層S1中。而磁頭K2則用來在下磁層S2中記錄色度副載波Ft及伴音載波T1和T2。
圖3示出了重放電路。由磁頭K1從磁帶T檢取的圖象載波B經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)19，延遲級50，去校正級21，調(diào)頻解調(diào)器22，低通濾波器23，去校正級24和轉(zhuǎn)換開關(guān)25被送至終端26，在該終端可獲得解調(diào)后的亮度信號Y。色度副載波Fm經(jīng)低通濾波器27變頻器28，帶通濾波器29，對兩行的延遲線30及轉(zhuǎn)換開關(guān)31被送至終端32，在該終端32又獲得了原來的PAL載波F。相加級33提供由Y和F形成的CVBS信號。行同步脈沖在同步脈沖分離級34中被分離出來并在變頻器35中變換成頻率為f3的組合載波，此組合載波f3經(jīng)高通濾波器36被送至變頻器28。這種用于“彩色下置”(Color under)工作的重放電路是已知的。
磁頭K2首先經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)37來提供如圖16所示的色度副載波Ft，為此，用一個傳輸頻率范圍為3.22MHZ+1.2MHZ-0.6MHZ帶寬的帶通濾波器38來求取Ft，然后將該色度副載波Ft送到變頻器39，變頻器39還加有經(jīng)由變頻器41和高通濾波器42引自同步脈沖分離級34的頻率f4的組合載波。在變頻器39的輸出端的色度副載波F經(jīng)傳輸頻率范圍為4.43MHZ+0.6MHZ-1.2MHZ的帶通濾波器40和延遲級46送至轉(zhuǎn)換開關(guān)31的第二輸入端。一旦開始將色度副載波Ft錄在圖16所示的深磁層S2時，由終端44的信號給出一個開關(guān)電壓43。這就使轉(zhuǎn)換開關(guān)31動作，從而將來自K2寬帶色度副載波Ft而不是來自磁頭K1的色度副載波Fm送至終端32。此外，終端44的開關(guān)電壓43使轉(zhuǎn)換開關(guān)25動作。這樣延遲級45被接通，并觸發(fā)一個Y信號對此后的寬帶副載波F實行延遲均衡。也可以從記錄的伴音載波T1，T2的附加調(diào)制中求取開關(guān)電壓43。例如，在T1中的22KHZ的調(diào)制表示色度副載波Ft被記錄在深磁層S2，從而轉(zhuǎn)換開關(guān)31必須為寬帶彩色重放而動作。然而，在第二伴音載波T2中的22KHZ調(diào)制則表示了一個寬帶SECAM色度副載波錄在磁層S2。級46用來進行延遲均衡(掃描時間)。
除了圖16中的Ft以外，也可用帶通濾波器47來提取所記錄的伴音載波T1，T2，并在終端48可向伴音通道提供伴音載波T1，T2。
在記錄和重放期間用來變換色度副載波頻率的組合載波是與行頻成某種關(guān)系，為此，最好采用所謂半行偏離以使組合載波頻率為一系列的半行頻率的倍數(shù)頻率。這對在信號通道中用另外的狀濾波器將亮度信號Y與色度副載波F相分離或相應(yīng)在其中一個信號通道中附帶抑制其它信號的殘留成份是特別有利的。最好采用所謂組合磁頭來構(gòu)成第一磁頭K1和第二磁頭K2。磁頭K1的間隔與磁頭K2的間隔必然幾何位置上相互偏離。這也意味著由此兩磁頭所提供的信號也互相有瞬時偏離。兩磁頭及其間隔的幾何結(jié)構(gòu)要設(shè)計得使在第一磁頭K1的信號和第二磁頭K2的信號之間有一個周密考慮的整數(shù)行周期的，例如兩行的時間偏離。因此，利用兩磁頭的適當?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)可以在重放時獲得在第一磁頭與第二磁頭的信號之間的所需的時間偏離。
在圖4，5中，用第二磁頭K2錄在深層磁層S2中的色度副載波Ft被轉(zhuǎn)到0.9至2.9MHZ的頻率范圍內(nèi)，其載頻為1.57MHZ。在此頻率范圍內(nèi)，錄制時的信號/噪聲比顯得最大。伴音載波T2以0.45MHZ錄音，同時，如圖4所示的伴音載波用第一磁頭K1以0.85MHZ的頻率錄在上層磁層S1上。其優(yōu)點是，一個可用于搜索模式的伴音載波不但可由第一磁頭K1而且也可由第二磁頭K2取得，而這在現(xiàn)有技術(shù)的VHS和S-VHS系統(tǒng)中是不可能的，因為在搜索模式時，當前還只有一個磁道才能被正確讀取，它可以是圖象磁道或是伴音磁道。然而，當被搜索模式圖象是必需時，搜索模式伴音被關(guān)閉。如果只是T1或T2被再現(xiàn)，則對搜索模式它是足夠的。
如圖5虛線所示，也可以將兩個伴音載波T1，T2記錄在Ft的頻譜區(qū)域以上，約在3至4MHZ的頻率范圍內(nèi)。因此，可消除在上層磁層中的伴音載波T1。采用這種方法，圖4中所示的調(diào)制后的圖象載波B的頻率范圍可以擴展到如用虛線51所示的低頻范圍內(nèi)。利用這種頻率范圍的擴展可以進一步改進圖象的清晰度及信號/噪聲比。
圖6示出了表示錄取色度副載波Ft時信號/噪聲比與頻率關(guān)系的一些曲線。曲線53表示再現(xiàn)時來自磁頭的噪聲信號，曲線53表示想要的信號。顯然，在由線段54所示的色度副載波Ft所占據(jù)的頻率范圍內(nèi)，可以獲得約30db的信號/噪聲比。然而，在3至4MHZ的范圍內(nèi)的稍低的信號/噪聲比對于錄取附加的調(diào)頻伴音載波還是足夠高的。
圖7示出了可進一步改進信號/噪聲比的改進型。如圖7a所示，同步脈沖S的幅度為0.3伏而圖象消隱(BA)信號的幅度為標準視頻信號幅度0.7伏。為用于錄象，現(xiàn)在同步脈沖S的幅度減至0.1伏而圖象消隱信號的幅度則相應(yīng)提高到0.9伏。因此，用均勻控制(等電平)的方法，可以使圖象消隱信號的幅度從0.7伏增加到0.9伏。這樣用于圖象消隱信號的掃描頻率可從1.6提高到2MHE，相應(yīng)使圖象消隱信號的掃描頻率增加了28%，并相應(yīng)提高了信號/噪聲比。當再現(xiàn)時，同步脈沖S的幅度再升到標準值0.3伏或同步上限與白電平峰值之間的最大幅值的30%。
此外，為在磁層S1錄B和在磁層S2錄T1T2Ft使用了磁道與磁道的所謂方位偏離。這種方位偏離用來使每對相鄰磁道之間的交叉干擾減得最小。在磁層S1錄B和在磁層S2錄T1，T2Ft可以采用或不采用在相鄰磁道之間的的隔(所謂細節(jié))來進行。
權(quán)利要求
1.改進了彩色錄像的錄像機，用具有小縫隙寬度的第一磁頭將調(diào)制了亮度信號的圖像載波記錄在磁帶(T)的上層磁層S1中，其特征在于用具有大縫隙寬度的第二磁頭K2將已調(diào)制的色度副載波(Ft)記錄在磁帶(T)的深層磁層(S2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于當錄像和/或重放時，用與行頻(fH)成一定關(guān)系的一個組合載波(混頻載波)對色度副載波(F)進行頻率變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的錄像機，色度副載波(Ft)與行頻成半行偏離的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的錄像機，其特征在于組合載波是用倍頻行同步脈沖獲得的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于在亮度信號(Y)和/或已調(diào)色度副載波(F)的通道中配置一個梳狀濾波器以在重放時用來相應(yīng)抑制兩個信號中的一個信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于色度副載波(Ft)的錄取是用現(xiàn)行的任何用于錄取調(diào)頻伴音載波(T1，T2)的磁頭K2進行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于色度副載波與調(diào)頻伴音載波(T1，T2)一起以頻率復用的方法錄取的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于用于第二磁頭(K2)的重放電路包含一個檢測器，該檢測器識別記錄在深層磁層(S2)中的色度副載波Ft并自動地將錄像機轉(zhuǎn)換到求取該色度副載波。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的錄像機，其特征在于利用特征信號來實行所述對色度副載波的識別，而特征信號是調(diào)制在一個附加記錄的調(diào)頻伴音載波上的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于較低頻率的色度副載波(Fm)是附加記錄在已調(diào)圖象載波(B)頻率以下的頻率范圍內(nèi)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于一個已調(diào)伴音載波是記錄在已調(diào)圖象載波(B)的頻譜以下而不是在一個較低頻率的色度副載波的頻率以下的頻率范圍內(nèi)的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的錄像機，其特征在于省卻色度副載波(Fm)并把由此騰出的頻率區(qū)域用于向低頻方向擴展圖象載波的帶寬。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的錄像機，其特征在于在重放時，當由深層磁層(S2)中檢出的色度副載波(Ft)受到干擾時，取自上磁層(S1)的色度副載波(Fm)用于信號重放。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于利用第二磁頭(K2)將磁道記錄在具有間隔(所謂細篩)的磁道的深層磁層(S2)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于第一磁頭(K1)和第二磁頭(K2)是用組合磁頭組成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于第一磁頭(K1)和第二磁頭(K2)有這樣一種幾何排列，使得由上述兩種磁頭所供給的信號之間互相瞬時偏離一個整數(shù)行周期。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的錄像機，其特征在于瞬時偏離等于兩行的持續(xù)時間。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于色度副載波(ft(ft)落在一個第二磁頭(K2)的信號/噪聲比為最大(圖5，6)的頻率范圍(1至3MHE)內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的錄像機，其特征在于已調(diào)調(diào)頻伴音載波(T2)被錄在由色度副載波(Ft)(圖5)所占據(jù)的頻率范圍以下的區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的錄像機，其特征在于用第二磁頭(K2)(圖5)將一已調(diào)調(diào)頻伴音載波(T1，T2)錄在已調(diào)色度副載波(Ft)的頻率范圍以上。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于用第一和第二磁頭(K1，K2)的記錄是用不同的方位角(6度，30度)進行的。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于第一調(diào)頻伴音載波(T1)是用第一磁頭(K1)錄取的，而第二調(diào)頻伴音載波(T2)是用第二磁頭(K2)錄取的。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的錄像機，其特征在于在所看的信號中的同步脈沖(S)的幅度是由一個標準值(0.3伏)減少到一個較低值(0.1伏)，然后又在重放時升到標準值。
全文摘要
S-VHS錄像機，對亮度信號的帶寬增加了約5.15MHE。然而，所錄下的色度信號的帶寬卻仍同前一樣只有±0.5MHE。本發(fā)明的任務(wù)是為了得到帶寬增加的彩色錄像并使彩色重放的信號/噪聲比增加及清晰度改善。將已調(diào)色度副載波(F)用大縫隙寬度的第二磁頭(K
文檔編號H04N5/782GK1056210SQ91102650
公開日1991年11月13日 申請日期1991年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月24日
發(fā)明者漢斯-約根·克魯斯 申請人:德國湯姆森-勃朗特有限公司