用於兼容地記錄或重放電視信號的方法

2023-05-29 22:33:01 2

專利名稱：用於兼容地記錄或重放電視信號的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於兼容地記錄或重放電視信號的方法。
以16∶9的寬屏格式傳輸、記錄和重放PAL圖像信號的技術目前正在開發之中，其標字為「PALplus」。在該開發過程中，與現存的PAL制式標準的兼容性是最優先考慮的問題。一種未來的PALplus傳輸的初始結果在柏林國際無線電展覽會(IFA 1991)和阿姆斯特丹的國際廣播大會(IBC 1992)上進行了演示。這項工作的狀態記錄在以下出版物中「PALplus-The European System for Wide-Screen Terres-trial TV(PALplus-寬屏地面電視的歐洲系統)」-IBC 92大會，(作者A.Ebner，R.Morcom，R.Ochs，U.Riemann，M.Silverberg，R.Storeg，F.Vreeswijk，D.Westerkamp)；和「PALplus in the Home(家庭中的PALplus)」IBC 92大會文集，(作者T.Klek，M.Silverberg，C.Schepers，D.Westerk-amp)。
在傳輸PALplus信號時，提供一個信號類型代碼，從而允許諸如指示圖像內容的來源(膠片或像機)及其運動。根據德國專利DE-A-4112712，傳輸這種代碼可以在諸如與電視圖像信號的第一或最後的掃描線的圖像信號半脫離的狀態下進行。根據德國專利DE-A-4111979，附加的PALplus信息(幫助信號)的部分解碼被提供來將PALplus信號記錄在諸如S-VHS記錄裝置上，以便使得這些附加信息被作為基帶信號記錄。根據德國專利DE-A-4114605，可以產生把在16∶9接收器上重放時已經進行了的部分解碼考慮在內的所記錄的PALplus信號的代碼。在同一申請人的德國專利DE-A-4108728中，介紹了一個拷貝(複製)記錄數器，它可以用於「大量的可以想像到的應用與實例，用來自適應性地自動控制和檢驗拷貝、編輯、記錄和重放功能。」與一種拷貝保護裝置結合在一起，對這種拷貝記數器的用處作了更為詳細的描述，該拷貝保護裝置可提供一個備份拷貝件。另外普遍參考的還有以下事實依賴於輸入信號的質量，視頻記錄裝置改變其記錄質量。
本發明的目的是要確定一種方法，用於在PALplus信號情況下，特別是記錄在S-VHS或Hi8記錄裝置上的PALplus信號情況下擴展使用代碼信息。這一目的由權利要求1所限定的方法所達到。
當PALplus信號被記錄在S-VHS或Hi8記錄裝置或數字記錄裝置上時，彩色信號只能以標準形式重現，這是因為用於記錄中的Colour-under(底色)技術具有使得彩色副載波與同步信號之間的相互關係不再正確重現的特性，因此所設想的重放過程不能再用於PALplus信號。這種用於減小交叉效應的重放過程稱為Colourplus(加色)(見R.Kays所著的「用於增強的PAL編碼與解碼的方法」，FKTG，第44年，1990年11月11日出版)，並且在重放設備中需要一個幀存儲器。
然而，當記錄在S-VHS或Hi8記錄裝置上的PALplus信號被重放期間，在PALplus接收器/解碼器中的這些幀存儲器的容量通常是可用的，並且可以便利地用來提高質量。由於底色(colour-under)過程導致彩色解析度被降低，因此需要對質量加以改進。例如，通過「銳化」(勻邊即使圖像輪廓鮮明或尖銳化)彩色信號來實現主觀上的改進。由於有幀存儲器，這種銳化也可以是二維或三維地進行。可以設計一種具有頻率提升性能的相應的濾波器，它可具有二維孔徑(aperture)(空間上的場中不同行的圖象元素的聯繫)或三維孔徑(空間和時間上的幀內的聯繫)。就這方面而言，每個分量(按照PAL解調的U，V分量)有一個場存儲器的原始存儲結構(見FKTG文獻)對二維孔徑很有幫助。
在進一步的應用中，成為可用的各場存儲器的容量也可用於對來自磁帶的受到抖動影響的信號的時基校正。
如果加色(Colour-Plus)過程沒有被啟動的話，為亮度分量提供的場存儲器也可用於其它目的。這個場存儲器同樣可以用於質量改進措施之中(時基校正，2-D銳化)。
由於時基校正和/或銳度改進措施對存儲器的要求小於可用的存儲容量，因此也可以實現對所有或部分信號分量Y.U.V的綜合質量改進。
因此，所有這些質量改進措施通常可以在重放所記錄的PALpl-us信號的過程中進行，並且其後可由一個擴展的信號類型代碼(代碼字)來啟動，該代碼指示先前所進行的記錄(以及由此而產生的附加PALplus信息的部分解碼)。
另一方面，也可設想依靠一個拷貝記數器來進行質量的改進，所述記數器對拷貝動作的產生進行編碼。然而，DE-A-4108728中所提出的方法沒有考慮到本發明中所要求的與現存的模擬S-VHS/Hi8標準的兼容性。
對所記錄的PALplus信號而言，產生的信號類型代碼用來攜帶附加信息，該信息向一個重放裝置，例如一個PALplus接收器，或一個進一步處理的裝置，例如一個第二視頻記錄器，指示出現了一個所記錄的PALplus信號，因此已發生部份解碼，即已將附加信息轉置到基帶。然後，在這一信息的基礎上，在重放裝置中解碼的信號的相應部分不再起作用，例如在DE-A-4114605中所述的那樣。之後，因為兼容的原因，這一擴展代碼必須不僅用於由天線或電纜所提供並且隨後被記錄的PALplus信號，而且要用於被重新記錄的PAL-plus信號，也就是說要能用於至少第二次產生的PALplus信號，以及用於通過諸如盒式磁帶進入市場的PALplus軟體(預先記錄的軟體)。
對於最後一種情況(預先記錄的軟體)而言，可以採用在記錄裝置中的PALplus信號(PALplus VCRs)準備好的擴展代碼來啟動能保證更好的拷貝保護的記錄鎖定。這種情況是因為如果試圖中斷拷貝保護上的信息，已被記錄並且部分解碼的PALplus信號就會在PAL-plus接收器中再次被部分解碼，從而導致相當大的圖像幹擾。
此外，從磁帶重放的信號的質量隨著產生的次數增多而變壞。最好給源自磁帶的信號的代碼提供相應的拷貝產生的信息。依賴於這一信息，可以在重放設備中採取質量改進措施[例如時基校正和/或改進銳度措施(勻邊、銳化)]。
原則上，按照本發明的方法用於採用S-VHS或Hi8視頻記錄裝置，兼容地記錄或重放包含用於16∶9顯示的附加圖象信號信息的電視信號，特別是PALplus電視信號，在該方法中，各電視信號包含一個關於這些電視信號的圖象類型的代碼，以及在該方法中
-該代碼被關於電視信號的拷貝產生和/或拷貝禁止的附加信息所擴展；-在記錄過程中，附加的圖像信號信息以部分解碼的形式被處理，並且代碼被相應地修改；-在重放過程中，代碼被估算，從而避免了視頻記錄裝置中對附加圖像信號信息所作的相應部分編碼以及在相應的16∶9圖象重放裝置中對額外圖象信號信息所作的相應部分解碼；-該附加信息以這樣的方式與代碼相組合，使得在電視信號帶有拷貝禁止的情況下，中斷向圖象重放裝置傳輸代碼會導致對圖象重放裝置中附加信息的部分解碼；-在圖象重放設備中所需的用來對沒有被相應地記錄的電視信號進行解碼的存儲裝置被用在重放相應記錄的電視信號的情況中，以增強圖象質量，特別是依賴於由擴展碼得到的拷貝產生的次數來使用。
本發明方法的進一步的發展從相應的從屬權利要求中可得到了解。
本發明的實施倒將參考附圖進行描述，其中

圖1示出了用於記錄PALplus信號的第一種現有方法；圖2示出了用於記錄PALplus信號的第二種現有方法；圖3示出了根據本發明記錄PALplus信號的方法；圖4示出了用於在預先記錄的PALplus軟體的情況下啟動拷貝保護的裝置；圖5示出了用於表徵記錄產生的裝置。
圖1和圖2示出了兩種記錄PALplus信號方法[取自《家庭中的PALplus》(PALplus in the Home)一文]。一個天線信號RF在調諧/解調電路11、21中被轉換為PALplus複合彩色信號。從這一信號，信號類型信息SI在信號類型檢測器14、24中得到，並且被饋送到S-VHS記錄S-VHS。
在圖1中，PALplus複合色信號在PALplus解碼器12中被解碼，結果的亮度信號Y被饋送到記錄電路S-VHS，色度信號U和V被饋送到PAL編碼器13。PAL編碼器產生色度信號C，並同樣將後者提供給記錄電路S-VHS。
在圖2中，PALplus複合彩色信號在Y/C分離器23中分解，結果的色度信號C被直接饋送到記錄電路S-VHS，而亮度信號CVBS/Y則由PALplus複合色信號驅動，與一個Y-輔助解碼器22的輸出信號組合後被饋送到記錄電路S-VHS。
兩種方法都基於在記錄之前被部分解碼的所傳輸的PALplus信號，也就是說，例如，附加信息在Y和C信號中的S-VHS記錄裝置上產生。在Y/C/SI輸出信號15、25中指明了它是所記錄的PALplus信號。
因此，適合於記錄PALplus信號的記錄裝置(PALplus VCR)不僅應該能夠處理經由天線/電纜接收的信號RF，並且能夠記錄來自另一PALplus VCR的信號，和能夠以通常的方式處理標準PAL信號。為此目的，需要檢測信號信息SI並且反過來記錄到磁帶上。這一記錄過程可以如《家庭中的PALplus》中所描述的那樣發生在同步磁軌之上。
圖3示出了在其兼容條件下，可以使用帶PALplus功能的S-VHS記錄裝置。除記錄與重放PALplus信號的功能之外，這樣一種記錄裝置也應該能與標準的PAL信號後向兼容。
在這種程度上，可以經由一個RF輸入300(天線或電纜)饋入PAL和PALplus信號，該信號接著經由調諧/解調器301初始轉換進入複合彩色級。複合彩色信號在位置302a通過第一切換開關302到信號檢測估算裝置303。切換開關302和第二切換開關307的開關位置是通過一個控制信號311確定的，該控制信號311是通過(手動)預先選擇RF-類型信號的記錄或經通過經由SCART插座312(沒有示出)饋入的信號來確定的。
處於複合彩色級的PAL或PALplus信號可以經由SCART插座312饋送到開關302，並在開關位置302b將這些信號傳至信號檢測/估算裝置303。信號檢測/估算裝置檢測PALplus編碼信號，例如，根據DE-A-4112712的23行中的一個代碼字。如果不存在這樣一個代碼字，信號就是標準的PAL信號，它經由電路303的第一輸出送至第三切換開關305的端子305a。
如果檢測到一個相應的代碼字，信號就是PALplus信號，它經由電路303的第二輸出饋送到部分解碼裝置304。部分解裝置將彩色載波頻率中的附加的PALplus信息變回到基帶(反調製)，並且為隨後的記錄準備信號。經部分解調後的信號被提供給開關305的終端305b。
信號檢測/估算裝置303以原始或擴展或更新的形式繼續提供檢測到的信號信息313(SI)，以便經由切換開關307的端子307a″將其饋送到記錄單元310。這一信號313或由其導出的信號被用來控制開關305，該開關305將PAL或PALplus信號提供給亮度/色度分離裝置306。Y/C分離裝置306隨後將Y信號送到開關端子307a。而將C信號送給開關端子307a′。
在以PALplus制式記錄載波調製電視或視頻記錄器信號情況下，記錄單元310經由開關307接收Y信號、C信號和信號信息或代碼字。然而，在以PAL制式記錄的情況下，代碼字不出現，並且，例如，在端子307a″處的邏輯零防止記錄任何信號信息(這在任何情況下均不出現)。
處於Y/C級的信號可以經由SCART插座312和開關307饋送到記錄單元310。然後PALplus信號依次伴隨上信號信息(一個代碼字)。這些信號就可在相應的開關端子307b(Y)，307b′(C)和307b″(SI)處得到。在PAL信號的情況下，沒有伴隨的信號信息。為了產生一個明確的狀態(例如前面所述的邏輯零)，可以經由信號檢測/估算裝置303來安排SCART插座312的信號信息線路。當然，在PALplus信號的情況下，也可以如上所述實現信號信息的處理/再產生。
如果，根據圖4和圖5，信號信息SI以適當的方式作了修改，例如，對磁帶上引入的PALplus軟體而言，可採用信號檢測/估算裝置44、52來啟動記錄鎖定44、55，從而防止拷貝這一軟體。這一特殊的信號信息(對預先記錄軟體的編碼)可以有效地與信號為PALpl-us記錄信號的編碼以這種方式相結合，從而使得對SI信號線的簡單中斷不會使它忽略拷貝保護，而是產生一個不可用的磁帶材料的重放，原因是被記錄信號的部分編碼不再被檢測到了。信號檢測/估算裝置42、52相應於圖3中的設備303，或者可以放置在記錄單元310中。
信號檢測裝置42處理由預先記錄的磁帶(即由記錄裝置45)中重放的信號信息Si和經由SCART連接器41，51(歐洲連接器EUro-Connector)饋入的信號信息。同樣饋送到SCART連接器41、51的信號Y和C被送到記錄裝置40、50。
信號檢測裝置42、52最好能有進一步的功能，其中在預先記錄(＝被保護的)PALplus軟體和標準的PALplus記錄之間產生一個差。根據圖5，在標準的PALplus記錄情況下，當存在進一步的記錄時，拷貝發生的代碼，例如具有編碼的序號形式的代碼，可以被引入到增量電路53中的信號信息SI中。如果源於磁帶的PALplus的信號被檢測到，並且在同一時刻啟動記錄操作，那麼在信號信息中該序號被加1(+1遞增)。
在這一信息的基礎上，質量改進措施，諸如噪聲減小電路，記錄發生之前的高音增強，及在正常和長時間演播質量之間的切換，可以在重放設備(PALplus電視接收機)中採用，或者已經在PALplusVCR中採用。對在PALplus接收器/解調器中存在的存貯裝置，在經PALplus制式記錄的信號的重放過程中不再需要它來用於通常進行的交叉效應的減小，因此可以便利地用於時基校正。
本發明也可相應地用於SECAM/SECAMplus信號的情況下。
權利要求
1.一種用於兼容地記錄或重放包含有用於16∶9顯示的附加圖象信號信息的電視信號(Y.C.RF)的方法，帶有一個存儲裝置，在該方法中，該電視信號含有關於這些電視信號的圖象類型的代碼(SI)，其特徵在於該代碼被關於電視信號的拷貝產生(53)與/或拷貝禁止(44、54)的附加信息所擴展；在記錄過程中，附加圖象信號信息以部分解碼的形式(304)被處理，並且代碼被相應地修改；在重放過程中，代碼被估算，並從而避免了在存儲裝置中對附加圖象信號信息的相應的部分編碼，還避免了在相應16∶9圖象重放裝置中對附加圖象信號信息的相應的部分解碼；附加信息與代碼以這種一種方式相結合，使得在帶有拷貝禁止的電視信號情況下，向圖象重放裝置傳輸代碼中的一個中斷會導致在圖象重放裝置中的附加信息的部分解碼(304)；在圖象重放裝置中的所需的用來對沒有被相應地記錄的電視信號進行解碼的存儲裝置被使用在重放相應記錄的電視信號的情況中，以增強圖象質量，特別是依賴於從擴展碼取出的拷貝產生的數目(53)來使用。
2.根據權利要求1中所述的方法，其特徵在於設置在圖象重放裝置中的存儲裝置被用於從存儲裝置重放的電視信號的時基校正。
3.根據權利要求1或2中所述的方法，其特徵在於設置在圖象重放裝置中的存儲裝置被用於從存儲裝置重放的電視信號的二維或三維孔徑。
4.根據權利要求1到3中的一個或多個中所述的方法，其特徵在於，設置在該圖象重放裝置中的存儲裝置被用於從該存儲裝置重放的電視信號的勻邊與/或噪聲減小。
5.根據權利要求1到4中的一個或多個中所述的方法，其特徵在於，依賴在從擴展代碼取出的拷貝產生的次數(53)，在所述存儲裝置中，在記錄期間產生高音增強與/或相應的記錄質量的切換。
6.根據權利要求1到5中的一個或多個中所述的方法，其特徵在於所述電視信號是PALplus電視信號。
7.根據權利要求1到6中的一個或多個中所述的方法，其特徵在於，該存儲裝置是一視頻記錄裝置，特別是一個S-VHS或Hi8視頻記錄裝置或數字記錄裝置。
全文摘要
對PALplus信號的傳輸提供一個代碼字。提供對附加PALplus信息的部分解碼以將PALplus信號記錄在S-VHS記錄裝置上，從而將附加信息作為基帶信號來記錄。該代碼字可將已經進行的部分解碼包括在內。當PALplus信號記錄在S-VHS記錄裝置上時，彩色信號可仍只以標準形式被再現。帶有交叉效應減小的PALplus信號的重放過程稱為加色(colour-plus)，並需要在重放裝置中有圖像儲存器。但是，此在PALplus接收器-解碼器中的圖像儲存器通常在重放記錄在S-VHS記錄裝置上的PALplus信號期間是可用的，並可有利地用在質量增強的方法中。對所記錄的PALplus信號，信號類型代碼字被產生用於攜帶附加信息，該附加信息向重放裝置指示出現了一個記錄裝置PALplus信號，並從而指示進行了部分解碼，即將附加信息轉置到基帶。這樣，以此信息為基礎，在重放裝置中的信號解碼的相應部分將不再起作用。這時，由於兼容性的原因，該擴展代碼字還必須被提供給至少第二次產生的重新記錄的PALplus信號，以及被提供給市面上通行的盒式磁帶上的PALplus軟體。則對這類預記錄的軟體，通過在PALplus記錄裝置中使用擴展代碼，將可以啟動一個保證更好的拷貝保護的鎖定。
文檔編號H04N9/877GK1121760SQ94191873
公開日1996年5月1日 申請日期1994年4月12日 優先權日1993年4月23日
發明者馬丁·普蘭特霍爾特 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司