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Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, auf dem Videoinformation in einer spiralförmigen oder aus konzentrischen Kreisen aufgebauten Informationsspur aufgezeichnet ist ; die Gebiete aufweist, die durch Zwischengebiete getrennt sind, wobei diese Gebiete und Zwischengebiete für eine Abtastung geeignete unterschiedliche Kenndaten aufweisen.
Bei der Aufzeichnung eines Farbvideosignals auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger, insbesondere ein Magnetband, ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Hilfsträgerwelle von den Farbinformationen des Videosignals moduliert ist. Wie z. B. in der DE-OS 2130091 beschrieben ist, wird dabei die modulierte Farbhilfsträgerwelle der modulierten Trägerwelle überlagert, und das so erhaltene Signal wird völlig auf den magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet, wobei die modulierte Trägerwelle gleichsam als Vormagnetisierungssignal für die modulierte Farbhilfsträgerwelle dient. Das so erhaltene und auf den magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnete Signal weist sowohl Frequenz- als auch Amplitudenänderungen auf.
Dies bedeutet, dass dieses bekannte Aufzeichnungsverfahren nur bei Aufzeichnungsträgern mit einer Signalkodierung anwendbar ist, bei der Amplitudenänderungen des Signals aufgezeichnet und später auch wieder ausgelesen werden können.
Es gibt jedoch auch Aufzeichnungsträger, die nur zwei Signalpegel gestatten (vgl. z. B.
DE-OS 1904920), d. h. bei einem solchen Aufzeichnungsträger fehlt die Möglichkeit, Amplituden- änderungen des Signals aufzuzeichnen, so dass die bekannte Aufzeichnungstechnik hier nicht angewendet werden kann.
Auch bei Aufzeichnungsträgern, wie einem Magnetband, mit einer Kodierung, die eine Aufzeichnung von Signalamplitudenänderungen gestattet und bei der also die oben genannte Aufzeichnungstechnik angewendet werden kann, ist es sehr zweckdienlich, eine Signalkodierung zu verwenden, bei der eine Aufzeichnung und Wiedergabe von Amplitudenänderungen nicht nötig ist.
Dies hat nämlich den Vorteil, dass unerwünschte Amplitudenänderungen keinen störenden Einfluss ausüben, weil ja die Signalamplitude bei einer Signalkodierung keine wesentlichen Daten enthält.
Bei der bekannten Aufzeichnungstechnik, bei der die Amplitude des aufgezeichneten Signals die Farbinformation enthält, ist dies naturgemäss wohl der Fall, so dass meistens ein automatisches Regelsystem, gegebenenfalls in Zusammenarbeit mit einem Pilotsignal, dafür sorgt, dass das vom Aufzeichnungsträger ausgelesene Signal stets die richtige Amplitude aufweist, indem unerwünschte Amplitudenänderungen ausgeglichen werden. Wenn eine Signalkodierung verwendet wird, bei der die Amplitude des aufgezeichneten Signals keine Rolle spielt, kann naturgemäss dieses automatische Regelsystem fortgelassen werden.
Es ist nun Ziel der Erfindung, einen Aufzeichnungsträger der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der ein Videosignal enthält, das Helligkeits-, Farb- und/oder Toninformationen enthält, u. zw. mit einer Kodierung, bei der die Signalamplitude keine Rolle spielt.
Der erfindungsgemässe Aufzeichnungsträger der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Gebiete oder die Positionen der Übergänge zwischen den Gebieten und Zwischengebieten den Positionen der Nulldurchgänge eines Signals entsprechen, das die Kombination einer mit dem Leuchtdichtesignal der Videoinformation in der Frequenz modulierten Trägerwelle und einer mit einer weiteren Informationskomponente der Videoinformation modulierten Hilfsträgerwelle enthält, welche Hilfsträgerwelle unterhalb des Frequenzspektrums der Trägerwelle liegt, wobei die Nulldurchgänge der ansteigenden und abfallenden Flanken der modulierten Trägerwelle in Abhängigkeit von der modulierten Hilfsträgerwelle gegensinnig verschoben sind.
Die weitere Informationskomponente kann dabei z. B. die zugehörigen Farbinformationen oder/ und die zugehörigen Toninformationen enthalten, wobei die letzteren gegebenenfalls auch wieder aus mehreren Komponenten bestehen können, z. B. um ein stereophonisches oder sogar quadrophonisches Tonsignal zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim genannten Aufzeichnungsträger die Positionen der Übergänge zwischen den Gebieten und Zwischengebieten sowohl die Helligkeitsinformation als auch die weitere Informationskomponente repräsentieren, und dass ein Auslesen dieser Informationen nachher auf einfache Weise mit Hilfe geeigneter Filter erfolgen kann.
Das Verschieben der Nulldurchgänge der modulierten Trägerwelle kann auf verschiedene Weise erfolgen. So können dazu veränderliche Verzögerungsleitungen benutzt werden, denen die modulierte
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Trägerwelle zugeführt wird und deren Verzögerungszeit durch die Grösse der modulierten Hilfsträgerwelle bestimmt wird. Dabei muss zwischen den Nulldurchgängen der ansteigenden und jenen der abfallenden Flanken der modulierten Trägerwelle unterschieden werden, weil diese in Abhängigkeit von der modulierten Hilfsträgerwelle in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden sollen. Daher muss auch das Vorzeichen der Flankenneigung detektiert werden, um eine richtige Verschiebung der Nulldurchgänge zu erhalten.
Die Verschiebung der Nulldurchgänge der modulierten Trägerwelle auf die gewünschte Weise kann auch sehr einfach dadurch erreicht werden, dass die modulierte Trägerwelle endlich steile Flanken aufweist und dass die modulierte Hilfsträgerwelle zur modulierten Trägerwelle addiert wird, wodurch ein Summensignal erhalten wird, dessen Nulldurchgänge als Daten enthaltende Grösse auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden. Auf dem Aufzeichnungsträger braucht also nur die Lage der Nulldurchgänge auf eindeutige Weise festgelegt zu werden. Unter Nulldurchgängen sind dabei die Zeitpunkte zu verstehen, zu denen das Summensignal einen Wert annimmt, der annähernd zwischen den Spitzenwerten der modulierten Trägerwelle liegt.
Wenn diese modulierte Trägerwelle ein symmetrisches Signal um die Spannung mit dem Wert Null ist, entspricht der genannte Wert tatsächlich dieser Spannung mit dem Wert Null. Die modulierte Trägerwelle kann aber zugleich eine Gleichspannungskomponente enthalten, die dann als Nullpegel zu betrachten ist.
Beispielsweise wird eine modulierte Trägerwelle benutzt, deren Neigung über einen möglichst grossen Amplitudenbereich um den Nullpegel einen konstanten Wert aufweist. Dieser Amplitudenbereich, über den die Neigung konstant ist, bestimmt nämlich im allgemeinen die zulässige Amplitude der zu dieser Trägerwelle zu addierenden modulierten Hilfsträgerwelle, weil nur eine Pegelverschiebung innerhalb dieses Amplitudenbereiches eine Verschiebung der Nulldurchgänge zur Folge hat, welche linear von der Grösse dieser Pegelverschiebung abhängig und also linear von der modulierten Hilfsträgerwelle abhängig ist, die diese Pegelverschiebung herbeiführt. In dieser Hinsicht würde als die am besten geeignete Signalform für die erste Trägerwelle ein dreieckförmiges Signal in Betracht kommen, das ja über den ganzen Bereich eine konstante Neigung aufweist.
In gewissen Fällen kann aber eine gewisse nichtlineare Abhängigkeit von der Verschie-
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Es stellt sich aber heraus, dass, wenn eine lineare Abhängigkeit erwünscht ist, als modulierte Trägerwelle ohne weiteres ein sinusförmiges Signal gewählt werden kann, vorausgesetzt, dass die Amplitude der zu dieser Trägerwelle zu addierenden modulierten Hilfsträgerwelle nicht zu gross, d. h. wesentlich niedriger als die Amplitude der Trägerwelle, gewählt wird. Bei einer derartigen Wahl bleiben die durch die Nichtlinearitäten herbeigeführten Mischprodukte noch derart klein, dass sie ohne Bedenken toleriert werden können.
Weiters ist es bei der Erzeugung des Summensignals wichtig, dass gesichert wird, dass die modulierte Trägerwelle für alle auftretenden Frequenzen wenigstens bei den Nulldurchgängen eine feste Neigung aufweist, damit die Verschiebung dieser Nulldurchgänge in Abhängigkeit von der modulierten Hilfsträgerwelle für alle auftretenden Frequenzen dieser modulierten Trägerwelle dieselbe ist. Dies kann, wenigstens in angemessener Annäherung, auf sehr einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die Trägerwelle nach Modulation mit den Helligkeitsinformationen über einen Tiefpass geleitet wird. Die Anwendung eines Tiefpasses kann schon aus einem andern Grund erwünscht oder sogar notwendig sein. Meistens ist nämlich die Trägerwelle ein von einem astabilen Multivibrator erzeugtes rechteckförmiges Signal mit sehr steilen Flanken.
Da zur Erzeugung eines geeigneten Summensignals eine modulierte Trägerwelle mit endlich steilen Flanken erforderlich ist, ist es dann notwendig, dieses rechteckförmige Signal zu einem Signal mit weniger steilen Flanken zu transformieren, was auf einfache Weise mit Hilfe eines Tiefpasses erfolgen kann. Dadurch, dass die Trägerwelle mit den Helligkeitsinformationen in der Frequenz moduliert und erst dann dem Tiefpass zugeführt wird, werden die beiden Ziele rechtzeitig erreicht.
Für die Signalkodierung kann das Signal vorteilhaft einem Begrenzer zugeführt werden, der ein Ausgangssignal liefert, das gleich dem zugeführten Summensignal ist, solange der Absolutwert dieses Signals kleiner als ein gewisser Grenzwert ist, und das gleich diesem Grenzwert ist,
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wenn der Absolutwert des Summensignals diesen Grenzwert übersteigt. Wenn der Grenzwert verhältnismässig klein in bezug auf den Hochstwert des gegebenenfalls verstärkten Summensignals gewählt wird, wird auf diese Weise ein nahezu rechteckfömiges Signal erhalten, das, gegebenenfalls nach Verstärkung, direkt zur Aufzeichnung auf den Aufzeichnungsträger verwendet werden kann.
Beim Aufzeichnen dieses Farbvideosignals, wobei die genannte weitere Informationskomponente die Farbinformationen enthält, können die zum Videosignal gehörigen Toninformationen auf eine Anzahl bekannter Wege aufgezeichnet werden, z. B. in einer gesonderten Spur oder in Form von Abtastwerten während der waagrechten Rücklaufperioden des aufgezeichneten Videosignals.
Diese Toninformationen können aber auf entsprechende Weise wie die Farbinformationen aufgezeichnet sein, indem diese Toninformationen einer Tonhilfsträgerwelle aufmoduliert werden, die unterhalb des von der modulierten Trägerwelle eingenommenen Frequenzbandes und ausserhalb des von der modulierten Farbhilfsträgerwelle eingenommenen Frequenzbandes liegt, und indem diese modulierte Tonhilfsträgerwelle zusammen mit der modulierten Farbhilfsträgerwelle zu der modulierten Trägerwelle addiert wird, um das Summensignal zu erhalten.
Wenn von einem Standardfarbvideosignal ausgegangen wird, in dem die Trägerwellen der Helligkeits-, Farb- und Toninformationen in bestimmten gegenseitigen festen Abständen liegen, kann die modulierte Farbhilfsträgerwelle samt der modulierten Tonhilfsträgerwelle durch Mischung der im Standardfarbvideosignal vorhandenen Farb- und Tonsignale mit einem gemeinsamen Mischsignal erhalten werden. Bei Wiedergabe des aufgezeichneten Farbvideosignals werden die beiden Komponenten auch wieder mit Hilfe eines gemeinsamen Mischsignals zu den ursprünglichen Frequenzbändern zurücktransformiert.
Dies hat den Vorteil, dass das rücktransformierte Tonsignal dieselbe Stabilität wie das rücktransformierte Farbsignal aufweist, an dessen Stabilität naturgemäss sehr hohe Anforderungen gestellt werden, die dadurch erfüllt werden, dass die Mischfrequenz mit der Zeilenfrequenz oder mit der Farbträgerwelle des Standardfarbvideosignals verkoppelt wird.
Von Nachteil ist hier der verhältnismässig grosse Abstand, der im allgemeinen zwischen dem Farbsignal und dem Tonsignal eines Standardfarbvideosignals vorliegt, was bedeutet, dass die beiden transformierten Hilfsträgerwellen zusammen ein verhältnismässig breites Frequenzband benötigen. Diesem Nachteil kann dadurch entgegengewirkt werden, dass die Frequenz des Mischsignals zwischen jener des Farbsignals und des Tonsignals gewählt wird. Bei der Rücktransformation wird dann ein Filter zum Ausfiltern eines bei der Rückmischung entstandenen unteren Seitenbandes des Tonsignals benötigt.
Vorteilhafterweise wird die Frequenz des Mischsignals derart gewählt, dass die beim Aufzeichnungsvorgang erhaltenen Mischprodukte, insbesondere das untere Seitenband zweiter Ordnung, bei Wiedergabe des aufgezeichneten Signals einen möglichst geringen störenden Einfluss ausüben.
Bei vorliegendem Aufzeichnungsträger liegen die Gebiete und Zwischengebiete insbesondere in unterschiedlichen Ebenen, da der Aufzeichnungsträger dann besonders für eine schnelle und billige Vervielfältigung geeignet ist und mittels einer optischen Abtastung ausgelesen werden kann.
Was die Wiedergabe des aufgezeichneten Videosignals betrifft, so kann ein auf dem vorliegenden Aufzeichnungsträger aufgezeichnetes Signal auf gleiche Weise wie ein nach der bekannten Aufzeichnungstechnik aufgezeichnetes Signal durch das Ausfiltern der verschiedenen Signalkomponenten des aufgezeichneten Videosignals und durch Rücktransformation der modulierten Farbhilfsträgerwelle und gegebenenfalls der modulierten Tonhilfsträgerwelle zu ihren ursprünglichen Frequenzbändern ausgelesen werden. Indem nach dieser Rücktransformation und Demodulation des Helligkeitssignals die unterschiedlichen Komponenten zueinander addiert werden, wird wieder das ursprüngliche für Wiedergabe geeignete Farbvideosignal erhalten.
Erwünschtenfalls kann dieses Signal einer Hochfrequenzträgerwelle aufmoduliert werden, wodurch es möglich wird, das dann erhaltene Signal über ein zweiadriges Kabel direkt an den Antennenanschluss eines Fernsehempfängers anzulegen.
Die Erfindung wird nun beispielsweise an Hand der Zeichnungen noch weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigen im einzelnen :''Fig. l ein Spektrum eines Farbvideosignals, wie es auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sein kann, Fig. 2 eine Anzahl Signalformen, Fig. 3 ein
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Signalspektrum zur Erläuterung der Aufzeichnungstechnik beim Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, Fig. 4 schematisch eine hiefür geeignete Aufzeichnungsvorrichtung, Fig. 5 eine abgewandelte Aufzeichnungsvorrichtung zur Erzielung eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung, Fig. 6 beispielsweise ein Spektrum eines Farbvideosignals zusammen mit dem zugehörigen Tonsignal, wie es auf dem erfindungsgemässen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sein kann, Fig.
7 ein Frequenzspektrum, das erhalten wird, wenn das Farbsignal zusammen mit dem Tonsignal mit Hilfe eines gemeinsamen Mischsignals transformiert wird, wobei dieses Mischsignal eine Frequenz aufweist, die zwischen diesen beiden Signalen liegt. Fig. 8 ein Spektrum eines Videosignals, wie es auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden kann, das sowohl gemäss dem PAL-System als auch gemäss dem SECAM-System ausgelesen werden kann, und Fig. 9 eine Vorrichtung, mit der ein erfindungsgemässer Aufzeichnungsträger zur Wiedergabe der auf ihm aufgezeichneten Videoinformation aufgelesen werden kann.
Fig. 1 zeigt in einem Beispiel ein Spektrum eines Farbvideosignals, wie es auf einem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung aufgezeichnet sein kann. Dabei ist mit E das Spektrum des aufgezeichneten Helligkeitssignals bezeichnet, das dadurch erhalten ist, dass die Trägerwelle Fy mit den im ursprünglichen Farbvideosignal vorhandenen Helligkeitsinformationen in der Frequenz moduliert wird. Mit Ec ist das Spektrum des aufgezeichneten Farbsignals bezeichnet, das dadurch erhalten ist, dass das im ursprünglichen Farbvideosignal vorhandene Farbsignal abgesondert und mii einem Mischsignal mit fester Mischfrequenz gemischt wird, aus dem das Farbsignal Ec mit der Trägerwelle F abgesondert wird.
Das dabei verwendete Mischsignal kann eine Frequenz aufweisen, die mit der Wiederholungsfrequenz der Zeilensynchronisierimpulse des Videosignals verkoppelt ist. Auch kann das Mischsignal von einem unabhängigen Oszillator erzeugt werden, wobei aber ein Pilotsignal auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden muss, um beim Auslesen eine Rückmischung des Farbsignals zu der richtigen Frequenz zu ermöglichen.
Wie bereits erwähnt wurde, ist es für die Erfindung erforderlich, dass das Helligkeitssignal Ey endlich steile Flanken aufweist, im Gegensatz zu einer vielfach vorkommenden Anwendung, bei der dieses Signal rechteckförmig ist und somit sehr steile Flanken aufweist. Vorzugsweise weist dieses Helligkeitssignal eine Spannungsform auf, die über einen möglichst grossen Bereich um die Nulldurchgänge herum eine konstante Neigung aufweist. Es stellt sich aber heraus, dass auch ein sinusförmiges Signal diesem Kriterium in genügendem Masse entspricht, um brauchbar zu sein. In Fig. 2a ist das Helligkeitssignal E als ein derartiges sinusförmiges Signal darge-
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2bals auch phasenmoduliertes Signal, während beim SECAM-System dieses Farbsignal nur eine Frequenzmodulation aufweist.
Für die Anwendung der Erfindung ist es weiter nicht wesentlich, von welchem Farbsystem ausgegangen wird.
Die beiden Signale E und Ec werden zueinander addiert, was das in Fig. 2c dargestellte
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Nulldurchgänge des Summensignals gegenüber den Nulldurchgängen des Helligkeitssignals Ey stattgefunden hat. Die Grösse dieser Verschiebung ist einerseits von augenblicklichen Wert des Farb- signals E und anderseits von der Grösse der Neigung des Helligkeitssignals E in der Nähe der c y Nulldurchgänge desselben abhängig.
Wenn angenommen wird, dass innerhalb eines Amplitudenbereiches um die Nulldurchgänge des Helligkeitssignals entsprechend dem Höchstwert des Farbsignals Ec die Neigung dieses Helligkeitssignals konstant ist, so ist ersichtlicherweise die Verschiebung der Nulldurchgänge linear vom augenblicklichen Wert des Farbsignals abhängig. Dies bedeutet aber, dass in der Lage der Nulldurchgänge des Summensignals E + Ec sowohl die im Signal E enthaltenen Helligkeitsinformationen als auch die im Signal Ec enthaltenen Farbinformationen enthalten sind.
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auf verschiedenen bekannten Wegen detektiert werden. Als Beispiel sei ein Pegeldetektor, z.
B. eine hysteresefreie Schmitt-Kippschaltung, erwähnt, der bzw. die eine erste Lage einnimmt, sobald und solange das Summensignal einen positiven Wert aufweist, und eine zweite Lage einnimmt, sobald und solange dieses Summensignal einen negativen Wert aufweist. Die Ausdrücke "positiv" und "negativ" sind hier als "grösser als" und "kleiner als" der "Nullwert" des ursprünglichen Helligkeitssignals Ey aufzufassen, weil durch das Vorhandensein einer Gleichspannungskomponente dieser "Nullwert" selbstverständlich von der Ist-Nullspannung abweichen kann.
Mit Hilfe eines derartigen Pegeldetektors kann also ein rechteckförmiges Signal erhalten werden, wie es in Fig. 2d dargestellt ist, dessen Nulldurchgänge den Nulldurchgängen des Summensignals Ey und Ec entsprechen.
Dieses in Fig. 2d dargestellte rechteckförmige Signal kann auch auf sehr einfache Weise dadurch erhalten werden, dass das Summensignal E + Ec, gegebenenfalls nach Verstärkung, einem Begrenzer zugeführt wird, der das zugeführte Signal z. B. auf einen maximalen Absolutwert L begrenzt (s. Fig. 2c).
Dieses rechteckförmige Signal kann dann direkt dazu verwendet werden, um beim erfindungsgemässen Aufzeichnungsträger in der Informationsspur die Gebiete und Zwischengebiete festzulegen.
Dabei entsprechen z. B. die Gebiete den positiven Teilen und die Zwischengebiete den negativen Teilen des rechteckförmigen Signals. Die Informationsspur kann dabei z. B. eine diesen Gebieten und Zwischengebieten entsprechende Hoch-Niedrig-Struktur oder eine Schwarz-Weiss-Struktur erhalten.
Der oben in idealer Form beschriebene Verlauf ist naturgemäss in der Praxis nicht ganz so ideal, sondern wird durch Nichtlinearitäten im ganzen System gestört. Diese Nichtlinearitäten können z. B. beim Aufzeichnungsvorgang, aber auch dadurch herbeigeführt werden, dass die Neigung des Helligkeitssignals nicht völlig konstant ist. Durch diese Nichtlinearitäten werden Mischprodukte der im Summensignal vorhandenen Frequenzbänder erhalten, während weiters die Umwandlung des Summensignals in ein rechteckförmiges Signal Mischprodukte zur Folge hat. Bei passender Wahl der verschiedenen Signalkomponenten sind diese Mischprodukte jedoch zulässig, was am deutlichsten aus dem an Hand der Fig. 3 dargestellten Spektrum des Summensignals und des aus diesem Summensignal erhaltenen rechteckförmigen Signals ersichtlich ist.
Dabei sind der Einfachheit halber nur die Trägerfrequenzen dargestellt. Entsprechend Fig. l
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störende Komponente die Komponente mit der Frequenz F - 2F ist, die einerseits die grösste Amplitude aufweist und anderseits infolge der Tatsache, dass sie innerhalb des Frequenzbandes des Helligkeitssignals liegt, nicht ausgefiltert werden kann. Es stellt sich aber heraus, dass die störende Wirkung dieser Komponente innerhalb zulässiger Grenzen bleibt, wenn die Amplitude der modulierten Farbhilfsträgerwelle nur nicht zu gross gewählt wird, wodurch ja die Amplitude dieser Störkomponente auch beschränkt bleibt.
Ferner ist es noch möglich, die Farbhilfsträgerfrequenz derart zu wählen, dass dieses Seitenband zweiter Ordnung F - 2F bei einer derartigen Frequenz y c liegt, dass das durch dieses Störsignal herbeigeführte Moirêmuster eine derartige Form im wieder- gegebenen Bild aufweist, dass der von ihm ausgeübte störende Einfluss möglichst gering ist.
Beim NTSC-System wäre es z. B. in diesem Zusammenhang günstig, die Farbhilfsträgerwel- le 2F c derart zu wählen, dass die Frequenz 2F gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilen- frequenz ist. Beim PAL-System (neueste Ausführung) ist es z. B. günstig, diese Farbhilfsträger- welle Fc derart zu wählen, dass die Frequenz 2F gleich einem ungeraden Vielfachen der Viertel- zeilenfrequenz : 25 Hz ist. Durch diese Wahl der Farbhilfsträgerwelle wird erreicht, dass sich das durch das zweite Unterseitenband F - 2F herbeigeführte Störmuster in diagonaler Richtung
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über den Bildschirm bewegt, wodurch die Störwirkung minimal ist.
Abgesehen von den erhaltenen Mischprodukten bleibt das Spektrum übrigens mit dem nach Fig. l identisch, mit der Massgabe, dass die Amplitude der Farbhilfsträgerwelle mehr als halbiert ist, was aber bei der Wiedergabe durch eine zusätzliche Verstärkung wieder ausgeglichen werden kann.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Aufzeichnungsvorrichtung, mit der Aufzeichnungsträger nach der Erfindung erhalten werden können.
Das aufzuzeichnende Videosignal V, das z. B. gemäss dem PAL- NTSC- oder SECAM-System
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Videosignal V erhalten wird. Die Trägerwelle Fy, die von einem Oszillator --3-- erzeugt wird und z. B. rechteckförmig sein kann, wird auf bekannte Weise in einem Modulator --2-- vom Helligkeitssignal in der Frequenz moduliert. Das Ausgangssignal des Modulators --2-- wird einem Tiefpass --4-- zugeführt, der einerseits sichert, dass das an seinem Ausgang auftretende Helligkeitssignal Ey endlich steile Flanken aufweist, und der anderseits durch seine Anordnung hinter dem Modulator --2-- sicherstellt, dass die Neigung annähernd von der Frequenz des Helligkeitssignals unabhängig ist.
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Mischsignal gemischt wird, das von einem Oszillator --6-- erzeugt wird. Dieser Oszillator --6-kann z.
B. eine Frequenz aufweisen, die mit der Zeilenfrequenz verkoppelt ist, was später die Rücktransformation des Farbsignals vereinfacht. Das aus der Mischstufe --5-- erhaltene transformierte Farbsignal E und das Helligkeitssignal E werden in einer Addierstufe --7-- zueinander
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entsprechenden Nulldurchgängen erzeugt, welches rechteckförmige Signal VR dann auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird. Diese Detektorschaltung --8-- kann z. B. aus einem Pegeldetektor mit zwei möglichen stabilen Zuständen bestehen, in Abhängigkeit von der Tatsache, ob das zugeführte Signal einen bestimmten Grenzwert überschreitet oder nicht.
Wie bereits erwähnt wurde, kann statt einer Detektorschaltung --8-- auch ein Begrenzer verwendet werden, der das zugefühte Signal auf eine bestimmte Amplitude begrenzt und auf diese Weise ein Signal liefert, das, gegebenenfalls nach Verstärkung, ebenfalls einen geeigneten rechteckförmigen Verlauf aufweist.
Fig. 5 zeigt eine andere Vorrichtung, mit der das gewünschte Aufzeichnungssignal VR erhalten werden kann. Die modulierte Trägerwelle E (die gegebenenfalls rechteckförmig ist) wird dabei einer Trennstufe --S-- zugeführt, die die ansteigenden und abfallenden Flanken dieses Signals voneinander trennt und den genannten Flanken entsprechende Signale zwei identischen veränderlichen Verzögerungsvorrichtungen-Ri und Rn-zuführt. Die modulierte Hilfsträgerwelle Ec wird einer Steuerschaltung --C-- zugeführt, die mit den Steuereingängen der beiden Verzögerungsvorrichtungen --R1 und R2-- verbunden ist.
Um anzugeben, dass sich die von den beiden Verzögerungsvorrichtungen eingeführte Verzögerungszeit gegensinnig in Abhängigkeit von der modulierten Hilfsträgerwelle Ec ändert, ist in der Verbindungsleitung zwischen der Steuerschaltung --C-und dem Steuereingang der Verzögerungsvorrichtung --R1-- ein Inverter --I-- angeordnet.
Die Nulldurchgänge der modulierten Trägerwelle E werden also mit Hilfe der beiden Ver- zögerungsvorrichtungen-R, und Rc)-den gewünschten Verschiebungen unterworfen. Dadurch, dass die Ausgangssignale dieser beiden Verzögerungsvorrichtungen in einem Kombinationsglied - wieder kombiniert werden, kann dann das gewünschte Aufzeichnungssignal V R erhalten werden.
Die Trennung zwischen den ansteigenden und abfallenden Flanken kann sehr einfach erfolgen, wenn zunächst von der doppelten Trägerfrequenz ausgegangen wird, die von den Helligkeitsinformationen moduliert wird. Wenn dann diese Frequenz geteilt wird, können bei dieser Teilung die ansteigenden und abfallenden Flanken bereits unabhängig voneinander erhalten werden,
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so dass die Trennstufe --S-- dann gleichsam in den Teiler aufgenommen ist.
Die Aufzeichnung des zum Videosignal gehörenden Tonsignals kann vorteilhaft auf eine Weise erfolgen, die mit der Aufzeichnung der Farbinformationen identisch ist. Das im ursprünglichen Videosignal vorhandene Tonsignal wird zu diesem Zweck zu einer Frequenz unterhalb des vom Helligkeitssignal eingenommenen Frequenzbandes transformiert. Insgesamt kann ein in Fig. 6 dar- gestelltes Spektrum erhalten werden, bei dem der Ton einer Tonhilfsträgerwelle F aufmoduliert ist, wodurch ein Tonsignal E mit im allgemeinen einem niedrigeren Pegel als das Farbsignal E g c von z. B. 75 kHz Bandbreite und eine Hilfsträgerwelle von z. B. 250 kHz erhalten wird.
Durch den Zusatz des Tons müssen die Farbhilfsträgerwelle F und die Trägerwelle F zu etwas höheren c y Frequenzen (z. B. 1 MHz und 4 MHz) verschoben werden, so dass insgesamt ein etwas breiteres Frequenzband erforderlich ist. Naturgemäss kann das Tonsignal auch zwischen dem Farbsignal Ec und Helligkeitssignal E liegen.
Um eine Aufzeichnung des Tonsignals auf diese Weise zu ermöglichen, soll die Vorrichtung nach Fig. 4 mit einer Mischstufe und einem Oszillator erweitert werden, mit deren Hilfe dieses Tonsignal, das annahmeweise einer Zwischenträgerfrequenz aufmoduliert ist, herabtansformiert wird, wobei die Addierstufe --7-- mit einem zusätzlichen Eingang versehen werden muss, wodurch ein Summensignal E + E +E erhalten wird.
Bei einer angewendeten Ausführung wurde die Frequenz der Farbhilfsträgerwelle gleich dem 64fachen der Zeilenfrequenz, also gleich 1 MHz, und die Frequenz der Tonhilfsträgerwelle gleich 250 kHz gewählt. Diese Verkopplung mit der Zeilenfrequenz ist günstig bei der Erzeugung der für die Transformationen des Farb- und Tonsignals benötigten Mischfrequenzen.
Wie bereits bemerkt wurde, kann, wenn von einem Standardfarbvideosignal ausgegangen wird, für das Herabtransformieren des Tonsignals dasselbe Mischsignal wie für die Transformation des Farbsignals benutzt werden. Beim PAL-System, bei dem das Farbsignal bei einer Farbträger- welle von 4, 43 MHz vorhanden ist, bedeutet dies für eine Tonträgerwelle von 5, 5 MHz, dass nach Transformation mit Hilfe eines Mischsignals mit einer Frequenz von mehr als 5, 5 MHz die beiden Hilfsträgerwellen auch einen Frequenzabstand von 5, 5-4, 43 = 1, 07 MHz aufweisen. Dieser Ab- stand ist grösser als minimal erforderlich ist, was eine Bandbreitenverschwendung bedeuten kann.
Um diesem Nachteil zu begegnen, kann das Mischsignal zwischen der Farbträgerwelle (4, 43 MHz) und der Tonträgerwelle (z. B. 5, 5 MHz) gewählt werden, wie im Spektrum nach Fig. 7
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liegen. Diese Hilfsträgerwellen liegen also nur 0, 7 MHz voneinander entfernt, so dass die verfügbare Bandbreite erheblich besser ausgenutzt wird und sogar der mindestzulässige Abstand zwischen den beiden Frequenzbändern annähernd erreicht ist.
Bei der Rückmischung der Farbhilfsträgerwelle und der Tonhilfsträgerwelle bei der Wiedergabe des erzeugten Videosignals wird neben der gewünschten Farbträgerwelle F cl von 4, 43 MHz auch ein Oberseitenband F n erhalten, das bei einer Frequenz von 6, 17 MHz liegt und somit einfach weggefiltert werden kann. Neben dem gewünschten Oberseitenband der Tonträgerwelle bei 5,5 MHz wird bei der Rückmischung auch ein Unterseitenband bei 5, 1 MHz erhalten, welches zusammen mit dem Mischsignal FM mit Hilfe eines Bandfilters ausgefiltert werden kann.
Fig. 8 zeigt beispielsweise ein Spektrum, wie es zum Aufzeichnen eines Farbvideosignals verwendet werden kann, das später sowohl von einem gemäss dem PAL-System als auch von einem gemäss dem SECAM-System wirkenden Empfänger wiedergegeben werden kann, ohne dass eine PAL/ SECAM-Umwandlungsvorrichtung benötigt wird. Zu diesem Zweck enthält das Spektrum sowohl eine Farbhilfsträgerwelle F, die von einem Farbsignal gemäss dem PAL-System moduliert ist, als auch eine Farbhilfsträgerwelle F es, die von einem Farbsignal gemäss dem SECAM-System moduliert ist. Die beiden Signale E und E werden, gegebenenfalls zusammen mit einem Tonsignal, der modulierten Trägerwelle E überlagert und dann weiter auf die obenbeschriebene Weise behandelt.
Je nach dem verwendeten Empfängertyp wird beim Wiedergeben entweder das Signal E oder das Signal Ecs zum richtigen Frequenzband rücktransformiert und wird das nicht gewünschte Farbsignal ausgefiltert.
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Fig. 9 zeigt schliesslich eine Vorrichtung, mit der die auf einem erfindungsgemässen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationen wiedergegeben werden können. Das vom Aufzeichnungsträger abgelesene Signal VR wird einem Trennfilter --11-- zugeführt, in dem die unterschiedlichen Signalkomponenten voneinander getrennt werden (im dargestellten Beispiel nur die Helligkeitskompo-
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Eysignal V einer Stufe --16-- zugeführt wird, in der das Signal einer Hochfrequenzträgerwelle aufmoduliert wird, wird ein Signal V HF erhalten, das über ein zweiadriges Kabel direkt an den Antennenanschluss des Empfängers angelegt werden kann.
Wenn das vom Aufzeichnungsträger abgelesene Signal V R auch die in einem gesonderten Frequenzband liegenden Tondaten enthält, die sowohl monaural als auch stereo- oder quadrophonisch sein können, muss dieses Frequenzband bzw. müssen diese Frequenzbänder ebenfalls vom Filter --11-- abgetrennt werden, wonach auch dieses Tonsignal auf gleiche Weise wie das Farbsignal rücktransformiert werden soll. Bei dieser Rücktransformation kann gegebenenfalls das vom Oszillator --14-- erzeugte Mischsignal verwendet werden, wenn beim Herabtransformieren dieselbe Mischfrequenz verwendet wurde.
Die vom Oszillator --14-- gelieferte Mischfrequenz kann mit der Zeilenfrequenz oder mit der Frequenz der Farbträgerwelle (4, 43 MHz bei PAL) verkoppelt sein.
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The invention relates to a recording medium on which video information is recorded in a spiral or information track composed of concentric circles; which areas are separated by intermediate areas, these areas and intermediate areas having different characteristic data suitable for a scan.
When recording a color video signal on a magnetic recording medium, in particular a magnetic tape, a method is known in which the subcarrier wave is modulated by the color information of the video signal. Such as B. is described in DE-OS 2130091, the modulated color subcarrier wave is superimposed on the modulated carrier wave, and the signal thus obtained is recorded completely on the magnetic recording medium, the modulated carrier wave serving as a bias signal for the modulated color subcarrier wave. The signal thus obtained and recorded on the magnetic recording medium has both frequency and amplitude changes.
This means that this known recording method can only be used with recording media with a signal coding in which changes in the amplitude of the signal can be recorded and later read out again.
However, there are also record carriers that only allow two signal levels (see e.g.
DE-OS 1904920), d. H. With such a recording medium, there is no possibility of recording changes in the amplitude of the signal, so that the known recording technology cannot be used here.
Also in the case of recording media, such as a magnetic tape, with a coding which permits recording of signal amplitude changes and in which the above-mentioned recording technique can therefore be used, it is very expedient to use signal coding in which recording and reproduction of amplitude changes is not necessary is.
This has the advantage that undesired changes in amplitude do not have a disruptive influence, because the signal amplitude does not contain any essential data when the signal is encoded.
In the known recording technology, in which the amplitude of the recorded signal contains the color information, this is naturally the case, so that mostly an automatic control system, possibly in cooperation with a pilot signal, ensures that the signal read from the recording medium always has the correct amplitude has by compensating for undesirable changes in amplitude. If a signal coding is used in which the amplitude of the recorded signal is irrelevant, this automatic control system can naturally be omitted.
It is an object of the invention to provide a recording medium of the type specified at the outset which contains a video signal which contains brightness, color and / or sound information, and the like. with a coding in which the signal amplitude is irrelevant.
The inventive recording medium of the type specified at the outset is characterized in that the positions of the regions or the positions of the transitions between the regions and intermediate regions correspond to the positions of the zero crossings of a signal which is the combination of a carrier wave modulated in frequency with the luminance signal of the video information and one with a further information component of the video information contains modulated subcarrier wave, which subcarrier wave lies below the frequency spectrum of the carrier wave, the zero crossings of the rising and falling edges of the modulated carrier wave being shifted in opposite directions depending on the modulated subcarrier wave.
The further information component can, for. B. contain the associated color information and / or the associated sound information, the latter possibly also consisting of several components, z. B. to get a stereophonic or even quadrophonic sound signal.
The invention is based on the knowledge that the positions of the transitions between the areas and intermediate areas represent both the brightness information and the further information component in the aforementioned recording medium, and that this information can subsequently be read out in a simple manner with the aid of suitable filters.
The zero crossings of the modulated carrier wave can be shifted in various ways. So variable delay lines can be used, which the modulated
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Carrier wave is supplied and the delay time is determined by the size of the modulated subcarrier wave. A distinction must be made between the zero crossings of the rising and those of the falling edges of the modulated carrier wave, because these should be shifted in opposite directions depending on the modulated subcarrier wave. The sign of the slope of the slope must therefore also be detected in order to obtain a correct shift in the zero crossings.
The shifting of the zero crossings of the modulated carrier wave in the desired manner can also be achieved very simply in that the modulated carrier wave finally has steep flanks and in that the modulated subcarrier wave is added to the modulated carrier wave, as a result of which a sum signal is obtained, the zero crossings of which contains data as a quantity be recorded on the recording medium. So only the position of the zero crossings needs to be clearly defined on the record carrier. Zero crossings are to be understood here as the times at which the sum signal assumes a value which is approximately between the peak values of the modulated carrier wave.
If this modulated carrier wave is a symmetrical signal around the zero-value voltage, the said value actually corresponds to this zero-value voltage. However, the modulated carrier wave can also contain a DC voltage component, which is then to be regarded as a zero level.
For example, a modulated carrier wave is used, the inclination of which has a constant value over the largest possible amplitude range around the zero level. This amplitude range, over which the inclination is constant, generally determines the permissible amplitude of the modulated subcarrier wave to be added to this carrier wave, because only a level shift within this amplitude range results in a shift in the zero crossings, which is linearly dependent on the size of this level shift and is linearly dependent on the modulated subcarrier wave that causes this level shift. In this regard, the most suitable waveform for the first carrier wave would be a triangular signal that has a constant slope over the entire range.
In certain cases, however, a certain non-linear dependence on the different
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It turns out, however, that if a linear dependence is desired, a sinusoidal signal can easily be selected as the modulated carrier wave, provided that the amplitude of the modulated subcarrier wave to be added to this carrier wave is not too large, i. H. is chosen substantially lower than the amplitude of the carrier wave. With such a choice, the mixed products brought about by the non-linearities remain so small that they can be tolerated without hesitation.
Furthermore, when generating the sum signal, it is important to ensure that the modulated carrier wave has a fixed inclination for all frequencies occurring, at least at the zero crossings, so that the shift of these zero crossings depending on the modulated subcarrier wave is the same for all occurring frequencies of this modulated carrier wave is. This can be achieved, at least in a reasonable approximation, in a very simple manner by passing the carrier wave over a low-pass filter after modulation with the brightness information. The use of a low pass can be desirable or even necessary for another reason. Most of the time, the carrier wave is a rectangular signal generated by an astable multivibrator with very steep edges.
Since a modulated carrier wave with finely steep edges is required to generate a suitable sum signal, it is then necessary to transform this rectangular signal into a signal with less steep edges, which can be done in a simple manner with the aid of a low pass. By modulating the frequency of the carrier wave with the brightness information and only then feeding it to the low-pass filter, the two goals are achieved in good time.
For signal coding, the signal can advantageously be supplied to a limiter, which delivers an output signal which is equal to the supplied sum signal, as long as the absolute value of this signal is less than a certain limit value and which is equal to this limit value,
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if the absolute value of the sum signal exceeds this limit. If the limit value is chosen to be relatively small with respect to the maximum value of the possibly amplified sum signal, an almost rectangular signal is obtained in this way, which, if necessary after amplification, can be used directly for recording on the recording medium.
When recording this color video signal, said further information component containing the color information, the sound information associated with the video signal can be recorded in a number of known ways, e.g. B. in a separate track or in the form of samples during the horizontal flyback periods of the recorded video signal.
However, this sound information can be recorded in a manner corresponding to the color information, by modulating this sound information on a sound auxiliary carrier wave which lies below the frequency band occupied by the modulated carrier wave and outside the frequency band occupied by the modulated color auxiliary carrier wave, and by modulating this auxiliary sound carrier wave together with the modulated one Color subcarrier wave is added to the modulated carrier wave to obtain the sum signal.
If a standard color video signal is assumed in which the carrier waves of the brightness, color and sound information lie at certain mutually fixed intervals, the modulated color subcarrier wave together with the modulated sound subcarrier wave can be obtained by mixing the color and sound signals present in the standard color video signal with a common mixed signal . When the recorded color video signal is reproduced, the two components are also transformed back to the original frequency bands with the aid of a common mixed signal.
This has the advantage that the back-transformed audio signal has the same stability as the back-transformed color signal, the stability of which is naturally subject to very high requirements, which are met by coupling the mixed frequency with the line frequency or with the color carrier wave of the standard color video signal.
A disadvantage here is the relatively large distance that generally exists between the color signal and the sound signal of a standard color video signal, which means that the two transformed subcarrier waves together require a relatively wide frequency band. This disadvantage can be counteracted by choosing the frequency of the mixed signal between that of the color signal and the sound signal. In the case of the reverse transformation, a filter is then required to filter out a lower sideband of the audio signal which is produced during the backmixing.
The frequency of the mixed signal is advantageously selected such that the mixed products obtained during the recording process, in particular the lower second-order sideband, exert the least possible disruptive influence when the recorded signal is reproduced.
In the present record carrier, the areas and intermediate areas are in particular on different levels, since the record carrier is then particularly suitable for fast and inexpensive reproduction and can be read out by means of an optical scanning.
With regard to the reproduction of the recorded video signal, a signal recorded on the present recording medium can be processed in the same way as a signal recorded according to the known recording technique by filtering out the various signal components of the recorded video signal and by transforming back the modulated color subcarrier wave and optionally the modulated audio subcarrier wave to them original frequency bands can be read out. By adding the different components to one another after this inverse transformation and demodulation of the brightness signal, the original color video signal suitable for reproduction is again obtained.
If desired, this signal can be modulated onto a high-frequency carrier wave, which makes it possible to apply the signal then obtained directly to the antenna connection of a television receiver via a two-wire cable.
The invention will now be further explained, for example, with reference to the drawings. The individual drawings show: '' Fig. 1 shows a spectrum of a color video signal as it can be recorded on a recording medium, FIG. 2 shows a number of waveforms, FIG
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4 shows a recording device suitable for this purpose, FIG. 5 shows a modified recording device for achieving a recording medium according to the invention, FIG. 6 shows a spectrum of a color video signal together with the associated audio signal, as is the case with FIG can be recorded on the recording medium according to the invention,
7 shows a frequency spectrum which is obtained when the color signal is transformed together with the sound signal with the aid of a common mixed signal, this mixed signal having a frequency which lies between these two signals. 8 shows a spectrum of a video signal as it can be recorded on the record carrier, which can be read out both according to the PAL system and according to the SECAM system, and FIG. 9 shows a device with which a record carrier according to the invention for reproducing the video information recorded on it can be read up.
1 shows an example of a spectrum of a color video signal as it can be recorded on a recording medium according to the invention. E denotes the spectrum of the recorded brightness signal, which is obtained by frequency-modulating the carrier wave Fy with the brightness information present in the original color video signal. Ec denotes the spectrum of the recorded color signal, which is obtained by separating the color signal present in the original color video signal and mixing it with a mixed signal with a fixed mixing frequency, from which the color signal Ec is separated with the carrier wave F.
The mixed signal used can have a frequency which is coupled to the repetition frequency of the line synchronization pulses of the video signal. The mixed signal can also be generated by an independent oscillator, but a pilot signal must be recorded on the recording medium in order to enable the color signal to be mixed back at the correct frequency when read out.
As has already been mentioned, it is necessary for the invention that the brightness signal Ey finally has steep edges, in contrast to a frequently occurring application in which this signal is rectangular and thus has very steep edges. This brightness signal preferably has a voltage form which has a constant inclination over the largest possible area around the zero crossings. However, it turns out that a sinusoidal signal also meets this criterion to an extent that it can be used. 2a, the brightness signal E is shown as such a sinusoidal signal.
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2bals also a phase-modulated signal, while in the SECAM system this color signal only has a frequency modulation.
For the application of the invention, it is also not essential which color system is used.
The two signals E and Ec are added together, which is what is shown in Fig. 2c
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Zero crossings of the sum signal with respect to the zero crossings of the brightness signal Ey has taken place. The size of this shift depends on the one hand on the instantaneous value of the color signal E and on the other hand on the size of the inclination of the brightness signal E in the vicinity of the c y zero crossings thereof.
If it is assumed that the inclination of this brightness signal is constant within an amplitude range around the zero crossings of the brightness signal corresponding to the maximum value of the color signal Ec, the shift in the zero crossings is evidently linearly dependent on the current value of the color signal. However, this means that the position of the zero crossings of the sum signal E + Ec contains both the brightness information contained in the signal E and the color information contained in the signal Ec.
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can be detected in various known ways. As an example, a level detector, e.g.
B. a hysteresis-free Schmitt flip-flop mentioned, which takes a first position as soon as and as long as the sum signal has a positive value, and assumes a second position as soon as and as long as this sum signal has a negative value. The terms "positive" and "negative" are to be understood here as "greater than" and "less than" the "zero value" of the original brightness signal Ey, because of the presence of a DC voltage component, this "zero value" can of course differ from the actual zero voltage.
With the aid of such a level detector, a rectangular signal can thus be obtained, as shown in FIG. 2d, whose zero crossings correspond to the zero crossings of the sum signal Ey and Ec.
This rectangular signal shown in Fig. 2d can also be obtained in a very simple manner in that the sum signal E + Ec, optionally after amplification, is fed to a limiter which converts the supplied signal, e.g. B. limited to a maximum absolute value L (see FIG. 2c).
This rectangular signal can then be used directly to define the areas and intermediate areas in the information track of the recording medium according to the invention.
Z. B. the areas the positive parts and the intermediate areas the negative parts of the rectangular signal. The information track can z. B. get a high-low structure corresponding to these areas and intermediate areas or a black and white structure.
The course described in ideal form above is naturally not quite as ideal in practice, but is disturbed by non-linearities in the entire system. These non-linearities can e.g. B. during the recording process, but also be brought about by the fact that the inclination of the brightness signal is not completely constant. These non-linearities result in mixed products of the frequency bands present in the sum signal, while further converting the sum signal into a rectangular signal results in mixed products. With a suitable choice of the different signal components, however, these mixed products are permissible, which can be seen most clearly from the spectrum of the sum signal shown in FIG. 3 and the rectangular signal obtained from this sum signal.
For the sake of simplicity, only the carrier frequencies are shown. According to Fig. L
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interfering component is the component with the frequency F - 2F which on the one hand has the greatest amplitude and on the other hand cannot be filtered out due to the fact that it lies within the frequency band of the brightness signal. It turns out, however, that the disruptive effect of this component remains within permissible limits if the amplitude of the modulated color subcarrier wave is not chosen too large, which means that the amplitude of this interfering component also remains limited.
Furthermore, it is also possible to select the color subcarrier frequency in such a way that this second-order sideband F-2F is at a frequency yc such that the moiré pattern brought about by this interference signal has such a shape in the reproduced image that the interfering one it exerts Influence is as small as possible.
With the NTSC system it would be e.g. In this context, it is advantageous, for example, to choose the color subcarrier wave 2F c in such a way that the frequency 2F is equal to an odd multiple of half the line frequency. With the PAL system (latest version) it is e.g. For example, it is favorable to choose this color subcarrier wave Fc in such a way that the frequency 2F is equal to an odd multiple of the quarter line frequency: 25 Hz. This selection of the color auxiliary carrier wave ensures that the interference pattern brought about by the second underside band F-2F diagonally
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moved across the screen, which minimizes interference.
With the exception of the mixed products obtained, the spectrum remains identical to that of FIG. 1, with the proviso that the amplitude of the color auxiliary carrier wave is more than halved, but this can be compensated for by an additional amplification during reproduction.
Fig. 4 shows schematically a recording device with which recording media according to the invention can be obtained.
The video signal V to be recorded, the z. B. according to the PAL-NTSC or SECAM system
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Video signal V is obtained. The carrier wave Fy, which is generated by an oscillator --3-- and z. B. can be rectangular, is modulated in a known manner in a modulator --2-- by the brightness signal in frequency. The output signal of the modulator --2-- is fed to a low-pass filter --4--, which on the one hand ensures that the brightness signal Ey occurring at its output finally has steep flanks, and on the other hand due to its arrangement behind the modulator --2-- ensures that the inclination is approximately independent of the frequency of the brightness signal.
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Mixed signal is mixed, which is generated by an oscillator --6--. This oscillator --6-z.
B. have a frequency that is coupled to the line frequency, which later simplifies the inverse transformation of the color signal. The transformed color signal E and the brightness signal E obtained from the mixing stage --5-- are combined in an adder stage --7--
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generated corresponding zero crossings, which rectangular signal VR is then recorded on the record carrier. This detector circuit --8-- can e.g. B. consist of a level detector with two possible stable states, depending on the fact whether the supplied signal exceeds a certain limit or not.
As already mentioned, instead of a detector circuit --8-- a limiter can be used, which limits the supplied signal to a certain amplitude and in this way delivers a signal which, if necessary after amplification, also has a suitable rectangular shape.
Fig. 5 shows another device with which the desired recording signal VR can be obtained. The modulated carrier wave E (which may be rectangular) is fed to a separating stage --S--, which separates the rising and falling edges of this signal from one another and feeds the signals corresponding to said edges to two identical variable delay devices -Ri and Rn. The modulated subcarrier wave Ec is fed to a control circuit --C--, which is connected to the control inputs of the two delay devices --R1 and R2--.
In order to indicate that the delay time introduced by the two delay devices changes in opposite senses depending on the modulated subcarrier wave Ec, there is an inverter --I-- in the connecting line between the control circuit --C- and the control input of the delay device --R1-- arranged.
The zero crossings of the modulated carrier wave E are thus subjected to the desired shifts with the aid of the two delay devices -R, and Rc). The fact that the output signals of these two delay devices are combined again in a combination element enables the desired recording signal V R to be obtained.
The separation between the rising and falling edges can be done very easily if it is initially assumed that the carrier frequency is double, which is modulated by the brightness information. If this frequency is then divided, the rising and falling edges can already be obtained independently of one another in this division,
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so that the separation level --S-- is then, as it were, included in the divider.
The recording of the audio signal belonging to the video signal can advantageously be carried out in a manner which is identical to the recording of the color information. For this purpose, the audio signal present in the original video signal is transformed to a frequency below the frequency band occupied by the brightness signal. Overall, a spectrum shown in FIG. 6 can be obtained in which the tone of a sound auxiliary carrier wave F is modulated, whereby a tone signal E with a generally lower level than the color signal E g c of z. B. 75 kHz bandwidth and a subcarrier wave of z. B. 250 kHz is obtained.
By adding the tone, the color auxiliary carrier wave F and the carrier wave F have to be shifted to somewhat higher c y frequencies (eg 1 MHz and 4 MHz), so that a somewhat broader frequency band is required overall. Naturally, the sound signal can also lie between the color signal Ec and the brightness signal E.
In order to enable recording of the sound signal in this way, the device according to FIG. 4 is to be expanded with a mixer stage and an oscillator, with the aid of which this sound signal, which is assumed to be modulated onto an intermediate carrier frequency, is down-transformed, the addition stage --7- - Must be provided with an additional input, whereby a sum signal E + E + E is obtained.
In one embodiment, the frequency of the color subcarrier wave was chosen to be 64 times the line frequency, that is to say 1 MHz, and the frequency of the sound subcarrier wave was chosen to be 250 kHz. This coupling with the line frequency is favorable in the generation of the mixing frequencies required for the transformations of the color and tone signals.
As already noted, if a standard color video signal is assumed, the same mixed signal can be used for transforming down the sound signal as for transforming the color signal. In the PAL system, in which the color signal is present at a color carrier wave of 4.43 MHz, this means for a sound carrier wave of 5.5 MHz that after transformation using a mixed signal with a frequency of more than 5.5 MHz the two subcarrier waves also have a frequency spacing of 5.5-4.43 = 1.07 MHz. This distance is larger than the minimum required, which can mean a waste of bandwidth.
In order to counter this disadvantage, the mixed signal can be chosen between the color carrier wave (4.43 MHz) and the sound carrier wave (e.g. 5.5 MHz), as in the spectrum according to FIG. 7
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lie. These subcarrier waves are therefore only 0.7 MHz apart, so that the available bandwidth is used considerably better and even the minimum permissible distance between the two frequency bands is approximately reached.
When the color subcarrier wave and the sound subcarrier wave are mixed back when the generated video signal is reproduced, in addition to the desired color carrier wave F cl of 4.43 MHz, an upper side band F n is also obtained, which is at a frequency of 6.17 MHz and can therefore be easily filtered out. In addition to the desired upper side band of the sound carrier wave at 5.5 MHz, a lower sideband at 5.1 MHz is also obtained during backmixing, which can be filtered out together with the mixed signal FM using a band filter.
8 shows, for example, a spectrum of the type that can be used to record a color video signal that can later be reproduced by both a receiver operating according to the PAL system and a receiver operating according to the SECAM system, without a PAL / SECAM Conversion device is needed. For this purpose, the spectrum contains both a color subcarrier wave F, which is modulated by a color signal according to the PAL system, and a color subcarrier wave F es, which is modulated by a color signal according to the SECAM system. The two signals E and E are, optionally together with a sound signal, superimposed on the modulated carrier wave E and then further treated in the manner described above.
Depending on the type of receiver used, either the signal E or the signal Ecs is transformed back to the correct frequency band during playback and the unwanted color signal is filtered out.
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FIG. 9 finally shows a device with which the information recorded on a recording medium according to the invention can be reproduced. The VR signal read from the recording medium is fed to a separating filter --11--, in which the different signal components are separated from one another (in the example shown only the brightness component
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Eysignal V is supplied to a stage --16--, in which the signal of a high-frequency carrier wave is modulated, a signal V HF is obtained, which can be applied directly to the antenna connection of the receiver via a two-wire cable.
If the signal VR read from the recording medium also contains the sound data in a separate frequency band, which can be monaural, stereo or quadrophonic, this frequency band or these frequency bands must also be separated by the filter --11--, after which this sound signal is to be transformed back in the same way as the color signal. With this inverse transformation, the mixed signal generated by the oscillator --14-- can be used if the same mixing frequency was used during the step-down transformation.
The mixed frequency supplied by the oscillator --14-- can be coupled with the line frequency or with the frequency of the color carrier wave (4. 43 MHz for PAL).