DE1061366B - Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines Farbfernsehsignals aus einer magnetischen Signalaufzeichnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Unter dem Namen »Ampexverf ahren« ist ein magnetisches Aufzeichnungsverfahren für Fernsehsignale bekanntgeworden, bei dem die jeweils den Informationsinhalt mehrerer Zeilen enthaltenden magnetischen Aufzeichnungsspuren quer zur Laufrichtung des bandförmigen Aufzeichnungsträgers liegen. Dabei wird die Aufzeichnung und Abtastung der Fernsehsignale durch auf einer rotierenden Trommel angeordnete, in zyklischer Folge mit aufeinanderfolgenden Spuren des Aufzeichnungsträgers in Wechselwirkung gebrachte Magnetköpfe durchgeführt. Ein elektronischer Schalter sorgt f ür die Umschaltung von einem Magnetkopf auf den nächsten, jeweils immer während der Aufzeichnung bzw. Wiedergabe einer Zeilenlücke, so daß die durch die Umschaltung auftretenden Störungen im wiedergegebenen Bild nicht sichtbar werden. Die Einzelheiten des Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens und der dazu verwendeten Schaltungsanordnungen sind in einer Reihe von vier Aufsätzen unter dem gemeinsamen Titel »VideoTapeRecorder Design« im »Journal of the SMPTE«, Vol.66, No.4, April 1956, S. 177 bis 188, ausführlich beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorstehend erwähnte Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbfernsehsignalen, die nach der sogenannten NTSC-Norm aufgebaut sind, zu ermöglichen, ohne daß dafür die an sich schon sehr hohen Anforderungen an die mechanische Genauigkeit der Maschine über das für die Schwarzweiß wiedergabe notwendige Maß gesteigert zu werden brauchen. Bei der NTSC-Nortn wird die zur Helligkeitsinformation Y hinzukommende Farbinformation in Form zweier Farbsignale I und Q einem Farbhilfsträger mit 90° gegenseitiger Phasenverschiebung aufmoduliert und das Modulationsprodukt, dessen Frequenzbereich innerhalb des für die Helligkeitsmodulation vorgesehenen Frequenzbandes liegt, gemeinsam mit der Helligkeitsinformation Y einer Trägerfrequenz aufmoduliert. Auch beim Ampexverfahren wird das Fernsehsignal nicht direkt auf den Aufzeichnungsträger aufgeschrieben, sondern vorher einem Träger durch Frequenzmodulation aufmoduliert. Wenn man für die Aufzeichnung von Farbfernsehsignalen das gleiche Verfahren verwenden will, so treten bei der Wiedergabe insofern Schwierigkeiten auf, als die Phasenbeziehungen zwischen dem im Empfänger wieder einzuführenden Farbhilfsträger und den senderseitig auf einen entsprechenden Farbhilfsträger aufmodulierten FarbsignalenJ und Q jeweils bei der Umschaltung von einem Wiedergabekopf auf den nächsten verlorengehen, wenn man nicht für eine extrem genaue Justierung der gegenseitigen Abstände der Magnetköpfe auf der rotierenden Trommel sorgt. Geht man von einem zulässigen Phasensprung von maximal 10° (gemäß FCC-

Schaltungsanordnung zur Gewinnung
eines Farbfernsehsignals aus einer
magnetischen Signalaufzeichnung

Anmelder:
Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dipl.-Ing. Robert Andrieu, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

Standard) aus, so kann man berechnen, daß die Spurlänge für eine Zeilengruppe von z. B. etwa sechzehn Zeilen auf dem Aufzeichnungsträger und der Kopfabstand am Umfang der Trommel auf 0,3 μπι übereinstimmen müssen. Eine solche Übereinstimmung ist mit tragbarem Aufwand kaum zu realisieren. Bei der Abtastung mit einer Maschine, die für Schwarzweißwiedergabe ausreicht, erhält man daher ein vollständiges Farbfernsehsignal, bei dem die Phase des Farbhilfsträgers jeweils nach einer gewissen Anzahl von Zeilen einen Undefinierten Sprung erleidet. Es wäre deshalb notwendig, den in einem Wiedergabegerät örtlich erzeugten Farbhilfsträger sprungweise in seiner Phase jedesmal neu einzustellen, wenn bei Empfang eines Farbfernsehsignals, das von einer nach dem Ampexverfahren hergestellten Aufzeichnung gesendet wird, die Umschaltung von einem Abtastkopf auf den nächsten vorgenommen wird. Dies würde eine starke Kostenbelastung der Farbfernsehempfänger bedeuten, die üblicherweise nur mit einem z. B. durch Schwungradsynchronisierung mit der in bekannter Weise durch Farbsynchronimpulse während der Zeilenrückläufe übertragenen Farbträgerfrequenz synchronisiert werden.

Es besteht daher die Aufgabe, aus dem abgetasteten, vollständigen Farbfernsehsignal, bei dem die Farbträgerfrequenz jedesmal beim Umschalten von einem Kopf auf den anderen Phasensprünge erleidet, ein vollständiges Farbfernsehsignal zu gewinnen, bei dem diese Phasensprünge nicht mehr auftreten. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines vollständigen Farbfernsehsignals aus einem Farbsignal, welches die Farbinformation als Modulation eines unterdrückten Farbträgers und die Bezugsfrequenz

909 577/173

Claims (3)

des Farbträgers in während des Zeilenrücklaufs neben den Synchronimpulsen übertragenen Farbsynchronimpulsen enthält und das auf einem magnetischen Signalträger in mehreren jeweils die gesamte Information einer Anzahl von Bildzeilen enthaltenden Spuren quer zur Bandrichtung aufgezeichnet ist und durch mehrere in zyklischer Folge mit aufeinanderfolgenden Spuren des Aufzeichnungsträgers in Wechselwirkung gebrachte, vorzugsweise quer zur Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers rotierende Kopfträger angebrachte Wiedergabekopf abgetastet wird, zwei Farbträgeroszillatoren vorgesehen sind, von denen der erste in an sich bekannter Weise durch die aus der Signalaufzeichnung abgetrennten Farbsynchronimpulse in der Frequenz geregelt und zusätzlich durch jeden ersten in einer Aufzeichnungsspur auftretenden Farbsynchronimpuls in der Phase korrigiert wird und von denen der zweite durch eine örtlich erzeugte feste Frequenz mit durchlaufender Phase synchronisiert ist, ferner daß der Ausgang des ersten Farbträgeroszillators einem an sich bekannten Decoder zur Herstellung des Helligkeitssignals und der Farbsignale zugeführt wird und daß der Ausgang des zweiten Farbträgeroszillators einem an sich bekannten Coder zur Wiederherstellung des vollständigen Farbfernsehsignals aus den im Decoder gewonnenen Signalen zugeführt wird. An Hand eines Ausführungsbeispiels, welches an die in Fig. 4 (S. 180) der eingangs erwähnten Literaturstelle dargestellte Schaltungsübersicht anknüpft, soll die Erfindung näher erläutert werden. In der Zeichnung ist mit 1 der Kopfumschalter bezeichnet, durch welchen die auf einer nicht gezeichneten, rotierenden Trommel angebrachten Abtastköpfe 21, 22, 23 und 24 in zyklischer Folge mit der zum Frequenzdemodulator 3 führenden Leitung verbunden werden. Die Schaltimpulse zur Umschaltung werden von einem Lückenschaltimpulsgenerator2 geliefert, dem über die Leitung 25 eine mäanderförmige Spannung von 480 Hz zugeführt wird, die von dem Antriebsmotor der die Abtastköpfe tragenden rotierenden Trommel abgeleitet ist. In dem Lückenschaltimpulsgenerator 2 werden die aus den Flanken des Mäanders abgeleiteten Impulse so verzögert, daß sie jeweils zeitlich in die Zeilenlücken fallen. Dadurch wird die Umschaltfrequenz zwar im Mittel noch immer 960 Hz sein. Die Schaltimpulse kommen jedoch über dieLeitung26 nicht mehr regelmäßig zum Umschalter 1, sondern jeweils manchmal nach sechzehn und manchmal nach siebzehn vollen Bildzeilen. Bei den vorgenannten Zahlen ist die amerikanische Fernsehnorm mit dreißig vollen Bildern pro Sekunde und 525 Zeilen pro Bild zugrunde gelegt. Die über den Umschalter 1 von den Abtastköpfen 21, 22, 23, 24 abgenommenen Signale werden über die Leitung 27 einem Frequenzdemodulator 3 zugeführt, dessen Ausgang in einem Verstärker 4 verstärkt das Videosignal und die Zeilensynchronisierimpulse ergibt. Die vom Ausgang des Verstärkers 4 abgenommenen Zeilensynchronisierimpulse werden einerseits über die Leitung 41 dem erwähnten Lückenschaltimpulsgenerator 2 zur phasenrichtigen Einstellung der Schaltimpulse zugeführt und andererseits über die gleiche Leitung einer Ausblendstufe 5 für die Farbsynchronimpulse, der außerdem auch das Videosignal über die Leitung 43 zugeführt wird. In der Ausblendstufe 5 werden mit Hilfe der Zeilensynchronisierimpulse die Farbsynchronimpulse, die in bekannter Weise die Farbträgerfrequenz übermitteln, aus dem Videosignalgemisch ausgeblendet. Über die Leitung 44 wird das Videosignal vom Verstärker 4 einem Decoder 9 zugeführt, in welchem in bekannter Weise mit Hilfe der Frequenz eines ersten Farbträgeroszillators 8 aus dem Videosignalgemisch das Helligkeitssignal F und die Farbsignale I und Q gewonnen werden. Der Farbträgeroszillator 8 wird in bekannter Weise von einer Phasenvergleichsstufe 7 in seiner Frequenz geregelt, wobei eine Phasenvergleichsschaltung zwischen der Ausgangsfrequenz des Farbträgeroszillators 8 und den Ausgang der Ausblendstufe 5 zur Bildung der Regelgröße für den Oszillator 8 verwendet wird. Da jedoch, wie eingangs erwähnt, jeweils beim Umschalten von einem Abtastkopf auf den nächsten ein unkontrollierbarer Phasensprung in der Farbhilfsträgerfrequenz des Videosignals auftritt, würde eine solche Anordnung noch nicht zufriedenstellend arbeiten, da Phasenverschiebungen im I- und ß-Signal bei jedem Umschalten auftreten und dadurch eine Fälschung der wiedergegebenen Farben bewirken würden. Es ist daher nötig, die Phase des Farbträgeroszillators 8 jdesmal nach dem Umschalten von einem Kopf auf den nächsten neu einzustellen. Dies geschieht durch Zuführung jeweils des ersten nach der Umschaltung auftretenden Farbsynchronimpulses in der Weise, daß der Farbträgeroszillator auch diesen Farbimpuls augenblicklich in die neue Phase umgeworfen wird. Diese Phasenkorrektur muß so vorgenommen werden, daß dabei die Frequenz des Oszillators nicht beeinflußt wird. Dies geschieht am besten dadurch, daß in den Rückkopplungsweg des Farboszillators der erste Farbimpuls einer Zeilengruppe mit hinreichend großer Amplitude eingeführt wird. Zur Gewinnung dieses ersten Farbimpulses nach jeder Umschaltung dient eine zweite Ausblendstufe 6, der von der Ausblendstufe 5 sämtliche Farbsynchronimpulse zugeführt werden, aus denen mit Hilfe der aus dem Lückenschaltimpulsgenerator 2 gewonnenen, über die Leitung 28 zugeführten Umschaltimpulse jeweils der erste nach einem solchen Impuls auftretende Farbsynchronimpuls ausgeblendet und über die Leitung 61 dem Farbträgeroszillator 8 zugeführt wird. Zur Wiedergewinnung des vollständigen Farbfernsehsignal ist ein Coder 12 vorgesehen, in welchem aus den im Decoder 9 gewonnenen I- und Q-Signalen mit Hilfe eines zweiten, vorzugsweise quarzgesteuerten Farbträgeroszillators 1 ein neues Farbsignal mit nunmehr konstanter Phase des Farbhilfsträgers gebildet wird und durch Zuführung des F-Signals das vollständige Farbfernsehsignal wiederhergestellt wird. In der Zuleitung für das F-Signal vom Decoder 9 zum Coder 12 kann, wenn dies wegen eventueller Interferenzstörungen im Bild notwendig ist, ein Tiefpaßfilter zur Beschneidung der oberen Frequenzgrenze des F-Signals vorgesehen sein. Um ein einwandfreies Arbeiten der Anlage zu gewährleisten, d. h. die richtige Relation zwischen Farbhilfsträger, Zeilen- und Bildwechselfrequenzen einzuhalten, ist es vorteilhaft, den Antriebsmotor für die die Abtastköpfe tragende rotierende Trommel mit dem gleichen quarzgesteuerten Oszillator 11 zu synchronisieren, der auch die neue Farbhilfsträgerfrequenz liefert. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines vollständigen Farbfernsehsignals aus einem Farbsignal, welches die Farbinformation als Modulation eines unterdrückten Farbträgers und die Be-

zugsfrequenz des Farbträgers in während des Zeilenrücklaufs neben den Synchronimpulsen übertragenen Farbsynchronimpulsen enthält, und das auf einem magnetischen Signalträger in mehreren jeweils die gesamte Information einer Anzahl von Bildzeilen enthaltenden Spuren quer zur Bandrichtung aufgezeichnet ist und durch mehrere in zyklischer Folge mit aufeinanderfolgenden Spuren des Aufzeichnungsträgers in Wechselwirkung gebrachte, vorzugsweise auf einem quer zur Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers rotierenden Kopfträger angebrachte Wiedergabeköpfe abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Farbträgeroszillatoren vorgesehen sind, von denen der erste (8) in an sich bekannter Weise durch die aus der Signalaufzeichnung abgetrennten Farbsynchronimpulse in der Frequenz geregelt und zusätzlich durch jeden ersten in einer Aufzeichnungsspur auftretenden Farbsynchronimpuls in der Phase korrigiert wird und von denen der zweite (11) durch eine örtlich erzeugte feste Frequenz mit durchlaufender Phase synchronisiert ist, ferner daß der Ausgang des ersten Farbträgeroszillators einem Decoder (9) zur Herstellung des Helligkeitssignals (Y) und der Farb-

signale (7 und Q) in bekannter Weise zugeführt wird und daß der Ausgang des zweiten Farbträgeroszillators einem Coder (12) zur Wiederherstellung des vollständigen Farbfernsehsignals aus den im Decoder gewonnenen Signalen (Y, I und 0) zugeführt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung der Farbsynchronimpulse aus dem Videogemisch zwei Ausblendstufen vorgesehen sind, deren erster (5) zur Gewinnung sämtlicher Farbsynchronimpulse das Videogemisch und die abgetrennten Zeilensynchronimpulse zugeführt werden und deren zweiter (6) die in der ersten Stufe (5) gewonnenen Farbsynchronimpulse und die gleichzeitig zur Umschaltung von einer Aufzeichnungsspur auf die nächste verwendeten Umschaltimpulse zugeführt werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Umschaltimpulse ein Lückenschaltimpulsgenerator (2) vorgesehen ist, dem sowohl die aus dem Videogemisch abgetrennten Zeilensynchronimpulse und aus der Rotationsfrequenz des Kopfträgers abgeleitete Impulse zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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