DE1211246B - Verfahren zur stoerungsfreien Wiedergabe von auf Magnetogrammtraegern gespeicherten Hochfrequenzsignalen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04n

Deutsche KL: . 21 al-32/11

Nummer: 1211246

Aktenzeichen: L 46255 VIII a/21 al

Anmeldetag: 6. November 1963

Auslegetag: 24. Februar 1966

Bei einem bekannten Verfahren zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Hochfrequenzsignalen, insbesondere Fernsehsignalen, wird ein Magnetogrammträger in Form eines Magnetbandes in etwa einer Windung schraubenlinienförmig über eine gegenüber ihrer Unterlage geneigte und feststehende Trommel geführt. Die Trommel besteht aus zwei koaxial aneinandergrenzenden Hälften, zwischen denen eine Scheibe mit einem oder mehreren am Umfang der Scheibe befestigten Videomagnetköpfen umläuft. Durch die Relativbewegung zwischen den rotierenden Magnetköpfen und dem über die Führungstrommel laufenden Magnetband erfolgt die Aufzeichnung der Fernsehsignale nicht in kontinuierlichen, sondern in zeitlich aufeinanderfolgenden, parallel zueinander und schräg zur Magnetband-Längsausdehnung liegenden Magnetspuren. Bei der Wiedergabe bzw. bei der Abtastung des Magnetbandes entsteht daher auch kein kontinuierliches Signal, sondern die Signalspannung ist in einzelne jeweils der Länge einer aufgezeichneten Magnetspur entsprechende Zeitabschnitte aufgeteilt. Üblicherweise enthält jede Magnetspur ein vollständiges Fernsehhalbbild (Zeilensprungverfahren), so daß die Unterbrechung der Wiedergabesignalspannung beim Übergang vom Ende einer Magnetspur zum Anfang der folgenden in die vertikale Austastlücke zwischen zwei Fernsehhalbbildern fällt. Auf diese Weise entsteht zwar durch die Magnetspurübergänge kein Verlust an Bildinhalt, dagegen verursachen jedoch die bei den Übergängen auftretenden Unterbrechungen jeweils einen starken Störimpuls, der je nach der Art der Modulation und Demodulation der Fernsehsignale die Höhe der wiedergegebenen Signalspannung in positiver oder negativer Richtung überschreitet.

Die damit verbundenen Bildstörungen lassen sich in bekannter Weise durch sogenannte Regeneratoren vermeiden, mit denen die Störimpulse ausgeblendet und die während der Unterbrechungszeit verlorengegangenen Horizontalimpulse wieder ergänzt werden. Derartige Anordnungen setzen jedoch einen verhältnismäßig großen technischen Aufwand voraus.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren ohne Regeneratoreinrichtung Störimpulse im wiedergegebenen Signal, die nicht nur durch die Unterbrechungen beim Übergang von einer Magnetspur auf die benachbarte, sondern vielmehr auch z. B. durch Fehlerstellen (drop-outs) im Magnetband verursacht sein können, in einfacher Weise zu kompensieren.

Verfahren zur störungsfreien Wiedergabe von
auf Magnetogrammträgern gespeicherten
Hochfrequenzsignalen

Anmelder:

Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin 46, Teltowkanalstr. 1-4

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Wolfgang Rank, Kronach

Zum Verständnis der Erfindung ist noch wesentlich, daß das zu speichernde Fernsehsignal in bekannter Weise einen Träger in der Frequenz moduliert, und daß das entstehende FM-Signal auf das Magnetband aufgezeichnet wird. Bei der Wiedergabe

ao wird der frequenzmodulierte Träger erst in der Amplitude begrenzt und dann demoduliert. Die periodischen Unterbrechungen zwischen den Fernsehhalbbildern äußern sich im begrenzten Träger durch ein kurzzeitiges völliges Zusammenbrechen der Trägeramplitude, während drop-outs die Trägeramplitude mehr oder weniger stark zusammenbrechen lassen.
Nach der Erfindung läßt sich der unerwünschte

■ Einfluß von Störimpulsen auf die Synchronisation bei

der Bildwiedergabe dadurch vermeiden, daß aus der Hüllkurve der wiedergegebenen frequenzmodulierten Signalspannung im Anschluß an eine Amplitudenbegrenzung eine Korrekturgleichspannung gewonnen wird, die der demodulierten Signalspannung zur Kompensation von Störimpulsen hinzugefügt wird. Die Korrekturspannung kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durch Spitzengleichrichtung der begrenzten frequenzmodulierten Signalspannung gewonnen werden.

Nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung enthaltenen Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten
F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Magnetband-Führungstrommel für die Fernsehsignalaufzeichnung und -Wiedergabe,

F i g. 2 einen Magnetbandabschnitt mit durch schräge Linien gekennzeichneten Aufzeichnungsspuren,

Fig. 3a ein Diagramm, welches eine mit den Fernsehsignalen frequenzmodulierte Trägerfrequenz (U_TR) in Abhängigkeit von der Zeit (f) zeigt,

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Fig. 3b ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der demodulierten Bildsignalspannung (CZy),"' · -■

F i g. 4 ein Blockschaltbild für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5a ein Diagramm der durch Spitzengleichrichtung der frequenzmodulierten Trägerspannung gewonnenen Körrektürspännung (£%) und.,...

Fig. 5 b em Diagramm, des zeitlichen Verlaufs der demodulierten und korrigierten Bildsignalspannung (U_v). ^! ■''-- '^; "·-"■

In F i g. 1 sind mit 1 und 2 zwei koaxial übereinander und zur horizontalen Ebene geneigt angeordnete Führungstrommeln bezeichnet, zwischen denen ein auf dem Umfang einer Scheibe 3 befestigter Videomagnetkopf 4 rotiert. Über die Führungstrommeln läuft schraubenHnienförmig in etwa einer Windung ein Magnetband 5, das mit gleichmäßiger Geschwindigkeit von einer der Übersichtlichkeit wegen in der Zeichnung weggelassenen Vorratsspule unter Umschlingung der Führungstrommehl auf eine Aufwickelspule bewegt wird. Bei der Aufnahme zeichnet der mit frequenzmodulierten Bildsignalen gespeiste Magnetkopf 4 auf das Magnetband parallele, zeitlich aufeinanderfolgende und schräg zur Bandlaufrichlung verlaufende Signalspuren 6. Dabei enthält jeweils eine Magnetspur ein vollständiges Fernseh-Jhalbbild. Der Übergang vom Ende einer zum Anfang der benachbarten Magnetspur ruft bei der Wiedergabe einer Fernsehaufzeichnung einen starken Störimpuls hervor, der sich in der wiedergegebenen frequenzmodulierten Signalspannung 7 (Fig. 3a) als Einschnürung 8 bemerkbar macht. Fehlerstellen in der Magnetschicht des Magnetbandes (drop-outs) wirken sich in ähnlicher Weise als teilweise Einschnürungen 9 aus. Die demodulierte Bildsignal· spannung 10 (F i g. 3 b) weist dann den Einschnürungen 8 bzw. 9 entsprechende in negativer Richtung den Synchronpegel 11 überschreitende Störspitzen 12, 13 auf, die im Übergangsbereich zwischen einer Magnetspur und der benachbarten etwa rechteckförmig

(12) und an den drop-outs-Stellen etwa nadeiförmig

(13) sind. Die Störspannungsspitzen führen insbesondere im Bereich des Bildinhaltes zu einer Störung der Synchronisierung bei der Bildwiedergabe und müssen deshalb vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem die mit einem Wiedergabemagnetkopf 14 (Fig. 4) abgetastete frequenzmodulierte Bildsignalspannung, die in einer Vorverstärkerstufe 15 verstärkt und in einer Begrenzerstufe 16 begrenzt wird, einer Spitzengleichrichterschaltung 17 und einem FM-Demodulator 18 zugeführt wird. Die Spitzengleichrichterschaltung besteht aus einer zwischen der Begrenzerstufe 16 und dem Modulator 18 angeschlossenen Diode 19, die über einen Ladekondensator 20 an Masse liegt und mit einem Längswiderstand 21 verbunden ist. An den Widerstand 21 schließt sich ein Siebkondensator 22 und ein mit dem Demodulatorausgang in Verbindung stehender einstellbarer Vorwiderstand 23 an. Die demodulierte und von StÖrspannungsspitzen befreite Signalspannung kann nach einer Verstärkung im Videoverstärker 24 an den Ausgangsklemmen 25 abgegriffen werden.

Die Wirkungsweise der neuen Schaltung ist folgende: Die Spitzengleichrichterschaltung 17 tastet die Hüllkurve der das Bildsignal enthaltenden frequenzmodulierten Trägerspannung7 (Fig. 3a) ab, wobei sich der Ladekondensator 20 auf den jeweiligen Spitzenwert der Trägerspannung auflädt. Enthielte die Trägerspannung kerne Einschnürungen 8, 9, so würde die Spitzengleichrichterschaltung eine konstante Gleichspannung an den Demodulatorausgang

'hjefern/ Durch die^: Einschnürungen bzw. Einbrüche entsteht jedoch eine der' unregelmäßigen Hüllkurve proportionale Gleichspannung 26 (Fig. 5a), die nach einer' Addition: mit der Ausgangsspannung des Demodulators 18 (Fig. 4) eine Bildsignalspannung U_v mit dem in Fig. 5b gekennzeichneten zeitlichen Verlauf ergibt. Eine Potentialverschiebung der Bildsignalspannung durch die Überlagerung mit der Gleichspannung läßt sich in bekannter Weise ausgleichen und braucht deshalb an dieser Stelle nicht besonders erläutert zu werden.

Wie aus dem Kurvenverlauf der Fig. 5b hervorgeht, kompensieren die Einschnürungen 27 der Gleichspannung in F i g. 5 a die ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftretenden Störspannungsspitzen 12, 13 (F i g. 3 b). Erne Voraussetzung für die Kompensation ist die gleiche Polarität von Störspannungsspitzen und Gleichspannung U_GI. Die der demodulierten Bildsignalspannung zugefügte Kompensationsgleichspannung kann beispielsweise so groß sein, daß die Amplituden der Korrekturimpulse27 (Fig. 5a) durch Verändern des einstellbaren Widerstandes 23 (Fig. 4) zusammen mit den Amplituden der Störimpulse 12,13 (Fig. 3 b) gerade den Schwarzwert der Bildsignalspannung ergeben und sich demzufolge im wiedergegebenen Fernsehbild als schwarze Stellen wenig störend bemerkbar machen. Die Zeitkonstante der Spitzengleichrichterschaltung wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß Einschnürungen der Trägerspannungshüllkurve von etwa 2 μ$ Dauer und darüber genau

■■- abgetastet werden und daß andererseits die Trägerfrequenz selbst vollständig ausgesiebt wird.

Das vorliegende Verfahren eignet sich für alle magnetischen Bildaufzeichnungs- und -wiedergabeverfahren, bei denen die Bildsignale in schräg zur Bandlaufrichtung verlaufenden parallelen Spuren aufgezeichnet sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur störungsfreien Wiedergabe von Hochfrequenzsignalen, insbesondere Fernsehsignalen, die als frequenzmodulierte Signalspannung in parallelen, zeitlich aufeinanderfolgenden und schräg zur Längsrichtung des Magnetbandes verlaufenden Magnetspuren aufgezeichnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Hüllkurve der wiedergegebenen frequenzmodulierten Signalspannung im Anschluß anehie Amplitudenbegrenzung eine Korrekturgleichspannung gewonnen wird, die der demodulierten Signalspannung zur Kompensation von Störimpulsen hinzugefügt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspannung mit einer Spitzengleichrichterschaltung aus der begrenzten frequenzmodulierten Signalspannung gewonnen wird und dieselbe Polarität wie die Störimpulse aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Spitzengleichrichterschaltung so bemessen ist, daß alle

Einschnürungen oder Einbrüche in der Hüllkurve der Trägerspannung eine proportionale Änderung der Korrekturgleichspannung hervorrufen, während die Trägerfrequenz selbst ausgesiebt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Amplituden der Störimpulse im demodulierten Signal und der Korrekturimpulse etwa dem Schwarzwert der Bildsignalspannung entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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