DE1462493B2 - Anordnung zur einspur-magnetaufzeichnung von farbfernseh-videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Einspur-Magnetaufzeichnung von Farbfernseh-Videosignalen, die aus einem breitbandigen Leuchtdichtesignal und einem im oberen Teil des Leuchtdichtesignalbandes liegenden schmalbandigen Farbartsignal bestehen, mit Filtern zur Ausfilterung eines ersten Teilsignals, dessen Frequenzband im Bereich der niedrigen Frequenzen des Leuchtdichtesignalbandes liegt, und eines zweiten Teilsignals, dessen Frequenzband in dem das Farbartsignal enthaltenden Bereich der oberen Frequenzen des Leuchtdichtesignals liegt, einer Signalverarbeitungsanordnung zur Verarbeitung eines der beiden Teilsignale mit Hilfe einer Trägerschwingung und einer Addierstufe zur Bildung des aufzuzeichnenden Signals durch Addition des Ausgangssignals der Signalverarbeitungsanordnung zu dem anderen Teilsignal.

Bei den Farbfernseh-Videosignalen des SECAM-Systems besteht das schmalbandige Farbartsignal aus einem Farbträger, der zeilenweise abwechselnd mit zwei verschiedenen Farbdifferenzsignalen frequenzmoduliert ist. Das ganze Spektrum des modulierten Farbträgers liegt im oberen Bereich des Frequenzbandes des Leuchtdichtesignals.

Bekanntlich handelt es sich bei Farbfernseh-Videosignalen um sehr breitbandige Niederfrequenzsignale, die sich von der Frequenz 0 bis zu einer Frequenz von etwa 5,5 MHz erstrecken, also über ein Frequenzintervall, das eine große Anzahl von Oktaven umfaßt. Die Magnetaufzeichnung von Videosignalen mit so großer Bandbreite ergibt beträchtliche Schwierigkeiten...Im allgemeinen ist es nicht möglich, eine Magnetaufzeichnungsanordnung zu realisieren, welche die Aufzeichnung des gesamten Frequenzbandes mit der erforderlichen Linearität auf einer einzigen Aufzeichnungsspur ermöglicht.

Bei einer Anordnung der eingangs angegebenen Art, die aus dem Buch »Video tape recording« von J.L. Bernstein, Verlag John F. Rider Publisher, Inc., New York, 1960, Seiten 180 bis 185 bekannt ist, zerlegen die Filter das dem Eingang zugeführte Farbfernseh-Videosignal in zwei Teilsignale, deren Frequenzbänder sich lückenlos aneinanderschließen, nämlich in ein erstes Teilsignal mit einem Frequenzband von 0 bis 3 MHz und ein zweites Teilsignal mit einem Frequenzband von 3 bis 4 MHz. Das zweite Teilsignal, das die gesamte Farbinformation enthält, wird einer doppelten Frequenzumsetzung unterworfen, wobei es mit der ersten Frequenzumsetzung in ein höheres Frequenzband und mit der zweiten Frequenzumsetzung wieder in das ursprüngliche Frequenzband von 3 bis 4 MHz umgesetzt wird. Die zweite Frequenzumsetzung erfolgt dabei mit einer Überlagerungsfrequenz, die unter Verwendung einer durch das Farbsynchronsignal gesteuerten Schwingung gebildet wird. Auf diese Weise soll das ursprüngliche Farbsynchronsignal durch ein neues Farbsynchronsignal ersetzt "werden, damit Phasenverschiebungen des Farbsynchronsignals korrigiert werden. Das auf diese Weise wieder in das ursprüngliche Frequenzband umgesetzte zweite Teilsignal wird dann in einer Addierstufe zu dem unveränderten ersten Teilsignal addiert, und das dadurch erhaltene Summensignal wird für die Aufzeichnung verwendet. Da dieses Summensignal lückenlos das ursprüngliche Frequenzband einnimmt, ergibt sich durch dieses Verfahren offensichtlich keine Behebung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten bei der Magnetaufzeichnung breitbandiger Farbferriseh-Videosignale.

In der DT-AS 11 26 443 ist andererseits ein System zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Fernsehsignals beschrieben, bei dem das Fernsehsignal ebenfalls in zwei Teilsignale unterteilt wird, welche die tiefen Frequenzen bzw. die hohen Frequenzen des Fernsehsignals enthalten. Das eine Teilsignal wird frequenzmoduliert und das andere Teilsignal wird amplitudenmoduliert, und die beiden Teilsignale werden nach Art eines Multiplexverfahrens abwechselnd hintereinander auf einer durchlaufenden Spur so aufgezeichnet, daß für die Dauer einer Zeile das eine Teilsignal und für die Dauer der folgenden Zeile das andere Teilsignal aufgezeichnet wird. Durch diese Maßnahme ist zwar eine Einspuraufzeichnung des Fernsehsignals mit einer verringerten Bandbreite möglich, aber auf Kosten eines beträchtlichen Informationsverlustes, da in jeder zweiten Zeile die niederfrequenten Komponenten und in den dazwischenliegenden Zeilen die höherfrequenten Komponenten des Fernsehsignals fehlen. Außerdem müssen auf der Wiedergabe-

seite besondere Maßnahmen getroffen werden, um die jeweils fehlenden Informationsteile zu ersetzen, beispielsweise mit Hilfe von Verzögerungsleitungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, welche die Einspur-Magnetaufzeichnung von Farbfernseh-Videosignalen mit verhältnismäßig geringem Aufwand ohne merklichen Informationsverlust in einem Frequenzband ermöglicht, das von einfachen Magnetaufzeichnungsgeräten verarbeitet werden kann.

Ausgehend von einer Anordnung der eingangs angegebenen Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Filter so ausgebildet sind, daß die Frequenzbänder der beiden Teilsignale durch ein Frequenzintervall, in dem die Frequenzen unterdrückt sind, voneinander beabstandet sind, daß die Trägerschwingung in dem Frequenzintervall liegt, daß die Signalverarbeitungsanordnung in an sich bekannter Weise eine Frequenzmodulationsanordnung ist, welche die Trägerschwingung mit dem ersten Teilsignal frequenzmoduliert, und daß die Frequenzmodulationsanordnung so ausgebildet ist, daß das durch die Addition l) erhaltene aufzuzeichnende Summensignal eine geringere Bandbreite als das ursprüngliche zusammengesetzte Videosignal hat und die obere Grenze des Frequenzbandes des Summensignals die obere Grenze des ursprünglichen Frequenzbandes nicht überschreitet.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird somit eine Lücke im Frequenzband des Leuchtdichtesignals zwischen den beiden Teilsignalen gebildet, und diese Lücke wird zur Verringerung der Bandbreite des aufzuzeichnenden Signals ausgenutzt. Das das Frequenzband des Farbartsignals enthaltende obere Teilsignal bleibt dabei unverändert, so daß die Farbinformation ebenso gut erhalten bleibt wie bei einer Aufzeichnung des gesamten Farbfernseh-Videosignals. Das untere Teilsignal wird dagegen nicht direkt aufgezeichnet, sondern in Form einer frequenzmodulierten Trägerschwingung, deren Frequenzband unter Ausnutzung der bestehenden Lücke in einen höheren Frequenzbereich verschoben werden kann, so daß die Notwendigkeit der Aufzeichnung sehr niedriger Frequenzen entfällt. Durch das Frequenzintervall zwischen j den beiden Teilsignalen ergibt sich zwar ein gewisser Auflösungsverlust des Leuchtdichtebildes, der jedoch infolge der Lage dieses Frequenzintervalls nicht störend in Erscheinung tritt, da einerseits die Gleichstromkomponente und die sehr niedrigen Frequenzen des Leuchtdichtesignals und andererseits die hohen Frequenzen des Leuchtdichtesignals und das gesamte Farbartsignal unverändert erhalten bleiben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Frequenzmodulationsanordnung so ausgebildet, daß das Frequenzband der der Addierstufe zugeführten frequenzmodulierten Trägerschwingung eine untere Grenzfrequenz hat, die höher liegt als die untere Grenzfrequenz des Frequenzbandes des ersten Teilsignals, und eine obere Grenzfrequenz, die unter der unteren Grenzfrequenz des Frequenzbandes des zweiten Teilsignals liegt.

In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt das Blockschaltbild einer Anordnung zur Magnetaufzeichnung von Farbfernseh-Videosignalen und einer Anordnung zur Wiedergabe der aufgezeichneten Signale. ^

Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung wird das Videomischsignal dem Eingang 50 zugeführt.

Der Eingang 50 ist mit einem Verstärker 1 verbunden, an dessen Ausgang parallel ein Tiefpaßfilter 2 und ein Hochpaßfilter (oder Bandfilter) 3 angeschlossen sind. Der Ausgang des Tiefpaßfilters 2 liefert ein Signal L, das im Bereich der niedrigen Frequenzen des dem Eingang 50 zugeführten Videosignalgemischs liegt, und der Ausgang des Hochpaßfilters 3 liefert ein Teilsignal H, das im Bereich der höheren Frequenzen des Videosignalgemischs 50 liegt.

ίο Der Ausgang des Tiefpaßfilters 2 ist mit dem Modulationseingang einer Frequenzmodulationsanordnung 4 verbunden, die ein Ausgangsfilter enthält und ein Signal U liefert, das durch eine mit dem Signal L frequenzmodulierte Trägerschwingung gebildet ist. Der Ausgang der Frequenzmodulationsanordnung 4 ist mit dem einen Eingang einer Addierstufe 5 verbunden, deren anderer Eingang an den Ausgang des Hochpaßfilters 3 angeschlossen ist. Der Ausgang der Addierstufe 5 ist mit dem Eingang 7 des zur Aufzeichnung verwendeten Magnetbandes 6 verbunden.

Als Beispiel sei angenommen, daß das dem Eingang 50 zugeführte Videosignalgemisch ein Leuchtdichtesignal enthält, dessen Frequenzband sich von 0 bis 5,5 MHz erstreckt, sowie einen Farbträger, der mit einem Farbsignal frequenzmoduliert ist und dem Leuchtdichtesignal in einem Farbkanal überlagert ist, der sich von 3,5 bis 4,8 MHz erstreckt.

Bei diesem Zahlenbeispiel kann das Tiefpaßfilter 2 einen Durchlaßbereich haben, der sich von O.bis 2 MHz erstreckt, so daß das Teilsignal L die in diesem Frequenzbereich liegenden Komponenten des Leuchtdichtesignals enthält. Das Hochpaßfilter 3 ist so ausgebildet, daß das Teilsignal //ein Frequenzband von 3,5 bis 5,5 MHz umfaßt, also insbesondere den gesamten Farbkanal enthält.

Zwischen den Frequenzbändern der beiden Teilsignale L und //besteht somit ein Frequenzintervall, das von 2 MHz bis 3,5 MHz geht und in dem die Leuchtdichtesignalkomponenten durch die beiden Filter unterdrückt sind.

Das Teilsignal //wird der Addierstufe 5 unverändert zugeführt. Das Teilsignal L dient zur Frequenzmodulation einer Trägerschwingung in der Frequenzmodulationsanordnung 4. Es sei daran erinnert, daß als Nutzspektrum einer frequenzmodulierten Schwingung das Frequenzhubintervall (d.h. das von den Augenblicksfrequenzen eingenommene Intervall) benutzt wird, das von zwei Randbändern umgeben ist.
Für eine gute Wiederherstellung des Modulationssignals ist es ausreichend, wenn wenigstens eines der beiden Randbänder eine ausreichende Breite hat, die einerseits von der Bandbreite des Modulationssignals und andererseits von dem Modulationsindex abhängt; das andere Randband kann dann wesentlich schmäler sein.

Im vorliegenden Fall wird am Ausgang der Frequenzmodulationsanordnung 4 ein breites unteres Randband der frequenzmodulierten Trägerschwingung übertragen, während das obere Randband stark verringert wird. Bei den angegebenen Zahlenwerten verwendet man für das Signal L' ein Frequenzband von 0,2 MHz bis 3,3 MHz, wobei sich der Frequenzhub von 2,5 bis 3,2 MHz erstreckt, so daß ein unteres Randband von 2,3 MHz belassen wird, das für den verwendeten Modulationsindex ausreichend ist; dagegen ist das obere Randband sehr klein. Die frequenzmodulierte Trägerschwingung liegt somit im Frequenzintervall zwischen den Frequenzbändern der beiden Teilsignale L und H.

Das von der Addierstufe 5 abgegebene Summensignal, das zur Aufzeichnung verwendet wird, erstreckt sich somit von 0,2 MHz bis 5,5 MHz, wodurch es möglich wird, die Aufzeichnung von Komponenten mit sehr niedriger Frequenz zu vermeiden. Andererseits besteht zwischen den Frequenzbändern der beiden in der Addierstufe 5 addierten Teilsignale L' und H ein Sicherheitsbereich, durch den eine gegenseitige Überlagerung von Komponenten der beiden Teilsignale vermieden wird.

Damit leichter eine gute Linearität der Frequenzmodulation erhalten wird und das Modulationssignal aus dem Spektrum des modulierten Signals beseitigt wird, ist es zweckmäßig, die Frequenzmodulation in einem höheren Frequenzband vorzunehmen, beispielsweise mit einem Frequenzhub von 52,5 bis 53,2 MHz, und die so erhaltene modulierte Schwingung dann durch Mischung mit einer Sinusschwingung von 50 MHz in den Frequenzbereich von 2,5 bis 3,2 MHz umzusetzen.

Das auf diese Weise vom Ausgang der Addierstufe 5 dem Eingang 7 des Magnetbandgeräts 6 zugeführte Summensignal wird auf einer einzigen Spur des Magnetbands aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe erscheint das gleiche Summensignal am Ausgang 9 des Magnetbandgeräts 6.

Der Ausgang 9 des Magnetbandgeräts 6 ist mit dem Eingang eines Verstärkers 10 verbunden. An den Ausgang des Verstärkers 10 sind parallel ein Tiefpaßfilter 12 und ein Hochpaßfilter (oder Bandpaßfilter) 13 angeschlossen.

Das Filter 13 hat den gleichen Durchlaßbereich wie ίο das Filter 3. Das Tiefpaßfilter 12 hat einen Durchlaßbereich, der das zuvor angegebene nutzbare Spektrum des durch die frequenzmodulierte Träg^rschwingung gebildeten Signals L'umfaßt, also bis 3,3 MHz geht.

Der Ausgang des Tiefpaßfilters 12 ist mit dem Eingang eines Frequenzmodulators 14 verbunden, der das Teilsignal L liefert. Das Teilsignal H erscheint am Ausgang des Hochpaßfilters 13.

Die beiden Eingänge einer Addierstufe 15 sind mit dem Ausgang des Hochpaßfilters 13 bzw. dem Ausgang des Frequenzdemodulators 14 verbunden. Der Ausgang 60 der Addierschaltung 15 liefert das Ausgangsvideosignal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Einspur-Magnetaufzeichnung von Farbfernseh-Videosignalen, die aus einem breitbandigen Leuchtdichtesignal und einem im oberen Teil des Leuchtdichtesignalbandes liegenden schmalbandigen Farbartsignal bestehen, mit Filtern zur Ausfilterung eines ersten Teilsignals, dessen Frequenzband im Bereich der niedrigen Frequenzen des Leuchtdichtesignalbandes liegt, und eines zweiten Teilsignals, dessen Frequenzband in dem das Farbartsignal enthaltenden Bereich der oberen Frequenzen des Leuchtdichtesignals liegt, einer Signalverarbeitungsanordnung zur Verarbeitung eines der beiden Teilsignale mit Hilfe einer Trägerschwingung und einer Addierstufe zur Bildung des aufzuzeichnenden Signals durch Addition des Ausgangssignals der Signalverarbeitungsanordnung zu dem anderen Teilsignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter so ausgebildet sind, daß die Frequenzbänder der beiden Teilsignale durch ein Frequenzintervall, in dem die Frequenzen -unterdrückt sind, voneinander beabstandet sind, daß die Trägerschwingung in dem Frequenzintervall liegt, daß die Signalverarbeitungsanordnung in an sich bekannter Weise eine Frequenzmodulationsanordnung ist, welche die Trägerschwingung mit dem ersten Teilsignal frequenzmoduliert und daß die Frequenzmodulationsanordnung so ausgebildet ist, daß das durch die Addition erhaltene aufzuzeichnende Summensignal eine geringere Bandbreite als das ursprüngliche zusammengesetzte Videosignal hat und die obere Grenze des Frequenzbandes des Summensignals die obere Grenze des ursprünglichen Frequenzbandes nicht überschreitet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzmodulationsanordnung so ausgebildet ist, daß das Frequenzband der der Addierstufe zugeführten frequenzmodulierten Trägerschwingung eine untere Grenzfrequenz hat, die höher liegt als die untere Grenzfrequenz des Frequenzbandes des ersten Teilsignals, und eine obere Grenzfrequenz, die unter der unteren Grenzfrequenz des Frequenzbandes des zweiten Teilsignals liegt.