DE2150381A1 - Verfahren und Anordnung zur Entzerrung des ungleichfoermigen Frequenzgangs eines durch eine Frequenzmodulations-Anordnung geschickten Videosignals - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Entzerrung des ungleichfoermigen Frequenzgangs eines durch eine Frequenzmodulations-Anordnung geschickten Videosignals

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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "We:ck.mann,
Dipl.-Ing. EVeickmaNN, OiP^-PhYSvDr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
<983921/22>
Ampex Corporation, 401 Broadway, Redwood City, Calif. USA
Verfahren und Anordnung zur Entzerrung des ungleichförmigen Frequenzgangs eines durch eine Frequenzmodulations-Anordnung
geschickten Videosignals
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Entzerrung des ungleichförmigen Frequenzgangs eines durch eine Frequenzmodulations-Anordnung geschickten Videosignals,
Eine automatisch geregelte Signalentzerrung ist eine wesentliche Voraussetzung für eine Aufzeichnung und Wiedergabe von breitbandigeer Signalinformation, wie sie beispielsweise durch ein Fernsehsignal gegeben ist. Beispielsweise in der US-PS 3 340 367 ist eine Möglichkeit zur Signalentzerrung bei Wiedergabe beschrieben, bei der ein Videosignal das vor der Aufzeichnung auf einem Magnetband frequenzmoduliert wird, bei Wiedergabe entzerrt wird, um eine gewünschte .Amplituden-Frequenzcharakteristik zu erhalten. Weiterhin ist in der US-P S 3 381 083 eine Entzerrungsmöglichkeit zur Kompensation von sich ändernden Bedingungen im Aufzeichnungs-Wiedergabe-
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system beschrieben, bei der die Charakteristik des Videosignals kontinuierlich gemessen und die Entzerrerschaltung als Funktion der Augenblicksbedingungen des Systems automatisch nachgeregelt wird.
Obwohl bei derartigen Mögli chkeiten die angestrebten Bedingungen an sich gut erfüllt werden, verbleiben dennoch unkorrigierte Änderungen in der Frequenzcharakteristik, da eine umfassende Messung dieser Änderungen nur sehrschwer durchfuhrbar ist. Bei der Aufzeichnung von frequenzmodulierten Videosignalen auf einem Magnetband ist es beispielsweise sehr leicht der Fall, daß das bei der Wiedergabe gewonnene Signal eine eine Amplituden-Frequenzcharakteristik besitzt, welche sich kontinuierlich ändert, wenn sich die Bedingungen der Aufzeichnungs- und Wiedergabeprozesse ändern. Eine derartige ungleichförmige Frequenzcharakteristik ist speziell bei der Aufzeichnung und 'Wiedergabe von Videosignalen in einem Gerät mit scheibenförmigem magnetischem Aufzeichnungsträger nachteilig. Sich ändernde Bedingungen, wie beispielsweise eine Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetkopf und scheibenförmigem Aufzeichnungsträger, welche eine Funktion des Radius der konzentrischen Aufzeichnungsspuren ist, eine Änderung der Dicke des auf der Scheibenoberflche aufgetragenen magnetischen Mediums und Differenzen in den Charakteristiken der verschiedenen Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe fuhren zu beträchtlichen kontinuierlichen Fluktuationen in der Amplituden-Frequenzcharakteristik, welche in die verschiedenen Frequenzkomponenten des modulierten Signals eingehen. Bisher verwendete Anordnungen zur Kompensation von gleichartigen Effekten bei Breitband-Magnetbandgeräten erweisen sich für eine
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Kompensation von Signalverzerrungen inGeräten mit scheibenförmigem Aufzeichnungsträger als ungeeignet; dies gilt speziell für Farbfernsehsignal, für die ein höherer Grad an Signalauflösung erforderlich ist, als dies für Schwarz-Weiß-Videosignale erforderlich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entzerrerverfahren und eine Entzerrungsanordnung anzugeben, mit dem bzw. mit der ein umfassenderer Einfluß auf Frequenzgangänderungen in Systemen möglich ist, durch die ein Videosignal geschickt wird.
Insbesondere soll dabei eine Entzerrung derart möglich sein, daß unerwünschte Frequenzeffekte in einem magnetischen Aufzeichnungssystem für Videosignale kompensiert werden.
Speziell soll dabei die Entzerrung in einem mit frequenzmodulation arbeitenden Video-Aufzeichnungssystem vorgenommen werden, wobei Verzerrungen aufgrund eines ungleichförmigen Frequenzgangs bei Frequenzen, die zu verschiedenen Amplitudenwerten des Videosignals gehören, automatisch korrigiert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Videosignal vor der Einspeisung in die Frequenzmodulations-Anordnung ein Pilotsignal mit vorgegebener Frequenz aufgeprägt wird, das alternierend auf einen ersten und zweiten Bezugswert bezogen ist, daß das Pilotsignal nach dem Dcurchgang durch die Frequenz-
modulations-Änordnung vom Videosignal abgetrennt wird, daß das abgetrennte, auf die Bezugswerte bezogene Pilotsignal mit vorgegebenen Bezugssignalen verglichen wird und dem ersten und zweiten Bezugswert des Pilotsignals entsprechende Freqaenzcharakteristik-Fehlersignale erzeugt werden, und daß das durch die Frequenzmodulations-Anordnung geleitete Signal als Funktion des zu m ersten Bezugswert des Pilotsignals gehörenden Fehlersignals in einem ersten Frequenzbereich entzerrt und das gleiche Signal als Funktion des zum zweiten Bezugswert des Pilotsignals gehörenden Fehlersignals in einem weiteren Frequenzbereich entzerrt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine Anordnung zur Durchführung des im vorstehenden definierten Verfahrens durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
eine Pilotsignal-Aufprägeschaltung, welche das Videosignal vor Einspeisung in die Frequenzmodulations-Anordnung aufnimmt, und ihm ein Pilotsignal vorgegebener Frequenz mit einem ersten und einem zweiten Bezugswert aufprägt, eine Pilotsignal-Abtrennschaltung zur Aufnahme des Videosignals nach Durchlauf duerch die Frequenzmodulations-Anordnung und Abtrennung des Pilotsignals aus dem Videosignal, eine in Serienkaskade zur Frequenzmodulations-Anordnung liegende Entzerrerschaltung mit einem ersten Steuerei ngang zur Einregelung der Entzerrung in einem ersten Frequenzbereich des Videosignals und einem zweiten Steuereingang zur Einregelung der Entzerrung eines zweiten Frequenzbereichs des Videosignals,
und eine zwischen die Pilotsignal-Abtrennschaltung und die Entzerrerschaltung gekoppelte Vergleichsschaltung, welche als
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Funktion der Amplitude des zum ersten Bezugswert gehörenden Kilotsignals ein Steuersignal an den erstenSteuereingang der Entzerrersciialtung und als Funktion des zum zweiten üezuyswert gehörenden Pilotsignals ein Steuersignal auf den zweiten Steueiängang der Entzerrerschaltung gibt.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Information zur Erzielung der geregelten Entzerrung aus zwei Rückkopplungsschleifen erhalten, von denen eine den Frequenzgang eines Pilotsignals überwacht, das auf einen bestimmten Amplitudenwert des Videosignals, beispielsweise den Schwarzwert bezogen ist, während die andere uückkopplungsschleife ein Pilotsignal überwacht, das auf einen anderen /unplitudenwert, bei Spielsweise den ',v'eißwert, bezogen ist. In einem Frequenzmodulationssystem werden die verschiedenen Amplitudenwerte in verschiedene Frequenzwerte im frequenzmodulierten Signal überführt. Durch Ausnutzung von an zwei Stellen des Frequenzspektrums gewonnener Fehlerinformation werden Änderungen in der Video-Amplitude in Frequenzänderungen des frequenzmodulierten Signals überführt. Damit ist eine umfassendere und feinere Entzerrung möglich. Die zu jeder RUckkopplungsschleife gehörende Information wird auf eine zusammengesetzte Entzerrerschaltung gegeben, welchenicht nur die Entzerrung der speziellen Frequenz des Pilotsignals steuert, sondern auch ungleichförmige Frequenzeffekte nachregelt, die durch Änderungen des Schwarz- und Weißwertes des Videosighales bedingt sind. Es ist in diesem Zusammenhang zu bemerken, daß dabei nicht nur eine Entzerrungskompensation des Schwarz- und Weißwertes des Videosignales stattfindet, sonderndaß diese Korrekturen
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auch auf die Auflösung des gesamten Fernsehsignals-einschließii der darin enthaltenen Karbin formation verbessern.
Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung erfolgt die Entzerrung in einem magnetischen aufzeichnungsgerät mit scheibenförmigem Aufzeichnungsträger, bei dem das Videosignal in iialbbild-üegmenten aufgezeichnet wird, üuboi wird jedes iialbbild auf einer einzigen konzentrischen Spur der Scheibe aufgezeichnet, wobei der Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf in radialen Schritten zwischen den verschiedenen konzentrischen Spuren weiterbewegt wird. Um bei einem derartigen Gerät die vorteilhafteste Entzerrung zu erreichen, wird erfindungsgemäß der zu jeder konzentrischen Spur gehörende Frequenzgang gemessen, die Entzerrung als Funktion davon nachgeregelt und die festgelegte Entzerrung bei Wiedergabe des zu der speziellen Spur gehörenden Video-Halbbildes aufrecht erhalten. Da während des Vertikalaustastintervalls ausreichend viel Frequenz-Ganginformation gewonnen und danach die Entzerrung während des folgenden Video-Halbbildes konstant gehalten wird, be~ sitzt das Verfahren undclie Anordnung gemäß der Erfindung gegenüber bekannten Möglichkeiten Vorteile, bei denen die Frequenzgang-Information, welche zur Nachregelung der Erfc Zerrung erforderlich ist, während der gesamten Video-Halbbildsequenz kontinuierlich erfaßt wird. Bei derartigen bekannten Möglichkeiten muß der Verlust von etwa einem Video-Halbbild in Kauf--" genommen werden, um für die richtige Entzerrung ausreichend viel Information zu gewinnen. Eine derartige Möglichkeit eignet sich nicht für magnetische Aufzeichnungsgeräte mit scher---
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benförmigem Aufzeichnungsträger, bei denen jedes Halbbild lediglich einmal wiedergegeben wird (der Aufzeichnungs- und Wiedergabekofp wird zur Wiedergabe eines weiteren Halbbildes ohne Verzögerung schrittweise weiterbewegt).
Gemäß der Erfindung wird eine Folge von Operationen durchgeführt, wobei ein Pilotsignal mit vorgegebener Frequenz in bestimmten Abschnitten des Austastintervalls des Videosignals zugeführt wird und nach dem Durchgang durch das mit Frequenzmodulation arbeitende Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät aus dem Videosignal abgetrennt wird. Der Frequenzgang dieses abgetrennten Videosignals wird sodann mit einem vorgegebenen Bezugssignal verglichen, wobei jede Abweichung zwischen diesen Signalen zu einem Fehler- bzw. Steuersignal führt, das zur Korrektur auf die Entzerrerschaltung gegeben wird. Die Zeitperioden des Pilotsignals sind ausreichend lang, um während des Vertikal-Austastintervalls eine geeignete Kompensationsinformation zu gewinnen, die zur richtigen Entzerrung des gesamten nachfolgenden Video-Halbbildes verwendet werden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgendenBeschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zweischleifen-Entzerreranordnung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine granische Darstellung von verschiedenen in der Anordnung nach Fig. 1 auftretenden Signalen;
Fig. 3 eine weitere graphische Darstellung aus der verschiedene Arten der durch die Entzerreranordnung nach Fig. 1 durchzuführenden Frequenzgang-Steuerung ersichtlich sind;
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Grundkomponenten einer Entzerrerschaltung nach Fig. 1;
Fig. 5 ein detailliertes Schaltbild der Entzerrerschaltung nach den Fig. 1 und 4; und
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Schaltung, welche sich zur Durchfuhrung der Funktion, bestimmter, in Fig. 1 generell dargestellter Komponenten eignet.
In Fig. 1 ist eine Zweischleifen-Entzerreranordnung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem mit Frequenzmodulation arbeitenden Aufzeichnungs-uad Wiedergabegerät 10 mit scheibenförmigem Aufzeichnungsträger dargestellt. In diesem Gerät 10 wird ein Videosignal vor der Aufzeichnung zunächst frequenzmoduliert, sodann aufgezeichnet, in frequenzmodulierter Form wiedergegeben und schließlich durch einen Frequenzdemoudlationsprozess in seine ursprungliche Form zurUckgefUhrt. Das wiedergegebene Signal erfährt eine Verzerrung, wenn das Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät 10 einen ungleichförmigen Frequenzgang besitzt, der nicht entzerrt oder in anderer Weise kompensiert wird.
Gemäß der Erfindung werden Änderungen im Frequenzgang des Geräts 10 periodisch bei verschiedenen Amplitudenwerten des ankommenden Signals durch eine Schaltungskombination Überwacht.
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Diese Schaltungskombination enthält eine generell mit 11 bezeichnete, und dem Gerät 10 vorgeschaltete Pilotsignal-Aufprägeschaltung 11, eine generell mit 12 bezeichnete, und dem Gerät 10 nachgeschaltete Pilotsignal-Abtrennschaltung 12 und eine generell mit 13 bezeichnete Vergleichsschaltung, welche den Frequenzgang des verarbeiteten Pilotsignals kontinuierlich mit vorgegebenen Bezugssignalwerten vergleicht. Das Pilotsignal, das eine vorgegebene, relativ hohe Frequenz im Videosignalspektrum besitzt, wird bei verschiedenen Video-Amplitudenwerten aufgeprägt, abgetrennt und Überwacht, um eine den Frequenzgang des Geräts 10 betreffende Information bei diesen verschiedenen Amplitudenwerten zu erhalten. Die verschiedenen Video-Amplitudenwerte, auf die das Pilotsignal bezogen wird, werden in verschiedene Frequenzwerte transformiert, wenn das Signal im Gerät 10 frequenzmoduliert wird. Um die durch dieses duale Amplituden- Frequenzwertsystem gewonnene Frequenzgang-Information auszunutzen, ist eine variable Entzerrerschaltung 14 vorgesehen, welche zwei Frequenzentzerrungssteuerung durchfuhrt. Speziell ist eine dieser Entzerrungssteuerungen der Schaltung 14 so ausgestaltet, daß sie auf den Vergleich zwischen einen vorgegebenen Bezugssignal und dem Frequenzgang des auf einen Videosignalwert bezogenen Pilotsignals anspricht, während die andere Entzerrungssteuerung so ausgestaltet ist, daß sie auf den Frequenzgang des auf einen anderen Videosignalwert bezogenen Pilotsignals anspricht.
In den Fig. 2 und 3 ist der im vorstehenden erläuterte Sachverhalt anhand von verschiedenen Signalen und Frequenzgang-Kurven der Anordnung nach Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt
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speziell ein durch die Pilotsignal-Aufprägeschaltung 11 gelaufenes Videosignal, dem ,zwei folgen von Pilotsignalpaketen 16, 17, 18 und 19 sowie 21, 22 und 23 aufgeprägt sind. Die Pilotsignalpakete 16 bis 19 und 21 bis 23 sind bevorzugt - wie in diesem Falle dargestellt - bestimmten inaktiven Teilen des Vertikal-Austastintervalls des Videosignals aufgeprägt. Die Signalpakete 16 bis 19 und 21 bis 23 setzen sich aus der zeitlichen Hüllkurve eines relativ hochfrequenten Pilot-
" signals zusammen. Darüber hinaus besitzt die Folge der Pilotsignalpakete 16 bis 19 einen Amplitudenmittelwert bzw. einen Amplitudenbezugswert, welcher einem bestimmten Amplitudenwert des Videosignals entspricht; dabei handelt es sich in diesem Fall UR den Schwarzwert des Videosignals. Die Folge von Pilotsignalpaketen 21 bis 23 stellt das gleiche relativ hochfrequente Signal dar. Diese Signalpakete sind jedoch auf einen anderen Amplitudenwert bezogen, welcher in diesem Fall dem Weißwert des Videosignals entspricht. Die beiden genannten Amplitudenwerte entsprechen im wesentlichen den extremen Fäl-
k len "ganz weiß" bzw. "ganz schwarz" auf dem Schirm eines Fernsehmonitors, zwischen denen die Grauelemente des Bildes liegen. Wenn das die Signalanteile im Vertikal-Austastintervall aufweisende Videosignal vor der Aufzeichnung auf dem magnetischen Medium frequenzmoduliert wird, werden die Pilotsignalpakete 16 bis 19, welche auf den Schwarzwert bezogen sind, in eine Folge von Seitenbandfrequenzen trat« formiert, während die Pilotsignalpakete 21 bis 23, welche auf den Weißwert bezogen sind, in eine andere Folge von Seitenbandfrequenzen transformiert werden.
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Gemäß der Erfindung werden die Pilotsignalpakete 16 bis 19 als Haß für die für den Schwarzwert erforderliche Entzerrung und zur Steuerung der auf das wiedergegebene frequenzmodulierte Videosignal angewandten Gesamt- bzw. Breitband-Frequenzentzerrung ausgenutzt, während die Pilotsignalpakete 21 bis 23, welche auf den V.'eißwert bezogen sind, als Maß und Steuerung der für differentielle Frequenzeffekte im Gerät 10 erforderlichen Entzerrung ausgenutzt werden. Die letztgenannten differentiellen Frequenzeffekte hängen dabei mit Schwarz- zu Weiß-Amplitudenänderungen des unmodulierten Videosignals zusammen.
Gemäß den Fig. 1 und 3 spricht die variable Entzerrungsschaltung 14 auf die durch Überwachung der Pilotsignale gewonnene Steuerinformation an und führt zwei Arten von Frequenzentzerrungssteuerungen durch. Beispielsweise enthält die Schaltung 14 eine breitbandige Entzerrerstufe 26 mit einem Steuereingang 27, auf den ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 13 gegeben wird, das dem Frequenzgang der auf den Schwarzwert bezogenen Signalpakete 16 bis 19 entspricht. In Fig. 3 geben gestrichelte Kurven 31, 32 und 33 den Bereich einer Frequenzentzerrungssteuerung an, welche durch die Stufe 26 als Funktion eines auf ihren Eingang 27 gegebenen Signals durchgeführt werden kann. In der Entzerrerstufe 26 ist ein Tiefpaßfilter enthalten, das eine geradlinig abfallende Entzerrung bewirkt, welche in Fig. 3 durch eine strichpunktierte Kurve 34 dargestellt ist. Dieses Tiefpaßfilter schneidet die hochfrequenteren Anteile der Kurven 31 bis 33 ab.
Die Schaltung 14 enthält weiterhin eine Differentialverstär-
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ker-Entzerrerstufe 36 mit einem Steuersignaleingang 37, welcher auf die Änderungen des Frequenzgangs der auf den Weißwert bezogenen Pilotsignalpakete 21 bis 23 anspricht, so daß sich eine Frequenzentzerrungssteuerung ergibt, welche in Fig. 3 durch punktierte Entzerrerkurven 38, 39 und 40 dargestellt ist. Diese Entzerrerstufe 36 ist primär bei tieferen Frequenzen wirksam, und zwar speziell bei den Frequenzen, die in das untere Seitenband des frequenzmodulierten Videosignals fallen.
Oer Frequenzgang der Schaltung 14 ergibt sich aus den kombinierten Entzerrereffekten der Entzerrerstufen 26 und 36 und ist in Fig. 3 durch eine resultierende Kurve 42 dargestellt. Es ist zu bemerken, daß die effektive Entzerrung für Frequenzen unter der Trägerfrequenz f durch Einregelung einer oder bei-
der Entzerrerstufen 26 und 36 wesentlich geändert werden kann.
kann
Beispielsweise/die resultierende Frequenzgangkurve 42 durch Einregeiung der Entzerrerstufe 26 in einer der Kurvenfolge 33 - 32 - 31 entsprechenden Richtung eine reelativ höhere Gesamtamplitudencharakteristik für die Trägerfrequenz f und tiefere Seitenbandfrequenzen erhalten. Regelungen der Entzerrerstufe 26 haben den Effekt, daß der Frequenzgang im unteren Seitenband differentiell gesteuert wird. Wird beispielsweise die Entzerrerstufe 36 so eingestellt, daß sich eine der Kurve 38 entsprechende Entzerrung ergibt, so wird die resultierende Kurve 42 so geändert, daß sie einen relativ flachen Frequenzgang im gesamten Frequenzspektrum des uiteren Seitenbandes ergibt. Durch Addition der Kurve 38 zur Kurve 33 ergibt sich eine Anhebung von Frequenzen am unteren Ende des unteren Seitisnbandes und eine Absenkung von Frequenzen im Be-
35C J0Q to.
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reich des oberen Endes des unteren Seitenbandes. Auch im höheren Frequenzbereich ergibt die Kurve 42 die gewünschte Entzerrung, wobei das obere Seitenband so gedämpft wird, daß die Amplitude bezogen auf die Amplituden des unteren Seitenbandes und der Trägerfrequenzen gegen Null geht. Eine derartige Charakteristik erweist sich e& für eine gute Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen mittels Frequenzmodulationstechniken als wichtig. Wie schon erwähnt, ist die Entzerrung am oberen Ende des Frequenzspektrums im wesentlichen durch das in der Entzerrerstufe 26 enthaltene Tiefpaßfilter bestimmt, das die geradlinig verlaufende Kurve 34 ergibt. Es zeigt sich also, daß durch die beiden Entzerrerschleifen im erfindungsgemäßen Sinne eine umfassendere Messung der erforderlichen Entzerrung und gleichzeitig eine zusätzliche Möglichkeit einer Entzerrungssteuerung zur Ausnutzung dieser gemessenen Information gewonnen werden kann. Wie oben ausgeführt, ist der höhere Grad der Entzerrungssteuerung insbesondere bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von frequenzmodulierten Signalen auf einer magnetischen Scheibe vorteilhaft, bei der die Bedingungen, unter denen das Signal aufgezeichnet und wiedergegeben wird, von einem Video-Halbbild zum nächsten eine wesentliche Änderung erfahren.
Gemäß den Fig. 1 und 6 enthält die speziell zurAufprägung der Pilotsignalpakete verwendete Schaltung eine Vertikalintervall-Pilotaufprägestufe 51, welche gemäß Fig. 6 einen Signalmischer 52 mit einem Eingang 53 zur Aufnahme des ankommenden Videosignals und mit einem Eingang 54 zur Aufnahme eines getasteten und selektiv auf einen bestimmten Bezugswert
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bezogenen relativ hochfrequenten Signals, das durch einen Pilotsignalgenerator 56 erzeugt wird, umfaßt. Ein Ausgang 57 des Mischers 72 ist mit einem Frequenzmodulator 58 des Gerätes!0 gekoppelt. Das in Fig. 2 dargestellt Videosignal mit den aufgeprägten Pilotsignalpaketen stellt das am Mischerausgang 57 während des Vertikal-Austastintervalls auftretende Signal dar. Um die Pilotsignalpakete Io bis 19 und 21 bis 23 in bezug auf das Vertikal-Austastintervall in die richtige zeitliche Beziehung zu bringen, enthält die Vertikalintervall-Pilotaufprägestufe 51 weiterhin Gatter 61 und 62, mit Steuereingängen 63 und 64, welche an eine Taktsignalstufe 66 angekoppelt sind, die ihrerseits durch zum Vertikalaustastintervall gehörende und durch eine Synchron-Abtrennstufe 67 gelieferte Videoamplitudenwechsel gesteuert wird. Speziell erhält die Synchron-Abtrennstufe 67 das ankommende Videosignal und trennt aus diesem Impulse ab, welche in das Vertikal-Austastintervall fallen. Stufen dieser Art sind an sich bekannt und werden daher hier im einzelnen nicht erläutert. Am Ausgang der Abtrennstufe 67 entsteht eine Impulsfolge, die durch einen ersten Satz von Horizontal-Ausgleichsimpulsen gefolgt von einem gezahnten Vertikal-Synchronimpuls, dem seinerseits ein weiterer Satz von Horizontal-Ausgleichsimpulsen folgt, und einen Satz von etwa 12 Horizontalzeilen.Synchronimpulsen gegeben ist. Die Folge, in der diese verschiedenen Impulse auftreten, ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Taktsignalstufe 66 enthält einen Zähler 68, welcher die Zählung der durch die Abtrennstufe 67 gelieferten Impulse aus
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dem Vertikal-Austastintervall speichert, während eine logische Dekodierstufe 69 durch die vom Zähler 68 gelieferte gespeicherte Impulszählung in an sich bekannter Weise so programmiert wird, daß an Ausgängen 71 und 72 der gewünschte zeitliche Zusammenhang mit dem Vertikal-Austastintervall vorhanden ist. Speziell steuert das Ausgangssignal am Ausgang 71
der Stufe 69 den Steuereingang 64 des Gatters 62 "über einen monostabilen Multivibrator 73 an, wodurch der Pilotsignalgenerator 56 während der durch die Breite der Pilotsignaipak«te 16, I7f 18 und 19 nach Fig. 2 gegebenen Zeitintervalle an den Eingang 54 des Mischers 52 angekoppelt wird. Speziell liefert der monostabile Multivibrator 73 jedesmal, dann
einen Impuls mit vorgegebener zeitlicher Breite, wenn am Ausgang 71 der Dekodierstufe 69 ein Triggersignal erscheint. Dieser Impuls mit vorgegebener zeitlicher Breite entspricht
der gewünschten Breite der Signalpakete 16 bis 19. Die Stufe 69 ist ihrerseits so programmiert, daß am Ausgang 71 als Funktion jedes Impulses von sieben Horizontal-Synchronimpulsen ein Triggerimpuls auftritt. Diese Horizontal-Synchronimpulse folgen gemäß Fig. 2 auf zwei Horizontal-Synchronimpulse, welche ihrerseits nach dem zweiten Satz von Horizontal-Ausgangs« impulsen folgen. Der Ausgang 72 der Dekodierstufe 69 ist so programmiert, daß ein Triggerimpuls auf einen Multivibrator 74 gegeben wird. Dieser Multivibrator 74 speist den Steuereingang 63 des Gatters 61, wodurch eine V/eiß-Bezugswertquelle an den Eingang 54 des Mischers 52 angekoppelt wird, welcher weiterhin das Pilotsignal vom Generator 56 erhält. Die Ausgangs-Triggerimpulse am Ausgang 72 entstehen als -funktion jedes
Impulses der drei Horizontal-Synchronimpulse, welche auf
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die Schwarzwert-Pilotsignalpakete 16, 17 und 18 folgen. Diese spezielle Aufgabe der Aufprägung der Pilotsignalpakete 16 bis 19 und 21 bis 23 ist für die vorliegende Ausführungsform deshalb gewählt, weil sie auf die Halbbild-Schaltzeit 81 folgt, mit der das Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät von Aufzeichnung oder Wiedergabe eines Video-Halbbildes auf einer konzentrischen Spur des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers auf ein anderes Halbbild einer weiteren konzentrischen Spur weiter geschaltet wird.
Die Frequenz des Pilotsignals ist vorzugsweise so gewählt, daß sie etwa im Frequenzbereich der den Frequenzgangfehlern unterliegenden Videoinformation, wie beispielsweise der Farbinformation, liegt. Beim vorliegenden Äusführungsbeispiel hat das Pilotsignal daher eine Frequenz von 4 MHz; diese Frequenz liegt zwischen den beiden gebräuchlichsten Farbhilfsträgernormen.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß die Pilotsignalpakete unmittelbar an der Vorderseite jedes auf einer gegebenen konzentrischen Spur der Scheibe aufgezeichneten Video-Halbbildes liegen. Darüber hinaus liegen die Pilotsignalpakete so, daß sie mit keiner Videoinformation in Wechselwirkung treten, welche dem Vertikal-Austastintervall vorhergeht oder diesem folgt. Wenn die gewünschte Frequenzgang-Information aus den Pilotsignal-Paketen 16 bis 19 und 21 bis 23 gewonnen ist, werden diese Signalpakete in an sich bekannter Weise von dem Videosignal abgetrennt, so daß sie nicht mit der normalen Videobild-Austastfunktion in Wechselwirkung
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treten, die durch das Norm-Vertikalaustastsignal gegeben ist.
Wenn das frequenzmodulierte Videosignal mit den aufgeprägten Pilotsignalpaketen gemäß Fig. 1 durch das Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät 10 gelaufen ist, so wird es Über eine Leitung 86 auf die variable Entzerrerschaltung 14 und Über eine Leitung 87 auf eine kombinierte Begrenzer- und Demodulatorschaltung 88 gegeben, welche das Signal demoduliert und damit in den Zustand zurUckfUhrt, dem es vor dem Durchgang durch das Gerät 10 gehabt hat. Die Verzerrungen des Videosignals aufgrund von nicht gleichförmigen Frequenzgangeffekten, welche durch die Entzerrerschaltung 14 noch nicht kompensiert sind, erscheinen weiterhin in dem an einem Knotenpunkt 89 am Ausgang des Demodulators 88 stehenden Signal. Das Signal am Knotenpunkt 89, wird auf einen in konventioneller Weise aufgebauten Verarbeitungsverstärker 91 gegeben, welcher das nutzbare Ausgangs-Videosignal liefert. Dieser Verarbeitungsverstärker 91 trennt die Pilotsignalpakete 16 bis 19 und 21 bis 23 ab und bildet die verschiedenen Synchronsignale des Videosignals auf brauchbare Auflösungsnormen zurUck.
Das Videosignal am Knotenpunkt 89 wird weiterhin in eine RUckkopplungsschleife zurückgeführt, um die Entzerrschaltung 14 zu steuern. Diese RUckkopplungsschleife umfaßt zwei Pfade, welche dem Schwarz - und Weiß-Bezugswert des aufgeprägten Pilotsignals entsprechen. Diese Doppel-Rückkopplungsschleife wird durch die Pilotsignal-Abetrennschaltung 12 und die Vergleichsschaltung 13 gebildet. In diesen Schaltungen werden
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die beiden Sätze von Pilotsignalpaketen, welche zu den verschiedenen Bezugswerten gehören, separiert und einzeln mit einem vorgegebenen Bezugssignal verglichen.
Die Abtrennschaltung 12 enthalt einen Bandpaß 92 mit einer der Pilotfrequenz gleichen Mittenfrequenz, so daß die beiden Pilotfrequenzpakete 16 bis 19 und 21 bis 23 auf einen Ausgang 93 gegeben werden. Die Amplituden der rückgewonnen Pilotsignalpakete werden Über einen Pilotsignaldetektor 94 in getrennte Tast- und Haltestufen 96 und 97 eingespeist, welche für den Weißwert bzw. den Schwarzwert ausgelegt sind.
Die Pilotsignal-Abtrennschaltung 12 enthält weiterhin eine Synchron-Abtrennstufe 101 und eine Taktsignalstufe 102, welche in ihrem Aufbau der Synchron-Abtrennstufe 67 und der Taktsignalstufe 66 nach Fig. 6 entsprechen können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind diese Stufen zwar als getrennte Einheiten dargestellt; in ■ der Praxis hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, jeweils die gleiche Stufe sowohl für die Pilotsignal-Einprägung bei Aufzeichnung, als auch für die Pilotsignal-Abtrennung bei Wiedergabe zu verwenden. Die Synchron-Abtrennstufe 101 liefert eine impulsförmige Information zur Taktsignalstufe 102, welche ihrerseits eine Folge von Schwarzwert-Tastimpulsen auf eine Ausgangsleitung 103 abgibt, die an den Taststeuereingang 104 der Schwarzwert-Tast- und Haltestufe 97 führt. Entsprechend liefert die Stufe 102 Weißwert-Taktimpuse über eine Ausgangsleitung 106 auf einen Taststeuereingang 107 der Weißwert-Tast- und Haltestufe 96. Diese von der Stufe 102 gelieferten Tast- bzw. Zeittaktimpulse sind in
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Fig. 2 durch Impulsdiagramme 108 und 109 dargestellt. Aufgrund dieser Anordnung tasten die Stufen 96 und 97 die Amplituden des Pilotsignals in entsprechenden Zeitpunkten, welche dem Weiß- und Schwarz-Bezugswert zugeordnet sind, selektiv und alternierend ab. Von einem Ausgang 111 der Tast- und Haltestufe 97 wird daher ein Signal auf einen Vergleichsverstärker 112 gegeben, welcher die getastete Amplitude des aus den getasteten Signalpaketen 16 bis 19 erhaltenen Schwarzwert-Pilotsignals mit einer voreingestellten Bezugsspannung ver£ eicht, die von einem variablen Widerstandsnetzwerk 113 geliefert wird. Ia Abhängigkeit von der Größe und der Polarität einer Differenz zwischen der gewünschten Amplitude der Schwarzwert-Pilotpakete und der vom Netzwerk 113 vorgegebenen Bezugsspannung wird durch den Verg\ eichsverstärker 112 ein Signal auf den Steuereingang 27 der Entzerrerstufe 26 gegeben, durch dessen Größe und Polarität diese Stufe 26 so nachgeregelt wird, daß die Amplitude des wiedergegebenen frequenzmoduiierten Videosignals und damit die der Pilotsignalpakete 16 bis 19 korrigiert wird. Eine typische Amplitudenvariation des am Ausgang 111 der Tast- und Haltestufe 97 gelieferten Signals ist durch eine Kurve 114 in Fig. 2 dargestellt.
Entsprechend wird an einem Ausgang 116 der Tast- und Haltestufe 9ό ein Signal abgegeben, das ein Maß für die Amplitude der wiedergegebenen Pilotsignalpakete 21 bis 23 mit weißen Bezugswert ist. Diese Messung des Frequenzgangs der Pilotsignalpakete 21 bis 23 wird mit einer von einem variablen Widerstandnetzwerk 117 gelieferten Bezugsspannyng verglichen, wobei diese beiden Signale auf getrennte Eingänge eines Ver-
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gleichsverstärkers 118 gegeben werden.Dieser Verstärker 118 spricht hinsichtlich der Signalpolarität und der Signalgröße auf festgestellte Differenzen zwischen diesen Signalen an und liefert ein Rückkoppel-Korrektursignal auf den Steuereingang 37 der differenzierten Verstärkungs-Entzerrerstufe 36, wodurch im Wiedergabesignalweg eine Freqejjnzentzerrungsänderung erfolgt, die zur Kompensation von durch den Vergleichsverstärker 118 festgestellten Abweichungen erforderlich ist. Ein typischer Amplituden-Vatiationsverlauf des am Ausgang Ho erscheinenden Signals ist in Fig. 2 durch eine Kurve 119 dargestellt. Es ist zu bemerken, daß eine Kurve 120, welche die Amplituden der verschiedenen Pilotsignalpakete am Ausgang des Detektors 94 darstellt, auf einem stabilisierten Wert einschwingt, wenn die Korrektur der Schwarz- und Weiß-Rückkopplungsschleifen wirksam wird. Daher haben sich die Ausgangssignale 114 und 119 an den Ausgängen der Tast- und Haltestufen 97 und 96 zeitlich auf den richtigen !Jett stabilisiert, wenn die letzten Zeittaktimpulse in den Signalverläufen 108 und 109 aufgetreten sind.
Aus den Signalverläufen nach Fig. 2 ist eine weitere Eigenschaft der erfindungsgemäßen Anordnung ersichtlich. Die beiden Rückkopplungsschleifen beeinflußen sich nämlich gegenseitig, so daß die Rückkopplungskorrektur durch ein Zusammenwirken zwischen diesen beiden Schleifen zustande kommt, was zu einer endgültigen Entzerrer-Steuerungsbedingung führt. Bei experimentellen Untersuchungen hat sich gezeigt, daß ausreichend viel Rückkoppplungsinformation zu gewinnen ist, wenn die sieben Pilotsignalpakete Io bis 19 und 21 bis 23 eine
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zeitliche Breite haben, die etwa 3/4 des verfügbaren zeitlichen Abstandes zwischen benachbarten Horizontal-Synchronimpulsen entspricht. Eine geringere Anzahl von Pilotsignalpaketen bzw. Pilotsignalpakete mit geringerer Zeitdauer können bei dem hier in Rede stehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zu einer unvollständigen Entzerrungskorrektur führen. Andererseits kann jedahch in Abhängigkeit vom speziellen Anwendungsfall eine größere Anzahl von Pilotsignalpaketen in Betracht gezogen werden. Beim vorliegenden AusfUhrungsbeispiel der Erfindung werden die verbleibenden freien Horizontal-Synchronimpulse jedoch zu anderen Zwecken, beispielsweise zur Aufprägung von Testsignalen, ausgenutzt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer Entzerrerschaltung 14, wobei diese Ausführungsform in Fig. 4 als Blockschaltbild mit den wichtigen Komponenten und in Fig. 5 als detailliertes Schaltbild dargestellt ist. In Fig. 1 ist die Schaltung als aus zwei getrennten Entzerrerstufen 26 und 36 zusammengesetzt dargestellt; in der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine zusammengesetzte Entzerrungsschaltung mit zweidimensionaJsr Entzerrersteuerung zu verwenden, welche durch Verwendung einer einzigen Verzögerungsleitung 121 zustandekommt. Obwohl die Schaltung 14 also mit getrennten Stufen entsprechend den Entzerrerstufen 26 und 36 mit Jeweilseiner getrennten Verzögerungsleitung aufgebaut werden lann, ist die hier in Rede stehende Ausführungsform aufgrund ihres einfacheren und billigeren Aufbaus bevorzugt.
Ebenso wie bekannte Entzerrerschaltungen mit Verzögerungslei-
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tungen arbeitet die erfindungsgemüße /.usführungsform der Entzerrerschaltung unter Ausnutzung von Signalreflexionen an einem nicht abgeschlossenen Ende einer Verzögerungsleitung, wleche im vorliegenden Fall durch die Verzögerungsleitung 121 gegeben ist. Dabei werden bestimmte Signalfrequenzen eines vorgegebenen Frequenzbandes entweder angehoben oder abgesenkt. SpezeJ.ll werden die an einem abgeschlossenen Sendeende 122 der Verzögerungsleitung 121 aufgenommenen Signale unter Umständen an einem nicht abgeschlossenen Empfangsende auf das Sendeende zurück reflektiert und dort (aufgrund von Phasendifferenzen) entweder im Sinne einer Anhebung oder einer Absenkung mit dem ankommenden Signal kombiniert, wodurch insgesamt eine Anhebung oder Absenkung bestimmter Bereiche des Frequenzspektrums zustandekommt. Die Bezeichnung des Endes 123 der Leitung 121 als nicht abgeschlossenes Ende bedeutet in diesem Zusammenhang, daß an dieser Stelle der Leitung impedanzmäßig ein Leerlauf vorhanden ist, wobei die Eingangsimpedanz eines EmpfangsVerstärkers 124 um mehrere Größenordnungen größer als der w'ellenwiderstcn d der Verzögerungsleitung 121 gewählt ist, so daß das Ende 123 der Leitung effektiv als Leerlauf wirkt. Bei bekannten Entzerrerschaltungen wird das Signal am Empfangsende (Ende 123) mit dem am Sendeende (Ende 122) auftretenden Signal kombiniert, so daß die Spannung am Erapf angsende der Verzögerungsleitung über der Signalfrequenz im wesentlichen konstant bleibt, während sich die Spannung am Sendeende aufgrund einer Phasenänderung des reflektierten Signals mit einer Kosinus-Funktion über der Frequenz ändert. Bei einer Frequenz, bei der eine Verzögerungsleitung, wie beispielsweise die Verzögerungsleitung 121, in ihrer elektrischen
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Länge gleich der halben Wellenlänge ist, befinden sich die Signale am Sendeende und am Empfangsende in Phase und werden daher so kombiniert, daß das resultierende Signal angehoben wird. Eine bekannte Entzerrerschaltung, welche in ihrer Funktionsweise der hier in Rede stehenden Ausführungsform nach der Erfindung entspricht, ist in der US-PS 3 340 367 beschrieben. Die in dieser US-Patentschrift beschriebene Entzerrerschaltung wird gemäß der Lehre der US-PS 3 381 083 somodifiziert, daß sie als Funktion eines Steuersignal kontit.oloxlich variabel ist. Dies erfolgt dadurch, daß in dem Signalw§g zwischen dem Sendeende der Verzögerungsleitung und dem Summationspunkt, an dem das am Empfangsende entstehende Signal
überlagert wird, eine gergelte Verstärkung eingefügt ist.
iirfindungsgemüß ist in dem Teil der Entzerrerschaltung, welcher der Entzerrerstufe 26 entspricht, gemäß Fig. 4 eine Stufe 126 vorgesehen, welche nicht nur die Verstärkung im Sigd Signalweg zwischen dem Sendeende 122 und einem Summationspunkt 127 in an sich bekannter Weise regelt, sondern darüber hinaus auch eine geregelte Phasenänderung in diesem Signalweg bewirkt, wodurch der wirksame Bereich der Entzerrerstufe 26 wesentlich vergrößert wird. Die Verstärkungs- und Phasenregelstufe 126 spricht auf die Polarität und die Amplitude eines am Steuereingang 27 eingespeisten Signals an und besitzt eine Übertragungsfunktion, welche von einer relativ hohen negativen Verstärkung (Phasenumkehr)(über die Verstärkung Null auf eine relativ hohe Positivverstärkung (umgeünderte Phase) variiert werden ktnn. Diese Regelung führt zu einer Zntzerrungsünderung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist.
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Die Entzerrerkurve 31 entspricht daher einer Einregelung der Utufe 126 auf eine relativ hohe negative Verstärkung, so daß tiefeere Frequenzen angehoben werden. Die relativ flache Kurve 32 entspricht der Verstärkung Null. Die Kurve 33 entspricht einer relativ hohen positiven Verstärkung, bei der tiefere Frequenzen gedämpft werden. Es ist zu bemerken, daß die Kurven 31 bis 33 zu einem Entzerrungssteuerungsbereich führen, der in einem Punkt 128 zusammenläuft. Dabei zeigen die Kurven 31 und 33 einen kosinusfürmigen Verlauf über der Frequenz, während die Kurve 32 relativ flach verläuft.
/,Is Verstärkungs- und Phasenregelstufe 120 kann eine Anzahl von an sich bekannten Schaltungsanordnungen Verwendung finden, von denen eine in Fig. 5 dargestellt ist. Eine derartige Ausführungsform hat sich im Rahmen der Erfindung praktisch als zweckmäßig erwiesen. In dieser Schaltungsanordnung nach Fig. 5 bilden Transistoren 131 und 132 sowie 133 und 134 zwei abgeglichene Verstärker mit variabler Verstärkung. Die Verstärkung wird dabei durch den Strom geregelt, welcher einem Transistor 136 bzw. einem Transistor 137 zugeführt wird. Die Transistoren 136 und 137 erhalten ihrerseits einen konstanten Strom über einen Transistor 138 . Die auf den Eingang 27 gegebene Steuerspannung steuert den Strom im Transistor 136 und damit den Strom im Transistor 137, da deren Summe immer konstant ist. Wenn der Strom im Transistor 136 zunimmt, nimmt er im Transistor 137 um den gleichen Betrag ab.
Das durch einen Verstärker 135 gelieferte iiochfrequenzsignal
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wird (an den Basen der Transistoren 131 und 133) auf die Eingänge der beiden Verstärker gegeben. Die Ausgänge dieser Verstärker sind so geschaltet, daß eine Signalauslöschung stattfindet, wenn die Verstärkungen gleich sind. Dies ergibt sich aufgrund der Zusammenschaltung der Kollektoren der Transistoren 133 und 134 sowie der Transistoren 132 und 133.
Wenn die Verstärkung in einem der Verstärker erhöht wird, und damit die Verstärkung im anderen Verstärker abnimmt, so ist das Ausgangssignal dieser Transistoren gleich der Differenz der beiden Ausgangssignale, wobei die Phase des größeren Signals dominiert.
Transistoren 141 und 142 bilden zusammen mit einer konstanten Stromquelle 143 einen abgeglichenenVerstärker, der gerade harmonische reduziert, die im Betrieb der Transistoren 131, 132, oder 133, 134 bei kleinen Strömen an den äußeren Enden des Verstärkungsregelbereichs auftreten.
Zusätzlich zu der Steuerung durch die Stufe 126 des Entzerrers 26 erfolgt eine weitere Entzerrungssteuerung durch eine variable Impedanz 151, welche das Freqeuenzmodulations-Videosignal auf der Leitung 86 auf den Eingang bzw. das Sendeende 122 der Verzögerungsleitung 121 gibt. Diese in Fig. 4 dargestellte Variationsimpedanz 151 spricht auf das auf den Steuereingang 37 gegebene Steuersignal an und ändert ihre Impedanz in einem Bereich, welcher um den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung 121 zentriert ist. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Variation der Impedanz 151 zu einer gesamten Entzerrung in der Schaltung 14 führt, wie sie durch die punktierten Kur-
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ven 38, 39 und 40 gegeben ist. Durch Einregelung der Impedanz 151 über den Steuereingang 37 auf einen Wert, welcher an den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung 121 angepaßt ist, bleiben die zur Entzerrerstufe 26 gehörenden Entzerrerkurven unverändert. Dieser Fall ist durch die relativ flach verlaufende punktierte Entzerrerkurve 39 gegeben. Durch Vergrößerung oder Verkleinerung der variablen Impedanz 151 in bezug auf uen Wellenwiderstand der Leitung 121 werden bestimmte Frequenzen entweder angehoben oder abgesenkt. Diese Fälle sind durch die punktierten Kurven 38 und 40 gegeben. Es hängt dabei von den Eigenschaften der Verzögerungsleitung 121 und dem Grad der Fehlanpassung dervariablen Impedanz 151 ab, welche Frequenzen in dieser Weise beeinflußt werden.
Wie oben schon erläutert, ermöglicht diese zusätzeliche Steuerung eine derartige Modifikation der resultierenden Entzerrerkurve der Schaltung 14, daß das gesamte, im unteren Seitenband des frequenzmodulierten Videosignals enthaltene Frequenzspektrum in geeigneter Weise kompensiert v/erden kann.
Wenn ein Signal auf eine nicht abgeschlossene Verzögerungsleitung, wie beispielsweise die Verzögerungsleitung 121, gegeben wird, so wird die elektrische Energie am nicht abgeschlossenen Ende auf die Quelle zurückreflektiert. Wenn die Quellenimpedanz gleich dem Wellenwiderstand der Leitung ist, so wird die gesamte reflektierte Energie absorbiert. Ist jedoch die Quellenimpedanz vom Wellenwiderstand verschieden, so wird ein Teil der Energie in die Leitung zurückreflektiert so daß die Spannung am nicht abgeschlossenen Ende der Leitung
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gleich der Vektorsumme des ursprünglichen Signals und des reflektierten Signals ist. Die Phase des reflektierten Signals in bezug auf das ursprüngliche Eingangssignal ist gleich
t die Verzögerungszeit der Leitung und T die periodie des Signals
bedeuten.
Das Vorzeichen (+) hängt vom Wert der Quellenimpedanz ab. Wenn die Quellenimpedanz größer als die Leitungsimpedanz ist, so sind das reflektierte Signal und das Quellensignal in Phase. Im anderen Falle sind das reflektierte Signal und das Quellensignal um 130 in der Phase verschoben.
Es sei der Viert der variablen Impedanz 151 mit R bezeichnet. Bei einer Frequenz von 7 IiHz (die Trägerfrequenz f beträgt
etwa 9 IIIIz), einer Verzögerungsperiode von 36 Nanosekunden für die Leitung 121 und einem Wert R = 9/10 des liellenwiderstandes der Verzögerungsleitung werden 10 % der auf die Verzögerungsleitung 121 gegebenen Quellena^snnung gegenüber der Quelle um 180 phasenverschoben reflektiert, wobei das Signal zweimal die Länge der Leitung durchläuft, bis es zum nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung zurückkehrt. Die gesamte Phasenumdrehung ist gleich 2^ oder 360 , so daß das reflektierte Signal mit dem Hauptsignal in Phase ist und die Amplitude des Hauptsignals um 10 % erhöht wird. Bei einer Frequenz von 14 MHz wird die Amplitude
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von 10 /ο des reflektierten Signals subtrahiert. Wird das auf die Verzögerungsleitung gegebene Quellensignal für gegebene Verhältnisse zwischen dem Wert R und dem Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung über der Frequenz aufgetragen, so ergeben sich Kurven, welche denKurven 38, 39 und 40 nach Fig. 3 entsprechen. Jede Kurve entspricht dabei einem anderen Impedanzverhältnis. Gemäß Fig. 3 werden das untere Seitenband und die Trägerfrequenzen in bezug auf das obere Seitenband im Sinne entgegengesetzter Polarität beeinflußt, da sich eine Phasenänderung des Frequenz-/.mplitudeneffektes aufgrund der Fehlanpassung der Quellenimpedanz an die Verzögerungsleitung ergibt. Dieser Gegeniaufseffekt auf das obere Seitenband kann jedoch in Kauf genommen werden, da durch die Linear-Dämpfungskurve 34 ein l/ertfaktor in das System eingeführt wird, welcher den Effekt bei Frequenzen des höheren Seitenbandes um ein beträchtliches Verhältnis relativ zu den tieferen Frequenzen absenkt. Die Verzögerungsleitung 121 ist im Hinblick auf die Lage der Kurven 38 bis 40 so ausgelegt, daß die dadurch hervorgerufenen Frequenz-Amplitudenvariationen gemäß Fig. 3 im Sinne einer Einregelung der Linearität der unteren Seitenbandamplitude auftauen. V/ie oben erwähnt, besitzt die Verzögerungsleitung 121 im vorliegenden /.usführungsbeispiel eine Verzögerungszeit von 36 Nanosekunden*.
Eine Schaltung, welche als variable Impedanz 151 dienen kann, ist im einzelnen in Fig. ό dargestellt. In dieser Schaltung bilden Transistoren 152 und 153 ein Paar von komplementären iimitterfolcern. Das über die Leitung uü auf die Basen dieser
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Transistoren gegebene Signal erscheint bei einer Quelle mit sehr kleiner Impedanz an den Entsprechenden Emittern mit der Verstärkung 1. Die Dioden 156 und 157 werden durch gleiche, von Transistoren 150 und 159 gelieferte Ströme in Durchlaßrichtung geschaltet. Die letztgenannten Transitoren werden durch einen Transistor 161 gegenphasig angesteuert, wobei der Transistor 161 einen zur Spannung auf der Steuerleitung 37 proportionalen Strom für die Transistoren 158 und 159 liefert. Die Impedanz einer Diode kann als Funktion des sie durchfließenden Stroms, welcher von Null bis zu seinem Maximalwert zunimmt, von einem extrem großen Viert bis auf einige Ohm geändert werden. Die Dioden 156 und 157 bilden daher die variable Impedanz für den Eingang der Verzögerungsleitung 121. Die Verzögerungsleitung 121 sieht als Quellenimp^eanz die Summe der Parallelschaltung aus Diode 126 und einem Widerstand 163 sowie der Diode 157 und eines Widerstandes 164 und eines zu dieser Parallelschaltung in Serie liegenden Trimm-Widerstandes 166. Widerstände 1ό7 und 168 bilden einen Schaltungszweig zwischen der Eingangsleitung 36 und der Verzögerungsleitung 121, wenn die Dioden 156 und 157 durch eine zu große Fehlerspannung auf der Leitung 37 gesperrt werden. Ein Widerstand 169 bildet eine Erdverbindung für den am Eingang des Verstärkers 124 auftretenden Vorspannungsstroms. Der Wert der Impedanz 151 kann bei der erläuterten Auslegung in einem Bereich von etwa + 30 % des Wellenwiderstandes der Verzögerungsleitung 121 variieren.
Die Entzerrerstufe 26 der Entzerrerschaltung 14 enthält gemäß den Fig. 4 und 5 einen Tiefpaß 171, welcher in Serie
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in den Signalweg geschaltet ist unc! die am Knotenpunkt 127 auftretenden und in einem Summierverstärker 172 kombinierten Signale aufnimmt. Dieser Tiefpaß 171 ist in an sich bekannter !.'eise rait konventioenellen Komponenten aufgebaut, daß er eine fallende Amplituden-Frequenzcharakteristik besitzt, wie sie durch die linear verlaufende Kurve 34 nach Fig. 0 gegeben ist.
Gemäß Fig. 1 enthält das Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät ψ 10 mehrere Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Wandlerköpfe, im vorliegenden Falle Nr. 1, 2, 3, und 4, welche über elektronische Aufzeichnungs- und Wiedergabeschalter 101 an Aufzeichnungsoder Wiedergabeverstärker 100 angekoppelt sind. Das Videosignal wird Über einen den Frequenzmodulator 58 und aufgezeichneten H-F-Gatter 102 enthaltenen Signalweg auf die Köpfe 1 bis 4 gegeben, wobei eines der durch die Köpfe wiedergegebenen Videosignale über Wiedergabe-HF-Gatter 103 selektiv auf die Leitung 106 gegeben wird. Das Gerät 10 besitzt im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel zwei (nicht dargestellte) scheibenförmige Aufzeichnungsträger, wodurch vier Aufzeichnungsflächen verfügybar sind, denen jeweils einer der Köpfe 1 bis 4 zugeordnet ist. Sowohl bei Aufzeichnung, als auch bei wiedergabe bewirken die Gatter 182 und lüG, daß Video-Halbbilder sequentiell auf verschiedenen konzentrischen Spuren der scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet oder von diesen wiedergegeben werden. Dabei wird jeweils einer der Köpfe zeitlich in einer programmierten Sequenz angesteuert.
- Patentansprüche -
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    ( Iy Verfahren zur Entzerrung des ungleichförmigen Frequenzgangs eines durch eine Frequenzmodulations-Anordnung geschickten Videosignale, dadurch gekennzeichnet, daß dem Videosignal vor der Einspeisung in die Frequenzmodulations-Anordnung ein Pilotsignal mit vorgegebener Frequenz aufgeprägt wird, das alternierend auf einen ersten und zweiten Bezugswert bezogen ist,
    daß das Pilotsignal nach dem Durchgang durch Frequenzmodulations-Anordnung vom Videosignal abgetrennt wird, daß das abgetrennte, auf die Bezugswerte bezogene Pilotsignal mit vorgegebenen Bezugssignalen verglichen wird, und dem ersten und zweiten Bezugswert des Pilotsignals entsprechende Frequenzcharakteristik-Fehlersignale erzeugt werden,
    und daß das durch die Frequenzmodulations-Änordnung gelaufene Signal als Funktion des zum ersten Bezugswert des Pilotsignals gehörenden Fehlersignals in einem ersten Frequenzbereich entzerrt und das gleiche Signal als Funktion des zum zweiten Bezug swert des Pilotsignals gehörenden Fehlersignals in einem weiteren Frequenzbereich entzerrt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotsignal auf den Vertikalaustastteil des Videosignals aufgeprägt wird und daß der erste und zweite Be-
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    zugswert zwischen benachbarten Impulsen des Vertikalaustastteils alterniert.
    3. Verfahren nach Anspurch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Bezugswert dem Schwarzbzw, l'/eiß-ßezugsniveau des Videosignals entspricht.
    4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Pilotsignal-Auf prägeschaltung (ll), welche das Videosignal vor Einspeisung in die Frequenzmodulations-Anordnung (lO) aufnimmt und ihm ein Pilotsignal vorgegebener Frequenz mit einem ersten und einem zweiten Bezugswert aufprägt, eine Pilotsignal-Abtrennschaltung (12) zur Aufnahme des Videosignals nach Durchlauf durch die Frequenzmodilations-Anordnung (lO) und Abtrennung des Pilotsignals aus dem Videosignal,
    eine in Serienkaskade zur Frequenzmodulations-Anordnung liegende Entzerrerschaltung (14) mit einem ersten Steuereingang zur Einregelung der Entzerrung in einem ersten Frequenzbereich des Videosignals und einem zweiten Steuereingang zur Einregelung der Entzerrung in einem zweiten Frequenzbereich des Videosignals,
    und durch eine zwischen die Pilotsignal-Abtrennschaltung (12) und die Entzerrerschaltung (14) gekoppelte Vergleichsschaltung (13), welche als Funktion der Amplitude des zum ersten Bezugswert gehörenden Pilotsignals ein Steuersignals an den ersten Steuereingang der Entzerrerstufe (14) und als Funktion des zum zweiten Bezugswert gehörenden Pilot-
    - 33
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    signals ein Steuersignal auf den zweiten Steuereingang der Entzerrerschaltung (14) gibt.
    5. Anordnung nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignal-, ,ufpfägeschaltung (ll) eine das Videosignal aufnehmende Synchron-Abtrennstufe (67) f welche eine den Vertialaustastteil des Videosignals repx-äsentierende Impulsfolge liefert, und eine auf bestimmte Impulse der Impulsfolge ansprechende Schaltstufe (5l), welche das Pilotsignal alternierend auf dem ersten und zweiten Bezugswert aufprägt, aufweist.
    ό. Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die PilotsignGl-Äufprügeschaltung (ll) weiterhin einen das Pilotsignal liefernden Pilotsignalgenerator (5ο), einen das Pilotsignal und das Videosignal aufnehmenden Mi-
    .-. scher (52) und eine Bezugswertquelle (76) aufweist, und daß die Schaltstufe (61) als Gatter ausgebildet ist, das den Pilotsignalgenerator (56) und die Bezugswertquelle (76) als Funktion der Impulsfolge selektiv an den Mischer (62) ankoppelt.
    7» Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten und zweite Bezugswert durch den SchvMvrzwert bzw.l.'Eißwert des Videosignals gegeben ist.
    υ. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entzerrerschaltung (14) einen vom Steuersignal arn erstenSteuereingang angesteuerten spannungsgesteuerten variablen Widerstand (I5l) mit einem das Video-
    2 0 9 8 1 6 / U 2 7 - 34 -
    signal aufnehmenden Eingang,
    eine an den Ausgang des variablen Widerstandes (151) angekoppelte Verzögerungsanordnung (l2l) mit einer charakteristischen Impedanz im Inspedanzbereich des variablen 'Widerstände s (151),
    einen an den Ausgang der Verzögerungsanordnung (l2l) angekoppelten Ausgangsverstärker (124) mit einer im Vergleich zur charakteristischen Impedanz der Verzögerungsanordnung (l2l) großen Eingangsimpedanz,
    eine an den Eingang der Verzögerungsanordnung (l2l) angekoppelte und vom Steuersignal am zv/eiten Steuereingang angesteuerte Verstärkungs- und Phasenregelstufe (l2o) und einen an den Ausgang des Ausgangsverstäkrers (124) und der Verstärkungs- und Phasenregelstufe (l2o) angekoppelten Summationsverstäkrer (172)
    aufwist.
    9.Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignal-Abtrennschaltung (12) einen das Videosignal aufnehmenden und das Pilotsignal aus diesem abtrennenden Bandpaß (92),
    einen an den Bandpaß (92) angekoppelten Detektor (94), der ein der Amplitude des Pilotsignals entsprechendes Signal liefert,
    eine das Videosignal aufnehmende oynchron-AbtrennstuFe (lOl), welche eine dem Vertikal-Syrc hronsignal entsprechende Impulsfolge liefert,
    eine erste undzweite mit ihrem Eingang an den Detektor (94) und mit ihrem Ausgang an die Vergleichsschaltung (13) angekoppelte Tast- und Haltestufe (96,97),
    - 35 2098 1 6/ U 2-7
    und eine zwischen die Synchron- Abtrennstufe (lOl) und die Tast- und Haltestufen {96,97) gekoppelte Schaltstufe (lO2) zur Ansteuerung der Tast- und Haltestufen im Sinne einer Tastung der Amplitude des Pilotsignals als Funktion der Signalimpulsfolge in dem ersten bzw* zweiten Bezugswert entsprechenden Zeitpunkten aufweist.
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DE2150381A 1970-10-08 1971-10-08 Verfahren und Anordnung zur Entzerrung des ungleichförmigen Frequenzgangs bei Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen mittels Frequenzmodulation Expired DE2150381C3 (de)

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