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Schaltung zur Erzeugung eines mit einem Videosignal FM-modulierten
Trägers für eine Aufzeichnung, insbesondere für eine Bildplatte Bei der Aufzeichnung
eines Videosignals, z.B. auf einer Bildplatte oder einem Magnetband, ist es bekannt,
das Videosignal in FM einem Träger aufzumodulieren und diesen Träger aufzuzeichnen.
Dadurch können bei der Wiedergabe Amplitudenschwankungen des vom Aufzeichnungsträger
entnommenen Signals beseitigt werden.
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Bei bestimmten Aufzeichnungsträgern, wie einer Bildplatte, liegen
Zeilen gleicher Ordnungszahl aufeinanderfolgender Bilder zugeordnete Spurabschnitte
unmittelbar nebeneinander.
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Das hat den Vorteil, daß beim Springen des Abtasters zwischen zwei
Spurabschnitten oder bei der gleichzeitigen Abtastung zweier Spurabschnitte durch
ein übersprechen etwa gleiche Signale abgetastet werden und Störungen weitestgehend
vermieden werden. Diese Zuordnung ist z.B. gegeben, wenn jeweils auf einem Umfang
einer Bildplatte immer ein ganzes Bild aufgezeichnet wird.
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Wenn die Signale nebeneinanderliegender Spurabschnitte etwa gleich
sind, so sind auch die Frequenzen der in diesen Spurabschnitten aufgezeichneten
Träger etwa gleich. Undefiniert ist jedoch die Phasenlage dieses Trägers relativ
zur Zeilenperiode. Wenn also der Abtaster zwischen zwei Spurabschnitten springt
oder beide Spurabschnitte abtastet, so kann es durch unterschiedliche Phasenlagen
der Träger relativ zur Zeilenperiode zu Störungen kommen. Diese undefinierte Phasenlage
kann sich insbesondere bei der Abtastung der Zeilensynchronimpulse nachteilig auswirken
und die Zeilensynchronisierung stören.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bekannt (DT-PS 2 134 556),
den modulierten Träger jeweils während eines periodisch wiederkehrenden, einem konstanten
Signalwert entsprechenden Zeitraumes auf konstante Frequenz und definierte Phase
zur Zeilenperiode zu regeln. Dabei wird z.B. der modulierte Träger mit einem Bezugsträger
verglichen, der konstante Phase zur Zeilenperiode hat. Diese Regel spannung wird
während der Zeilenaustastzeit ausgewertet und dem dem FM-Modulator zugeführten Videosignal
überlagert. Dadurch ist eine Regel schleife gebildet, die den modulierten Träger
während der Zeilenaustastzeit auf konstante Frequenz und konstante Phase relativ
zur Zeilenperiode regelt.
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Die Phase des modulierten Trägers am Ende einer Zeilenperiode, also
während der vorderen Schwarzschulter, ist abhängig von dem Bildsignal während der
vorangehenden Zeile und somit undefiniert. Da die Vorderflanke des Zeilensynchronimpulses
in diesen Zeitraum fällt, ergeben sich Ungenauigkeiten in der Lage des Zeilensynchronimpulses
bei der Wiedergabe, die die Zeilensynchronisierung stören. Mit den bekannten Schaltungen
ist es nicht ohne weiteres möglich, Frequenz und Phase des modulierten Trägers so
zu regeln, daß dieser bereits bei der
Vorderflanke der Zeilensynchronimpulse
eine konstante Phase relativ zur Zeilenperiode hat. Das ist dadurch bedingt, daß
die Vorderflanke des Zeilensynchronimpulses praktisch unmittelbar auf das Ende des
Zeilenhinlaufes folgt, wo die Phase des Trägers noch vom Bildsignal abhängig, also
undefiniert ist. Bei den bekannten Schaltungen wird die Phase des Trägers erst während
der Zeilenaustastzeit auf konstanten Wert geregelt, während jedoch in der Vorderflanke
des Zeilensynchronimpulses Ungenauigkeiten verbleiben.
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Diese Schwierigkeit ließe sich dadurch umgehen, daß am Ende der Zeilenhinlaufzeit
für eine gewisse Zeit ein Signalwert konstanter Amplitude, z.B. mit einem Grauwert,
in das Videosignal eingetastet und bereits während dieser Zeit die Phasenregelung
durchgeführt wird. Durch diese Lösung wird aber ein Teil der Zeilenhinlaufzeit verbraucht,
so daß hier kein Bildsignal mehr aufgezeichnet werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zu schaffen,
mit der der aufzuzeichnende modulierte Träger so gesteuert werden kann, daß er am
Ende der Zeilenperiode, und zwar insbesondere während der vorderen Schwarzschulter
und während der Vorderflanke des Zeilensynchronimpulses, eine konstante Phase relativ
zur Zeilenperiode hat, unabhängig vom Bildsignal der vorangehenden Zeile.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also am Ende einer Zeile während
der vorderen Schwarzschulter die vom Videosignal abhängige Phasenabweichung des
Trägers von einem gewünschten konstanten Wert ermittelt und in Abhängigkeit davon
bereits während der ganzen vorangehenden Zeile eine solche Korrekturgröße zugeführt,
daf3 Cer Träger am Ende der Zeilenhinlaufzeit unabhängig vom Bildsignal immer dieselbe
Phase
relativ zur Zeilenperiode hat. Es wird also erst gemessen,
welche Phasenabweichung sich am Ende der Zeilenhinlaufzeit aufgrund des Videosignals
ergeben würde, und in Abhängigkeit von dieser Abweichung wird bereits während dieser
Zeile eine entsprechende Korrekturgröße zugeführt. Dieses Zuführen der Korrekturgröße
zeitlich vor dem Auftreten des eigentlichen Fehlers ist dadurch möglich, daß man
das Nutzsignal, in das die Korrekturgröße eingeführt wird, um eine Zeilendauer verzögert.
Dann kann die Schaltung bereits am Anfang einer Zeile erkennen, welche Phasenabweichung
am Ende dieser Zeile vorhanden sein würde, und die Phase des Trägers entsprechend
im voraus beeinflussen.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläuert. Darin eigen Figur 1 ein Prinzipschaltbild der Erfindung und Figur 2 ein
Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.
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In Figur 1 wird ein Videosignal 1, das zeilenweise nacheinander die
drei Farbsignale R,G,B darstellt, über ein Laufzeitglied 2 und eine Addierstufe
3 einem FM-Modulator 4 zugeführt.
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Dadurch entsteht ein mit dem Videosignal 1 modulierter FM-Träger 5,
der einem Aufzeichnungsmittel 6 für eine Bildplatte 7 zugeführt wird. Es ist dabei
angenommen, daß die mechanische Aufzeichnung mit um den Faktor 25 verringerter Geschwindigkeit
erfolgt. Die Zeilendauer hat daher einen 25mal höheren Wert als die Normzeilendauer,
also 1,6 ms. Das Videosignal 1 wird außerdem über eine Addierstufe 8 einem zweiten
FM-Modulator 9 zugeführt, der einen zweiten FM-Träger 10 erzeugt.
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Aus diesem Träger wird in einem Generator 11 eine Folge kurzer Impulse
konstanter Dauer und entsprechend dem Videosignal modulierter Frequenz erzeugt.
Außerdem ist ein Generator 12 vorgesehen, der einen Bezugsträger mit einer konstanten,
dem Signalwert Schwarz des Videosignals zugeordneten Frequenz erzeugt. Der Generator
12 ist von einer Synchronisierschaltung 13 so gesteuert, daß der Bezugsträger mit
der Zeile
verkoppelt ist, also eine konstante Phase relativ zur
Zeilenperiode hat. Die Ausgangsspannung des Generators 11, also der modulierte FM-Träger
10 und der Bezugs träger 14 werden in einer Frequenzvergleichsstufe 15 miteinander
verglichen. Die dadurch gewonnene Regel spannung UR wird über ein Tor 16, das durch
einen Tastimpuls 17 während der Zeit t der vorderen Schwarzschulter durchlässig
ist, und ein Siebglied 18 in der Addierstufe 8 dem Videosignal 1 hinzugefügt.
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Durch diese Regelschleife wird die Frequenz des Trägers 10 während
der vorderen Schwarzschulter auf einen konstanten, durch den Bezugsträger 14 gegebenen
Wert geregelt.
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Der Bezugs träger 14 wird außerdem in einer Kippstufe 19 in eine sägezahnförmige
Spannung umgewandelt, die zu einer Phasenvergleichsstufe 20 gelangt. Die kurzen
Impulse vom Ausgang des Generators 11, also der Träger 10, werden während der vorderen
Schwarzschulter mit einem Tor 21 ebenfalls der Phasenvergleichsstufe 20 zugeführt.
In der Phasenvergleichsstufe 20 wird dadurch während der vorderen Schwarzschulter
eine Stellgröße US gewonnen, die von der Phasenabweichung des Trägers 10 von der
Phase des Bezugs trägers 14 abhängig ist. Diese Stellgröße gelangt über ein Siebglied
22 auf die Addierstufe 3 und wird dort dem Videosignal 1 überlagert.
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Das Siebglied 22 ist dabei nicht unbedingt erforderlich.
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Durch die Wirkung des Verzögerungsgliedes 2, das um die Zeilendauer
des um den Faktor 25 gedehnten Signals verzögert, wird die Stellgröße Us jetzt aber
schon während der gesamten vorangegangenen Zeilendauer wirksam. Dadurch steuert
die Stellgröße U5 die Phase des Trägers 5 bereits während der Zeilendauer so, daß
die Phase am Ende der Zeilendauer immer einen konstanten, durch den Bezugs träger
14 vorgegebenen Wert hat. Die Phasenvergleichsstufe 20 ermittelt die zeitliche Lage
der Impulse am Ausgang der monostabilen Kippstufe 11 relativ zur schrägen Flanke
der Impulse vom Ausgang der Kippstufe 19. Die Stufe 20 wirkt als sogenannte Sample
and
Hold-Schaltung, die den während der Schwarzschulter ermittelten
Wert U5 bis zur nächsten Schwarzschulter konstant hält.
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Insbesondere bei einer solchen Stufe 20 kann das Siebglied 22 entfallen.
Die Schaltung 13 fügt außerdem über eine Leitung 23 dem Videosignal 1 das komplette
Synchronsignal S hinzu, insbesondere wenn dieses im Videosignal unterdrückt ist.
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Figur 2 zeigt noch einmal die Wirkungsweise. Die Buchstaben a,b zeigen
die Videosignale an den Punkten a,b in Figur 1.
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Während der Dauer t der vorderen Schwarzschulter am Ende der Zeile
2 wird durch die Tastung mit dem Tastimpuls 17 eine Stellgröße US2 gewonnen. Diese
Größe gibt an, wie stark die Phase des Trägers 5 von der konstanten Phase des Trägers
14 abweicht. Diese während der folgenden Zeile konstant bleibende Stellgröße U52
wird dem Videosignal am Punkt b hinzugefügt.
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Durch das Verzögerungsglied 2 steht hier aber während der Zeile 3
das um eine Zeilendauer verzögerte Videosignal der Zeile 2. In erwünschter Weise
ist also die an sich am Ende der Zeile 2 gewonnene Stellgröße U52 schon während
der ganzen Zeile 2 wirksam und beeinflußt die Phase des Trägers 5 während der Zeile
2 so, daß die genannte Phasenabweichung des Trägers 5 von der des Trägers 14 am
Ende der Zeile 2 kompensiert wird.
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Die Stellgröße U52 ändert sich also während der Dauer t der Schwarzschulter
jeweils schnell auf den neuen Wert und bleibt dann während der folgenden Zeilendauer,
die im verzögerten Videosignal am Punkt b die vorangehende Zeilendauer ist, konstant.
Die durch das Bildsignal an sich am Ende der Zeilendauer auftretende Phasenabweichung
wird also durch eine bereits während der Zeilendauer wirksame Stellgröße US beseitigt.
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Der Träger 5 hat dann bereits während oder am Ende der vorderen Schwarzschulter
und damit bei der Vorderflanke des Zeilensynchronimpulses Z immer eine konstante
Phase relativ zur Zeilenperiode. Dadurch werden Synchronisierfehler bei der Wiedergabe
weitestgehend ausgeglichen.