DE3232872A1

DE3232872A1 - System zur aufnahme und wiedergabe von digitalen zeitmultiplexierten ton- und videosignalen

Info

Publication number: DE3232872A1
Application number: DE19823232872
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sagamihara Kanagawa Shibamoto; Fujio Machida Tokyo Suzuki; Nobuaki Yamato Kanagawa Takahashi; Seiichi Ayase Kanagawa Takashima; Kohji Tokyo Tanaka
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1982-09-03
Publication date: 1983-04-07
Also published as: AU536777B2; SU1371515A3; FR2512617B1; AT374604B; GB2106745B; NL8203431A; US4488182A; GB2106745A; FR2512617A1; CA1192655A; ATA332082A; DE3232872C2; AU8785682A

Description

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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf digitale Aufnahme- und Wiedergabesysteme und insbesondere auf die Aufnahme einer Folge von zeitmultiplexierten digitalen Stereophonischen Signalen und eines Farb-Videosignals eines Stehbilds längs einer spiralförmigen Spur einer Aufnahmeplatte und auf ein hierfür geeignetes Wiedergabesystem.

Es ist bekannt, daß Mehrkanal-Tonsignale in Impulskode modulierte digitale Signale gewandelt werden, welche miteinander zu einer Folge aus zeitmultiplexierten Signalen verknüpft und längs einer spiralförmigen Spur einer Aufnahmeplatte in Form einer Reihe von mikroskopischen Aussparungen aufgezeichnet werden. Es ist allerdings wünschenswert, eine visuelle Information als Hilfe für den Hörer vorzusehen, der das in der Platte aufgenommene Musikprogramm hört.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein digitales Tonaufnahmesystem zu schaffen, in welchem digitale Tonsignale mit einem digitalen Videosignal eines Farb-Stehbilds kombiniert werden, um als Sichthilfe für die Hörer zu dienen.

Das digitale Aufnahmesystem nach Maßgabe der Erfindung <imfaßt eine Einrichtung zur Erzeugung von primären Farb-Videosignalen eines Stehbilds, welche in einem Halbbild aus verknüpften ungeradzahligen und geradzahligen Feldern entsprechend einem der Standard-Zeilenraster auftreten, ferner eine Matrizenschaltung zum Umwandeln der primären Farb-Videosignale in eine Helligkeitskomponente und Farbdifferenzkomponenten, sowie eine Einrichtung zum Umwandeln eines jeden analogen Mehrkanal-Audiosignals in eine Folge von digitalen Abtastproben bzw. Amplitudenproben eines Tonsignals. Jede der Helligkeits- und Farbdifferenzkomponenten wird auch in eine Folge von digitalen Werten einer Videokomponente gewandelt. Eine Speichereinrichtung mit einer Anzahl von Speicherbereichen ist vorgesehen. Weiter ist eine Einrichtung zum Einschreiben

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und Auslesen vorgesehen, um die digitalen Werte für die Helligkeit und für die Farbdifferenz in die entsprechenden Speicherbereiche bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit einzuschreiben und aufeinanderfolgend die digitalen Werte einer jeden Videokomponente aus den entsprechenden Speicherbereichen bei einer Geschwindigkeit geringer als der vorgegebenen Geschwindigkeit auszulesen, so daß Videokomponenten in einer Zeitfolge angeordnet sind. Ferner ist eine Einrichtung zum Zeitmultiplexieren der digitalen Tonwerte mit den digitalen Werten der Videokomponenten für die Aufnahme auf einem Aufnahmemedium vorgesehen.

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Da unterschiedliche Farbfernsehsysteme vorhanden sind, nämlich NTSC, PAL und SECAM, ist es erwünscht, daß das Signal in einem Format bzw. Zeilenraster aufgenommen wird, welches mit jedem der unterschiedlichen Fernsehsysteme verträglich ist. Das Abtastformat ist vorzugsweise ein 625-Zeilenabtastformat.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Einschreib- und Ausleseeinrichtung so ausgebildet, daß sie die digitalen Werte einer jeden Videokomponente in erste und zweite Abschnitte des entsprechenden Speicherbereichs einschreibt, so daß die ungeradzahligen und geradzahligen Felder einer joden Videokomponente jeweils in den ersten und zweiten Abschnitten gespeichert sind, und daß die digitalen Werte einer jeden Videokomponente abwechselnd aus den ersten und zweiten Abschnitten in Reaktion auf jede Zeilenabtastung dos Formats ausgelesen werden. Auf diese Weise wird das verknüpfte Abtastformat des ursprünglichen Videosignals in ein nicht verknüpftes Abtastformat umgewandelt, welches die Umwandlung des 62 5-Zeilen-Abtastformats in das 525-Zeilen-Abtastformat erleichtert, wenn das aufgezeichnete digitale Videosignal reproduziert wird.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein digitales Wiedergabesystem vorgesehen, welches sich zur Wiedergabe einer Folge von zeitmultiplexierten digitalen Werten von Mehrkanal-Tonsignalen und digitalen Werten von Videokomponenten der Helligkeit und der Farbdifferenz eines Stehbildsignals eignet, das auf einer Platte aufgezeichnet ist, wobei die digitalen Werte der Videokomponenten gemäß einem der Standard-Abtastformate bzw. Zeilenraster gegliedert sind. Das Wiedergabesystem umfaßt eine Einrichtung zur Ermittlung der digitalen Werte von der Plattenaufnahme, eine Einrichtung zum Demultiplexieren der digitalen Werte der Tonsignale und der digitalen Werte der Videokomponenten, eine Speichereinrichtung mit einer Anzahl von Speicherbereichen und eine Einrichtung zum sequentiellen Einschreiben der demultiplexierten digitalen Werte einer jeden Videokomponente in einen entsprechenden Speicherbereich der Speichereinrichtung und zum sequentiellen Auslesen der digitalen Werte einer jeden Videokomponente aus dem Speicherbereich gleichzeitig mit dem Auslesen der anderen Videokomponenten bei einer Geschwindigkeit höher als die Geschwindigkeit, mit welcher die digitalen Werte in die Speichereinrichtung eingeschrieben werden, so daß die Videokomponenten in entsprechenden Folgen von digitalen Werten angeordnet sind. Weiter umfaßt das System eine Einrichtung zum Umwandeln der digitalen Werte eines jeden Vielkanal-Tonsignals in ein analoges Mehrkanal-Tonsignal und zum Umwandeln der digitalen Werte einer jeden Videokomponente in eine analoge Videokomponente.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Einrichtung zum Einschreiben und zum Auslesen derart ausgebildet, daß die digitalen Werte einer jeden Videokomponente abwechselnd in erste und zweite Abschnitte des entsprechenden. Speicherbereichs in Reaktion auf die Zeilenabtastung des Formats eingeschrieben werden und daß sequentiell eine Hälfte der digitalen Werte einer jeden Videokomponente aus

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dem ersten Abschnitt des entsprechenden Speicherbereichs und aufeinanderfolgend der Rest der digitalen Werte aus dem zweiten Abschnitt des entsprechenden Speicherbereichs ausgelesen werden, wodurch das nicht verknüpfte Abtastformat des aufgezeichneten Signals in das verknüpfte Abtastformat gewandelt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt das Wiedergabesystem ferner eine Einrichtung zum Umwandeln des Abtastformats der demultiplexierten digitalen Werte einer jeden Videokomponente in ein 525-Zeilen-Abtastformat.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Teils des digitalen Aufnahmesystems der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Videoteils des Aufnahmesystems,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der digitalen Wortgliederung eines aufgezeichneten Signals,

Fig. 4 ein Blockdiagramm des Details der Bildrasterwandler nach Fig. 2,

Fig. 5 ein Blockdiagramm des optischen Systems von Fig. 1,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Aufnahmeplatte zusammen mit einem Abnehmer zur Ermittlung einer Kapazität,

Fig. 7 ein Blockdiagramm des digitalen Wiedergabesystems der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockdiagramm des Zeilenwandlers aus Fig. 7 sowie

Fig. 9 ein Blockdiagramm der Bildrasterwandler nach Fig. 7.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des digitalen Aufnahmesystems. Analoge Stereophonische Dreikanal-Signale werden auf die Eingangsklemmen 1, 2 und 3 gegeben. Die auf die Klemmen 1 und 3 aufgegebenen Signale stammen von einem linken und rechten Mikrophon und das auf die Klemme 2 aufgegebene Signal kommt von einem mittigen Mikrophon oder von einem nicht dargestellten Schaltkreis, so daß es akustophysiologische Informationen zur Lokalisierung eines Klangbilds zwischen einem rechten und linken Lautsprecher enthält, um die Angleichung an das reale Klangverhalten zu erhöhen. Das System umfaßt einen Satz von PCM-Kodiereinrichtungen oder Analog-Digital-Wandlern 4A, 4B und 4C zum Abtasten der analogen Signale bei beispielsweise 47,25 kHz in Reaktion auf Steuerimpulse, die von einem Taktgeber 5 zugeführt werden, und zum Quantisieren der abgetasteten analogen Werte in digitale Signale von 16 bit. Die digitalisierten Tonsignale werden in Zeitraffspeichern M1, M2, M3 gespeichert, welche Teil eines Zeitmultiplexers 6 bilden. Ein 16 bit digitales Videosignal eines Farbstehbildes wird von einem Videorekorder 17 (Fig. 2) zu einem Zeitraffspeicher M4 in der unten beschriebenen Weise zugeführt. Zur Gliederung der Ton- und Videosignale mit Bildsynchronisier- und redundanten Signalen in ein synchronisiertes Bild aus 130 bit digitalen Wörtern werden die digital kodierten Signale aufeinanderfolgend aus den Speichern M1 bis M4 in einen Addierer 100 in Reaktion auf Zeitsignale gelesen, welche von einer Steuereinrichtung 101 in einer Geschwindigkeit zugeführt werden, die höher als die Geschwindigkeit ist, mit welcher diese Signale in die Speicher geschrieben werden. Das Bildsynchronisiersignal ist ein 10 bit Wortsymbol, welches durch einen Bildsynchronisiergenerator 7 erzeugt ist und die redundanten Signale umfassen einen 23 bit zyklischen redundanten Prüfkode, welche in einem

bekannten CRCC-Generator 8 erzeugt ist, sowie 16 bit Q-Paritätswortsymbole sowie 16 bit P-Paritätswortsymbole, welche durch einen bekannten Paritätswortgenerator 9 erzeugt sind. Der Bildsynchronisiergenerator 7, der CRCC-Generator 8 und der Paritätswortgenerator 9 werden durch Zeitsignale von der Steuerschaltung 101 getriggert, so daß ihre Ausgänge im Addierer 100 mit den digitalen Ton- und Videosignalen in einem aus Fig. 3 ersichtlichen Format kombiniert werden. Die kombinierten digitalen Wörter bzw. Ziffern sind durch einen Ein-Bit-Adressenkode begleitet, welcher von der Steuerschaltung 101 stammt.

Der Ausgang vom Zeitmultiplexer 6 wird auf einen Frequenzmodulator 10 gegeben, wo er einer als "modifizierte Frequenzmodulation" bezeichneten Modulation unterzogen und zu einem optischen System 11 geführt wird.

Tn Fig. 2 wird ein Farbbild durch eine Farbfernsehkamera 12 liiit einem 625-Zeilenformat übertragen, um rote, grüne und blaue analoge primäre Farbsignale zu erzeugen, wobei jedes primäre Farbsignal durch ein ungeradzahliges Feld und ein geradzahliges Feld gebildet wird, welche in konventioneller Weise verschachtelt sind. Diese Primärfarbsignale werden auf eine bekannte Matrizenschaltung 13 aufgegeben, um die Eingangssignale in ein Helligkeitssignal Y, ein erstes Farbdifferenzsignal R-Y und ein zweites Farbdifferenzsignal B-Y zu verarbeiten, welche jeweils zu PCM-Kodierern oder Analog-Digital-Wandlern 14A, 14B und 14C zugeführt werden. Die Farbdifferenzsignale (R - Y) und (B - Y) sind in bekannter Weise erhalten, derart, daß jede ihrer Bandbreiten 1/4 der Bandbreite des Helligkeitssignals beträgt, um in vorteilhafter Weise von dem Umstand Gebrauch zu machen, daß die menschlichen Augen weniger empfindlich gegenüber Farbinformation als gegenüber Helligkeitswerten sind. Das Helligkeitssignal mit einer Bandbreite von 5 MHz wird abgetastet und in 8 bit Digital-Wort-

Symbole bei 12 MHz durch den Analog-Digital-Wandler 14a in Reaktion auf die Steuerimpulse von einem Taktgeber 102 quantisiert, während die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y jeweils abgetastet und zu 8 bit Digitalwörtern bei 3 MHz durch die Analog-Digital-Wandler 14b und 14c in Reaktion auf die Steuerimpulse von den Taktgebern 103 und 104 quantisiert werden.

Die digitalisierten Helligkeits- und Farbdifferenzsignale werden jeweils mit ihren entsprechenden Abtastgeschwindigkeiten zu Bildrasterwandlern 15A, 15B und 15C geführt und aufeinanderfolgend bei einer reduzierten Geschwindigkeit von beispielsweise 94,5 kHz durch eine Ausleseschaltung 105 ausgelesen, welche durch einen Taktgeber 106 gesteuert wird, so daß das digitale Helligkeitssignal für eine Zeitdauer von 4 Sekunden und jedes Farbdifferenzsignal für eine Zeitdauer von einer Sekunde erhalten werden kann. Die digitalen Wortsymbole von den Bildrasterwandlern 15A, 15B und 15C werden reihenweise in einem Addierer 16 kombiniert, um eine Folge von zeitmultiplexierten digitalen Wörtern zu bilden, und werden auf den Videorekorder 17 gegeben.

Einzelheiten des Einschreib- und Auslesebetriebs der Bildrasterwandler 15 werden unter Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Der Bildrasterwandler 15A umfaßt einen Random-Access-Speicher 7OA mit einer Vielzahl von Feldern, die in einer Matrix aus Reihen und Säulen angeordnet sind. Ein Eingangs-Dekodierer 71A und ein Paar von Ausgang-Dekodierern 72A und 73A sind mit dem Speicher 7OA verbunden. Der Eingangs-Dekodierer 71A empfängt die 12-MHz-Steuerimpulse vom Taktgeber 102 zum Adressieren der Feldstellen, um das ungeradzahlige Feld in einen ersten Halbabschnitt des Speichers und das geradzahlige Feld in die zweite Hälfte des Speichers einzuschreiben, so daß die Datenbits einer jeden Abtastzeile in den entsprechenden Reihenzellen einer entsprechenden Säule gespeichert werden. Ein das Bildende

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ermittelnder Detektor 74A (end-of-frame detector) ist mit dem Ausgang des Taktgebers 102 verbunden, um zu ermitteln, wann alle Bits eines Luminanzbilds im Speicher 7OA gespeichert worden sind, und triggert ein Flip-Flop 77A in einen Reset-Zustand, um den Taktgeber 102 unwirksam zu machen. Gleichzeitig wird ein Flip-Flop 78A getriggert, um ein Gatter 79A zu öffnen, so daß Leseimpulse von der Impulsquelle 105 zu den Ausgang-Dekodierern 72A und 7 3A gleichzeitig gegeben werden.

Die Ausgangs-Dekodierer 72A und 73A sind jeweils den ersten und zweiten Halbabschnitten des Speichers 7OA zugeordnet, um ungeradzahlige sowie geradzahlige Felddaten auszulesen. Ein Detektor 75A ist mit dem Ausgang des Gatters 79A gekoppelt, um die torgesteuerten Impulse zu zählen und einen "ungeraden" Ausgang zum Dekodierer 72A sowie einen "geraden" Ausgang zum Dekodierer 7 3A zu erzeugen. Der "gerade" Ausgang des Detektors 75A befindet sich anfänglich auf einem hohen Spannungslevel. Der Hochspannungszustand wird auf den "geraden" Ausgang geschaltet, wenn die Zählung der Anzahl der in den Feldern längs jeder Säule des Speichers 7OA gespeicherten Bits entspricht. Somit werden die Datenbits auf der ersten Abtastzeile des ungeradzahligen Felds aus den Feldstellen des ersten Abschnitts auf einerAusgangszeile 8OA ausgelesen, gefolgt durch die Datenbits auf der ersten Abtastzeile des geradzahligen Felds, usw., so daß die Daten auf jeder Abtastzeile der ungerad- und geradzahligen Felder wechselweise aus dem Speicher in den Addierer 16 ausgelesen werden. Ein Detektor 76A für das Bildende ist mit dem Ausgang des Gatters 79A gekoppelt, um zu ermitteln, wann sämtliche Helligkeits-Datenbits aus dem Speicher 7OA ausgelesen sind, um das Flip-Flop 78A zurückzustellen und die Aufbringung der Ausleseimpulse zu unterbinden. Dieses Rückstellsignal wird auch zu einem Flip-Flop 78B des Bildrasterwandlers 15B geführt, welcher identisch wie der Bildrasterwandler 15A aufgebaut ist.

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Gleichzeitig mit dem Aufbringen der digitalen Helligkeitssignale auf den Bildrasterwandler 15Λ wird das Signal vom Wandler 14B auch auf den Eingangs-Dekodierer 71B des Bildrasterwandlers 15B aufgegeben. Wenn sämtliche Bits der R-Y-Farbdifferenzdaten in den Speicher 7OB in derselben Weise wie im Falle des Bildrasterwandlers 1 5A eingeschrieben sind, triggert der Detektor 71B für das Bildende das Flip-Flop 77B, so daß der Einschreib-Taktgeber 103 unwirksam wird. Das Auslesen der im Speicher 70B gespeicherten Daten wird in Reaktion auf den Ausgang des End-of-Frame-Detektors 76A des Bildrasterwandlers 15A in Gang gesetzt, wenn sämtliche Helligkeits-Datenbits aus dem Speicher 70A ausgelesen worden sind. Ein vergleichbarer Lesevorgang erfolgt im Bildrasterwandler 15B, so daß die R-Y-Farbdifferenzangabe auf jeder Rasterzeile des ungeradzahligen Felds der Angabe auf jeder Abtastzeile des geradzahligen Felds vorgeht. Der Lesevorgang endet, wenn der Detektor 76B das Flip-Flop 78B rückstellt.

In gleicher Weise wird das B-Y-Farbdifferenzsignal in den Speicher 7OC gleichzeitig mit dem Einschreiben der anderen Videosignale in ihre entsprechenden Speicher eingeschrieben. Der Lesebetrieb des Speichers 7OC erfolgt, wenn das Flip-Flop 78C in den Set-Zustand getriggert ist und zwar in Reaktion auf den Ausgang des Detektors 76B des Bildrasterwandlers 15B. Wenn der Lesevorgang des Speichers 15C endet, stellt der Ausgang des Detektors 76C für das Bildende das Flip-Flop 78C zurück und setzt die Flip-Flops 77A, 77B und 77C, um das Einschreiben der Helligkeit und der Farbdifferenzsignale des nächsten Bildes einzuschreiben.

Somit ist jedes der Signale von den Bildrasterwandlern eine Folge von 8 bit Wörtern, welche bei einer Frequenz von 94,5 kHz erfolgt, welche wesentlich geringer als die Geschwindigkeiten

ist, bei welcher die Signale in digitale Signale quantisiert werden und welche zum Multiplexen mit den 16-bit-Wörtern der Tonsignale geeignet ist, die bei einer Frequenz von 47,25 kHz entstehen. Die Ausgänge von den Bildrasterwandlern 15A, 15B und 150/Im Addierer 16 zeitmultiplexiert und auf einem geeigneten Aufzeichnungsmedium durch den Videorekorder 17 aufgezeichnet .

Das im Rekorder 17 aufgezeichnete Signal wird aufeinanderfolgend wiedergegeben, um digitale Helligkeits- und Farbdifferenzsignale im 625-Zeilenformat zu ergeben. Letzteres Signal wird zum Speicher M4 des Zeitmultiplexers 6 geführt und aus diesem Speicher in Reaktion auf ein Zeitsteuersignal von der Steuerschaltung 101 bei einer Frequenz von 47,25 ausgelesen, um eine Folge von 16-bit-Wörtern zu ergeben, und wiipd seriell mit den digitalen Dreikanal-Tonsignalen zusammen mit den bildsynchronisierten und redundanten Kodes kombiniert.

In Fig. 5 sind Einzelheiten des optischen Systems 11 dargestellt. Das System 11 umfaßt einen Laser 117, der einen Laserstrahl zu einem Lichtmodulator 18 führt, auf den ein Kompensationssignal zum Ausschalten von Drift- und Geräuschkomponenten aufgegeben wird. Der den Lichtmodulator 18 verlassende Strahl wird auf einem Spiegel 19 zu einem halbdurchlässigen Spiegel oder Lichtbrecher 20 reflektiert. Ein erster durch den Lichtbrecher 20 geteilter Laserstrahl wird auf einen Lichtmodulator 21 gerichtet, wo der Strahl mit einem Signal an der Klemme 43, welches vom MFM-Modulator 7 zugeführt worden ist, und mit einem dritten Spursignal fp₃ moduliert wird, welches nachfolgend noch näher beschrieben wird. Ein zweiter Laserstrahl wird zu einem zweiten Lichtmodulator 22 geleitet und mit ersten und zweiten Spursignalen fp- und fp₂ an der Klemme 44 moduliert, welche wechselweise synchron mit der Drehung einer Aufnahmeplatte 45 entstehen.

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Der modulierte erste Laserstrahl wird auf einem Spiegel 23 zu zylinderförmigen Linsen 24 und 25 und einem Schlitz 26 reflektiert, wo der Strahl zu einem rechteckförmigen Strahl geformt wird und dann durch eine konvexe Linse 27 gelangt, um auf der Hauptplatte 45 einen Brennpunkt zu bilden. Andererseits wird der modulierte zweite Laserstrahl durch ein Spursystem geführt, welches eine konvexe Linse 28, eine Schlitzblende 29 und eine zweite konvexe Linse 3O besitzt, um einen kreisförmigen Punktstrahl zu erzeugen, der auf einem Spiegel 31 reflektiert wird. Die geformten Laserstrahlen werden zu einem Polarisationsprisma geführt, wo sie axial ausgerichtet werden und durch einen halbdurchlässigen Spiegel 33 zu einem Prisma 36 und dann zu einer Schlitzblende 37 geführt werden. Die die Schlitzblende 37 verlassenden Strahlen werden durch eine Linse 38 auf der Fläche der Platte 45 fokussiert, welche einen Glasuntergrund 40 und eine darauf a vif geformte photoempfindliche Schicht 39 besitzt und mit konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben wird,

Abschnitte der Laserstrahlen reflektieren auf der Oberfläche der Platte 45 und gelangen durch die Linse 38, die Schlitzblende 37 und das Prisma 36 auf den halbdurchlässigen Spiegel 33, wo sie in zwei Strahlen geteilt werden, von denen ein Strahl zu einem Signalmonitorsystem 34 gerichtet wird, welcher die Abweichung der Strahlen von der richtigen Bahn überwacht, und von denen der andere zu einem optischen überwach ungs system 35 geführt wird, welches den Abstand zwischen den beiden Strahlen auf der Oberfläche der Aufnahmeplatte 45 überwacht. Durch die Überwachungssysteme werden Steuersignale erzeugt, um die Vertikalstellung der zylindrischen Linse 24 einzustellen und darüber die Fehlerbeträge zu minimieren.

Die Hauptplatte 45 wird in bekannter Weise behandelt, um das durch die auftreffenden Strahlen produzierte optische Bild zu entwickeln und eine Reihe von winzigen Aussparungen längs einer

Spiralbahn bzw. Spiralspur zu erzeugen. Durch eine Reihe von bekannten Verfahrensschritten wird aus der Haupt- oder Mutterplatte eine Matrize für die Massenherstellung von Aufnahmeplatten erzeugt. Für Systeme zur Ermittlung der Kapazität umfaßt die Aufnahmeplatte ein leitfähiges Material, welches eine Elektrode und eine dielektrische Schicht bildet, auf welcher der Stempel bzw. die Matrize kopiert wird, um eine Folge von transversalen Aussparungen 47 (siehe Fig. 6) in einem die Informationssignale tragenden Spiralmuster, eine Reihe von längs verlaufenden Aussparungen 49, welche das erste Spursignal fp.. auf einer Seite der Hauptspur tragen, und eine Reihe von längs verlaufenden Aussparungen 50 zu bilden, welche das zweite Spursignal· fp₂ auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptspur tragen. Das Schaltsignal fp_ wird auf der Hauptspur an einer Stelle aufgezeichnet, wo die Schaltung zwischen dem ersten und zweiten Spursignal stattfindet. Zur Reproduktion wird die Aufnahmeplatte auf einen Drehtisch gelegt, welcher mit einer Geschwindigkeit von 900 üpm umläuft und wird eine Nadel zur Kapazitätsermittlung mit einer Elektrode 46a angeordnet, so daß sie über mehrere Spuren sich erstreckt.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist der Abnehmer 46 am freien Ende eines frei kragenden Hebels 53 befestigt. Ein am anderen Ende des Hebels 53 befestigter Dauermagnet 54 ist durch eine Spurspule 55 und eine Spule 56 zur Korrektur einer Bildverzerrung umgeben, welche zwei separat im selben Sinn gewickelte Spulenabschnitte aufweist, so daß sie eine Anzugs- oder Abstoßkraft erzeugen, um den Hebel 53 in einer vertikalen Richtung zu bewegen und zwar in Reaktion auf ein aufgegebenes Bildverzerrungs-Korrektursignal, um Oberflächenunregelmäßigkeiten zu kompensieren, welche auf der Platte vorhanden sein könnten. Andererseits erzeugt die Spurspule 55 eine Kraft senkrecht zum Magnetfluß des Magnets 54 in Reaktion auf ein Spurfehlersignal, welches von einem Spur-Servosteuerschaltkreis 58 zugeführt wird, um den Abnehmer horizontal zu bewegen und ihn auf der richtigen Spur zu halten.

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Das Playback-System umfaßt einen Aufnahmeschaltkreis 57, welcher im wesentlichen einen Resonanzkreis besitzt, dessen Resonanzfrequenz entsprechend den Veränderungen der Kapazität variabel ist, welche zwischen der Platte 4 5 und der Elektrode des Abnehmers 46 gebildet wird, sowie einen Oszillator zur Zuführung eines Hochfrequenzsignals zum Resonanzkreis mit der variablen Frequenz, einen Detektor zur Ermittlung der Amplitude des Hochfrequenzsignals, welche als eine Funktion der Veränderung der Resonanzfrequenz variiert, sowie einen Vorverstärker zur Verstärkung des Ausgangs des Detektors. Das Signal vom Aufnahmeschaltkreis wird zu einem FM-Demodulations-Schaltkreis 60 geführt, um das auf der Hauptspur aufgezeichnete Informationssignal zu erhalten. Das durch den Aufnahmeschaltkreis 57 ermittelte Signal wird auch auf die Spur-Servosteuerschaltung 58 gegeben .

Die Spur-Servosteuerschaltung 58 leitet die ersten, zweiten und dritten Spursignale fp», fp₂ und fp, von dem durch den Aufnahmeschaltkreis 57 zugeführten Signal durch Frequenzteilung ab und ermittelt die Amplitude des ersten und zweiten Spursignals durch eine Hüllkurven-Gleichrichtung und vergleicht eines gegen das andere, um ein Fehlersignal für die Anwendung auf die Spurspule 55 zu erhalten. Da die Spursignale fp., und fp₂ auf abwechselnden Spuren geschaltet sind, wird die Polarität des Spurfehlersignals reversiert, und zwar dem Auftreten eines jeden Schaltsignals fp_ folgend. Der Spur-Servosteuerschaltkreis 58 wird auch an der Klemme 59 mit einem Stoßbefehlsignal versorgt. Der Schaltkreis 58 antwortet auf dieses Befehlssignal durch Erzeugung eines Steuersignals zur Spurspule 55, um den Abnehmer seitwärts um eine Spurbreite oder mehr zu bewegen.

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Andererseits wird das demodulierte digitale Signal vom FM-Demodulator 60 auf einen Demultiplexer 61 gegeben/ wo die Informationsangabewörter in 16-bit¹-Wörter getrennt werden und das Vorhandensein eines Fehlers durch den CRCC-Kode geprüft und der Fehler, falls ein solcher vorhanden ist,

wird

durch Paritätbits korrigiert/ Die getrennten digitalen Tonsignale erscheinen an Ausgangsklemmen 62, 63, 64 und das Videosignal wird auf einen Zeilenformatwandler 65 gegeben, in welchem das 625-Zeilenabtastformat in ein 525-Zeilenformat gewandelt wird. Wie oben beschrieben worden ist, ist das auf den Zeilenwandler 65 aufgegebene Signal eine Folge von Zeilensignalen aus abwechselnd auftretenden ungeradzahligen und geradzahligen Feldern, wobei die Zeilenformatwandlung von dem Augenblick an in Gang gesetzt wird, von dem ab der Zeilenwandler 65 das Signal auf der ersten Abtastzeile des geradzahligen Feldes empfängt.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, umfaßt der Zeilenformatwandler 65 einen 1-Zeilenspeicher 200, ein erstes variables Verlustdämpfungsglied 201, durch welches das Eingangssignal durch einen Gewichtsfaktor skaliert und dem Zeilenspeicher 200 zugeführt wird, und ein zweites variables Verlustdämpfungsglied 202, welches mit dem Ausgang des Speichers 200 zur Skalierung des Ausgangs des Speichers durch einen Gewichtsfaktor gekoppelt ist. Ein Addierer 204 ist mit den Ausgängen der Dämpfungsglieder 201 und 202 gekoppelt, um einen 52 5-Zeilenformat-Ausgang zu erzeugen. Eine steuerschaltung 204, welche im wesentlichen einen Lesespeicher enthält, ist mit den Dämpfungsgliedern 201 und 202 gekoppelt. Im Lesespeicher sind die Gewichtsfaktorenangaben gespeichert, welche aufeinanderfolgend in Reaktion auf einen Horizontal-Synchronimpuls, welcher durch einen Horizontal-Synchronisiergenerator 205 erzeugt wird, ausgelesen und auf die Dämpfungsglieder 201 und 202 "aufgegeben

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werden, um deren Gewichtsfaktoren um vorbestimmte Beträge zu verändern. Die Gewichtsfaktoren sind derart gesteuert, daß Abschnitte aufeinanderfolgender Zeilensignale auf ungeradzahligen und geradzahligen Feldern gleichmäßig verkleinert und im Addierer 203 kombiniert werden, so daß die skalierten Abschnitte der Zeilensignale dem ganzen Vielfachen der 25/21-ten Abtastzeile entsprechen können. Beispielsweise wird die erste Zeile des 525-Zeilenformats dadurch erhalten, indem die 625-Zeilenformat-Signale, die ungefähr eine 20 %-Periode der ersten Zeilen der ungeradzahligen und geradzahligen Felder in den Dämpfungsgliedern 201 und 202, maßstäblich verändert und diese im Addierer 203 kombiniert werden. Die zweite Zeile des 525-Zeilenformats wird dadurch, erhalten, daß die Signale, die etwa 40 % der zweiten Zeilenperioden der ungeradzahligen und geradzahligen Felder belegen, skaliert und diese im Addierer 203 kombiniert werden.

Die digitalen Helligkeits- und Farbdifferenzsignale für das 525-Zeilenformat vom Wandler 65 werden seriell jeweils in die Bildrasterwandler 66A, 66B und 66C eingeschrieben.

Die auf die Bildrasterwandler 66A, 66B, 66C gegebenen Signale werden in einer Weise verarbeitet, die zu der der Bxldrasterwandler 15A, 15B und 15C umgekehrt ist, um das Signal auf das ursprüngliche Zeilensprung-Halbbild zurückzuwandeln. Einzelheiten der Bildrasterwandler 66 sind in'Fig. 9 dargestellt. Jeder Bxldrasterwandler 66 ist identisch aufgebaut. Der BiIdrasterwandler 66A umfaßt einen RAM-Speicher 8OA, ein Paar von Eingangs-Dekodierern 81A, 82A und einen Ausgangs-Dekodierer 83A. Die Eingangs-Dekodierer 81A und 82A werden abwechselnd durch Ausgänge eines Detektors 84A für das Ende der Zeile gesteuert, welche mit dem Ausgang eines Gatters 85A gekoppelt ist. Dieses Gatter wird in Reaktion auf den Ausgang eines Flip-Flops 86A gesteuert, um Taktimpulse mit 47,25 kHz aus einem Schreibimpuls-

Generator 91 aufzugeben, wenn das Flip-Flop 86A in den Set-Zustand durch einen Detektor 90 für das Bildende getriggert ist, was nachfolgend noch näher beschrieben wird. Der Detektor 84A steuert den Eingangs-Dekodierer 8IA, so daß dieser Impulse vom Gatter 85A aufnimmt, wenn das Helligkeits-Zeilensignal eines jeden ungeradzahligen Feldes durch die Leitung 9 3 zum RAM-Speicher 8OA gegeben wird und schaltet den Eingangs-Dekodierer 82A, so daß dieser Impulse vom Gatter 85A empfängt, wenn das Eingangs-Helligkeitssignal sich nachfolgend auf das geradzahlige Feld ändert. Somit schaltet der Dekodierer 81A die Säulenadresse des Speichers 8OA in Reaktion zu einer wechselnden Abtastung von horizontalen Zeilenabtastungen, um das ungeradzahlige Feld in einem ersten Halbbereich des Speichers zu speichern, und schaltet der Dekodierer 82A die näulenadresse des zweiten Halbbereichs des Speichers 8OA abwechselnd mit dc;m Dokodierer 81A, um das geradzahlige Feld in d.ii'sem Bereich zu speichern. Ein Detektor 87A dient der Krmittlung des Zustands, wenn alle Bildbits des Helligkeitssignals in den Speicher 8OA eingeschrieben sind, um das Flip-Flop 86A zurückzustellen und die Aufbringung der Einschreibimpulse auf die Dekodierer 81A, 82A zu beenden.

Das Signal vom Detektor 87A wird auch zum Set-Eingang des Flip-Flops 86B des Bildrasterwandlers 66B geführt, um das Aufbringen der Einschreibimpulse auf die Eingangs-Dekodierer 81B und 82B in Gang zu setzen. In ähnlicher Weise wie im Falle des Bildrasterwandlers 66A, werden die ungerad-/.ahlägen und geradzahligen Felder des R-Y-Signals in separaten Bereichen des Speichers 8OB gespeichert. Der Detektor 87B für das Bildende (end-of-frame detector) ermittelt, wann sämtliche der Bildbits des R-Y-Signals in den Speicher 8oB eingeschrieben sind, um das Flip-Flop 86B zurückzustellen und das Flip-Flop 86C des Bildrasterwandlers 66C zu setzen und dadurch das Einschreiben des B-Y-Signals in den RAM-

Speicher 80C zu beginnen. Am Ende des Einschreibvorgangs des Bildrasterwandlers 66C stellt der Detektor 87C für das Bildende das Flip-Flop 86C zurück und setzt ein Flip-Flop 94, um gleichzeitig ein Paar von Leseimpuls-Generatoren 96 und 97 zu steuern, welche jeweils Taktimpulse von 12 MHz und 3MHz erzeugen.

Die 12-MHz-Leseimpulse werden auf den Ausgangs-Dekodierer 83A gegeben, um anfänglich alle der ungeradzahligen Feldangaben und aufeinanderfolgend sämtliche der geradzahligen Feldangaben auszulesen, wobei die gelesenen Daten eine Reihe von 8-bit-Wörtern sind, welche über eine Leitung 89A zu einem Digital-Analog-Wandler 67 geführt werden. Gleichzeitig werden die 3-MHz-Leseimpulse zu den Ausgangs—Dekodierern 83B und 83C der Bildrasterwandler 66B und 66C gegeben, um am Anfang die ungeradzahligen Felder der entsprechenden Farbdifferenzsignale und darauf die geradzahligen Felder auszulesen, so daß die entsprechenden Ausgänge in 8-bit-Wörter gegliedert sind, welche jeweils über Leitungen 89B und 89C zu Digital-Analog-Wandlern 68 und 69 geführt werden. Wenn sämtliche Bildbits des Helligkeitssignals aus dem Speicher 8OA ausgelesen sind, erzeugt der Detektor 90 einen Ausgang zur Rückstellung des Flip-Flops 94, um die Aufbringung von Leseimpulsen auf die Bildrasterwandler 66A, 66B, 66C zu unterbinden und das Flip-Flop 86A zu setzen, um das oben angegebene Verfahren zu wiederholen.

Die analog gewandelten Belligkeits- und Farbdifferenzsignale sind mit einer Kodiereinrichtung 121 gekoppelt, wo sie mit Vertikal-Synchronisierimpulsen und Horizontal-Synchronisierimpulsen, die von einer Synchronisationsquelle 123 zugeführt werden, und Farbsynchronisiersignalen des USA-Farbfernsehsystems NTSC verknüpft werden, die von einem Generator 124 für die Farbsynchronisiersignale zugeführt werden, um ein zusammengesetztes NTSC-Farbfernsehsignal zu erzeugen, welches an der Ausgangsklemme 21 erscheint. Das von der Aus-

gangsklemme 122 erhaltene Signal wird zur Erzeugung eines Farbbilds auf einem konventionellen Schirmbild verwendet, welches nicht dargestellt ist, und zwar als sichtbare Hilfe für den Hörer, der den Stereoklang hört, der durch die Tonsignale an den Klemmen 62, 63 und 64 erzeugt ist.

Wenn ein 625-Zeilen-PAL- oder SECAM-Signal wiedergegeben wird, wird der Zeilenformatwandler 65 nicht verwendet. Vielmehr wird der Ausgang des Demultiplexers 61 unmittelbar mit den Bildrasterwandlern 66A, 66B, 66C verbunden.

Es ist ersichtlich, daß das in der oben beschriebenen Weise aufgezeichnete Videosignal auf jede Art von Fernsehsystemen wiedergegeben werden kann, ohne wesentlich den Schaltungsaufbau zu ändern. Es ist weiterhin festzuhalten, daß die Farbdifferenzsignale gleichermaßen eine Kombination einer (G - Y) Komponente und einer (R - Y) oder (B - Y) Komponente oder eine Kombination von I-und Q~Signalen beinhalten können.

Claims

Patentansprüche

Iy Digitales Aufnahmesystem mit einer Einrichtung zum Umwandeln eines jeden analogen Mehrkanal-Tonsignals in eine Folge von digitalen Werten eines Tonsignals und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von primären Farb-Videosignalen, die in einem Bild aus verschachtelten ungeradzahligen und geradzahligen Feldern entsprechend einem der Standard-Zeilenraster auftreten, dadurch gekennzeichnet , daß die . . von einem Farbstehbild erhaltenen Farb-Videosignale als Sichthilfe dienen, und daß das System eine Matrizenschaltung (13) zur Wandlung der primären Farb-Videosignale in eine Helligkeitskomponente und Farbdifferenzkomponenten, eine

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Einrichtung (14A, 14B, 14C) zum Umwandeln einer jeden dieser Komponenten in eine Folge von digitalen Werten einer Videokomponente, eine Speichereinrichtung {70A, 7OB, 7OC) mit einer Anzahl von Speicherbereichen, eine Einrichtung (71-79) zum Einschreiben der digitalen Werte der Videokomponenten in entsprechende Speicherbereiche der Speichereinrichtung bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit und zum aufeinanderfolgenden Auslesen der digitalen Werte einer jeden Videokomponente von den entsprechenden Speicherbereichen bei einer Geschwindigkeit geringer als der vorgegebenen Geschwindigkeit, so daß die digitalen Videokomponenten in einer Zeitfolge angeordnet sind, eine Einrichtung (6) zum Zeitmultiplexen der digitalen Tonwerte mit den digitalen Werten der Videokomponenten und eine Einrichtung (11) zur Aufnahme der multiplexierten digitalen Werte auf einer Aufzeichnungsplatte umfaßt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastformat ein 62 5-Zeilen-Abtastformat ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (71-79) zum Einschreiben und Auslesen so ausgebildet ist, daß die digitalen Werte einer jeden Videokomponente in erste und zweite Abschnitte des entsprechenden Speicherbereichs eingeschrieben werden, derart, daß die ungeradzahligen und geradzahligen Felder einer jeden Videokoraponente jeweils in den ersten und zweiten Abschnitten gespeichert werden, und die Einrichtung derart ausgebildet ist, daß die digitalen Werte einer jeden Videokomponente abwechselnd aus den ersten und zweiten Abschnitten in Reaktion auf jede Zeilenabtastung des Formats ausgelesen werden.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (71-79) zum Einschreiben und Auslesen derart ausgebildet ist, daß

der Einschreibvorgang wiederholt wird, wenn sämtliche digitalen Werte der Videokomponenten aus den Speichern ausgelesen sind.
5. Digitales Wiedergabesystem für die Wiedergabe einer Plattenaufnähme, bei welcher die digitalen Signale gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufgenommen sind, mit einer Einrichtung zur Ermittlung der digitalen Werte von der Plattenaufnahme, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (61) zum Demultiplexen der digitalen Werte eines jeden Mehrkanal-Tonsignals und der digitalen Werte einer jeden Videokomponente, durch eine Speichereinrichtung (8OA, 8OB, 80C) mit einer Anzahl vdh Speicherbereichen, eine Einrichtung (81-87) zum aufeinanderfolgenden Einschreiben der demultiplexierten digitalen Werte einer jeden Videokomponente in einen entsprechenden Speicherbereich der Speichereinrichtung und zum aufeinanderfolgenden Auslesen der digitalen Werte einer jeden Videokomponente aus dem Speicherbereich gleichzeitig mit dem Auslesen der anderen Videokomponenten bei einer Geschwindigkeit höher als die Geschwindigkeit, mit welcher die digitalen Werte in die Speichereinrichtungen eingeschrieben worden sind, so daß die Videokomponenten in entsprechenden Folgen von digitalen Werten angeordnet sind, und durch eine Einrichtung (61, 67-69) zum Umwandeln der digitalen Werte eines jeden Mehrkanal-Tonsignals in ein analoges Mehrkanal-Tonsignal und zum Umwandeln der digitalen Werte einer jeden Videokomponente in eine analoge Videokomponente.
6. Wiedergabesystem nach Anspruch 5, dadurch g e ken η zeichnet , daß die Einrichtung zum Einschreiben und Auslesen derart ausgebildet ist, daß die digitalen Werte einer jeden Videokomponente abwechselnd in erste

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und zweite Abschnitte des entsprechenden Speicherbereichs in Reaktion auf die Zeilenabtastung des Formats eingeschrieben und aufeinanderfolgend eine Hälfte der digitalen Werte einer jeden Videokomponente aus dem ersten Abschnitt des entsprechenden Speicherbereichs ausgelesen und darauffolgend der Rest der digitalen Werte aus dem zweiten Abschnitt des entsprechenden Speicherbereichs ausgelesen wird»
7. Wiedergabesystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß eines der Standard-Zeilenraster ein 625-Zeilen-Abtastformat darstellt.
8. Wiedergabesystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine an die Demultiplex-Einrichtung gekoppelte Einrichtung (65) zum Umwandeln des Abtastformats der demultiplexiorten digitalen Werte einer jeden Videokomponente in <?in 525-Zeilen-Abtastformat.