DE3232872C2

DE3232872C2 - Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von digitalen zeitmultiplexierten Ton- und Videosignalen

Info

Publication number: DE3232872C2
Application number: DE3232872A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sagamihara Kanagawa Shibamoto; Fujio Machida Tokio/Tokyo Suzuki; Nobuaki Yamato Kanagawa Takahashi; Seiichi Ayase Kanagawa Takashima; Kohji Tokio/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: 1985-03-28
Also published as: GB2106745A; GB2106745B; SU1371515A3; FR2512617B1; AT374604B; FR2512617A1; DE3232872A1; CA1192655A; ATA332082A; US4488182A; NL8203431A; AU8785682A; AU536777B2

Abstract

Analoge primäre Farbvideosignale eines Stehbilds werden in Helligkeits- und Farbdifferenzkomponenten gewandelt und digitalisiert. Die digitalen Werte einer jeden Videokomponente werden in einen entsprechenden Speicher mit der Abtastgeschwindigkeit eingeschrieben und bei einer geringeren Geschwindigkeit als die Abtastgeschwindigkeit durch einen Leseschaltkreis ausgelesen. Analoge Mehrkanal-Tonsignale werden in digitale Werte gewandelt, die mit erhaltenen digitalen Werten der Videokomponenten zeitmultiplexiert werden. Die multiplexierten digitalen Werte werden in einem spiralförmigen Spurmuster auf einer Aufnahmeplatte aufgezeichnet.

Description

(13) gewonnen werden, und zwar aus drei analogen
videofrequenten Färb-Videosignalen (R, G, B) des

Abtastformats eines 625-Zfcilen-Rasters, und daß ei- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufne Speichersteuerschaltung (71—79) vorgesehen ist, zeichnen eines analogen Farb-Videosignals, bei dem unum die unfrad-und gradzahligen Halbbilder der di- 30 grad- und gradzahiige Halbbilder entsprechend dem gitalisierten Luminanzkomponente in einen ersten Zeilensprungverfahren eines der Standard-Farbfern- bzw. zweken Speicherbereich eines ersten Speichers sehsysleme ineinander verschachtelt sind, und mehrka- (70A) mit einer ersten hökeren Rate (12 M Hz) einzu- naliger analoger Tonsignale auf einem Aufzeichnungsschreiben, um die ungrad- und _ö'radzahligen Halbbil- medium, bestehend aus Analog-Digital-Wandlern zur der der digitalisierten ersten (R-Y) und zweiten 35 Digitalisierung der Luminanz- und Chrominanzkompo- (B-Y) Farbdifferenzkomponente in erste bzw. nenten der Videosignale und der Tonsignale, einem zweite Bereiche eines zweiten bzw. dritten Spei- Speicher, in welchem die digitalisierten Luminanz- und chers (705,7OQ mit einer zweiten niedrigeren Rate Chrominanzkomponenten eingesς^>ieben und mit einer (3 MHz) einzuschreiben und die Signale zeilenweise geringeren Rate ausgelesen werden als der Rate, mit der abwechselnd aus den ersten und zweiten Bereichen 40 die Komponenten eingeschrieben werden, um ein digialler Speicher (70Λ, 7OC? mit einer dritten Rate talisiertes Stehbildsignal zu erzeugen, und einem Zeit-(94,5 kHz), die niedriger als die zweite Rate liegt, multiplexer zur Multiplexierung des digitalisierten Stehauszulesen, und zwar derart, daß das Stehbildsignal bildsignale und der digitalisierten Tonsignale unmittelin Form eines Vollbildsignals ohne Zeilensprung er- bar vor der Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedihalten wird. 45 um.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekenn- Eine derartige Vorrichtung ist aus der JP-OS zeichnet, daß das digitale zeitmultiplexierie Signal 55-56 782 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung erformit einem Paritätscode, einem zyklischen, rcdundan- dert eine aufwendige Digitalisierungstechnik, um die ten Prüfcode und einem Bildsynchronisationscode analogen, hochfrequenten Chrominanzkomponenten kombiniert ist. 50 der Videosignale zu digitalisieren. Von Nachteil ist es

3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen außerdem, daß mit Hilfe dieser Vorrichtung erstellte Ansprüche mit einer Wiedergabevorrichtung, in der Aufnahmen mit dem bei der Aufzeichnung verwendeten das aufgezeichnete digitale Signal zeitdemultiple- Zeilensprungverfahren und damit mit dem entsprechenxiert und dann mit Hilfe von Digital-Analog-Wand- den Standard-Farbfernsehsystem verknüpft sind. Eine lern in analoge Form umgewandelt wird, dadurch 55 Wiedergabe kann deshalb entweder ausschließlich mit gekennzeichnet, daß erste, zweite und dritte Spei- einer dem jeweiligen Farbfernsehsystem entsprechencher (80/4—8OQ und eine Speichersteuerschaltung den Wiedergabevorrichtung erfolgen, oder es ist eine (81—87) geschaltet sind zwischen den Zeitmultiple- aufwendige Schaltungsanordnung erforderlich, um die xer (61) und einen ersten, zweiten und dritten Digi- zwischen unterschiedlichen Farbfernsehsystemen betal-Analog-Wandlsr(67—69), um mit der angegebe- w> stehenden Frequenz- und Phasenunterschiede zu körnnen dritten Rate die demultiplexierte digitale Lumi- pensicrcn.

nanzkomponente zeilenweise abwechselnd in einen Aus der DE-OS 29 21 892 ist ein Verfahren zum Spei-

ersten bzw. zweiten Bereich des ersten Speichers ehern digitaler Fernsehsignale bekannt, bei dem die ana-

(9OA) einzuschreiben, logen Videosignale und die analogen Tonsignale gc-

um mit der angegebenen dritten Rate die demulti- 65 trennt voneinander digitalisiert und in Schrägspurtech-

plexierte digitale erste Farbdifferenzkomponente nik alternierend auf Band aufgezeichnet werden. Dabei

zeilenweise abwechselnd in einen ersten und einen werden zumindest die Audiosignale zeitlich kompri-

zweiten Bereich des zweiten Speichers [90B) einzu- micrt und in zeitversetzter Form in der Verlängerung

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jeder Video-Schrägspur aufgezeichnet Alternativ dazu abnehmer,

ist es vorgesehen, die normale Länge der Video-Schräg- F ig. 7 ein Blockdiagramm der erfindangsgemäßen

spur einzuhalten und dafür zusätzlich die Videosignale Wiedergabevorrichtung,

zeitlich zu komprimieren, wobei der hierdurch frei wer- F i g. 8 ein Blockdiagramm des Zeilenwandlers aus

dende Raum in der Video-Schrägspur zur Aufzeichnung 5 F ig. 7 sowie

der zeitkomprimierten Tonsignale nutzbar ist Auch die- F ig. 9 ein Blockdiagramm der Bildrasterwandier

ses bekannte Verfahren ium Aufzeichnen digitaler nach F i g. 7.

Fernsehsignale ist an das jeweils verwendete Farbfern- Die F i g. 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausfühsehsystem gebunden und erfordert kostspielige Digitali- rungsbeispiel des digitalen Aufnahmesystems. Analoge sierungstechniken, um die Farbkomponenten der analo- io stereophonische Dreikanal-Signale werden auf die Eingen Videosignale zu digitalisieren. gangsklemmen 1,2 und 3 gegeben. Die auf die Klemmen

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dar- 1 und 3 aufgegebenen Signale stammen von einem linin, eine eingangs genannte Vorrichtung unter Vermei- ken und rechten Mikrophon und das auf die Klemme 2 dung kostspieliger Digitalisierungstechniken zu schaf- aufgegebene Signal kommt von einem mittigen Mikrofen, mit welcher Aufzeichnungen erstellt werden kön- 15 phon oder von einem nicht dargestellten Schaltkreis, so nen, die mit den verschiedenen Standard-Farbfernseh- daß es akustophysiologische Informationen zur Lokalisystemen kompatibel sind, sierung eines Klangbilds zwischen einem rechten und

Diese Aufgabe wird in Obereinstimmung mit dem linken Lautsprecher enthält, um die Angleichung an das kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, reale Klangverhalten zu erhöhen. Das System umfaßt daß als zu digitalisierende Chrominanzkomponenten ei- 20 einen Satz von PCM-Kodiereinrichtuu^an oder Analogne erste und eine zweite analoge Farbdifferen?.kompo- Digital-Wandlern AA, 4fiund 4Czum Abtaten der ananente mit Hilfe einer an sich bekannten Matrixschaltung logen Signale, bei beispielsweise 47,25 kHz in Reaktion gewonnen werden, und zwar aus drei analogen video- auf Steuerimpulse, die von einem Taktgeber 5 zugeführt frequenten Färb-Videosignalen des Abtastformats eines werden, und zum Quantisieren der abgetasteten analo-625-ZeiIen-Rasters, und daß eine Speichersteuerschal- 25 gen Wer a in digitale Signale von 16 bit. Die digitalisiertung vorgesehen ist, um die ungrad- und gradzahligen ten Tonsignale werden in Zeitraffspeichern Mt, M2, Halbbilder der digitalisierten Luminanzkomponente in M3 gespeichert, welche Teil eines Zeitmultiplexers 6 einen ersten bzw. zweiten Speicherbereich eines ersten bilden. Ein 16 bit digitales Videosignal eines Farbsteh-Speichers mit einer ersten höheren Rate einzuschreiben, bildes wird von einem Videorekorder 17 (F ig. 2) zu um die ungrad- und gradzahligen Halbbilder der digita- 30 einem Zeitraffspeicher M4 in der unten beschriebenen lisierten ersten und zweiten Farbdifferenzkomponente Weise zugeführt Zum Aufbau von zum Ton synchronen in erste bzw. zweite Bereiche eines zweiten bzw. dritten Stehbildern werden die Ton- und Videosignale sowie Speichers mit einer zweiten niedrigeren Rate einzu- die Bildsynchronisiersignale und die redundanten Signaschreiben und die Signale zeilenweise abwechselnd aus Ie in 130 bit digitalen Wörtern zusammengefaßt, und den ersten und zweiten Bereichen aller Speicher mit 35 zwar derart, daß diese Signale aufeinanderfolgend in einer dritten Rate, die niedriger als die zweite Rate liegt, digital codierter Form aus den Speichern M1 bis M 4 in auszulesen, und zwar derart, daß das Stehbildsignal in einem Addierer 100 in Reaktion auf Zeitsignale gelesen Form eines Vollbildsignals ohne Zeilensprung erhalten werden, welche von einer Steuereinrichtung 101 mit eiwird. ner Rate zugeführt werden, die höher als die Rate ist.

Durch eine Oberführung der hochfrequenten Chro- 40 mit welcher diese Signale in die Speicher geschrieben

minanzkomponenten der Videosignale in relativ nieder- werden. Das Bildsynchronisiersignal ist ein 10 bit Wort-

frequente analoge Farbdifferenzkomponenten ist eine symbol, welches durch einen Bildsynchronisiergenera-

Digitalisicrung der Videosignale mit herkömmlichen, tor 7 erzeugt ist und die redundanten Signale umfassen

kostengünstig zu fertigenden Analog-Digital-Wandlern einen 23 bit zyklischen redundanten Prüfcode, welche in

möglich. 45 einem bekannten CRCC-Generator 8 erzeugt ist, sowie

Da das Stehbildsignal in Form eines Vollbild-Signals 16 bit Q-Paritätswortsymbole und 16 bit P-Paritäts-

ohne Zeilensprung aufgezeichnet wird, ist die mit Hilfe wortsymbole, welche durch einen bekannten Paritäts-

der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstellte Aufzeich- wortgenerator 9 erzeugt sind. Der Bildsynchronisierge-

nung nicht an ein bestimmtes Abtastformat geknüpft, so nerator 7, der CRCC-Generator 8 und der Paritätswort-

daß die Aufzeichnung mit jedem der Standard-Farb- 50 generator 9 werden cJurch Zeitsignale von der Steuer-

fernsehsysiCTie kompatibel ist. schaltung 101 getriggert, so daß ihre Ausgänge im Ad-

Vorteiihafte Ausführungsformen der erfindungsge- dierer 100 mit den digitalen Ton- und Videosignalen in mäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angc- einem aus F i g. 3 ersichtlichen Format kombiniert wergeben, den. Die kombinierten digitalen Wörter bzw. Ziffern

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläu- 55 sind durch einen Ein-Bit-Adressenkode begleitet, wel-

tert werden; in der Zeichnung zßigt eher von der Steuerschaltung 101 stammt.

F i g. 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des crfin- Der Ausgang vom Zeitmultiplexer 6 wird auf einen

dungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung, Frequenzmodulator 10 gegeben, wo er einer als »modi-

F i g. 2 ein Blockdiagramm des Videoteils der erfin- fizierte Frequenzmodulation« bezeichneten Modulation

dungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung, 60 unterzogen und zu einem optischen System Ii geführt

F i g. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der digitalen wird. Wortgliederung eines aufgezeichneten Signals, In F i g. 2 wird ein Farbbild durch eine Farbfernsehka- Fig.4 ein Blockdiagramm eines Bildrasterwandlers mera 12 mit einem 625-Zeilenformat übertragen, um

nach F i g. 2, rote, grüne und blaut ,"inaloge primäre Farbsignale zu

F i g. 5 ein Blockdiagramm des optischen Systems von 65 erzeugen, wobei jedes primäre Farbsignal durch ein un- Fig. 1, geradzahliges Halbbild und ein geradzahliges Halbbild F i g. 6 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer gebildet wird, welche in konventioneller Weise ver- Aufnahmeplatte zustimmen mit einem Kapazitätssignal- schachtelt sind. Diese Primärfarbsignale werden auf ei-

ne bekannte Matrizenschaltung 13 siufgegeben, um die Eingangssignale in ein Helligkeitssiignal Y, ein erstes Farbdifferenzsignal R— Y und ein zweites Farbdifferenzsignal B-Y zu verarbeiten, welche jeweils zu PCM-Kodierern oder Analog-Digital-Wandlern 14A, 145 und 14Czugeführt werden. Die Farbdifferenzsignale (R-Y)\ma (B- Y)s\na in bekannter Weise erhalten, derart, daß jede ihrer Bandbreiten '/« der Bandbreite des Helligkeitssignals beträgt, um in vorteilhafter Weise von dem Umstand Gebrauch zu machen, daß die menschlichen Augen weniger empfindlich gegenüber Farbinformationen als gegenüber Helligkeitswerten sind. Das Helligkeitssignal mit einer Bandbreite von 5 MHz wird abgetastet und in 8 bit Digital-Wortsymbole bei 12 MHz durch den Analog-Digital-Wandler 14a in is Reaktion auf die Steuerimpulse von einem Taktgeber 102 quantisiert, während die Farbdilferenzsignale R-Y und 5 — V jeweils sbgeissie! und zu S: bit Digiialwörtern bei 3 MHz durch die Analog-Digital-Wandler XAb 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 15/4,155 und 15Cgeführt und aufeinanderfolgend bei einer reduzierlen Rate 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 15/4,15/3 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 115/1 umfaßt einen Random-Access-Speicher 70-4 mit inner Vielzahl von Halbbildern, die in einer Matrix aus Reihen und Säulen angeordnet sind. Ein Eingangs-Dekodierer 7IA und ein Paar von Ausgang-Dekodierern 72Λ und 73/1 sind mit dem Speicher 70-4 verbunden. Der Eingangs-Dekodierer 71/4 empfängt die 12-MHz-Steuerimpulse vom Taktgeber 102 zum Adressieren der Halbbildstellen, um das ungeradzahlige Halbbild in einen ersten Abschnitt des Speichers und das geradzahlige: Halbbild in einen zweiten Abschnitt des Speichers einzuschreiben, so daß die Datenbits einer jeden Abtastzeile in den entsprechenden Reihewzellen einer entsprechenden Säule gespeichert werden. Ein das Bildende 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 70/4 gespeichert worden sind, und triggert ein Flip-Flop 77 A in einen Reset-Zustand, um den Taktgeber 102 unwirksam zu machen. Gleichzeitig wird ein Flip-Flop 78/4 getriggert, um ein Gatter 79/4 zu öffnen, so daß Leseimpulse von der Impulsquelle 105 zu den Ausgang-Dekodierern 72/4 und 73/4 gleichzeitig gegeben werdea

Die Ausgangs-Dekodierer 724 und 73/4 sind jeweils den ersten und zweiten Halbabschnitten des Speichers 7OA zugeordnet, um ungeradzahlige sowie geradzahlige Halbbilddaten auszulesen. Ein Detektor 75/4 ist mit dem Ausgang des Gatters 79/4 gekoppelt, um die torgesteuerten Impulse zu zählen und einen !»ungeraden« Ausgang zum Dekodierer 72A sowie einen »geraden« Ausgang zum Dekodierer 73A zu erzeugen. Der »gerade« Ausgang des Detektors 75A befindet sich anfänglich auf einer hohen Spannungsstufe. Der Hochspannungszustand wird auf den »geraden« Ausgang geschaltet, wenn die Zählung der Anzahl der in den Halbbildern längs jeder Säule des Speichers 70A gespeicherten Bits entspricht. Somit werden die Datenbits auf der ersten Abtastzeile des ungeradzahligen Halbbilds aus den Halbbildstellen des ersten Abschnitts auf einer Ausgangszeile 80/4 ausgelesen, gefolgt durch die Datenbits auf der ersten Abtastzeile des geradzahligen Halbbilds usw., so daß die Daten auf jeder Abtastzeile der ungerad· und geradzahligen Halbbilder wechselweise aus dem Speicher in den Addierer 16 ausgelesen werden. Ein Detektor 76-4 für das Bildende ist mit dem Ausgang des Gatters 79/4 gekoppelt, um zu ermitteln, wann sämtliche Helligkeits-Datenbits aus dem Speicher 70A ausgelesen sind, um das Flip-Flop 78A zurückzustellen und die Aufbringung der Ausleseimpulse zu unterbinden. Dieses Rückstellsignal wird auch zu einem Flip-Flop 785 des Bildrasterwandlers 155 geführt, welcher identisch wie der Bildrasterwandler I5A aufgebaut ist

Gleichzeitig mit dem Aufbringen der digitalen Helligkeitssignale auf den Bildrasterwandler 15A wird das Signal vom Wandler 145auch auf den Eingangs· Dekodierer 713 des Bildrasterwandlers 155 aufgegeben. Wenn sämtliche Bits der R— V-Farbdifferenzdaten in den Speickir 70S in derselben Weise wie im Falle des Bildrasterwandlers 15A 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 705 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 150, so daß die R-Y-Farbdifferenzangabe auf jeder Rasterzeile des ungeradzahligen Halbbilds der Angabe auf jeder Abtastzeile des geradzahligen Halbbilds vorgeht. Der Lesevorgang endet, wenn der Detektor 765 das Flip-Flop 785 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 70C erfolgt, wenn das Flip-Flop 78Cin den Set-Zustand getriggert ist und zwar in Reaktion auf den Ausgang des Detektors 76S des Bildrasterwandlers 15Ä Wenn der Lesevorgang des Speichers 15C endet, stellt der Ausgang des Detektors 76C für das Bildende das Fup-Flop 78C zurück und setzt die Flip-Flops 77A. 775 und 77C, um das Einschreiben der Helligkeit und der Farbdifferenzsignale des nächsten Bildes einzuleiten.

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 Rate ist, bei welcher die Signale in digitale Signale quantisiert werden und welche zum Multipiexieren mit den 16-bit-Wörtern der Tonsignale geeignet ist, die bei einer Frequenz von 47,25 kHz entstehen. Die Ausgänge von den Bildrasterwandlern 15A, 15ß und 15C werden somit 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-ZeiIenformat zu ergeben. Letzteres Signal wird zum Speicher M 4 des

Zcitmultiplexers 6 geführt und aus diesem Speicher in Reaktion auf ein Zeitstcucrsignal von der Steuerschaltung 101 bei einer Frequenz von 47,25 kHz ausgelesen, um eine Folge von 16-bit-Wörtern zu ergeben, und wird seriell mit den digitalen Dreikanal-Tonsignalen zusammen mit den bildsynchronisierten und redundanten Kodes kombiniert.

In 1· ig.5 sind Einzelheiten des optischen Systems 11 dargestellt. Das System 11 umfaßt einen Laser 117, der einen Laserstrahl zu einen 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 20 reflektiert. Ein erster durch den Spiegel 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 /pj 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_x und fpi an der Klemme 42 moduliert, welche wechselweise synchron mit der Drehung einer Aufnahmeplatte 45 entstehen.

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 30 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 aufgeformte 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 Überwachungssystem 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 F i g. 6) in einem die Informationssignale tragenden Spiralmuster, eine Reihe von längs verlaufenden Aussparungen 49, welche das erste Spursignal /p, auf einer Seite der Hauptspur tragen, und eine Reihe von längs verlaufenden Aussparungen 50 zu bilden, welche das zweite Spursignal fpi auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptspur tragen. Das Schaltsignal Zp₃ 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 Upm umläuft und wird eine Nadel zur Kapazitätsermittlung mit einer Elektrode 46a angeordnet, so daß sie über mehrere Spuren sich erstreckt.

Wie aus Fi g. 7 hervorgeht, ist der Abnehmer 46 am freien Ende eines freikragenden 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.

Das Playback-System umfaßt einen Aufnahmeschaltkreis 57, welcher im wesentlichen einen Resonanzkreis besitzi, dessen Resonanzfrequenz entsprechend aen Veränderungen der Kapazität variabel ist, welche zwischen der Platte 45 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 47 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 aef die Spur-Servosteuerschaltung 58 gegeben.

Die Spur-Servosteuerschaltung 58 leitet die ersten, zweiten und dritten Spursignale fpu fpi und /pj von dem durch den Aufnahmeschaltkreis 57 zugeführten Signal durch Frequenzteilung ab und ermittelt die Amplitude des ersten und zweiten Spursignals durch eine Hfillkurven-GIeichrichtung und vergleicht eines gegen das andere, um ein Fehlersignal für die Anwendung auf die Spurspule 55 zu erhalten. Da die Spursignale lp\ und Fpi auf abwechselnden Spuren geschaltet sind, wird die Polarität des Spurfehlersignals reversiert und zwar dem Auftreten eines jeden Schaltsignals fpn folgend. Der Spur-Servosteuerschaltkreis 58 wird auch an der Klemme 59 mit einem Stoßbefehlsignal versorgt Der Schaltkreis 58 anwortet auf dieses Befehissignai 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 Dekodierer 834. Die Eingangs-Dekodierer 81Λ und vom FM-Demodulator 60 auf einen Demultiplexer 61 82/4 werden abwechselnd durch Ausgänge eines Detekgegeben, wo die Informationsangabewörter in 16-bit- tors 84/4 für das Ende der Zeile gesteuert, welche mit Wörter getrennt werden und das Vorhandensein eines dem Ausgang eines Gatters 85/4 gekoppelt ist. Dieses Fehlers durch den CRCC-Kode geprüft und der Fehler, 5 Gatter wird in Reaktion auf den Ausgang eines Flipfalls ein solcher vorhanden ist, durch Paritätsbits korri- Flops 86/4 gesteuert, um Taktimpulse mit 47,25 kHz aus giert wird. Di« getrennten digitalen Tonsignale erschei- einem Schreibimpuls-Generator 91 aufzugeben, wenn nen an Ausgangsklemmen 62, 63, 64 und das Videosi- das Flip-Flop 86/4 in den Set-Zustand durch einen Degnal wird auf einen Zeilenformatwandler 65 gegeben, in tektor 90 für das Bildende getriggert ist, was nachfolwelchem das 625-ZeiIenabtastformat in ein 525-Zeilen- 10 gend noch näher beschrieben wird. Der Detektor 84Λ format gewandelt wird. Wie oben beschrieben worden steuert den Eingangs-Dekodierer 81/4, so daß dieser ist, ist das auf den Zeilenwandler 65 aufgegebene Signal Impulse vom Gatter 85/4 aufnimmt, wenn das Heiligeine Folge von Zeilensignalen aus abwechselnd auftre- keits-Zcilensignal eines jeden ungeradzahligen HaIbtenden ungeradzahligen und geradzahligen Halbbil- bilds durch die Leitung 93 zum RAM-Speicher 80/4 gedern, wobei die Zeilenformatwandlung von dem Augen- 15 geben wird und schaltet den Eingangs-Dekodierer 82/4, blick an in Gang gesetzt wird, von dem ab der Zeilen- so daß dieser Impulse vom Gatter 85/4 empfängt, wenn wandler 65 das Signal auf der ersten Abtastzeile des das Eingangs-Helligkeitssignal sich nachfolgend auf das geradzahligen Halbbilds empfängt. geradzahlige Feld ändert. Somit schaltet der Dekodie-

Wie in F i g. 8 dargestellt ist, umfaßt der Zeilenformat- rer HiA die Säuienadressc des Speichers SO/4 in Reakwandler 65 einen 1-Zeilenspeicher 200, ein erstes varia- 20 tion zu einer wechselnden Abtastung von horizontalen bles Verlustdämpfungsglied 201, durch welches das Ein- Zeilenabtastungen, um das ungeradzahlige Halbbild in gangssignal durch einen Gewichtsfaktor skaliert und einem ersten Bereich des Speichers zu speichern, und dem Zeilenspeicher 200 zugeführt wird, und ein zweites schaltet der Dekodierer 82/4 die Säulenadresse des variables Verlustdämpfungsglied 202, welches mit dem zweiten Bereichs des Speichers 80/4 abwechselnd mit Ausgang des Speichers 200 zur Skalierung des Aus- 25 dem Dekodierer 81A, um das geradzahlige Feld in diegangs des Speichers durch einen Gewichtsfaktor gckop- sem Bereich zu speichern. Ein Detektor 87/4 dient der pelt ist Ein Addierer 204 ist mit den Ausgängen der Ermittlung des Zustands, wenn alle Bildbits des Hellig-Dämpfungsglieder 201 und 202 gekoppelt, um einen keitssignals in den Speicher 80/4 eingeschrieben sind, 525-Zeilenformat-Ausgang zu erzeugen. Eine Steuer- um das Flip-Flop 86/4 zurückzustellen und die Aufbrinschaltung 204, welche im wesentlichen einen Lesespei- 30 gung der Einschreibimpulse auf die Dekodierer 81/4, eher enthält, ist mit den Dämpfungsgliedern 201 und 202 SlA zu beenden.

gekoppelt Im Lesespeicher sind die Gewichtsfaktoren- Das Signal vom Detektor 87/4 wird auch zum Set-Ein-

angaben gespeichert, welche aufeinanderfolgend in Re- gang des Flip-Flops 86S des Bildrasterwandlers 66B ge-

aktion auf einen Horizontal-Synchronimpuls, welcher führt, um das Aufbringen der Einschreibimpulse auf die

durch einen Horizontal-Synchronisiergenerator 205 er- 3s Eingangs-Dekodierer 815 und 82Sin Gang zu setzen. In

zeugt wird, ausgelesen und auf die Dämpfungsglieder ähnlicher Weise wie im Falle des Bildrasterwandlers

201 und 202 aufgegeben werden, um deren Gewichts- Θ6/4, werden die ungsradzshügen und geradzahligen

faktoren um vorbestimmte Beträge zu verändern. Die Halbbilder des R-V-Signals in separaten Bereichen

Gewichtsfaktoren sind derart gesteuert, daß Abschnitte des Speichers 80S gespeichert. Der Detektor 87 S für

aufeinanderfolgender Zeilensignale auf ungeradzahli- 40 das Bildende (end-of-frame-detector) ermittelt, wann

gen und geradzahligen Halbbildern gleichmäßig ver- sämtliche der Bildbits des R— ^-Signals in den Speicher

kleinen und im Addierer 203 kombiniert werden, so daß 80S eingeschrieben sind, um das Flip-Flop 86S zurück-

die skalierten Abschnitte der Zeilensignale dem ganzen zustellen und das Flip-Flop 86Cdes Bildrasterwandlers

Vielfachen der 25/21 ten Abtastzeile entsprechen kön- 66Czu setzen und dadurch das Einschreiben des B— Y-

nen. Beispielsweise wird die erste Zeile des 525-Zeilen- 45 Signals in den RAM-Speicher 8OC zu beginnen. Am

formats dadurch erhalten, indem die 625-Zeilenformat- Ende des Einschreibvorgangs des Bildrasterwandlers

Signale, die ungefähr eine 20%-Periode der ersten Zeile 66C stellt der Detektor 87C für das Bildende das Flip-

der ungeradzahligen und geradzahligen Halbbilder in Flop 86C zurück und setzt ein Flip-Flop 94, um gieich-

den Dämpfungsgliedern 201 und 202, maßstäblich ver- zeitig ein Paar von Leseimpuls-Generatoren 96 und 97

ändert und diese im Addierer 203 kombiniert werden. 50 zu steuern, welche jeweils Taktimpulse von 12 MHz und

Die zweite Zeile des 525-Zeilenformats wird dadurch 3 MHz erzeugen.

erhalten, daß die Signale, die etwa 40% der zweiten Die 12-MHz-Leseimpulse werden auf den Ausgangs-

Zeilenperioden der ungeradzahligen und geradzahligen Dekodierer 83/4 gegeben, um anfänglich alle der unge- Halbbilder belegen, skaliert und diese im Addierer 203 radzahligen Feldangaben und aufeinanderfolgend sämt-

kombiniert werden. 55 liehe der geradzahligen Halbbildangaben auszulesen,

Die digitalen Helligkeits- und Farbdifferenzsignale wobei die gelesenen Daten eine Reihe von 8-bit-Wör-

für das 525-Zeilenformat vom Wandler 65 werden se- tern sind, welche über eine Leitung 89A zu einem Digi-

riell jeweils in die Bildrasterwandler 66/4, 665 und 66C tal-Analog-Wandler 67 geführt werden. Gleichzeitig

eingeschrieben. werden die 3-M Hz-Leseimpulse zu den Ausgangs-De-

Die auf die Bildrasterwandler 66/4,66f?, 66C gegebe- ro kodierern 83 B und 83Cder Bildrasterwandler 66S und

nen Signale werden in einer Weise verarbeitet, die zu 66Cgegeben, um am Anfang die ungeradzahligen HaIb-

der der Bildrasterwandler 15Λ15Β und 15C umgekehrt bilder der entsprechenden Farbdifferenzsignale und

ist, um das Signal auf das ursprüngliche Zeilensprung- darauf die geradzahligen Halbbilder auszulesen, so daß

Halbbild zurückzuwandern. Einzelheiten der Biidraster- die entsprechenden Ausgänge in 8-bit-Wöitei geglie-

wandler 66 sind in F ig. 9 dargestellt. Jeder B'iidraster- 65 dert sind, weiche jeweils über Leitungen 8SS und SSCzu

wandler 66 ist identisch aufgebaut Der Biiürasterwand- Digital-Analog-Wandlern 68 und 69 geführt werden,

ier 66/4 umfaßt einen RAM-Speicher SOA, ein Paar von Wenn sämtliche Bildbits des Helligkeitssignals aus dem

Eingangs-Dekodierern 81Λ, 82/4 und einen Ausgangs- Speicher 80Λ ausgelesen sind, erzeugt der Detektor 90

11

einen Ausgang zur Rückstellung de? Flip-Flops 94, um die Aufbringung von Leseimpulsen auf die Bildrastervandler66/4,66d,66Czu unterbinden und das Flip-Flop 86/V zu setzen, um das oben angegebene Verfahren zu wiederholen.

Die analog gewandelten Helligkeits- und Farbdifferenzsignale sind mit einer Kodiereinrichtung 121 gekoppelt, wo sie mit Vertikal-Synchronisierimpulsen und Horizontal-Synchronisierimpulsen, die von einer Synchronisationsquelle 123 zugeführt werden, und Farbsynchronisicrsignalen des US-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 122 erscheint. Das von der Ausgangsklemme 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 66Λ, 66 ß, 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 (C- Y) Komponente und einer (R- Y^oder (B- Y) Komponente oder eine Kombination von /- und (^-Signalen beinhalten können. 35

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

65

Claims

1 2 schreiben, Patentansprüche: um mit der angegebenen dritten Rate die demulti- plexierte digitale zweite Farbdifferenzkomponente

1. Vorrichtung zum Aufzeichnen eines analogen zeilenweise abwechselnd in einen ersten und einen Farb-Videosignals, bei dem ungrad- und gradzahlige 5 zweiten Bereich des dritten Speichers (80Q einzu-Halbbilder entsprechend dem Zeilensprungverfah- schreiben,

ren eines der Standard-Farbfernsehsysteme ineinan- um Signale mit der angegebenen ersten Rate aus

der verschachtelt sind, und mehrkanaliger analoger dem ersten Bereich des ersten Speichers (PQA) und

Tonsignale auf einem Aufzeichnungsmedium, beste- anschließend aus dem zweiten Bereich des ersten

hend aus Analog-Digital-Wandlern zur Digilalisie- io Speichers in den ersten Digital-Analog-Wandler (67)

rung der Luminanz- und Chrominanzkomponenten zu lesen und

der Videosignale und der Tonsignale, einem Spei- um Signale mit der angegebenen zweiten Rate aus

eher, in welchen die digitalisierten Luminanz- und den ersten Bereichen der zweiten und dritten Spei-

Chrominanzkomponenten eingeschrieben und mit eher {SOB, BOC) und anschließend aus den zweiten

einer geringeren Rate ausgelesen werden als der 15 Bereichen der zweiten und dritten Speicher in den

Rate, mit der die Komponenten eingeschrieben wer- zweiten bzw. dritten Digital-Analog-Wandler (68,

den, um ein digitalisiertes Stehbildsignal zu erzeu- 69) zu lesen.

gen, und einem Zeitmultiplexer zur Multiplexing 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

des digitalisierten Stehbildsignals und der digital!- zeichnet, daß ein Abtastzeilenwandler (65) zwischen

_s:_er*cn Xg_nCJg_nOJs unmittelbar vor der Aufzeieh- 20 dem Ausgang des Demultiplexers (61) und des Spei-

nung auf dem Aufzeichnungsmedium, dadurch chersteuerschaltkreises (81— 87) angebracht ist, um

gekennzeichnet, daß als zu digitalisierende das 625-Zeilen-Abtastformat in ein 525-Zeilen-Ab-

Chrominanzkomponenten eine erste und eine zwei- tastformat umzuwandeln,
te analoge Farbdifferenzkomponente (R- Y, B-Y)

mit Hilfe einer an sich bekannten Matrixschaltung 25