NO753092L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for avlesning av

en opptegningsbærer på hvilken er opptegnet et kombinert videosignal, særlig en skiveformet opptegningsbærer, hvor signalet er opptegnet i optisk kodet form og avleses ved hjelp av en stråle fra en strålingskilde og en strålingsfølsom detektor, hvilket videosignal omfatter en første signalkompo-

nent som består av en første bærerbølge som er modulert med luminansinformasjonen, og minst en andre signalkomponent som inneholder lydihformasjon som er modulert på en andre bærer-bølge.

Oppfinnelsen gjelder følgelig avlesning av en opptegningsbærer på hvilken luminansinformasjonen som normalt er forsynt med synkroniseringssignaler, lydinformasjon og eventuelt fargeinformasjon, er lagret i et enkelt felles spor, f.eks. som angitt i norsk patentsøknad nr. 646/72 hvor informasjonen er opptegnet i en rekke fordypninger og mellomliggende områder. Når en slik struktur avleses ved hjelp av en stråle fra en strålingskilde og en enkelt strålingsfølsom detektor, leverer detektoren et signal som består av en bestemt like-spenningskomponent som svarer til det midlere strålingsnivå,.

og en vekselstrømskomponent som er overlagret på likestrøms-komponenten og som inneholder informasjonen som avleses fra opptegningsbæreren. Under avlesningen opptrer problemer som følge av uregelmessigheter i opptegningsbærerens struktur.

Disse uregelmessigheter kan f.eks. bestå i at en eller flere

av fordypningene mangler eller at opptegningsbæreren har inn-homogeniteter som f.eks. luftblærer etc. Disse uregelmessigheter i opptegningsbæreren, men også forstyrrelser i avlesningen av opptegningsbæreren, gir opphav til signalawikelser i signaler som leveres av den strålingsfølsomme detektor og

som også kan bli null hvis strålen avbrytes fullstendig. Alle disse signalforstyrrelser skal idet følgende betegnes som droput.

For å minske virkningen av slike droput på f.eks.

et gjengitt bilde er det kjent å anvende et antall kompenseringskretser. Disse kjente kompenseringskretser er vanligvis basert på at et fjernsynsbilde har en linjefrekvensstruktur og at innholdet i fargebildet varierer lite ved linje til linje. Ved å forsinke luminans- og/eller fargesignalet med en linjeperiode

er det således mulig å anvende signalet som er forsinket en linjeperiode istedet for det forstyrrede signal under opptreden av droput i det detekterte videosignal, slik at virkningen av slik droput på det gjengitte bilde minskes i rimelig grad.

Denne fremgangsmåte kan imidlertid ikke anvendes for lydinformasjon, fordi lydinformasjonen ikke har slik linjefrekvensstruktur . Følgelig vil droput forbli fullt ut forstyrrende idet gjengitte lydsignal.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å dempe virkning-

en av droput i det gjengitte lydsignal på en meget enkel måte.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det er anordnet en droput detektor som detekterer når signalene som avleses fra opptegningsbæreren faller ut, en låsekrets med en signalinngang, en styreinngang og en utgang, hvilken styreinngang tilføres et styresignal fra droputdetektoren og som funksjon

av dette styresignal overfører låsekretsen normalt det signal som tilføres signalinngangen uendret til signalutgangen og ved opptreden av droput i samsvar med styresignalet som da opptrer på styreinngangen, låses signalutgangen til en bestemt signalverdi som svarer til den midlere verdi av signalet som tilfør-

er signalinngangen, og at i det minste den andre signalkomponent utsettes for virkningen av låsekretsen.

En slik anordning bevirker ikke en fullstendig kompensering av droput, men.det har vist seg at energi-innholdet i en signalforstyrrelse som opptrer i tidsintervallet for droput minskes på sådan måte at forstyrrelsen som opptrer i det eventuelt gjengitte lydsignal forblir innen rimelighetens grenser.

Fortrinnsvis utsettes det kombinerte videosignal for virkningen av låsekretsen. Denne utførelse vil, sammenlignet med alle andre utførelser som er mulige, ha den fordel at det tidsrom under hvilken låsekretsen er aktiv under opptreden av droput er minimal. Da den andre signalkomponent som inneholder lydinformasjon vanligvis dekker et frekvensbånd under frekvensbåndet som opptar den første signalkomponent, er det mulig å anvende lavpassfiltere eller båndpassfiltere for å utlede den andre signalkomponent. Som følge av anvendelsen av denne type filtere vil derfor en droput av en bestemt varighet i det kombinerte videosignal opptre som droput med lenger varighet i den utledede andre signalkomponent. For-lengelsen av varigheten er naturligvis avhengig av de filtere som anvendes.

Hvis derfor den utledede andre signalkomponent utsettes for virkningen av låsekretsen, vil denne i tilfelle av droput låse signalutgangen til den fastlagte signalverdi i et tidsrom som er lenger enn varigheten av den opprinnelige droput. Selv om dette er akseptabelt i de fleste tilfeller, er det klart at det vil være mere tilfredsstillende når det tidsrom i løpet av hvilken låsekretsen låser signalene til en bestemt signalverdi under opptreden av droput er minst mulig. Dette kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved at det kombinerte videosignal utsettes for låsekretsens virkning, fordi videosignalet enda ikke er utsatt for et filters virkning og varigheten av signalforstyrrelsene som bevirkes av droput er enda ikke blitt forlenget.

For detektering av droput kan det kombinerte videosignal tilføres droput-detektoren. Utførelsen og virkningen

av denne droput-detektor er irrelevant for prinsippet for foreliggende oppfinnelse. I prinsippet kan enhver form for droput-detektor anvendes. Da imidlertid apparatet ifølge oppfinnelsen ikke kompenserer for droput, men minsker dens virkning på det

eventuelt gjengitte lydsignal, vil det vanligvis være behov

for å detektere forholdsvis små droput. Droput-detektoren kan derfor hensiktsmessig være av en type som bare detekterer store droput, f.eks. en såkalt toppdetektor som detekterer tidsintervaller under hvilke det tilførte signal overskrider en bestemt amplitudegrense. I det tilfelle kan det være nyttig ikke å

tilføre det kombinerte videosignal, men å tilføre den utledede

første signalkomponent til droput-detektoren. Den første signalkomponent består vanligvis av en frekvensmodulert første bærebølge og har derfor en hovedsaklig konstant amplitude. Det er derfor mulig å bestemme amplitudegrensen for droput-detektoren som virker som toppdetektor ganske nøyaktig, slik at virkningen av droputdetektoren oppnås.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under

henvisning til tegningene.

Figur 1 viser et blokkskjema for en første utfør-elsesform av et apparat ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et diagram til forklaring av virkemåten av apparatet på figur 1. Figur 3 viser et frekvensspektrum for det kombinerte

videosignal i apparatet ifølge oppfinnelsen.

Figur 4 viser et blokkskjema for en andre utførelses-form av et apparat ifølge oppfinnelsen. Figur 5 viser et koplingsskjerna for låsekretsen i

et apparat ifølge oppfinnelsen.

Apparatet på figur 1 har en avlesningsenhet 1 for det kombinerte videosignal. Det antas at i foreliggende tilfelle anvendes et optisk avlesningssystem i form av en lys-følsom diode 2. Da konstruksjonen og virkemåten av avlesningssystemet ikke er noen viktig del av oppfinnelsen er dette bare vist skjematisk. På utgangsklemmen 3 for avlesningsenheten 1 leverer signalet som skal viderebearbeides i den etterfølgende krets altså det kombinerte videosignal V.

Det_kombinerte videosignal V er vist på figur 2a og har et sekvensspektrum som vist på figur 3. Av figur 3 fremgår at luminansinformasjonen er frekvensmodulert på en første bærebølge, slik at luminansinformasjonen dekker frekvensbåndet Ey« Det antas at den modulerte første bærebølge har et frekvenssving som strekker seg fra 5.2 MHz, som tilsvarer maksimalt sort, til 6.5 MHz som tilsvarer maksimalt hvitt (skravert område). For riktig signaloverføring i det minste i den første nedre del av båndet strekker luminans-inf ormasjonens Ey spektrum seg ned til 2.5 MHz i den lavfre-kvente ende av luminansbredde på 2.7 MHz.

Fargeinformasjonen i fargefjernsynssignalet ligger

i et frekvensbånd E under frekvensbåndet E og er modulert

c y

på en bærebølge f c. Dette kan oppnås på kjent måte ved å trans-ponere fargesignalet i standard fargefjernsynssignalet til en lavere frekvens ved blanding ved hjelp av en egnet blandefrekvens. På figur 3 er frekvensen for bærebølgen f valgt lik 1.5 MHz,

c

mens båndbredden for fargesignalet er 1.2 MHz.

Under frekvensbåndet E copptrer to lydsignaler som er frekvensmodulert på to bærebølger f^ og f2°9opptar frekvensbånd E gi , og E g2~. Disse to frekvensbånd kan f.eks. inneholde et stereolydsignal i tillegg til fargefjernsynssignalet. Videre ligger det mellom de to frekvensbånd E ^ og E^2et pilotsignal Ep som på kjent måte anvendes for å eliminere fasefeil som skyld-es variasjoner i opptegningsbæreren når fargesignalet E ctrans-poneres tilbake til standard fargebærebølgefrekvensen for et standard fargefjernsynssignal. Den riktige posisjon av pilotsignalet Ep i forhold til de to lydsignaler E^og E^2 er ikke av ytterligere interesse.

Kombinasjonen av signalkomponentene E^,, Ec, Egj_/Eg2

og Ep til et kombinert videosignal kan oppnås på den måte som er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 3401/73. Signalkomponentene Ec'Egl'Eg2°^Ep ad<^eres t:i-l signalkomponenten E^hvoretter

det kombinerte signal begrenses. Et signal er således opptegnet på opptegningsbæreren med bare to mulige signalverdier, hvilket gir en fordelaktig opptegning. Når et slikt signal avleses får man et signal som vist på figur 2a. Signalet V som oppnås etter avlesningen omfatter en første signalkomponent Ey som består av en frekvensmodulert første bærebølge på hvilken signalene med en lavere frekvens Ec, Eg]y Eg2°9Ep er overlagret. Disse signaler som overlagres på signalkomponenten Ey har vanligvis en forholdsvis liten amplitude, f.eks. maksimalt 20% i forhold til amplituden av den første signalkomponent Ey. Ved avlesning oppnås ved hjelp av en enkelt diode 2 at signalkomponentene som er overlagret på likestrømskomponenten V_, svarer til den midlere lysstyrke på dioden. Når dette signal forsterkes ved anvendelse av vekselstrømskopling mellom etterfølgende forsterkere, blir likestrømskomponenten naturligvis null.

Det antas at i tidsintervaller t^til t2opptrer

en droput. I tilfelle av en skiveformet opptegningsbærer som avleses ved hjelp av et optisk avlesningssystem, vil en slik droput f.eks. kunne bevirkes av et overflateriss, ved at en eller flere fordypninger mangler eller en uregelmessighet i opptegningsbæreren, f.eks. en luftboble. Avlesningsdetek-

toren i dette tilfelle en lysfølsom diode 2 vil da motta en avvikende lysmengde og størrelsen av avvikelsen er naturlig-

vis avhengig av størrelsen og naturen av risset og/eller uregelmessigheten. Det antas at forstyrrelsen er slik at videosignalet V som leveres fra avlesningssystemet 1 inntar i en verdi som avviker vesentlig fra de signalverdier som normalt opptrer for videosignalet. Det er klart at hvis videosignalet viderebearbeides vil det også opptre en signalforstyr-

relse i de enkelte signaler E , E , E , , E - og E hvilken for-

y c' gl' g2 * p

styrrelse begynner på tidspunktet t^.

Som nevnt ovenfor kan en kompensering av denne signal forstyrrelse med hensyn til luminanssignalet og fargesignalet oppnås ved å utnytte linjefrekvensstrukturen i et fjernsynsbilde slik at under en signalforstyrrelse kan informasjonsinnholdet i en foregående linje ved hjelp av en forsinkelseskrets an-

vendes for å erstatte den forstyrrede informasjon i linjen i øyeblikket. Denne fremgangsmåte kan imidlertid ikke anvendes for lydinformasjon slik at droput forblir meget forstyrrende ved gjengivelse av lyd.

For å bedre på dette tilføres videosignalet V i apparatet ifølge oppfinnelsen som vist på figur 1 til signalinngangen 9 i en låsekrets 8 via en forsinkelseskrets 7. Videre blir videosignalet V tilført via en forsterker 4 til en droput-detektor 5 hvis utgangssignal D via en forsterker 6 tilfører styreinngangen 11 i låsekretsen 8. Videosignalet V csom er bearbeidet av låsekretsen står da til rådighet på signalut-

gangen 10 i låsekretsen.

Driften av låsekretsen er som følger: Droput-detektoren 5 detekterer opptreden av droput på tidspunktet t^. Droput-detektoren kan være av vilkårlig art. F.eks. kan den

bestå av en topp-detektor. En slik topp-detektor detekterer tidsintervallet innenfor hvilket amplituden av det tilførte signal overskrider en bestemt verdi. For å detektere både

droput som kan bevirke en negativ sporadisk puls som i tilfelle på figur 2a og droput som bevirker en positiv sporadisk puls, er det klart at toppdetektoren må være av toveis typen. Ved hjelp av to terskelverdier som antydet på figur 2a ved hjelp av strekede linjer som har en innbyrdes avstand R over og R under middelverdi V_ av videosignalet V, antas det at detektoren leverer en puls nar signalet V overskrider grensen V_ + R bestemt av terskelverdien hvis grenser er + R fordi etter forsterkning vil V_ vanligvis være null. Det er klart at for riktig droput detektering vil de to terskelverdiene ligge utenfor signalavstanden som normalt opptas av videosignalet V.

Som nevnt ovenfor vil droput detektoren 5 hvis den

er konstruert for det hver gang levere et pulsformet utgangssignal D når og så lenge som det tilførte videosignal V inn-

tar en verdi som ligger utenfor signalområdet V_+ R. Dette utgangssignal D som vist på figur 2b fra droput detektoren 5 tilføres styreinngangen 11 i låsekretsen 8 via en forsterker

6. Låsekretsen 8 er konstruert slik at normalt vil videosignalet som tilføres den signalinngang 9 overføres uendret til signalutgangen 10, men i tilfelle av en styrepuls på styreinngangen 11 vil signalutgangen 10 låses til en signalverdi som svarer til en middelverdi V_ for det tilførte videosignal V. Videosignalet V på signalutgangen 10 av låsekretsén 8

vil derfor være slik som vist på figur 2c.

I stedet for en vilkårlig signalforstyrrelse i tidsrommet t^- t 2 som vist på figur 2a antas det at videosignalet Vc inneholder en signalforstyrrelse i løpet av dette tidsinterval som består av videosignalet Vcmed den konstante verdi V_ under dette tidsinterval. Det har vist seg at restsignalforstyrrelsen er meget mindre forstyrrende enn den opprinnelige signalforstyrrelse. Dette er forståelig fordi energi-innholdet i restsignalforstyrrelsen er vesentlig mindre enn energi-innholdet i den opprinnelige signalforstyrrelse. Særlig når det gjelder lydsignaler oppnås på denne måte en vesentlig forbedring. Når disse lydsignaler tas ut anvendes vanligvis filtere som lett kan bringes til en resonanstilstand og derved dempes en signalforstyrrelse med forholdsvis stort energi-innhold. Som følge derav vil det sluttelig oppnådde lydsignal være fullt bestemmende for droput under et tidsinterval som kan være vesentlig lengre enn tidsintervallet for det opprinnelige droput, hvilket resulterer i en tyde-

lig forstyrrelse i lydsignalet.

Ved oppfinnelsen som anvender en begrensning av energi-innholdet av signalforstyrrelsen i første rekke, sikrer at størrelsen av forstyrrelsen i det oppnådde lydsignal er begrenset. Videre blir tidsrommet i hvilket signalforstyrrelsen opptrer i lydsignalet minsket fordi filtrene er mindre dempende og forstyrrelsene avtar hurtigere til en ikke-forstyrrende verdi som følge av kortere falltid. I så henseende er begge tilfeller viktige fordi den forstyrrende virkning

av en signalforstyrrelse i det gjengitte lydsignal er både avhengig av amplituden av forstyrrelsen og av varigheten. Signalforstyrrelser i det endelige lydsignal som har en varighet under ett eller noen få mikrosekunder er f.eks. neppe hør-bare.

Forsinkelseskretsen 7 skal ha en forsinkelse som svarer til forsinkelsen som bevirkes av forsterkeren 4 og 6

og detektoren 5, slik at inngangssignalet på signalinngangen 9 og styresignalet på styreinngangen 11 i låsekretsen stemmer over ens med hensyn til tid. Denne tidsforsinkelse er det allerede tatt hensyn til på figur 2, slik at pulsen i detektor-signalet D dekker tidsintervallet t^- t.>.

Figur 4 viser en andre utførelsesform av et apparat ifølge oppfinnelsen hvor tilsvarende komponenter har

samme referanser som på figur 1. Det kombinerte videosignal V tilføres også her til inngangsklemmen 3. Med inngangsklemmen 3 er forbundet et høypassfilter 12 for å ta ut luminanssignalet

•E et lavpassfilter 13 for å ta ut to lydsignaler E^og Eg2og pilotsignalet E P og et båndpassfilter 14 for å ta ut fargesignalet Ec. Luminanssignalet demoduleres ved hjelp av en frekvensdemodulator 17. Luminanssignalet E^ forsinkes med en linjeperiode ved hjelp av forsinkelseskretsen 15, f.eks. en ultralydforsinkelseslinje, og sluttelig demoduleres ved hjelp av en frekvensdemodulator 16. Det forsinkede og uforsinkede demodulerte luminanssignal tilfører de to innganger i en vender

18 som via en forsterker 19 betjenes av droput detektoren 5

som detekterer droput i det uttatte luminanssignal E^. På denne kjente måte oppnås en kompensasjon av droput i luminanssignalet som opptrer på utgangsklemmen 27.

De uttatte lydsignalet E^ og E^2sammen med pilotsignalet E tilføres signalinngangen 9 i låsekretsen 8 via

P

forsinkelseskretsen 7. Låsekretsen 8 mottar et styresignal fra droputdetektoren 5 på sin styreinngang 11 via en pulsformer 20. Et signal opptrer således på signalutgangen 10

av låsekretsen 8 og er låst til sin midtre verdi under droput. Da lydsignalene E^og E^2sammen med pilotsignalet E^ allerede har vært utsatt for filtervirkningen i lavpassfilteret 13, vil varigheten av droput i signalet som tilføres låsekretsen 8 vanligvis være lengre enn varigheten av droput i det opprinnelige kombinerte videosignal V, og er altså lengre enn varigheten av droput i det uttatte luminanssignal E^.

Droput som detekteres av droputdetektoren 5 har følgelig en varighet som ikke er i samsvar med droput i lydsignalene. Allikevel for å oppnå en låsevirkning i låsekretsen 8 for hele varigheten av droput anvendes den viste pulsformer 20. Pulsformeren kan være konstruert slik at den leverer en puls med fast varighet straks en puls opptrer på utgangen av droput detektoren 5. Varigheten av pulsen fra. pulsformeren 20 må velges slik at i det minste størstedelen av droput i lydsignalene dekkes av denne puls fullt ut. På den annen side tilstrebes det å minske pulsens varighet slik at den ikke påvirker de riktige deler av lydsignalene. I så henseende er det derfor nødvendig å velge et kompromiss mellom en høy grad av begrensning av droput altså droput av meget lang varighet og minske påvirkningen av riktige signaldeler.

Valget er naturligvis avhengig av typen av droput som opptrer

i det detekterte videosignal, blant annet av typen av opptegningsbærer og avlesningsmetode.

Det korrigerte signal på signalutgangen 10 fra låsekretsen deles opp ved hjelp av filtere 21, 22 og 2 3 til lydsignalene E^ og Eg2og pilotsignalet E^. De to lydsignaler Eg^ og Eg2demoduleres ved hjelp av frekvensdemodulatorer 25

og 26 og opptrer på utgangsklemmene 2 8 og 29. Det uttatte pilotsignal E^ anvendes på kjent måte for å kompensere for fasefeil i fargesignalet, f.eks. som beskrevet i US-patent-

skrift nr. 3.580.990. Fargesignalet E csom tas ut ved hjelp av båndpassfilteret 14 transponeres til standard fargebåndet via en transponeringsinnretning 24 som kan være av vilkårlig art, og dette signal opptrer påutgangsklemmen 30.

Figur 5 viser et eksempel på utformingen av låsekretsen 8. Det er klart at oppfinnelsens ramme ikke er begrenset til denne utførelsesform. Figur 5 viser signalinngangen 9 forbundet med basisen i npn-transistor T, som er koblet som emitterfølger og har en emittermotstand R^.

Emitteren i transistoren T, er forbundet med emitteren i en liten pnp-transistor T2 hvis basis via en motstand R2er forbundet med styreinngangen 11 i låsekretsen. Kollektoren i transistoren T2er forbundet med en serieforbindelse av en kondensator C-^ og en motstand R^hvis forbindelsespunkt danner signalutgangen 10 for låsekretsen. Når transistoren T2er ledende overføres videosignalet som tilfører signalinngangen 9 til signalutgangen 10. Når transistoren T2.sperres av styresignålet på klemmen 11, vil signalutgangen innta en spenning som er lik spenningsnivået som motstanden R^er forbundet med. I dette tilfelle antas det at den midlere verdi av det tilførte videosignal er null, hvilket vanligvis er så slik at motstanden R^ er forbundet med jord.

Selvom det bare oppnås en minskning av innvirkningen av droput på lydsignalene vil apparatet på figur 1 også bety en forbedring av luminans- og/eller fargesignalet. Når det gjelder disse signaler er det mindre nødvendig med slik be-handling, fordi droputkompenseringskretsene for disse signaler er kjent i mange utførelser.

Claims (4)

1. Apparat for avlesning av en opptegningsbærer på hvilken er opptegnet et kombinert videosignal, særlig en skiveformet opptegningsbærer, hvor signalet er opptegnet i.optisk kodet form og avleses ved hjelp av en stråle fra en strålingskilde og en strålingsfølsom detektor, hvilket videosignal omfatter en første signalkomponent som består av en første bære-bølge som er modulert med luminansinformasjonen, og minst en andre signalkomponent som inneholder lydinformasjon som er modulert på en andre bærebølge, karakterisert

ved at det er anordnet en droputdetektor som detekterer når signalet som avleses fra opptegningsbæreren faller ut,.en låsekrets med en signalinngang, en styreinngang og en utgang, hvilken styreinngang tilføres et styresignal fra droputdetektoren og som funksjon av dette styresignal overfører låsekretsen normalt det signal som tilføres signalinngangen uendret til signalutgangen, og ved opptreden av droput i samsvar med styresignalet som da opptrer på styreinngangen, låses signalutgangen til en bestemt signalverdi som svarer til den midlere verdi av signalet som tilføres signalinngangen, og at i det minste den andre signalkomponent utsettes for virkningen av låsekretsen.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det kombinerte videosignal utsettes for virkningen av låsekretsen..

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at droputdetektoren reagerer på droput i den første signalkomponent som utledes fra det kombinerte videosignal.

4. Apparat ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det som droputdetektor anvendes en topp-detektor som detekterer det øyeblikk da det tilførte signal med hensyn til amplitude overskrider en bestemt absolutt verdi.