NL8302542A - Werkwijze voor het koderen van een registratiesignaal, registratiedrager voorzien van een registratiesignaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze, inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze en inrichting voor het weergeven van een signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze. - Google Patents

Description

* è * FEN 10.730 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze voor het koderen van een registraties jgnaal, registratie-drager voorzien van een registraties ignaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze, inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze en inrichting voor het weergeven van een signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het koderen van een registratiesignaal onvattende een samengesteld kleuren-videosignaal en een audiosignaal in een overdrachtsstelsel voor het optekenen en weergeven van dat registratiesignaal op een registratie-5 drager, in het bijzonder een optisch uitleesbare schijfvocmige registra-tiedrager, waarbij een draaggolfsignaal met een frekwentie in het bereik 6,5 - 9.3 Mhz in frekwentie wordt gemoduleerd door het samengestelde kleurenvideosignaal.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een registratie-10 drager voorzien van een registratiesignaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze, een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze en een inrichting voor het weergeven van een signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze.

Een dergelijke werkwijze, registratiedrager en inrichting is 15 onder andere bekend uit het artikel "System coding parameters, mechanics and electro-mechanics of the reflective video disc player" doer P.W. Bögels, gepubliceerd in "IEEE Transactions on Consumer Electronics", November 1976, pag. 309-317, welke publikatie hierin qpgenemen wordt geacht als referentie. Rekening houdend net megelijke overspraak van 20 audioinformatie in videoinformatie, mogelijke overspraak van met name onderzijbanden van de gemoduleerde videoinformatie in de audioinfermatie en starende effekten ten gevolge van kruismodulatieprodukten, is het mogelijk gebleken de audioinformatie coder te brengen in de vorm van twee met audioinformatie gemoduleerde draaggolven, waarvan de frekwenties 25 zorgvuldig in relatie met de videodraaggolffrekwenties zijn gekozen. Voor NTSC is de keus gevallen pp draaggolven bij 2,3 Mhz en 2,8 Mhz en videodraaggolf bij 8.1 Mhz (frekwentie bij zwartniveau).

De bekende werkwijze, registratiedrager en inrichting levert een uitstekende videoweergavekwaliteit en een acceptabele audioweergave-30 kwaliteit. De uitvinding beoogt een werkwijze van het in de aanhef genoemde type, alsmede een registratiedrager voorzien van een registratiesignaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze, een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze en een inrichting voor het weergeven van een 8302542 PHN 10.730 2 signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze, waarmee een verbeterde audioweergavekwaliteit bereikt wordt, aan te geven. De werkwijze volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat het audiosignaal wordt gevormd door een digitaal signaal, bestaande uit een bitstrocm van data-5 bits die elk een beperkt aantal diskrete waarden kunnen innemen, welk digitale signaal een frekwentieband inneemt beneden de eerste-orde zij-band van het frekwentiegemoduleerde draaggolfsignaal, en dat dit fre-kwentiegemoduleerde draaggolf signaal in impulsbreedte wordt gemoduleerd door het digitale signaal.

10 De uitvinding berust op het inzicht, dat, alhoewel in het ge noemde artikel het toevoegen van de relatief smalbandige EM-gemoduleerde draaggolven als problematisch wordt gekenschetst, het mogelijk blijkt te zijn om het relatief breedbandige digitale audiosignaal onder te brengen omdat: 15 - het digitale audiosignaal is onder te brengen in de frekwentieband beneden de noodzakelijk aanwezige eerste-orde onderzijband van de gemoduleerde videodraaggolf, waardoor overspraak van het audiosignaal naar het videosignaal beperkt kan worden, - de tweede-orde onderzijband alsook eventueel een hogere-orde onderzij-20 band van de gemoduleerde videodraaggolf, die niet vooraf weg te filteren is omdat die mede door de pulsbreedtemodulatie veroorzaakt wordt en die valt binnen het frekwentiespektrum van het digitale audiosignaal, hoeft niet storend te zijn omdat een digitaal signaal minder gevoelig is voor verstoring door analoge signalen met relatief geringe amplitude, 25 - de intermodulatiekoirponenten niet storend behoeven te zijn want de relatieve amplitude van de digitale signalen mag betrekkelijk klein zijn omdat bij digitale signalen een aanmerkelijk lagere signaalruisverhou-ding toelaatbaar is dan bij analoge signalen.

De werkwijze volgens de uitvinding kan nader worden gekenmerkt, 30 doordat het audiosignaal bestaat uit een reeks digitaal gekodeerde monsters van een analoog audiosignaal met een bemonsteringsfrekwentie van 44,1 kHz dat vóór optekening aan EIM-modulatie onderworpen wordt. Deze werkwijze is voordelig omdat EfM-modulatie bijzonder ongevoelig is voor verstoringen en de aldus gedefineerde modulatie de modulatie is die toe-35 gepast wordt in "Ccmpact-disk-digital-audio"-spelers - die door diverse fabrikanten gefabriceerd worden - zodat het mogelijk is cm op eenvoudige wijze een gekombineerde audio-video speler te realiseren en het mcgelijk is om de op de markt verkrijgbare geïntegreerde schakelingen voor EïM- 8302542 4 Λ PEN 10.730 3 modulatie te benutten voor een speler voor het weergeven van een regi-stratiesignaal dat gekodeerd is volgens deze werkwijze. Ter definitie van EEM-modulatie kan verwezen warden naar "Philips Technical Review",

Vol. 40, 1982, No. 6, het gehele nimmer doch in het bijzonder pagina’s 5 157-164, welk gehele nummer in deze aanvrage wordt geacht te zijn cpge- nanen als referentie.

Een nader kenmerk van een werkwijze volgens de uitvinding is, dat het digitale signaal vóór optekening door een laagdoorlaatf ilter met een grensfrekwantie in het bereik 1,5 to 2 Mhz wordt geleid. Hierdoor 10 wordt eventuele overspraak van het digitale audiosignaal naar het videosignaal gereduceerd. Deze bandbreedte reduktie blijkt geen nadelige invloed op de audioweergavekwaliteit te hebben.

Cto overspraak- en intermodulatie-effekten zo veel mcgelijk te beperken is het bij een werkwijze volgens de uitvinding voordelig, dat 15 het digitale signaal vóór optekening door een laagcphaalfilter waarin signalen met een frekwentie lager dan een grensfrekwantie warden opgehaald ten opzichte van signalen met een frekwentie hoger dan die grens-frékwentie, wordt geleid en na uitlezing door een daaraan kcmplementair filter. Deze maatregel berust cp het inzicht dat er voor lage frekwenties 20 meer verstoring optreedt dan voor hoge frekwenties vanwege het gebruik van een in het bijzonder HeliumrNeon laser. Door dit ophalen is dus een maximale reduktie van het digitale signaal mogelijk.

Voor vat betreft de grensfrekwantie kan deze werkwijze nader worden gekenmerkt, doordat de grens frekwentie van laag-ophaalf ilter in 25 het bereik 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen. Deze grensfrekwantie stemt dan overeen met de frekwentie waar het spektrum van de EETYHiodulatie een maximum heeft.

Bij weergave van EFM-gekodeerde signalen warden hoge eisen gesteld aan de nauwkeurigheid van de benodigde kloksignalen. Hetzelfde 30 geldt voor de horizontale lijnsynchronisatiesignalen van het videosignaal, die inters de toerenregeling van de draaitafel besturen en aldus de frekwentie van het weergegeven audiosignaal beïnvloeden. Daarom is het voordelig bij een werkwijze volgens de uitvinding, dat bij weergave van het opgetekende signaal een eerste referentiefrekwentie die gerelateerd 35 is aan de genoemde bemens ter ingsfrekwentie van 44,1 kHz, wordt opgewekt ten behoeve van dekodering van het digitale audiosignaal, en dat een tweede referentiefrekwentie ben behoeve van de verwerking van het samengestelde kleurenvideos ignaal, welke tweede referentiefrekwentie gerela- 8302542 * » PHN 10.730 4 teerd is aan. de horizontale synchrcnisatiefrekwentie van het videosignaal wordt opgewekt, en dat die eerste en tweede referentiefrekwentie uit één en dezelfde derde referentiefrekwentie wordt afgeleid. Op deze wijze kan bereikt worden dat de tweede referentiefrekwentie voldoende 5 nauwkeurig is én voldoende nauwkeurig gerelateerd is aan de eerste referentiefrekwentie .

Om én aan de strenge nauwkeurigheidseisen te voldoen én een eenvoudige opwekking van de eerste en tweede referentiefrekwentie Hogelijk te maken is een verder kenmerk van de werkwijze volgens de uitvin-10 ding, dat het samengestelde kleurenvideosignaal een PAL-kleurenvideo-signaal is, dat de eerste en tweede referentiefrekwentie uit de derde referentiefrekwentie met een frekwentie n x 4,234375 Mhz (n = 1, 2, 3, 4.....) worden verkregen, waarbij de tweede referentie frekwentie uit de derde referentiefrekwentie wordt verkregen door deze 15 derde referentiefrekwentie door n x 271 te delen.

Cm dezelfde redenen, echter bij toepassing volgens de NTSC-norm i.p.v. de PAL-narm is deze werkwijze nader te kenmerken, doordat het samengestelde kleurenvideosignaal een NTSC-kleurenvideosignaal is, dat de eerste en tweede referentiefrekwentie uit een derde referentiefrekwen- 20 tie met een frekwentie n x 4,232518 Mhz (n = 1, 2, 3, 4.....) warden verkregen, waarbij de tweede referentiefrekwentie uit die derde referentiefrekwentie wordt verkregen door deze derde referentiefrekwentie door n x 269 te delen.

De uitvinding wordt eveneens belichaamd in een registratie-25 drager wanneer dat voorzien wordt van een registraties ignaal dat geko-deerd is volgens de werkwijze volgens de uitvinding. Daartoe wordt die registratiedrager gekenmerkt, door een sporenpatroon van optisch detek-teerbare gebiedjes, die af gewisseld zijn door tussengebiedj es, met een onderlinge afstand in de spoorrichting die is gemoduleerd overeenkomstig 30 de momentane periodeduur van het in frekwentie gemoduleerde samengestelde kleurenvideosignaal en met een relatieve lengte ten opzichte van de tussengelegen tussengebiedjes die in hoofdzaak ten minste twee onderscheidbare diskrete waarden vertoont, waarbij in de opeenvolging van die onderscheidbare waarden het digitale signaal is gekodeerd.

35 ' De uitvinding wordt ook belichaamd in een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Daartoe wordt die inrichting gekenmerkt, doordat deze anvat een EM-modulatcr voor het moduleren van een samengesteld kleurenvideosignaal qp een draaggolf met een 8302542 * t EHN 10.730 5 frekwsntie in het bereik van 6,5 - 9.3 Mhz en een pulshreedtemcdulator voor het in pulshreedte moduleren van dat frekwentiegemoduleerde draag-golfsignaal door een digitaal signaal bestaande uit een bitstroom van databits die elk een beperkt aantal diskrete waarden kunnen innemen, welk 5 digitale signaal een frekwsntieband inneemt beneden de eerste-orde zij-band van het frekwentiegemcduleerde draaggolfsignaal.

Een vocrkeursuitvoeringsvorm van die inrichting kan nader worden gekenmerkt, doordat voor de pulslxeedtemodulator een EEM-modulator is geschakeld.

10 Ter begrenzing van de bandbreedte van het digitale signaal wordt deze voorkeursuitvoeringsvorm nader gekenmerkt, doordat tussen de EElYHmodulatar si de pulsbreedtemodulatar een laagdoorlaatf ilter met een grensfrekwentie in het bereik 1,5 to 2 Mhz is apgencmen.

Deze inrichting volgens de uitvinding kan ook nader werden ge-15 kenmerkt, doordat vóór de pulsbreedtemodulatar een laag-ophaalfilter waarin signalen met een frekwsntie lager dan een grensfrekwentie worden opgehaald ten opzichte van signalen met een frekwsntie hoger dan die grensfrekwentie. Hierbij is het voordelig, dat de grensfrekwentie van het laagophaalfilter in het bereik van 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen.

20 De inrichting volgens de uitvinding kan ook gekenmerkt worden doordat middelen aanwezig zijn voor het reduceren van de twsede-arde anderzijbandkerapenent van het gemoduleerde samengestelde kleurenvideo-signaal. Op deze wijze wordt de invloed van die kanponent gereduceerd door toepassing van een op zich bekende techniek die o.a. beschreven is 25 in Amerikaans oktrooischrift no. 4.332.342 (PHN 9132), welk oktrooi-schrift in deze aanvrage wordt geacht te zijn opgenanen als referentie.

De uitvinding wordt ook belichaamd in een inrichting voer het weergeven van een signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze volgens de uitvinding en wordt daartoe gekenmerkt, doordat deze omvat een EM-30 demodulator voor het terugwinnen van het samengestelde kleurenvideosig-naal en een pulsbreedtedemodulatcr voor het terugwinnen van het digitale signaal.

Een voarkeursuitvoeringsvorm van deze inrichting volgens de uitvinding kan warden gekenmerkt, doordat na de pulsbreedtedemodulatcr 35 een EFM-demodulator is geschakeld.

Deze inrichting kan nader worden gekenmerkt, doordat na de pulsbreedtedemodulatcr een hccgcphaalfilter waarin signalen met een fre-kwentie hoger den een grensfrekwentie worden opghaald ten opzichte van 8302542 ï * PHN 10.730 6 signalen met een frekwentie lager dan die grensfrekwentie.

Voor wat betreft die grensfrekwentie kan deze uitvoeringsvorm nader worden gekenmerkt, doordat de grensfrekwentie van het hoogophaal-filter in het bereik van 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen.

5 Voor wat betreft de opwekking van referentiefrekwenties kan deze inrichting nader worden gekenmerkt, door een eerste schakeling voor het leveren van een eerste referentiefrekwentie die gerelateerd is aan een bemonsteringsfrekwentie van 44,1 kHz ten behoeve van dekodering van het digitale signaal dat ontstaan is door banons tering van een analoog 10 signaal met een frekwentie van 44,1 kHz, een tweede schakeling voor het leveren van een tweede referentiefrekwentie die gerelateerd is aan de horizontale synchronisatiefrekwentie van dat videosignaal, en een fre-kwentiegenerator die een derde referentiefrekwentie levert waaraan de eerste en tweede referentiefrekwentie zijn gekoppeld.

15 Voor wat betreft de weergave van PAL-signalen kan deze inrich ting nader werden gekenmerkt, doordat de frekwentiegenerator is af gestemd op een frekwentie n x 4,234375 Mhz (n = 1, 2, 3, 4, .....) en dat de tweede schakeling de tweede referentiefrekwentie levert door deling van de derde referentiefrekwentie door n x 271.

20 Voor wat betreft de weergave van NTSC-signalen kan deze in richting worden gekenmerkt, doordat de frekwentiegenerator is afgestemd op een frekwentie nx4,232518 Mhz (n = 1, 2, 3, 4, .....) en dat de tweede schakeling en de tweede referentiefrekwentie levert door deling van de derde referentiefrekwentie door n x 269.

25 Bij deze methode van opwekking van de tweede en eerste refe rentiefrekwentie wordt bij opname de eerste referentiefrekwentie aan de tweede referentiefrekwentie gekoppeld door uit te gaan van één frekwen-tiereferentie. Bij weergave wordt dan door frekwentiedeling beide fre-kwenties teruggewonnen. Doordat door deling nooit precies de voorgeschre-30 ven tweede referentiefrekwentie kan worden teruggewonnen, ontstaat een fout die kan warden gecompenseerd door bij opname een compenserende frekwentie-afwijking te introduceren. Deze compenserende frekwentie-afwijking accumuleert echter, hetgeen tot een tijdsverschuiving van het audiosignaal ten opzichte van het videosignaal leidt, waardoor de zo-35 genaamde " lipsynchroniteit" (het synchroon zijn van het geluid met de bewegende lippen van getooide personen) verloren kan gaan. Afhankelijk van de grootte van de afwijking is het denkbaar dat de beschreven methode niet toegepast kan worden. Een inrichting volgens de uitvinding 8302542 ESN 10.730 7 € \ waarbij geen tijdsverschuiving bij bet opwekken van de eerste en tweede referentiefrekwentie optreedt kan worden gekenmerkt, doordat een video-tijdbasissignaalseparatieschakeling voor het afscheiden van een video-tijdsbasissignaal van het gedemoduleerde kleurenvideosignaal, een fase-5 vergelijkschakeling voor het vergelijken van het videotijdbasissignaal net het videotijdbasisreferentiesignaal en het leveren van een stuursignaal als funktie van het faseverschil, een aandrijfbesturlngsschake-ling voer het besturen van de transportsnelheid van de registratiedra-ger als funktie van het stuursignaal teneinde optredende videotijdbasis-10 fouten te onderdrukken, een regelbare oscillatorschakeling voor het leveren van een signaal dat gerelateerd is aan een bemonsteringsfrekwantie van het digitale audios ignaal en een regellos voer het koppelen van die oscillatorschakeling aan een audiotijdbasissignaal dat van het digitale audiosignaal afleidbaar is.

15 Door de regeling van de aandrijving zodanig, dat de video- tijdbasis goed is, kant ook het audiosignaal met in hoge mate stabiele tij dbas is ter beschikking en kan de eerste referentiefrekwentie rechtstreeks uit het audiosignaal worden gevronnen.

De uitvinding zal nader werden toegelicht aan de hand van de 20 tekening, waarin: figuur 1 schematisch de belangrijkste kcroponenten van het spektrum van het ffekwantiegemoduleerde draaggolfsignaal in het geval van een videosignaal volgens de EAL-narm toont, figuur 2 schematisch de belangrijkste konponenten van het 25 spektrum van het frekwsntiegekcmpenseerde draaggolfsignaal in het geval van een videosignaal volgens de NTSC-norm toont, figuur 3 een grafiek die aangeeft het relatieve niveau van een pulsbreedtanodulatie van het frekwentiegemoduleerde draaggolfsignaal waarbij een zichtbare staring in het weergegeven videobeeld optreedt 3Q als funktie van de frekwentie toont, figuur 4 het frekwentiediagram van het laagophaalfilter toont, figuur 5 het spektrum van het EEM-ganoduleerde digitale signaal na het doorlopen van het laagdoorlaatfilter en het laagophaalfilter toont, 35 figuur 6 een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting voor het koderen van een registratiesignaal volgens de uitvinding toont, figuur 7 een uitvoer ingsvoorbeeld van een inrichting voor het weergeven van een registratiesignaal dat volgens de werkwijze volgens 8302542 tf * ΡΗΝ 10.730 8 de inrichting gekodeerd is, toont, figuur 8 enkele diagrammen ter verklaring van de werking van de pulshreedtemodulator in de richting volgens de figuur 6 toont, figuur 9 een alternatief voor de inrichting volgens figuur 7 5 toont, en figuur 10 een alternatief voor een deel van de inrichting volgens figuur 9 toont.

Figuur 1 toont het spektrum van een PAL-videosignaal dat op een draaggolf van 7,1 Mhz (frekwentie hij modulatie door het zwart-ni-10 veau van het videosignaal) frekwentiegemoduleerd is, met IQ de hoofdkanponent die de frekwentie als funktie van de amplitude van het videosignaal geeft, 1^ de eerste-orde onderzijband, ook wel de chranaband genoemd, die op 4,43 Mhz van de hoofdkcmponent IQ is gelegen, met 4,43 Mhz de frekwentie van de kleur draaggolf in het videosignaal, en I2 de ten 15 opzichte van het frekwentienulpunt gespiegelde tweede-orde zijband die op een afstand van 8,86 Mhz gespiegeld t.o.v. het nulpunt is gelegen.

Bij de bekende inrichting worden hieraan twee EM-gemoduleerde audio-draaggolven bij 0,683 en 1,066 Mhz toegevoegd.

Figuur 2 toont het spektrum van een NTSC-videos ignaal dat op 20 een draaggolf van 8.1 Mhz (frekwentie bij modulatie door het zwart-ni-veau van het videosignaal) frekwentiegemoduleerd is. Omdat bij een NTSC-signaal de kleurendraaggolf een frekwentie van 3,58 Mhz heeft, liggen de onderzij banden I.j en I2 hier op een afstand 3,58 resp. 7.16 Mhz. Audiosignalen zijn bij de bekende inrichting toegevoegd als FM-25 draaggolven bij 2,3 en 2,8 Mhz.

Figuur 3 toont de resultaten van een meting van het effekt van een pulshreedtemodulatie van de door het videosignaal (in dit geval PAL) frekwentiegemoduleerde draaggolf op de beeldkwaliteit. Uitgezet is de relative amplitude van het signaal, waarmee die draaggolf in pulsbreedte 30 wordt gemoduleerd, waarbij de invloed in het beeld zichtbaar wordt als funktie van de frekwentie. Uit de grafiek blijkt, dat de invloed vrij konstant blijft tot ca. 1,5 Mhz en daarna toeneemt. Uit de grafiek is te kcnkluderen dat met een maximaal signaalniveau pulshreedtemodulatie kan worden toegepast wanneer dit door een laagdoorlaapfilter met een grens-35 frekwentie in het bereik 1,5 tot 2 Mhz wordt geleid.

Bij optische registratie wordt de signaal-ruisverhouding bij lage frekwenties verslechterd door de door de He-Ne laser veroorzaakte verstoring. Omdat bij de kodering volgens de uitvinding een relatief 8302542 « t FHN 10.730 9 zwakke signaalsterkte van het digitale audiosignaal gewenst is, is het voordelig on de signaalsterkte voor lage frekwenties op te halen t.o.v. de signaalsterkte voor hogere frekwenties. Een geschikte frekwentiegrens ligt in het bereik 100 kHz - 1 Mhz, in het bijzonder bij 500 kHz omdat 5 bij 500 kHz het EEM-spektrum een maximum vertoont en daar beneden afvalt.

Figuur 4 toont het frekwentiediagram van een geschikt laagqp-haalfilter. De grensfrekwentie ligt bij 500 kHz. Daar beneden wordt de signaalsterkte met 6 dB/oktaaf - hetgeen het eenvoudigste realiseerbaar is - opgehaald. De kantelfrekwsntie waarbij de karakteristiek weer vlak 10 gaat verlopen. (in dit voorbeeld bij + 32 kHz) wordt bepaald door het op-haalniveau voor lage frekwenties, welke niveau beperkt wordt door de zichtbaarheidsgrens (figuur 3) en eventuele invloed op regelingen zoals radiale volging. In dit voorbeeld wordt ca. 23 dB opgehaald.

Figuur 5 toont het resulterende EEM-spektrum na laagdocrlaat-15 filtering met een grensfrekwentie van 1,75 Mhz en na doorlopen van een laagophaalfilter met een karakteristiek volgens figuur 4. Dit spektrum neemt flauw toe met ca. 23 dB tot 500 kHz, waar het laagophaalfilter ervoer zorgt dat het spektrum verder tot zeer lage frekwenties vrijwel kenstant blijft. Dit aldus gevormde spektrum past zender veel problemen 20 in de frekwentieband beneden de 1^-kempenent (figuur 1 en 2), waarbij in het geval van een NTSC-s ignaal de beide audio-FM draaggolven gehandhaafd kunnen blijven zodat een registratiedrager met zowel digitaal audio als EM-audio kan werden vervaardigd die met beide typen speler kan warden uitgelezen.

25 In figuur 4 is met een streepjeslijn een ffekwentieafval voor frekwenties lager dan bijvoorbeeld 5 kHz aangegeven, wat nuttig kan zijn cm verstoring van diverse laagfrekwentie regelsystemen te vermijden.

Figuur 6 toont een inrichting voor het koderen van een registraties ignaal volgens de uitvinding. Deze vertoont een ingang 1 voer 3Q ontvangst van een samengesteld videosignaal. Met behulp van een sync-separator 2 wordt een signaal met een frekwentie (f^) gelijk aan de frekwentie voor de horizontale synchronisatiesignalen in het samengestelde videosignaal afgeleid, dat aan een frekwentiegeneratar 3 die bijvoorbeeld een fasevergrendelde lus omvat, wordt toegevoerd. Deze frekwentie-35 generator 3 levert een signaal met een frekwentie f-j ten behoeve van de verwerking van het digitale audios ignaal, in dit voorbeeld een signaal met frekwentie 4,2336 Mhz (= 96 x 44,1 kHz; 44,1 kHz is de bemonsterings-frekwentie van het analoge audiosignaal). Het samengestelde videosignaal 8302542 * + ΡΗΝ 10.730 10 wordt verder toegevoerd aan een EM-modulator 4 bijvoorbeeld een door het videosignaal spanningsgestuurde oscillator. Het EM-signaal wordt vervolgens toegevoerd aan een inrichting 9 die op op zich bekende wijze met behulp van een laser een registratiedrager, in het bijzonder een 5 videoplaat, met dat EM-signaal beschrijft.

Het analoge audiosignaal wordt toegevoerd aan de signaalver-werkingseenheid 6 die onder andere een analoog-digitaal omzetter en een EEM-modulator omvat, en die uitgevoerd kunnen zijn volgens het in de inleiding genoemde artikel in "Philips Technical Review". Deze verwer-10 kingseenheid ontvangt van generator 3 het signaal met frekwentie = 4,2336 Mhz ter synchronisatie van de signaalverwerking. Het EEM-gemodur leerde signaal wordt vervolgens door een laagdocrlaapfilter 7 met af-snijfrekwentie 1,75 Mhz en een laagophaalfilter 8 met een karakteristiek volgens figuur 4 geleid en toegevoerd aan een pulsbreedtebesturingsin-15 gang van de EM-modulator 4. Deze pulsbreedtesturing is in zijn eenvoudigste van een optelling vóór begrenzing hetgeen aan de hand van figuur 8 wordt toegelicht.

Figuur 8 toont in a een in dit voorbeeld sinus vormig signaal dat het EM-gemoduleerde samengestelde videosignaal representeert. Fi-20 guur 8b toont een digitaal signaal met een frekwentie lager dan de frekwentie van het videosignaal a en ook een lagere amplitude. Figuur 8c toont de son van deze beide signalen. Wordt dit signaal, na voldoende te zijn versterkt, begrensd, dan ontstaat een signaal volgens figuur 8d. Dit signaal is blokvormig met een herhalingsfrekwentie overeenkomstig 25 de momentane frekwentie van het EM-gemoduleerde videosignaal en een relatieve impulsbreedte overeenkomstig, het digitale signaal. Wordt met dit signaal d een laser die een optisch uitleesbare plaat 1£ beschrijft, bestuurd, dan ontstaat een patroon volgens figuur 8e met een spoor 13 van optisch detekteerbare gebiedje 11 met een lengte overeenkomstig 30 de pulsen in het signaal volgens figuur 8d, en tussengebiedjes 12.

Terfcompensatie van de tweede-orde onderzij band I2 kan een kcmpensatieschakeling 14 aan de pulsbreedtemodulator warden toegevoegd, bijvoorbeeld zoals beschreven in ÜS-PS 4.322.342.

Figuur 7 toont een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting 35 voor het dekoderen van een signaal dat met de inrichting volgens figuur 6 gekodeerd is. Deze inrichting omvat een speler 17 die de registra-tiedrager uitleest. Het uitgangssignaal wordt aan een laagdoorlaatfilter 15 toegevoerd die als pulsbreedtedemodulator funktioneert. Inrners, het 8302542 ΡΗΝ 10.730 11 ψ % signaal volgens fig. 8a is uit het signaal volgens figuur 8d te filteren met een laagdocrlaatfilter met een grensfrekwentie die tussen de fre-kwsntiebanden die door die signalen worden ingenonen, gelegen is. Het aldus verkregen digitale audiosignaal wordt door een hcog-op filter 16, 5 dat komplementair is aan het laag-op filter 8 (fig. 6) geleid, en vervolgens met behulp van een schakeling 18, die een EEM-demodulatar en een digitaal-analoog omzetter omvat, omgezet in een analoog signaal, waarbij de signaalverwerking gesynchroniseerd wordt net behulp van een referentiefrekwantie f^. De schakeling 18 kan uitgevoerd zijn zoals arr 10 schreven is in genoemd nummer van "Philips Technical Review" en uitgevoerd zijn net IC’s die onder de typenunmers SM 7000, SM 7020, SM 7030, MAB 8410, TDA 1540 en Random access memory 6116 op de markt verkrijgbaar zijn. Aan uitgang 19 is dan het analoge audiosignaal (in stereo versie) ter beschikking. Het uitgangssignaal van speler 17 wordt 15 eveneens toegevoerd aan EM-demodulator 19 waarvan het uitgangssignaal via een synchronisatiesignaal - afscheidingsschakeling 20 aan een uitgang 21 ter beschikking kont. Het afgescheiden synchronisatiesignaal, de horizontale synchronisatie met frekwentie f„ wordt aan een motor- ti regelschakeling 22 toegevoerd die het toerental van de speler 17 zoda-20 nig regelt dat de frekwentie f^ binnen strenge grenzen overeenkomt met een referentiefrekwentie f2*

De referentiefrekwenties en f2 kunnen in principe door twee afzonderlijke generatoren geleverd worden. Dit is echter problematisch cmdat hoge eisen aan de stabiliteit en de onderlinge relatie van die 25 twee referentiefrekwenties worden gesteld. Een oplossing is cm uitgaande van één referentieoscillatcr 23 beide frekwenties te genereren, mits dit mogelijk is, door te delen, zodat fasevergrendelde lussen, die onvoldoende stabiel zijn, niet nodig zijn.

In het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 7 wordt de oscilla-30 tor 23 rechtstreeks op de frekwsntie f^ afgestemd en wordt f2 gerealiseerd door de frekwentie f^ te delen met delertrap 24. Voor PAL is voor f2 een frekwentie van 15,625 kHz nodig, terwijl f^ bij gebruik van de genoemde IC's gelijk is aan 4,2336 Mhz (96 maal de bemonsteringsffekwen-tie van 44,1 kHz) behoort te zijn.binnen bepaalde toleranties. Gevonden 35 is dat dit mogelijk is door de oscillator af te stormen op 4,234375 Mhz en door 271 te delen waardoor voor f9 precies de juiste waarde wordt ge- Δ -4 vonden terwijl f^ een afwijking van 2.10 vertoont hetgeen voor de weer-gavekwaliteit acceptabel is.

8302542 * · PHN 10.730 12

Voor NTSC worden acceptabele waarden verkregen door uit te gaan van een oscillator 23 en deze af te sternen op 4,232518 Mhz en de deler 24 te laten delen door 269. Een afwijking in de frekwentie van f1 -4 van 10 wordt dan gevonden.

5 De kleine afwijkingen in deze frekwenties kunnen echter wel tot een tijdfout bij de dekodering van het audiosignaal leiden. Immers, wanneer het digitale signaal met een andere frekwentie gedekodeerd wordt dan het gekodeerd is, ontstaat een tijdfout die akkumuleert gedurende de weergave. Dit kan gekcmpenseerd warden door bij de kodering een overeen-10 kanstige tijdfout te Introduceren bijvoorbeeld met een bemonsteringsfre-kwentie konversie. Deze kcnpensatie echter veroorzaakt bij opname een met de duur van de opname toenemende tijdsverschuiving tussen het beeld en het geluid. Wanneer deze verschuiving bepaalde grenzen overschrijdt, wordt dit hinderlijk zichtbaar bij weergave doordat beeld en geluid niet 15 meer "lipsynchroon" zijn, dat wil zeggen dat het door een persoon voortgebracht geluid zichtbaar niet-synchroon is met zijn lipbeweging. Een alternatief waarbij dit probleem niet optreedt is cm bij de opname de beide benodigde referentiefrekwenties f^ en f^ streng aan elkaar zender kanpensatie-te koppelen en bij weergave de inrichting volgens figuur 9 te 20 gebruiken. Hierbij wordt in tegenstelling tot de inrichting volgens figuur 7, de referentiefrekwentie f2 rechtstreeks met een oscillator 26 opgewekt, dus niet gekoppeld aan de opwekking van de referentiefrekwentie f-j, en wordt de referentiefrekwentie f^ opgewekt door een stuurbare oscillator 27 die via een comparator 25, bijvoorbeeld een faseconparator 25 wordt vergrendeld aan een uit het digitale signaal afgeleide referentie. Een mogelijkheid cm deze vergrendeling tot stand te brengen ontstaat door modificator vande op pagina 155, figuur 3 van het in de inleiding geciteerde "Philips Technical Review" schakeling waarbij in het geval van Ccnpact-Disk-Digital-ftudio het gedemoduleerde digitale signaal in 30 het ritme van ontvangst in een register wordt geschoven en daaruit met behulp van een konstant kloks ignaal weer wordt uitgeschoven zodat de tijdbasis hersteld wordt. Een signaal dat een maat is voor de vulling van het register is daarbij een maat voor de synchroniteit tussen het ritme van ontvangst van het digitale signaal en het kanstante kloksignaal 35 met welk signaal de plaataandrijfmotor wordt gestuurd.De genoemde modificatie van dit principe voor toepassing in de inrichting volgens figuur 9 toont figuur 10. Het EEM-gemoduleerde digitale audios ignaal wordt toegevoerd aan een demodulator 28 waarvan het uitgangssignaal, 8302542 w · PHN 10.730 13 zijnde het gedanoduleerde digitale signaal, in zijn ritme van ontvangst wordt geschoven in een schuifregister 29 waaruit dat signaal weer in het ritme van de gestuurde oscillator 27 wordt uitgegeven. Een signaal S dat een maat is voor de vulling van register 29 bestuurd de oscillator 27 5 zodat de uitgifte van het digitale signaal synchroon is met de ontvangst.

De oscillator 27 levert dus van zijn uitgang het signaal dat synchroon is net het digitale audios ignaal.

10 15 20 25 30 35 8302542

Claims (28)

1. Werkwijze voor het koderen van een registratiesignaal, anvat-tende een samengesteld kleurenvideos ignaal en een audios ignaal, in een overdrachtsstelsel voor het optekenen en weergeven van dat registratie-signaal qp een registratiedrager, in het bijzonder een optisch uitlees- 5 bare schijf vormige registratiedrager, waarbij een draaggolfsignaal met een frekwentie in het bereik van 6,5 - 9.3 Mhz in frekwentie wordt gemoduleerd door het samengestelde kleur envideos ignaal, met het kenmerk, dat het audiosignaal wordt gevormd door een digitaal signaal, bestaande uit een bitstrocm van databits die elk een beperkt aantal diskrete 10 waarden kunnen innemen, welk digitale signaal een frekwentieband inneemt beneden de eerste-orde zij band van het frekwentiegemoduleerde draaggolf-s ignaal, en dat dit frekwentiegemoduleerde draaggolf signaal in impulsbreedte wordt gemoduleerd door het digitale signaal.

2. Werkwijze volgens konklusie 1, met het kenmerk, dat het audio-15 signaal bestaat uit een reeks gekodeerde monsters van een analoog audiosignaal met een bemonsteringsfrekwentie van 44,1 kHz dat vóór optekening aan EM-modulatie onderworpen wordt.

3. Werkwijze volgens konklusie 2, met het kenmerk, dat het digitale signaal vóór optekening door een laagdoorlaatfilter met een grensfre- 20 kwentie in het bereik T,5 tot 2 Mhz wordt geleid.

4. Werkwijze volgens konklusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het digitale signaal vóór optekening door een laagqphaalfilter waarin signalen met een frekwentie lager dan een grens frekwentie worden opgehaald ten opzichte van signalen met een frekwentie hoger dan die grens- 25 frekwentie, wordt geleid en na uitlezing door een daaraan kanplementair filter.

5. Werkwijze volgens konklusie 4, met het kenmerk, dat de grens-frekwentie van het laagophaalfilter in het bereik 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen.

6. Werkwijze volgens één of meer der konklusies 2 tot en met 5, met het kenmerk, dat bij weergave van het opgetekende signaal een eerste referentiefrekwentie die gerelateerd is aan de genoemde bemonster ingsfrekwentie van 44,1 kHz, wordt opgewekt ten behoeve van dekodering van het digitale audiosignaal, en dat een tweede referentiefrekwentie ten 35 behoeve van de verwerking van het samengestelde kleur envideos ignaal, welke tweede referentiefrekwentie gerelateerd is aan de horizontale synchronisatiefrekwentie van het videosignaal, wordt opgewekt, en dat die eerste en tweede referentiefrekwentie uit één en dezelfde derde re- 8302542 SHN 10.730 15 f erentiefrekv^ntie worden afgeleid.

7. Werkwijze volgens kcnklusie 6, met het kenmerk, dat het samengestelde kleurenvideosignaal een PAL-kleurenvideosignaal is, dat de eerste en tweede referentiefrekwentie uit een darde referentiefrekwentie 5 met een frekwentie nx 4,234375 Mhz (n = 1, 2, 3, 4 .....) warden verkregen, waarbij de tweede referentiefrekwentie uit die derde referentiefrekwentie wordt verkregen door deze derde referentiefrekwentie door n x 271 te delen.

8. Werkwijze volgens kanklusie 6, met het kenmerk, dat het samen-10 gestelde kleurenvideosignaal een NTSC-kleurenvideosignaal is, dat de eerste en tweede referentiefrekwentie uit een derde referentiefrekwentie met een frekwentie n x 4,232518 Mhz (n = 1, 2, 3, 4.....) warden verkre gen, waarbij de tweede referentiefrekwentie uit die derde referentiefrekwentie wordt verkregen door deze derde referentiefrekwentie door n x 259 15 te delen.

9. Registratiedrager voorzien van een registratiesignaal dat ge-kodeerd is volgens de werkwijze volgens één of meer der konklusies 1 tot en met 8, gekenmerkt door een sporenpatroan van optisch detekteerbare gebiedjes, die afgewisseld zijn door tussengebiedjes, met een onderlinge 20 afstand in de spoarrichting die is gemoduleerd overeenkomstig de momentane periodeduur van het In frekwentiegemoduleerde samengestelde kleurenvideosignaal en met een relative lengte ten opzichte van de tussengelegen tussengebiedjes die in hoofdzaak ten minste twee onderscheidbare diskrete waarden vertoont, waarbij in de opeenvolging van die onderscheidbare 25 waarden het digitale signaal is gekodeerd.

10. Inrichting voor het uitroeren van de werkwijze volgens één of meer der konklusies 1 tot en met 8, met het kenmerk, dat deze omvat een M-modulator roer het moduleren van een samengesteld kleurenvideosignaal op een draaggolf met een frekwentie in het bereik 6,5 - 9.3 Mhz en een 30 pulsbreedtemcdulator voor het in pulsbreedte moduleren van dat frekwen-tiegemoduleerde draaggolfsignaal door een digitaal signaal bestaande uit een bis troon van databits die elk een beperkt aantal diskrete waarden kunnen innemen, welk digitale signaal een frekwentieband inneemt beneden de eerse-orde zij band van het frekwentiegemoduleerde draaggolfsignaal. 35

11· Inrichting volgens kanklusie 10, met het kenmerk, dat voor de pulsbreedtemcdulator een EEM-modulator is geschakeld.

12. Inrichting volgens kanklusie 11, met het kenmerk, dat tussen de EEM-modulator en de pulsbreedtemodulatar een laagdoarlaatfilter met 8302542 m PHN 10.730 16 een grensfrekwentie in het bereik 1,5 tot 2 Mhz is opgenanen.

13. Inrichting volgens kanklusie 1Q, 11 of 12, met het kenmerk, dat vóór de pulshreedtemodulator een laagophaalfilter waarin signalen met een frekwentie lager dan een grensfrekwentie worden qpgehaaHten op- 5 zichte van signalen met een frekwentie hoger dan die grensfrekwentie.

14. Inrichting volgens kanklusie 13, met het kenmerk, dat de grensfrekwentie van het laagophaalfilter in het bereik 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen.

15. Inrichting volgens één of meer der konklusies 10 tot en met 14, 10 met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn voor het reduceren van de tweede-arde onderzij band kcmponent van het gemoduleerde samengestelde kleurenvideos ignaal.

16. Inrichting voor het weergeven van een signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze volgens één of meer der konklusies 1 tot en met 8, 15 met het kenmerk, dat deze omvat een ^-demodulator voor het terugwinnen van het samengestelde kleur envideos ignaal en een pulsbreedtedemodulatcr voor het terugwinnen van het digitale signaal.

17. Inrichting volgens kanklusie 16, met het kenmerk, dat na de pulsbreedtedemodulator een EEM-demodulator is geschakeld.

18. Inrichting volgens kanklusie 16 of 17, met het kennerk, dat na de pulsbreedtedemodualtor een hoogophaalfilter waarin signalen net een frekwentie hoger dan een grensfrekwentie werden opgehaald ten opzichte van signalen met een frekwentie lager dan die grensfrekwentie.

19. Inrichting volgens kanklusie 18, met het kenmerk, dat de grens-25 frekwentie van het hoogophaalf ilter in het bereik 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen.

20. inrichting volgens één of meer der konklusies 16 tot en net 19, gekenmerkt, door een eerste schakeling voor het leveren van een eerste referentiefrekwentie die gerelateerd is aan een bemonsteringsfrekwentie 30 van 44,1 kHz ten behoeve van dekodering van het digitale signaal dat ons taan is door bemonstering van een analoog signaal met een frekwentie van 44,1 kHz, een tweede schakeling voor het leveren van een tweede referentiefrekwentie die gerelateerd is aan de horizontale synchronisa-tiefrekwentie van dat videosignaal, en een frekwentiegenerator die een 35 derde referentiefrekwentie levert waaraan de eerste en tweede referentiefrekwentie zijn gekoppeld.

21. Inrichting volgens kanklusie 20, met het kenmerk, dat de frekwentiegenerator is af gestemd op een frekwentie n x 4,234375 Mhz 8302542 EHN 10.730 17 tm Ψ > (η = 1, 2, 3, 4.....) en dat de tweede schakeling de tweede referentie frekwentie levert door deling van de derde referentiefrekwentie door n x 271.

22. Inrichting volgens konklusie 20, net het kenmerk, dat de 5 frekwentiegeneratar is afgestemd op een frékwantie n x 4,232518 (n = 1, 2, 3, 4.....) en dat de tweede schakeling de tweede referentiefrekwen tie levert door deling van de derde referentiefrekwentie door n x 269.

23. Inrichting voor het weergeven van een signaal dat gekodeerd is volgens de werkwijze volgens één of meer der kcnklusies 1 tot en met 5, 10 met het kenmerk, dat deze omvat een 5M-denodulator voor het terugwinnen van het samengestelde kleurenvideosignaal en een pulshreedtedemodulatcr voer het terugwinnen van het digitale signaal.

24. Inrichting volgens konklusie 23, met het kenmerk, dat na de pulshreedtedemodulatcr een EEM-demodulatcr is geschakeld.

25. Inrichting volgens konklusie 23 of 24, met het kenmerk, dat na de pulshreedtedemodulatcr een hoogophaalfilter waarin signalen met een frekwentie hoger dan een grensfrèkwentie worden opgehaaid ten opzichte van signalen met een frekwentie lager dan die grensfrekwentie.

26. Inrichting volgens konklusie 25, met het kenmerk, dat de grens-20 frekwentie van het hoogophaalfilter in het bereik 100 kHz tot 1 Mhz is gelegen.

27. Inrichting volgens één of meer der kcnklusies 23 tot en met 26, gekenmerkt, door een videotijdbasissignaalseparatieschakeling voor het afscheiden van een videotijdbasissignaal van het gedemoduleerde kleuren- 25 videosignaal, een fasevergelijkschakeling voor het vergelijken van het videotijdbasissignaal met het videot ij dbas isreferenties ignaal en het leverei van een stuursignaal als funktie van het faseverschil, een aan-drijfbesturingsschakeling voer het besturen van de transportsnelheid van de registratiedrager als funkte van dat stuursignaal teneinde cptre-30 dende videotijdbasisfaiten de onderdrukken, een regelbare oscillatar-schakeling voor het leveren van een signaal dat gerelateerd is aan een bemensteringsfrekwentie van het digitale audiosignaal en een regellus voor het koppelen van die oscillatcrschakeling aan een audiotijdbasis-signaal dat van het digitale audiosignaal afleidbaar is.

28. Inrichting voor het weergeven van een registratiesignaal van een registratiedrager, in het bijzonder een optisch uitleesbare schijf-vermige registratiedrager, welk registratiesignaal omvat een samengesteld kleurenvideosignaal en een audiosignaal dat gevormd wordt door een digi- - 8302542 PHN 10.730 18 taal signaal bestaande uit een bitstroon van databits die elk een beperkt aantal diskrete waarden kunnen innemen, waarbij dat registratiesignaal cp de registratiedrager is opgetekend in de vorm van een draaggolf met een frekwentie in het bereik 6,5 - 9.3 Mhz die door het samengestelde 5 kleurenvideosignaal in frekwentie is gemoduleerd, welk frekwentiegemo- duleerde signaal in ircpulsbreedte is gemoduleerd door het digitale signaal, waarbij dat digitale signaal een frekwentieband inneemt beneden de eerste-orde zij band van het frekwentiegemoduleerde draaggolf signaal, welke inrichting onvat een EM-demodulator voor het terugwinnen van het 10 samengestelde kleurenvideosignaal, een pulshreedtedemodulator voor het terugwinnen van het digitale signaal, een videotijdbasisreferentiesig-naalgenerator, een videotij dbas iss ignaalseparatieschakeling voor het afscheiden van een videot ij dbasiss ignaal van het gedemoduleerde kleurenvideosignaal, een fase vergelijkschakeling voor het vergelijken van het 15 videotijdbasissignaal met het videot ij dbas isref er ent ies ignaal en het leveren van een stuursignaal als funktie van het faseverschil, een aan-drij fbesturingsschakeljiig voor het besturen van de transportsnelheid van de registratiedrager als funktie van dat stuursignaal teneinde optredende videot ij dbas isfouten te onderdrukken, een regelbare oscillator-20 schakeling voor het leveren van een signaal dat gerelateerd is aan de bemonsteringsfrekwentie van het digitale audiosignaal en een regellus voor het koppelen van de oscillatorschakeling aan een audiotij dbas is-signaal dat van het digitale audiosignaal afleidbaar is. 25 30 1 8302542