Brevet FR2524237A1 — publié le 19830930

La présente invention concerne un n-ivel appareil d'enregistrement de signaux vidéo qui est conçu de façon à enre- gistrer un signal son codé comprimé dans le temps à une extrémité prolongée de chacune des pistes obliques formées par balayage hélicoïdal au moyen d'une tête magnétique montée sur un tambour rotatif Plus spécialement, elle concerne un appareil d'enregistre- ment de signaux vidéo conçu pour enregistrer des signaux d'image fixe aussi bien que des signaux son codés, et, en outre, un appareil permettant d'enregistrer un signal d'identification indiquant que le mode d'enregistrement concerne des signaux d'image fixe et des signaux son codés. Dans l'appareil d'enregistrement de signaux vidéo classique de la technique antérieure, une pratique courante a consisté à effectuer une opération d'enregistrement de signaux son au moyen d'une tète fixe par modulation d'amplitude Ainsi, une piste son possède simplement une étroite bande de fréquence o on ne peut enregistrer aucun signal vidéo, comme par exemple des signaux d'image fixe Pour cette raison, dans le cas o l'on veut ajouter l'enregistrement de signaux vidéo représentatifs de carac- tères et d'éléments analogues comportant un titre et des explica- tions pour une bande précédemment enregistrée par un appareil d'en- registrement à bande vidéo il faut en général effacer les données vidéo antérieures gràce à la technique d'insertion au montage avant de pouvoir enregistrer les signaux vidéo des caractères voulus. Toutefois, selon ce procédé, il est impossible de superposer les caractères aux données vidéo antérieures sans effectuer un mixage utilisant au moins deux appareils d'enregistrement à bande vidéo (un pour l'enregistrement et un pour la reproduction) De plus, ce procédé se révèle techniquement complexe et n'est pas avantageux en ce que la qualité des images peut ttre détériorée. Le but de l'invention est de proposer un appareil permettant de superposer de manière simple des caractères et des éléments analogues dans un mode enregistrement Normalement, une piste son codée contient des signaux son, comme par exemple des signaux bilingues ou des signaux sonores stéréo Et l'on fait appel à une mémoire à accèsdirect vidéo pour l'enregistrement de données vidéo de caractères sur cette piste son Ainsi, dans cette opéra- tion d'enregistrement, il devient nécessaire d'enregistrer en outre un signal d'identification afin d'indiquer la présence des caractères. Par conséquent, un autre but de l'invention est de proposer un appareil permettant en outre d'enregistrer un signal d'identification pour permettre aussi de distinguer entre le signal vidéo de caractères et le signal son. La description suivante, conçue à titre d'illustra- tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'un appareil d'enregistrement de signaux vidéo présenté de façon à permettre une explication détaillée de l'invention; la figure 2 montre la configuration de pistes enregistrées sur une bande magnétique; la figure 3 illustre une zone signaux détaillée de la région Sp présentée sur la figure 2; la figure 4 montre sous forme d'exemple une zone d'éléments d'image constituant des données d'image fixe; et les figures 5 A à 5 I sont des diagrammes temporels montrant des formes d'onde de signaux en vue d'une explication détaillée de l'invention. Sur la figure 1, est présenté un schéma de principe d'un appareil illustrant l'invention à titre d'exemple, o une bande magnétique T s'enroule autour d'un tambour rotatif 1 sur un angle d'environ 2100, et o des pistes d'enregistrement optiques 17 A, 17 B sont alternativement formées sur la bande, comme cela est montré sur la figure 2, au moyen d'une paire de têtes A, B disposées sur le tambour rotatif 1 avec un intervalle angulaire de 1800 Sur l'angle entier d'enroulement de la bande, une partie d'environ 30 (a b) forme une région d'enregistrement de signaux son codés Sp présentée sur la figure 2, et une partie de 1800 (b c) forme une région Sv d'enregistrement de signaux vidéo Un signal vidéo, délivré à une borne d'entrée vidéo 22 est appliqué aux têtes magné- tiques rotatives A, B par l'intermédiaire d'un circuit 2 de traitement vidéo et d'un circuit 8 de commutation entrée-sortie de têtes Le signal vidéo d'entrée ainsi appliqué est enregistré sur la région Sv d'enregistrement de signaux vidéo de la piste présentée sur la figure 2 Un signal sonore stéréo ou un signal bilingue, qui est fourni à des bornes 25, 26 d'entrée de son, est appliqué aux tètes A, B par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique (N-A) 4, d'un circuit 5 de commutation de canaux, d'un circuit 6 de traitement par modulation en impulsions codées (MIC) et du circuit 8 de commutation entrée-sortie, et il est ainsi enregistré sur la région Sp d'enregistrement de signaux son codés de la piste présentée sur la figure 2 Le circuit 6 de traitement MIC sert à ajouter un code correcteur, un signal de synchronisation de données et un signal de synchronisation pour boucle de verrouillage de phase (BVP) et il effectue en outre une compression temporelle, une transformation en un système de codage de non- retour à zéro, une modulation de fréquence et l'addition d'un signal d'identification (ID) (qui sera décrit ultérieurement). Le traitement des signaux est effectué par des techniques de codage connues, et on omettra donc d'en présenter l'explication détaillée. La figure 3 montre une configuration de zone signaux de la région Sp d'enregistrement de signaux son codés d'une piste, o un signal de synchronisation BVP est enregistré de façon à former une boucle de verrouillage de phase pour un générateur qui produit des impulsions d'horloge en vue de l'échantillonnage des données Un signal de synchronisation de données indique le début d'un signal de données, et un signal ID est enregistré à la suite du signal de synchronisation de données Par exemple, dans le cas d'un signal sonore stéréo, sa composante de canal gauche (G) + droite (D) est enregistrée sur une partie de piste DONNEES 1 et sa composante de canal G-D est renregistrée sur une autre partie de piste DONNEES 2 Lorsque le signal fourni aux bornes 25, 26 est un signal bilingue, deux langues sont respective- ment enregistrées sur les parties de piste DONNEES 1 et DONNEES 2. Un code de contrôle de redondance cyclique (CRC) est enregistré à la suite de chacune des parties DONNEES 1 et DONNEES 2. Dans le même temps, en mode reproduction, les signaux obtenus des têtes A, B sont séparés en un signal vidéo et un signal son codé par le circuit 8 de commutation entrée-sortie Le signal vidéo est reproduit par un circuit de traitement 13 de reproduction vidéo, puis il est envoyé à un circuit 20 de commutation-mélange pour être délivré par une borne 28 de sortie vidéo, tandis que le signal son codé est envoyé à un circuit 14 de reproduction MIC et est appliqué via un sélecteur 16 à un convertisseur N- A 17 o le signal d'entrée est transformé en un signal son analogique destiné à être délivré par des bornes 30, 31 de sortie son Les opérations ordinaires d'enregistrement et de reproduction sont effectuées de la manière ci-dessus décrite. Dans un mode particulier d'enregistrement, réalisant la superposition de données vidéo de caractères sur la bande ainsi enregistrée, les étapes suivantes sont exécutées Sur la figure 1, un signal vidéo de caractères devant être enregistré en superposi- tion est envoyé au travers d'une borne 27 d'entrée d'image fixé, puis, après une conversion analogique-numérique effectuée par un convertisseur N-A 9, le signal transformé est emmagasiné dans une mémoire à accès direct (MAD) vidéo 10 Ensuite, le signal vidéo précédemment enregistré sur la bande est reproduit de façon à être affiché sur un écran de moniteur -Alors, l'opérateur tout en observant l'écran de moniteur, applique une instruction via une borne 29 d'entrée d'instruction de superposition en une position voulue pour l'insertion du signal vidéo de caractères En réponse à cette instruction, le signal de caractères numérique lu dans la MAD vidéo 10 est envoyé via le circuit 5 de commutation de canaux au circuit 6 de traitement MIC, o le traitement ci- dessus indiqué est exécuté Le signal ainsi traité est alors envoyé au circuit 8 de commutation entrée-sortie et-est enregistré dans la région Sp de piste présentée sur la figure 2 Puisque la région Sp de piste possède la configuration présentée sur la figure 3, le signal vidéo de caractères peut être enregistré sur l'une ou l'autre de ses parties DONNEES 1 et DONNEES 2 ou sur ces deux parties par la commande du circuit 5 de commutation de canaux permettant d'effectuer une opération prédéterminée De cette manière, il devient possible d'enregistrer le signal vidéo de caractères sans affecter aucunement la région Sv de piste d'enregistrement vidéo. Lorsque le signal vidéo de caractères a été enregistré sur l'une des parties DONNEES 1 et DONNEES 2, le signal son peut être reproduit sans aucun artifice, car il a été conservé en une autre partie sans être effacé. On va maintenant décrire la synchronisation permet- tant de superposer le signal vidéo de caractères, en relation avec les figures 1 et 5 A à 5 I Les figures 5 A et 5 B montrent respective- ment un signal son (temps tl) et un signal vidéo (temps t 2) repro- duits à partir des têtes A, B Puisque le signal de la figure 5 C servant à la commutation des têtes A, B est délivré à partir d'une borne 23 d'entrée de commutation (HF) de la figure 1 afin de com- mander le circuit 8 de commutation entrée-sortie via le circuit 7 de commande de commutation, le signal vidéo de la figure 5 D est simplement extrait sur une ligne 100 à partir des signaux reproduits, puis 3 après traitement par le circuit 13 de reproduction vidéo, le signal est transmis via le circuit 20 de commutation-mélange à la borne 28 de sortie vidéo pour être visualisé sur un moniteur (non représenté) Un circuit 21 générateur de signaux de synchronisation fournit à une ligne 101 un signal de synchronisation e présenté sur la figure 5 E, qui correspond à l'aire ombrée (tl) des figures 5 A et 5 B. Une instruction de superposition f est délivrée depuis une borne 29 à une ligne 102 à un instant t 3 indiqué sur la figure 5 F et est envoyée à un circuit 18 de commande de MAD vidéo en même temps qu'à un circuit 3 générateur de signaux ID via une ligne 123 De plus, le signal de synchronisation e est envoyé également au circuit 18 de commande de MAD vidéo, qui produit alors et délivre un signal ú de lecture de MAD vidéo indiqué sur la figure 5 G, à destination d'une ligne de sortie 103 Ce n'est que pendant la période de niveau haut du signal de lecture & que la MAD vidéo 10 délivre sa donnée de mémorisation via une ligne 104 au circuit 5 de commutation de canaux, auquel des signaux son G+D et G-D sont également fournis via les lignes respectives 105 et 106 en provenance du convertis- seur N-A 4 Un signal de sélection de mode, représentatif d'un mode d'enregistrement en superposition, est envoyé d'une borne 24 au circuit 12 de commande de commutation de canaux via une ligne 107, si bien que le circuit 5 de commutation de canaux choisit a ligne 104 et envoie le signal au circuit 6 de traitement MIC via une ligne 108. Dans le même temps, le signal de sélection de mode est également délivré au circuit 3 générateur de signaux ID via la ligne 107 Ce signal est constitué de plusieurs bits, dont deux sont utilisés selon l'invention Ainsi, la description suivante se fera sous l'hypothèse que le signal de sélection de mode a une configuration à deux bits Lorsque les bits de ce signal sont par exemple " 11 ", le circuit 5 de commutation de canaux est commandé par le circuit 12 de commande de commutation de canaux de manière à ne délivrervia la ligne 108,que le signal de sortie de la MAD vidéo 10 reçu via la ligne 104, si bien que le signal vidéo de caractères est enre- gistré sur les deux parties de piste DONNEES 1 et DONNEES 2 repré- sentées sur la figure 3 Si les deux bits du signal de sélection de mode sont " 01 ", le signal de sortie de la MAD vidéo 10 reçu via la ligne 104 est enregistré dans DONNEES 1, tandis qu'un signal son, par exemple G+D est enregistré dans DONNEES 2 après une conversion analogique-numérique exécutée par le convertisseur A-N 4 Dans le cas " 10 ", un signal son GiD est enregistré sur DONNE 1 et un signal G-D sur DONNE 2 Ainsi, lorsque le signal de sélection de mode possède une configuration de bits " 10 "/ le signal vidéo de carac- tères, à savoir le signal de sortie de la MAD vidéo 10, n'est pas enregistré On suppose alors que le signal de sélection de mode possède une configuration de bits " 11 " et qu'un signal vidéo de caractères est enregistré sur les deux parties de piste DONNEES 1 et DONNEES 2 Il faut alors noter que, pour l'enregistrement d'un signal vidéo de caractères,le fonctionnement de l'appareil doit être dans un mode enregistrement pour le niveau haut (temps tl) du signal de synchronisation e et dans un mode reproduction pour le niveau bas (temps t 2) Plus spécialement, si l'on considère la forme d'onde de synchronisation enregistrement-reproduction de la tête A qui est indiquée sur la figure 5 H, la tète A se trouve dans un état d'enregistrement pendant la période de niveau haut du signal et dans un état de reproduction pendant la période de niveau bas; et, si l'on considère la forme d'onde de synchronisa- tion enregistrement-reproduction de la tête B indiquée sur la figure 51, la tête B se trouve dans un état d'enregistrement pen- dant la période de niveau haut du signal et dans un état de repro- duction pendant la période de niveau bas Le signal vidéo de caractères est traité d'une manière prédéterminée par le circuit 6 de traitement MIC et, simultanément, un signal ID " 11 " et une ins- truction de superposition sont ajoutés par le circuit 3 générateur de signaux ID à la suite du signal de synchronisation de données présenté sur la figure 3, puis les signaux ainsi combinés sont envoyés au circuit 8 de commutation entrée-sortie Le circuit 7 de commande de commutation reçoit un signal de synchronisation e indiqué sur la figure 5 E via la ligne 101, un signal de commutation HF c indiqué sur la figure 5 C via la ligne 109-en provenance de la borne 23, et un signal de sélection de mode " 11 " via la ligne 11. Le circuit 7 détecte les signaux appliqués via les lignes 101, 109, et délivre respectivement des signaux de sortie, indiqués sur les figures 5 H et 5 I, au circuit 8 de coimmutation entrée-sortie via la ligne 111 et 112, de sorte que le signal vidéo de caractères est enregistré dans la région de piste Sp de la figure 2 suivant la synchronisation présentée sur les figures 5 H et 5 I Bien que le signal ID soit placé après le signal de synchronisation de données dans le mode de réalisation ci- dessus présenté, il peut être enregistré en toute autre position Par exemple, il peut être placé avant ou après le signal de synchronisation BVP, ou bien il est possible de modifier la configuration d'enregistrement relative au signal de synchronisation de données et au signal de synchroni- sation BVP. Le signal vidéo de caractères enregistré de la manière ci-dessus décrite peut être par exemple constitué de 192 points verticaux et 256 points horizontaux, comme cela est illustré sur la figure 4 Celle-ci montre qu'une image est constituée de 49 152 éléments d'image Une donnée vidéo de caractères ordinaire peut être affichée avec un détail suffisant au moyen d'un nombre aussi important d'éléments d'image, o un bit est alloué à chaque point si bien qu'un total de 49 152 bits est nécessaire pour constituer une image unique Chacune des parties de piste DONNEES 1 et DONNEES 2 de la figure 3 est constituée de manière à pouvoir enregistrer les données correspondant à environ 4000 bits Ainsi, lorsque le signal vidéo de caractères est enregistré sur les deux parties de piste DONNEES 1 et DONNEES 2, il est possible d'enre- gistrer environ 8000 bits par trame Puisque 6 149 trames sont nécessaires pour constituer une seule image sur la base d'un calcul simple, 7 trames sont suffisantes pour couvrir une image de données vidéo de caractères Dans le cas o le signal vidéo de caractères est enregistré sur DONNEES 1 et le signal son n'est pas effacé dans DONEES 2, il s'ensuit qu'une image de données vidéo de caractères peut être constituée de 14 trames Lorsqu'on souhaite obtenir un signal vidéo de caractères de données de çhrominance en 16 couleurs en allouant 4 bits à chaque point, un total de 28 ou 56 trames suffit pour satisfaire la condition nécessaire De plus, en ajoutant 8 bits à chaque point comme données de luminance d'échelle de gris, il devient possible d'afficher une image de caractères d'un signal de chrominance à 16 couleurs possédant 256 gradations Dans ce cas, le nombre nécessaire de trames est 84 ou 168. Le signal vidéo de caractères enregistré de la manière ci-dessus mentionnée est reproduit de la manière suivante. Parmi les signaux de reproduction obtenus des têtes rotatives A, B, seule la composante vidéo de la figure 5 D est extraite via la ligne 100 tandis que le circuit 8 de commutation entrée-sortie est commandé par le circuit 7 de commande de commutation, puis elle est envoyée au circuit 13 de reproduction vidéo si bien que le signal vidéo de caractèresreprésenté par l'aire ombrée sur chacune des figures 5 A et 5 B est en vo yé via la ligne 113 au circuit 14 de reproduction MIC Le signal vidéo de reproduction traité d'une manière prédéterminée par le circuit 13 est ensuite envoyé via la ligne 114 au circuit 20 de commutation-mélange Dans le même temps, le signal vidéo de caractères envoyé au circuit 14 de reproduction MIC est traité de manière que sa composante de signal ID soit extraite et envoyée via la ligne 115 au circuit 15 détecteur de signaux ID Si l'on suppose maintenant qu'une confi- guration de bits " 11 " est détectée par le circuit 15, le signal ID " 11 " est envoyé comme signal de commande via la ligne 116 au sélecteur 16, si bien qu'aucun signal n'apparait sur les lignes , 121 de sortie son du sélecteur 16 Le signal vidéo de carac- tères est obtenu sur la ligne de sortie 119 du sélecteur 16 selon la synchronisation indiquée sur la figure 5 E, puis est envoyé à la MAD vidéo 10 Le circuit 18 de commande de n AD vidéo reçoit le signal de synchronisation de la figure 5 E via la ligne 101 ainsi que le signal ID " 11 " via la ligne 118, de sorte que le signal vidéo de caractères de reproduction est emmagasiné dans la MAD vidéo 10 selon lasynchronisation présentée sur les fi- gures 5 H et 5 I Après l'emmagasinage des données vidéo de carac- tères correspondant à une image dans la MAD vidéo 10, le signal est délivré par celle-ci via la ligne 110 à destination du convertis- seur N-A 19 o une conversion numérique-analogique est exécutée. Le signal vidéo de caractères ainsi mis sous forme analogique et le signal vidéo de reproduction sont envoyés respectivement par les lignes 122 et 114 au circuit 20 de commutation-mélange, qui délivre alors à la borne 28 de sortie vidéo le signal vidéo de caractères seul ou bien une combinaison de celui-ci avec le signal vidéo de reproduction. Bien que ceci ne soit pas indiqué, les actions de commutation et de mélange des signaux sont commandées par un signal externe qui est appliqué de façon à commander le circuit 20, ces actions étant également sous commande du signal reçu via la ligne de sortie 117 en provenance du circuit 15 détecteur de signaux ID. Le signal de commande envoyé via la ligne 117 suivant un mode enregistrement sert à maintenir le circuit de commutation-mélange 20 dans son état "mélange" pendant une durée égale à celle durant laquelle l'instruction de superposition lui est appliquée. Par suite de ces actions de commande, seul un signal vidéo de caractères voulu ou une combinaison de celui-ci avec le signal vidéo apparaissent pendant une durée voulue sur la borne 28 de sortie vidéo A coté de l'exemple précédent o le signal vidéo de caractères est envoyé comme signal d'entrée en provenance de la borne 27, le signal d'entrée peut être de façon générale une donnée d'image fixe et ne se limite pas à un semblable signal vidéo de caractères Selon l'invention, telle que cidessus décrite, il devient possible d'insérer des titres, des images, des dialogues en superposition et des images fixes par la technique de post- enregistrement dans une région de piste Sp formée pour un signal son codé De plus, sur la base du signal d'identification simulta- nément enregistré, les données de caractères ou l'image fixe peuvent être reproduites en même temps que l'image constituée des signaux vidéo préenregistrés Il existe un autre avantage tenant au fait qu'aucune détérioration n'est apportée à la qualité de l'image par le post-enregistrement. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima- giner, à partir de l'appareil dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Appareil d'enregistrement magnétique conçu pour enregistrer des signaux vidéo sur des pistes obliques formées sur une bande magnétique par balayage hélicoïdal et pour enre- gistrer en outre un signal codé sur une extrémité prolongée de chacune des pistes obliques, caractérisé en ce qu'il comprend a) une première source d'entrée ( 25, 26, 9) de signal son codé; b) une deuxième source d'entrée ( 27, 9) de signal vidéo fixe codé; c) une mémoire à accès direct vidéo ( 10) destinée à emmagasiner ledit signal vidéo fixe codé correspondant à une image complète; d) un moyen ( 24, 12) d'entrée de signaux de commande qui est connecté de façon à recevoir un signal de commande associé au type desdits signaux codés à enregistrer; e) un circuit de commutation ( 5) commandé par ledit moyen d'entrée de signaux de commande de façon à extraire sélective- ment ledit signal vidéo fixe codé ou ledit signal son codé à enre- gistrer sur la région de piste (Sp) comme ledit signal codé; et f) un moyen ( 3, 6) permettant d'enregistrer un signal d'identification formé selon ledit signal de commande. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal d'identification est enregistré sur la région de piste (Sp) comme ledit signal codé. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit signal d'identification comprend trois types de signaux discriminateurs. 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de reproduction ( 13, 14, 16, 17, 20) permettant de reproduire ledit signal vidéo et lesdits signaux codés.