Brevet FR2536935A1 — publié le 19840601

La présente invention se rapporte à l'enregis- trement de signaux numériques de télévision, et plus particulièrement à des enregistreurs sur bande vidéo (VTR) pouvant être utilisés avec un certain nombre de standards de télévision. La demande n08201721 déposée le 3 Février 1982 révèle un format de bande et un système d'exploration pour un VTR numérique qui comprend un enroulement de la bande sur 2400 avec un volant ayant trois têtes qui sont séparées de 1200. Dans une telle configuration des têtes, deux têtes sont toujours en contact avec la bande conne cela est requis pour un enregistreur à deux canaux .Cette demande révèle de plus un format de bande segmentée ou six segments de l'image de télévision sont disposés en explorations séparées de façon que deux tours du volant soient requis pour une image d'enregistrement. Selon un autre aspect du format, on peut obtenir des images en va-et-vient (on peut voir une image même si le VTR est en mode d'avance ou de recul rapide) de façon que chacune des trois têtes enregistre ou reproduise les données de l'une des trois images de télévision du sommet, du milieu et du bas. Il est souhaitable d'utiliser une partie de transport de bande identique d'un VTR, pour enregistrer et reproduire les signaux vidéo numériques mis au format pour les standards 625 lignes 50IIz (PAL/SECAM) ou 525 ligne-6OHz (NTSC). Cependant, l'image à 625 lignes aura une image d'une densité d'enregistrement des bits le long de la piste qui est supdrieurede 16,7 96 pour une fréquence constante d'échantillonnage du fait de la plus lente rotation de la tête, d'un rapport de 60/50 (fréquencess ,e ). Une densité identique ou semblable de s bits pour les deux standards est souhaitable par ce qu'une densité supérieure des bits nécessite des têtes magnétiques qui ont des espaces plus étroits et une bande magnétique ayant des plus petites particules. Il est également souhaitable d'utiliser des têtes magnétiques et une bande magnétique identiques pour des téléviseurs 625 et 525 Pàr ailleurs, il est souhaitable d'avoir le même schéma de segmentation (nombre de segments par ' image ) pour les deux standards afin d'obtenir une plus grande communauté des circuits d'image en vawet- vient pour les deux standards.Cependant, si l'on doit optimiser le format VTR et la conception de transport pour un enregistreur segmenté ayant deux canaux de circuits éléctroniques avec trois têtes et un enroulement de bande de 2400, l'enregistreur optimisé pour une image à 525 lignes aura un volant d'un plus petit diamètre(pourmain- venir une densité constante de l'enregistrement le long de la piste) tournant 20 % plus vite (du fait de la différence des fréquences image ) que la conception optimale pour une image à 625 lignes. La différence du diamètre du volant ne satisfait pas à la condition d'utiliser le même transport pour les deux standards. Il est par conséquent souhaitable d'avoir un VTR fonctionnant sur deux standards différents et offrant une densité identique de ltenregistrement le long de la piste, un schéma identique de segmentation et un diamètre identique du volant pour les deux standards. Selon l'invention, pour enregistrer un signal vidéo ayant l'un des standards, une bande en déplacement est disposée sur un trajet arqué- et tandis que ladite bande décrit ledit trajet arqué, le signal est enregistré sur la bande avec une exploration choisie selon le standard choisi dudit signal vidéo. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparateront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels la figure 1 montre un schéma bloc d'un système d'enre gistrement selon un mode de realisation de l'invention les figures 2 et 3 montrent des signaux de déclenchement produits.' dans le mode de réalisation de la figure 1 pour un fonctionnement à 625 et. 525 lignes, respectivement les figures 4 et 5 montrent des formats de bande produits par le mode de réalisation la figure 1 pour un fonctionnement à 625 et 525 lignes respectivment la figure 6 montre une horloge principale prévue sur la figure 1 la figure 7 donne un schéma bloc d'un temporisateur de déclenchement utilisé sur la figure 1 la figure 8 montre des formes d'onde présentes sur la figure 7 ; et la figure 9 montre un dispositif de restitution selon l'invention. La figure 1 donne un schéma bloc d'un mode de réalisation d'un système d'enregistrement selon l'invention. Un standard numérique n ndial j CCIR nécessite un échantillonnage de 8 bits (256 niveaux du gris) du signal analogique de luminance à 13,5 MHz et un échantillonnage de 8 bits . de chacune des deux composantes analogiques de couleur. à 6,75 MHz. Comme la luminance est échantillonnée deux fois plus souvent que chaque composante de couleur, les signaux combinés peuvent être traités sous torve d'un signal à 16 bits échantillonés à 13,5 MHz.Si des signaux vidéo numériques sèlon le standard mondial CCIR sont disponibles en forme en parallèle, ils sont reçus à la borne d'entrée à 16 bits- 10 à la gauche de la figure 1 et sont; appliqués au contact d'entrée à 16 bits 12 du commutateur 14à 16 bits. Si seul un signal analogique composite comme NTSC, PAL ou SECAM est dispoible, il est reçu à la borne d'entrée 16,appliqué à un convertisseur analogique-numérique 18 où le signal analogique est mis très probablement sous forme numérique à 9. bits (le bit supplémentaire est pour le traitement de la plage dynamique accrue du signal composite) à une fréquence d'échantillonnage de 13,5 MHz produite par l'horloge principale 20 puis il est appliqué au décodeur de composante 22 qui, selon ledit standard, applique les composantes Y, R-Y et B-Y à l'entrée à 16 bits 24 du commutateur 14. Le commutateur 14 applique soit le signal nv.6rique à l'entrée 10 ou le. signal sous forme numérique du décodeur 22, selon celui qui est disponible9 à l'entrée du tampon à 16 bits 26. Les signaux sont introduits en utilisant une fréquence d'horloge f d13,5 MHzo Coirire, l'intervalle d'effacement horizontal ne sera pas enregistré afin d'économiser l'espace sur la bande et d'obtenir une densité supérieure d'enregistrement (un mot de code unique d'une durée plus courte comme on le décrira ci-après étant enregistré à la place de l'intervalle), la fréquence de lecture fR du tampon est de 120MHz comme on l'expliquera ci-après. En particulier, ledit standard-mondialspécifie 720 échantillons par la partie active de la ligne pour les deux systèmes à 525 et 625 lignes par image . A titre d'exemple,de plus, on suppose qu'il suffit de 48 échantillons pour ledit mot de code pour la synchronisation horizontale, le contrôle de l'erreur, la vérification de parité et autres signaux de contrôle d'enregistreur comme on les0'2haite, alors une ligne horizontale enregistrée aura 768 échantillons pour les deux systèmes à 525 et 625 lignes. La fréquence de lecture fR est égale à 768 x ob fh est la fréquence horiZontale qui est Re 15,625 k'Hz pour des sytèmes à 625 lignes et de 15,734 266 kHz pour des systèmes à 525 lignes. Ainsi,on a î = 12 MHz et environ 12,084 MHz pour les systèmes à 625 et 525 lignes respectivement, c 'est-à-dire que ces valeurs sont virtuellement identiques. Les échantillons lus du tampon 26 sont appliqués au' - ditributeur d'échantillon 28 qui applique des échantillons alternés aux deux canaw différents. Ainsi, le distributeur 28 comprend un commutateur électronique î6PDT. Deux can.awt sont utilisés car, selon les principes de ladite demande, deux têtes enregistrent simultanément pour obtenir une fréquence plus élevée des données que ce qui peut être obtenu. en n'utilisant qu'une seule tee enregistrant en une fois. De même, si un canal doit faire défaut, on peut obtenir au moins un signal à une demi-résolution, par l'autre canal. Le distributeur 28 reçoit un signal à 6,0 MHz (fR/2) de l'horloge 20 en tant que signal de commutation de canal. Les circuits électroniques 30 et 32 des canaux ajoutent un mot codé numérique unique et par conséquent facile à détecter pour remplacer le signal de synchronisation horizontale qui a été perdu à la lecture du tampon 26 ainsi que des codes de correction d'erreurs et des bits' de vérification de parité, comme on le sait. Les signaux à la sortie des unités électroniques 30 et 32 sont appliqués auh distributeur 33 qui comprend trois commutateurs à 16 bits 34A, 34B et 34C. Les commutateurs 34 appliquent alternativement les signaux de chaque canal 1 ou 2 à des portes 36, 38 et 40 à 16 bits selon les signaux de commande du temporisateur de déclenchement 42.La temporisation de chaque canal particulier (1, 2) appliquée à chacune des portes 36, 38 et 40 est indiquée sur les: figures 2 et 3 pour les systèmes à 625 et 525 lignes respectivement, ainsi que les signaux de déclenchement appliqués aux portes 36, 38 et 40. On notera que pour un système à 625ligae'Sjpendaflt au moins les 120 premiers degrés de révolution, la porte 36 produit le signal du 'canal 1. Comme pendant cet intervalle seule la porte 40 est également passante (laisse passer le signal), elle doit produire le signal du canal 2. Pour l'intervalle de 120 à 240 la porte 36 produit toujours le signal du canal 1 tandis que la porte 38 produit le signal du canal 2.Les commutateurs 34 A et 34B fonctionnent aux points de 360 et 720 , tandis que le commutateur 34C fonctionne."'aux points de 1200 et 4800. Les mêmes considérations s'appliquent aux intervalles restants et au système à 525 lignes de la figure 3. Les-formes d'onde de commv3tation pour les commutateurs 34 seront décrites ci-après en se référant à la figure 8. -Les signaux à la sortie du distributeur 33 sont appliqués aux portes 36, 38 et 40 respectivement qui sont contrôlées par le temporisateur 42 Le temporisatew 42 reçoit l'un des deux signaux de synchronisation au double de la fréquence verticale de l'horloge 20, selon la détermination du commutateur 44 selon qusil faut enregistrer des signaux sur 525 ou 625 lignes. Ce signal à deux 2:Ev est également appliqué à un circuit d'asservissement du moteur du volant conventionnel 46 de façon qu'un tour du volant 48 corresponde à la durée, dans le temps, de la moitié d'une image selon le standard choisi . On peut noter sur la figure 2 que pour un fonctionnement sur 625 lignes, chacune des portes 36, 38 et 40 est ouverte pour laisser passer les signaux pour une rotation du volant de 2400 ( angle d'exploration) tandis que l'on peut voir sur la figure 3 que pour le fonctonnement à 525 lignes, elles sont ouvertes pour un angle d'exploration qui n'est que de 2000.Ainsi, le diamètre souhaitable plus petit du volant pour un système à 525 lignes en comparaison à un système à 625 lignes est émulé en réduisant l'angle de balayage et du fait de la plus haute fréquence verticale des systèmes à 525 lignes, en augmentant la vitesse de rotation. Les signaux à la sortie des portes 36, 38 et 40 sont respectivement appliqués à des multiplexeurs de 16 : 1,200, 202 et 204 dont les sorties (chacune a environ 96 MHz) sont respectivenent appliquées aux têtes d'enregistrement A, B et C qui sont montées sur le volant 48 pour une rotation avec lui. Le volant 48 est conventionnellement disposé dans le tambour 56, autour duquel est enroulée, sur un-angle de 2400, une bande magnétique d'enregistrement 58, au moyen de rouleaux 60 et 62. La bande 58 est déplacéepar un moteur asservi et un cabestan (non représ-enté) en provenance d'un rouleau d'alimentation (non représenté) autour du rouleau 62 (qui est le point de 0 de référence) puis autour du tambour 56.La bande 58 s'éloigne du tambour 56 à la position du rouleau 60 vers un rouleau d'enroulement (non représenté). Ainsi, une exploration hélicoïdale. de la bande 58 par les têtes A, B et C est accomplie. En particulier, pour des systèmes à 625 lignes, chaque tête enregistre sur la totalité des 2400 de l'enroulement, du rouleau 62 au rouleau 60 tandis que pour des systèmes à 525 lignes, l'enregistrement a lieu sur 2000 d'enroulement, du rouleau 62 à la position désignée par la flèche 64. Les figures 4a et 4b montrent le format de bande et la temporisation de validation des têtes respectivement pour le système à 625 lignes en ajoutant les numéros des segments de la bande tandis que les figures 5a et 5b montrent la même information pour le système à 525 lignes. Il faut noter que pour les deux systèmes, il y a six segments d'enregistrement (cinq complet et 2 moiti) par durée d'une image de télévision qui correspond à deux tours du tambour . Ces segments sont numérotés sur les dessins avec une indication de laquelle des trois têtes A, B ou C enregistre chaque segment. Comme il y a un nombre entier de segments par image, tout point de la trame d'origine est toujours enregistré à la même distance de la bande 58. Ainsi, pendant la restitution un tel point apparaît sur la trame au même point qu'il est apparu dans la trame du signal enregistré qu'elle' que soit la vitesse de restitution. Par conséquent, une image en va-et-vient est possible sans stocker. l'image pour remettre àu point dans le temps. Par ailleurs, pour les systèmes à 625 lignes primage , comme il y a 2400 pour 1/3 image et que chacune des têtes est en fonctionnement sur 2400, il y a 312,5 (lignes par image) divisées par 3 (images par rotation du volant ou segment ), ce qui fait 104 1/6 lignes par segment.Pour le système à 525 lignes par trame, comme il y a 2000 pour 1/3 image et que chacune des têtes est en fonctionnement sur 2000, il y a 262,5 (lignes par image).di.viséespar3 (ilreges par segment) ce qui est égal à 87,5 lignes par segment. Le rapport des densités d'enregistrement sur la piste entre les systèmes à 625 et 525 est 104,167 200 87,5 x 240 = 0,99207 c'est-à-dire est virtuellement identique. Le format pour le système à 525 lignesàdes espaces d'enregistrement 3ûg à la différence de 400 des angles d'exploration entre lui et le système à 625 lignes,lesquei espaces sont indiqués par des X sur la figure 5, et ils sont produits par des tampons dans les circuits électro- niques 30 et 32. Les pistes audio 66 et les pistes 68 des signaux de commande ou de contrôle ces derniers pour con trôler l'asservissement de l'entraînement de la'bande (non représenté té) sont présentes aux deux formats. La figure 6 montre un circuit pour produire divers signaux dans l'horloge 20 de la figure 1. Un oscillateur stable 70 à 13,5 MHz applique son signal de sortie au diviseur de fréquence 72 lequel diviseur programmable 72 divise par 864 ou 858 selon ce qui estchoisi par le commutateur 74 selon qu'un signal à 625 ou 525 ligneseSt respectivement enregistré. Le commutateur 74 sera normalement solidaire du commutateur 44 de la figure 1. Le signal à la sortie du diviseur 72 comprend la fréquence horizontale pour le signal particulier et il est appliqué à une entrée du comparateur de fréquence 76. Le VCO ( oscillateur réglé en tension) 78 produit un signal en une fré- quence fR de 12,0 MHz ou 12,084 MHz qui est divisée par 2 par le diviseur de fréquence 71 pour produire le signal de commutation du distributeur 28.Le diviseur 80 divise la fréquence de ltoscillateur 78 par un facteur de 768. Ainsi, le signal à la sortie du diviseur 80, ayant la fréquence fH si fR est correcte est appliqué à l'autre entrée du comparateur 76. Le signal d'erreur "e" à la sortie du comparateur76 est amplifié par un facteur G dans l'amplificateur 82 èt le signal amplifié est alors appliqué pour contrôler la fréquence du VC0 78 pour garantir que sa fréquence de sortie sera exactement Le signal à la sortie du diviseur 72 est également appliqué au diviseur par 625 73 et au diviseur par 525 75 et de là à des boucles verrouillées en phase77 et 79respecti- vement pour appliquer au commutateur 44 les signaux respectifs de synchronisation verticale à 2fv en PAL et NTSC. La figure 7 donne un schéma bloc du temporisateur de déclenchement 42 de la Ngure1 pour un système d'enregistrement à 625 lignes, tandis que la figure 8 montre les schémas des temps qui y sont présents. Le signal d'entrée à 2fV à la sortie du commutateur 44 est montré sur la figure 8 (a) avec la rotation du volant en degrés indiquée au bas de la figure 8.Le signal à 2fV est appliqué aux entrées d'établissement (S) et de rétablissement (R) d'une bascule ou flit-f.lop 700, et à l'entrée d'une ligne à retard 7o2.. La bascule 700 produit à ses sorties Q et 5 des signaux A et B respectivement, qui sont montes sur les figures 8 (b) et 8 (c) respectivement, et ils sont appliqués respectivement aux commutateurs 34A et 34B. Le signal A est également appliqué à des portes ET 704 et 706 tandis que le signal B est également appliqué à des portes ET 712 et 714.Comme la ligne à retard 702 doit retarder du temps équivalent à 1200 de rotation du volant et qu'une image (7200) dure environ 20ms (pour des systèmes à 625 lignes la ligne à retard 702 a un retard d'environ 3,33 ms. Le signal retardé à 2fv, 2fVD1 > à la sortie de la ligne à retard 702 est montré sur la figure 8 (d) et il est appliqué aux entrées S et R de la bascule 708 et à la ligne retard 710, qui a également un retard d'environ 3,33 ms. Le signal à la sortie Q de la bascule 708 est le signal C qui est montré sur la figure 8 (e) et il est appliqué au commutateur 34C et aux portes ET 704 et 716 Le signal Q à la sortie de la bascule 708 est appelé signal D, et il est montré sur la figure 8 (f) Le signal D est appliqué aux portes ET 712 et 718.Le signal à la -sortie de la ligne à retard 710 est appelé signal ZfVD2, qui est montré sur la figure 8 (g) et il est appliqué à la bascule 720. Le signal Q à la sortie de la bascule 720 est appelé signal E et il est montré sur la figure 8 (h). Le signal E est appliqué aux portes 716 et 714. Le signal Q à la sortie de la bascule 720 est appelé signal F et il est montré sur la figure 8 (i). Le signal F est appliqué aux portes 718 et 706. Les signaux à la sortie des portes 704 (A-C) et 712 (B-D) sont appliqués 'à la porte OU 722. Le signal ala sortie de la porte 722 est montré sur la figure 8 (j) où est également indiquée une notation selon que les signaux à l'entrée de la porte 722 produisent l epartie particulière de la forme d'onde. Le signal à la sortie de la porte 722 est appliqué à la porte 38, et ainsi la figure 8 (j) correspond à la figure 2 (b). Les signaux à la sortie des portes 716 (C-E) et 718 (D-F) sont appliqués à la porte OU 724. Le signal à la sortie de la porte 724 est montré sur la figure 8 (k) qui correspond à la figure 2 (c) et il est appliqué à la porte 40. Les signaux à la sortie des portes 714 (B*E) et 706 (A*F) sont appliqués " la porte OU 726. Le signal à la sortie de la porte 726 est montré sur la figure 8 (1), qui correspond à la figure 2 (a) et il est appliqué à la porte 36. Sur la figure 2, ainsi que sur la figure 3, P signifie passant et NP non passant. En NTSC, un circuit semblable à celui montré sur la figure 7 peut-être utilisé à l'exception que des retards différents doivent être utilisés et que des bascules et des retards supplémentaires sont requis pour appliquer, aux portes ET, des formes d'onde ayant des flancs à 80,200,.. comme cela est marqué sur la figure 3. La figure 9 donne un schéma bloc d'un appareil pour reproduire une bande ayant le format montré sur les figures 4 ou 5. Comme dans l'enregistreur de la figure 1, la bande 58 est enroulée autour du tambour 56 par les rouleaux 60 et 62. Le volant 48 a des têtes A, B, et C qui sont disposées sur son pourtour et il est entraîné par un moteur (non représenté) g013S le contrôle de l'asservissement 46. L'asservissement 46 reçoit un signal à 2fV de l'horloge principale 20 choisi par le commutateur 44 selon qu'un signal à 625 ou 525 lignes est reproduit sur la bande 58. Les signaux reproduits par les têtes A, B, et C so rt appliqués à des amplificateurs îOOA, 100B, et 100C respectivement et les signaux ainsi amplifiés sont appliqués à des détecteurs de données 102A, 102B, et 102C, respectivement. Les détecteurs 102 peuvent être des simples circuits à seuil si l'on a utilisé un enregistrement avec non retour à zéro ou si l'on a utilisé un enregistrement avec non retour à zéro imbrique ils sont de préférence tels qu'indiqués dans la demande de brevet US nO 390,871 déposéele 22 Juin 1982 au nom de C.R. THOMPSON, et cédée à la présente demanderesse. Les sorties des déctecteurs de données 102 sont appliquées à des démultiplexeursdeî:16, 210A, 210B, et 210C. Les sorties des démultiplexeurs 210 sont appliquées au distributeur d'échantillons 133comprenant 16 commutateurs PDT, 134A, 134B, et 134C. Là temporisation des commutateurs 134 est contrôlée par le temporisateur 142 qui comprend la partie de la figure 7 nécessaire pour contrôler les commutateurs 134A, 134B, 134C, c'est-à-dire les bascules 700 et 708 et la ligne à retard 702. Les commutateurs 134 distribuent les trois canaux de signaux en deux canaux ayant des échantillons se présentant alternativement et comprenntles unités électroniques 130 et 132. Dans ce cas, la synchronisation horizontale est obtenue par décodage du mot de. code unique, et les erreurs sont détectées et corrigées. Les sorties des unités 130 et 132 sont appliquées au distributeur d'échantillons 128 qui combine les échantillons se présentant de façon alternée en un seul mot de 16 bits de large et le signal est appliqué au tampon 126 qui reçoit les signaux aux fréquences fR et fw et restaure une bonne temporisation pour chaque ligne horizontale. Le commutateur 114 à 16 bits de large (16 PDT) et, si l'on souhaite des signaux numériques de sortie, il est à la-position montrée sur la figure 9 où il applique des signaux vidéo numériques à la borne de sortie 110. Cependant, si l'on souhaite des signaux analoglques de sortie, le commutateur 114 est à la position opposée à celle de la figure 9, où il applique les signaux numériques Y, R-Y et B-Y à des convertisseurs numériques-ana- logiques 190, 192, et 194 respectivement. Les signaux analogiques à la sortie des convertisseurs 190, 192 , 194 sont appliqués au codeur composite 196, et le signal analogique composite résultant est disponible à la borne de sortie 116. REVENDICATIONS- 1. Appareil pour l'enregistrement d'un signal vidéo sur une bande en déplacement (58) décrivant un trajet arqué, caractérisé en ce que pour l'enregistrement de signaux vidéo ayant des standards différents, il comprend un agencement (36, 38, 40, 42) pour choisir l'angle d'exploration (62 à 60 ou 62 à 64) sur lequel l'enregistrement est effectué, selon le standard du signal particulier qui est enregistré. 2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que les angles d'exploration pouvant être choisis sont d'environ 2400 pour un signal vidéo à 625 lignes par image et d'environ 2000 pour un signal à 525 lignes par image. 3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par une porte (36, 38 ou 40) ayant une entrée pour recevoir le signal vidéo et une sortie couplée à une tête d'enregistrement à commande asservie, un sélecteur (44) pour choisir la vitesse réglée de rotation de la tête selon le standard du signal vidéo qui es-t enre gistré et un temporisateur de déclenchement (42) couplé à ladite porte pour l'ouvrir pour laisser passer le signal vidéo pendant un temps déterminant l'angle choisi d'exploration. 4. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il y a trois portes (36, 38, 40) dont les entrées sont connectées pour recevoir le signal vidéo, chacune alternativement sur des canaux différents (30, 32) et dont les sorties sont respectivement couplées à trois têtes d'enregistrement co-rotatives et angulairement espacées (A, B, C), le temporisateur (42) servant à ouvrir des paires successives de porte.