CN1085872C - 异常速度重放时的自动跟踪装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

根据预定的跟踪控制值跟踪控制其磁头的视频磁带重放设备和方法，为了在异常速度重放时实现自动跟踪使屏幕不产生噪声，使用直流(DC)包络检测器，检测视频信号的直流(DC)包络；比较器，将检测的DC包络和预定阈值比较以输出比较结果脉冲信号；伺服部分，执行跟踪操作并产生磁头转换信号脉冲；控制器，检测比较装置输出的脉冲信号下降沿和磁头转换脉冲的电平转换时间点间的差值，并且控制预定的跟踪控制值使检测的时间差值于显示屏幕上不产生噪声的范围内。

Description

异常速度重放时的自动跟踪装置及其方法
本发明涉及录像机(VCR)的自动跟踪装置及其方法，特别涉及在特殊重放时使观看者享受无噪音的清晰的图像的自动跟踪装置及其方法。
在录相机中，跟踪控制使视频磁头准确地移动到磁迹的特定位置以获得最大的包络输出。已知一种自动跟踪方法用于当记录在磁带上的数据以正常速度重放时的跟踪自动控制。然而，这样的已有技术不适用以异常速度重放所记录的数据时的情况。
亦即，对于录相机，在低速或多速重放这样的异常速度重放时，形成的输出信号的包络波形和正常速度重放时包络波形是不同的。这样，在正常速度重放时在磁头切换信号的一个周期时间内，跟踪位置设定为最大视频信号包络的采样值。虽然跟踪位置能设定为最大视频信号包络的采样值，但是在低速或多速重放中(下文称之为异常速度重放)产生噪声，因此，不能容易地获得最佳图象。
英国专利文件No.2251.717A公布了一种用于异常速度重放的自动处理跟踪控制的另外的已有技术。英国专利文件中公布的跟踪控制电路用半个磁头转换脉冲，采样脉冲的预定数目，对采样数据积分并得到一个大于包络电平的脉冲，因此，当这个脉冲的下降沿的宽度和采样脉冲的宽度大于一预定的参考宽度时，执行跟踪控制，然而，这种已有技术也不能进行最佳的跟踪控制。
美国专利US5218489A中公开了通过利用磁头切换脉冲和再生磁头产生的复合视频信号自动控制跟踪的自动跟踪装置，然而，这种已有技术也不能进行最佳的跟踪控制。
因此为解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种自动控制跟踪的自动跟踪装置及其方法，使屏幕图象不产生噪声。
本发明的另一目的是提供一种控制跟踪位置的自动跟踪装置及其方法，使输出信号的包络最大。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供一种用于根据预定的跟踪控制值对其磁头被跟踪控制的录像设备的自动跟踪方法，自动跟踪方法包含下面步骤：
检测经视频磁头读出视频磁带的视频信号的直流(DC)包络信号；
将检测到的DC包络信号和一预定的阈值进行比较；
检测当DC包络信号值变为小于阈值时的时间点和转换视频磁头的时间点之间的时间差；和
控制预定的跟踪控制值，使检测的时间差在屏幕上显示不产生噪声的范围之内。
本发明的另一目的是根据预定的跟踪控制值提供磁头被跟踪控制的视频磁带重放设备来实现，视频磁带重放设备包括：
直流(DC)包络检测器，用于检测经视频磁头自视频磁带读出的视频信号的直流(DC)包络信号；比较器，用于将检测到的DC包络信号和一预定的阈值进行比较并输出表示比较结果的脉冲信号；伺服部分，根据跟踪控制值来完成跟踪操作并且产生磁头切换信号脉冲；和控制器，用于检测从比较装置输出的脉冲信号的下降沿和磁头转换脉冲的电平转换时间点之间的时间差，并且控制预定的跟踪控制值，使检测到的时间差在显示屏幕上不产生噪声的范围之内。
参考附图描述本发明的优选的实施例：
图1是在特殊的重放操作中具有本发明上述特点的一个自动跟踪装置。
图2A到2D是图1装置的相应部分的波形图。
图3是图1装置中的控制器所执行操作的主流程图。
图4是图3主流程图中的子程序1的流程图。
图5是图3主流程图中的子程序2的流程图。
图6是图3主流程图中的子程序3的流程图。
下面参考相应附图，将对本发明的上述优选实施例进行详细描述。
图1所示为在特殊重放时依照本发明的一个自动跟踪装置。自动跟踪装置包含DC包络检测器10，用于检测走带机构50重放的视频信号的DC包络值，DC包络值分别加到控制器30和比较器20的同相输入端。比较器20将DC包络值和预定的阈值进行比较并且将结果输出到控制器30。控制器30接收DC包络值，比较器20的输出值和从伺服部分40输出的磁头转换信号，并且控制伺服部分40来实现最佳跟踪。伺服部分40控制具有磁鼓电机(未示出)和主导轴电机(未示出)的走带机构50，从而执行自动跟踪控制。
图2A至2D是图1装置的相应部分的波形图，参考图1至2D，下面将进一步详细描述在异常速度重放时，自动跟踪装置的工作过程。
控制器30控制伺服部分40以执行低速或多速重放。伺服部分40包括控制视频磁头均匀转动的磁鼓伺服和传送视频磁带及保持磁带速度均匀的主导轴伺服。磁鼓伺服控制磁鼓电机的速度和相位。速度控制使磁鼓电机转速保持为1800rpm，相应控制确定相对于垂直同步信号(V-SYNC)的机械位置。
走带机构50所包含的主导轴电机和磁鼓电机根据伺服部分40的控制信号工作。因此，记录在磁带上的视频信号经视频磁头读出。图2A的波形图表示读出的视频信号，如果图2A的视频信号输入DC包络检测器10，DC包络检测器10检测视频信号的DC包络，并且将检测到的DC包络信号放大到可以被控制器30识别的大小。图2B的波形表示DC包络信号，图2B的DC包络信号输入控制器30和比较器20。比较器20由一个运算放大器OP-AMP组成。比较器20的同相输入端接收图2B的DC包络信号，而反相输入端接收阈值Vref。这里，阈值Vref是与噪声判断有关的一个参考值。比较器20将图2B中的点画线表示的阈值Vref和实线表示的DC包络信号进行比较，并产生如图2C所示的矩形波并且输出同样的波形到控制器30。另外，控制器30接收来自伺服部分40的磁头转换信号HSW，图2D的波形表示磁头转换信号HSW。控制器30对一个磁头转换脉冲产生周期具有预定次数的DC包络信号采样并且累积采样的DC包络值。因此，控制器30获得图2C的矩形波的下降沿和图2D的磁头转换信号HSW之间的时间差(图2D中表示的t1)。这里，时间差t1依赖于跟踪并且表示跟踪的当前状态。控制器30使用时间差t1和采样包络信号的累积值SUM-VE并计算跟踪位置。下面参考图3至6将进一步描述控制器30中计算跟踪位置的工作过程。
图3是说明在异常速度重放时图1中的控制器30中的自动跟踪控制方法的主流程图。如图3所示，控制器30执行步骤100中的子程序1来检查计算的时间差t1是否处于使屏幕上不产生噪声的范围之内，也就是，在图2D中的tLimit1和tLimit2之间。这里，不产生噪声的tlimit1和tlimit2之间的范围是指在一场的256个行扫描中在屏幕上不扫描的第一个16行扫描和后面的扫描行部分。因此，如果时间差t1处于tLimit1和tLimit2之间，可以获得无噪声的清晰的图象。
图4表示步骤100中的子程序1，如图4所示，在步骤101中控制器30判断时间差t1是否不小于“0”，(即，t1≥0)。如果时间差t1不小于“0”，在步骤102中控制器30判断时间差t1是否不大于不产生噪声的tLimit1和tLimit2之间范围的上限“tLimit1”，即t1≤tLimit1。如果时间差t1小于“0”，在步骤103中控制器30判断时间差t1的负值是否大于tLimit1和tLimit2之间范围的下限“tLimit2”即t1≥tLimit2。当步骤102或103中的判断条件满足时，返回值为“1”或“0”，然后操作进到图3的步骤110。
再参考图3，完成了程序1的控制器30判断返回值是否为“1”。即，在步骤110中控制器30判断时间差t1是否处于不产生噪声的tLimit1和tLimit2之间的范围。当返回值不是“1”时，即时间差超过上述范围之外，控制器30执行步骤120中的子程序2，而当返回值为“1”时，控制器30执行步骤140中的子程序3。
图5是图3主流程图中的子程序2的流程图，也就是说，图5是说明跟踪位置设置在屏幕上不产生噪声的范围之内的控制器30的工作流程图。如图5所示，在步骤121中将现在跟踪状态的时间差t1作为在前的时间差tPRE存储。控制器30将步骤n增加一步，即步骤122中将n设为n+1。这里，步骤n表示在低速或多速重放这样的异常速度重放时的预定跟踪控制值。因此，在步骤123中控制器30将现在时间差的绝对值|t1|与在前的时间差的绝对值|tPRE|进行比较。如果现在时间差的绝对值小于在前的时间差的绝对值，即如果|t1|≤|tPRE|，控制器30在步骤124中执行图4所示的子程序1。在步骤124中完成子程序1之后，控制器30在步骤125中再判断返回值是否为“1”。如果返回值为“1”，控制器30判断可变的跟踪位置是处于在不产生噪声的范围之内，并且进到图3所示的子程序3；如果返回值不是“1”，控制器30在步骤126中将现在跟踪位置值TRK(n)和可变的最大位置值TRk-MAX进行比较。如果现在的跟踪位置值不大于可变的最大位置值，即如果TRk(n)≤TRk-MAX，控制器30返回步骤121，并且分别执行步骤121至126。然而如果现在的跟踪位置到达可变的最大位置，控制器30判断不存在适当的位置，从而进到图3中的子程序3。
在步骤123中，如果现在时间差的绝对值大于在前的时间差的绝对值，即，如果|t1|＞|tPRE|，控制30将步骤n减少两步，即在步骤127中，使n设为n-2。因此，控制器30在步骤128中将现在时间差t1的绝对值和在前的时间差的绝对值进行比较。如果现在的时间差绝对值大于在前的时间差的绝对值，操作进到图3的子程序3。然而，如果现在的时间差的绝对值小于在前的时间差的绝对值，控制器30在步骤129中执行图4所示的子程序1。在步骤129中完成了程序1之后，控制器30在步骤130中再判断返回值是否为“1”，如果返回值为“1”，控制器30判断可变的跟踪位置是位于不产生噪声的范围之内，并且进到图3所示的步骤140。如果返回值不是“1”，控制器30在步骤131中将现在跟踪位置值TRK(n)和可变的最小位置值TRK-MIN进行比较。如果，现在的跟踪位置不小于可变的最小位置值，即如果TRK(n)≥TRK-MIN，控制器30在步骤132中将当前步骤n减少一步。因此，控制器30在步骤133中将现在跟踪的时间差t1存储为在前跟踪的时间差tPRE，返回步骤128，并且分别执行步骤128至133。然而如果现在跟踪位置值TRK(n)小于可变的最小位置值TRK-MIN，控制器30判断不存在适当位置。从而进到图3的步骤140。
最后，控制器30执行图3中的步骤140中的子程序3。子程序3计算视频信号的包络值最大的最佳跟踪位置。图6是图3主流程图中的子程序3的流程图，参考图6，下面将描述控制器30计算最佳跟踪位置的工作过程。
在步骤141中控制器30对一个磁头转换脉冲产生周期以预定次数采样检测的DC包络信号并且累积采样的DC包络值，将累积的现在值SUM-VE作为在前的累积值SUM-VE-PRE存储。控制器30将现在步骤n增加一步，即在步骤142中，将n设为n+1，然后在步骤143中控制器30将对应于新的步骤n+1的现在累积值和对应于新的步骤n的现在累积值进行比较。
如果现在累积大于在前的累积值，即如果SUM-VE-PRE＜SUM-VE。控制器30在步骤144中执行图4所示的子程序1。在步骤144中完成子程序1之后，控制器30在步骤145中再次判断返回值是否为“1”，如果返回值不是“1”，控制器30判断现在跟踪位置是位于不产生噪声的范围之内，并且返回图3，如果返回值是“1”，控制器30在步骤146中将现在跟踪位置TRK(n)和可变的最大位置值TRK-MAX进行比较。如果现在的跟踪位置不大于可变的最大位置值，即如果TRK(n)≤TRK-MAX，控制器30返回步骤141。然而，如果现在跟踪位置值大于可变的最大位置值，即如果TRK(n)＞TRK-MAX，控制器30判断跟踪位置设置在可获得最大包络的适当位置，并且停止操作。
在步骤143中，如果现在累积值小于在前的累积值，即如果SUM-VE-PRE＞SUM-VE，控制器30将步骤n减少两步，即在步骤147中，将n设为n-2，然后，在步骤148中控制器30将对应于步骤n-2的现在累积值和对应于步骤n的现在累积值SUM-VE-PRE进行比较。如果现在累积值小于在前的累积值，即如果SUM-VE-PRE＞SUM-VE，控制器30判断现在的跟踪位置处在能获得最大包络位置并且停止操作。
然而，如果现在累积值大于或等于在前的累积值，即如果SUM-VE-PRE≤SUM-VE，在步骤149号控制器30执行图4所示的子程序1。在步骤149中完成子程序1后，在步骤150中控制器30再判断返回值是否为“1”，如果返回值不是“1”，控制器30判断跟踪位置是位于不产生噪声的范围之内并且停止操作。如果返回值是“1”，在步骤151中控制器30将现在跟踪位置TRK(n)和可变的最小位置TRK-MIN进行比较。如果现在跟踪位置不小于可变的最小位置，即如果TRK(n)≥TRK-MIN，控制器30将现在步骤n减少一步，即在步骤152中，将n设为n-1，然后，在步骤153中控制器30将现在跟踪步骤中的累积值存储为在前跟踪步骤中的累积值，然后，操作返回步骤148。然而，如果现在跟踪位置到达可变的最小位置，控制器30判断跟踪位置设置在可获得最大包络的适当位置，然后返回。
即使在低速或多速重放中，通过执行适用自动跟踪方法的子程序1至3，可以获得最佳跟踪位置。
如上所述，本发明涉及特殊重放中的自动跟踪方法和装置。在特殊重放中，磁头跟踪位置移动并且设置到在屏幕上不产生噪声的可获得最大包络的部分。因此，即使在特殊重放中，可获得无噪声的清晰图象。
这里特别描述了本发明的特定实施例。在不离开本发明的精神和范围情况下，可以对本发明作出许多修改是显而易见的。

Claims (6)

1.一种用于根据预定跟踪控制值被磁头跟踪控制的视频磁带重放设备的自动跟踪方法，所述的自动跟踪方法包括下面步骤：检测经视频磁头从磁带读出的视频信号的直流(DC)包络信号；其特征在于，将所述的检测DC包络信号和一预定的阈值进行比较
检测所述的DC包络信号的值变成低于阈值时的时间点和转换所述的视频磁头的时间点之间的时间差值；和
控制所述的预定的跟踪控制值使所述的检测时间差值处于在显示屏幕上不产生噪声的范围之内。
2.根据权利要求1的自动跟踪方法，其中所述的控制跟踪控制值的步骤包含下面步骤：
判断所述的检测时间差值是否处于在所述的屏幕上不产生噪声的范围之内；
如果所述的检测时间差值超出所述的范围之外，反复改变跟踪控制值并且将对应于相应变化获得的现在跟踪控制值的时间差值的绝对值与对应于先前相应变化的在前跟踪控制值的时间差值的绝对值进行比较。然后首先确定跟踪控制值使所述的时间差值处于所述范围之内；和
如果所述的检测的时间差值处于所述范围之内，反复改变跟踪控制值并且将对应于相应变化获得的现在跟踪控制值的DC包络信号值的累积值和对应于先于相应变化的在前跟踪控制值的DC包络信号的累积值的大小进行比较，然后其次确定最佳跟踪控制值。
3.根据权利要求2的自动跟踪方法，其中所述的预定跟踪控制值是用于异常速度重放时的值。
4.根据权利要求2的自动跟踪方法，其中所述的首先确定步骤反复进行所述的变化和所述的比较，直到对应于相应变化获得的现在跟踪控制值的时间差值的绝对值大于或者等于对应于先于相应变化的在前跟踪控制值的时间差值的绝对值为止。
5.根据权利要求2所述的自动跟踪方法，其中所述的其次确定步骤反复进行所述的变化和所述的比较，直到对应于相应变化获得的现在跟踪控制值的在一个磁头转换周期内的DC包络信号大小的累积值小于对应于先于相应变化的在前跟踪控制值的在一个磁头转换周期内的DC包络信号大小的累积为止。
6.一种视频磁带重放设备，其中根据预定的跟踪控制值跟踪控制磁头，所述的视频磁带重放设备包括：直流(DC)包络检测装置，用于检测经视频磁头从视频磁带读出的视频信号的直流(DC)包络信号；其特征在于，比较装置，用于将检测的DC包络信号和预定的阈值进行比较，并且输出表示比较结果的脉冲信号；
伺服装置，用于根据跟踪控制值执行跟踪操作，并且产生磁头转换信号脉冲；和
控制装置，用于接收经检测的DC包络值、来自比较装置的脉冲信号和磁头转换信号，并检测所述的比较装置输出的脉冲信号的下降沿和所述的磁头转换脉冲电平转换时间点之间的时间差值，并且控制所述的预定跟踪控制值使所述的检测时间差值在显示屏幕上不产生噪声的范围之内，在一个磁头转换脉冲产生周期对经检测的DC包络信号进行预定次数的采样，并且如果所述检测时间差在所述范围之内则累加采样的直流包络值，并控制所述预定的轨迹控制值，从而使累加值最大化。
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