CN1114774A - 慢速录放式盒式录像机 - Google Patents

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Abstract

一种慢速录放式盒式录像机，与常规的VHSVCR相兼容。因此，可以形成更大的市场和降低产品开发的时间，这是由于可以采用在常规的VHSVCR中的相同配件和所形成的生产线。

Description

慢速录放式盒式录像机
本发明涉及一种慢速录放(time—lapse)式盒式录像机，更具体地说，涉及一种通过采用双方位角的四元磁头能够做到与VHS相兼容的录制、重放和特技放映功能的慢速录放式盒式录像机。
一台慢速录放式盒式录像机(VCR)一般可以进行最大24小时的录制，并且经常为了安全目的与监视摄像机结合使用。图1表示一台常规的慢速录放式VCR的伺服系统。
参阅图1，软件伺服部分1利用一软件产生：一磁头开关信号、录制中止(静噪信号、水平频率(FH)校正信号、鼓和主动轮马达控制电压以及录制控制脉冲。一视频信号处理器2处理所录制或重放的视频信号，鼓和视频磁头3通过按照适当速度旋转具有相同方位角的四元磁头录制式重放视频信号。主动轮马达4使磁带按照预定速度行进。控制磁头5录制式重放其周期适合于该慢速录放系统的一个信号。
根据图1所示的伺服系统的结构按照如下方式进行12/24小时慢速录放式录制：
(a)使主动轮马达4分别按照1/7速度和1/13速度旋转，进行12小时和24小时录制。这里，基准速度是标准放映(sp)速度。
(b)将录制中止(静噪)信号提供到视频信号处理器2，以防止由于鼓3以1800转/分旋转所引起的重叠录制现象(VHS格式)。
(c)接着提供到视频信号处理器2的录制中止(静噪)信号改变它的逻辑电平，并且根据场采样法，录制下一个场图像信号。
(d)在12/24小时重放方式或多功能方式(例如静像式搜索)下，采用相同的方位角进行录制或重放操作，使得由方位角失真所引起的噪声的发生可以防止。
然而，在上述常规慢速录放式VCR中存在很多缺点。首先，它不能与一般的VHS VCR相兼容。即由于采用具有相同的方位角的磁头所引起的方位角失真，使一般的磁带不能进行重放，以及同样由慢速录放式VCR录制的磁带不能使用一般的VCR进行重放。此外，即使没有方位角失真，使用39微米的磁头产生一19微米的防护带，其产生高电平的噪声。还有在以12小时/24小时方式录制后，按2小时重放时音频信号的载波频率升高达6—12倍，因此，音调升高，使得它的内容辨别困难。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种通过采用模拟伺服方法可以与VHS VCR相兼容的慢速录放式盒式录像机。
为了实现上述目的，本发明的慢速录放式盒式录像机包含：一视频磁头由双方位角四元磁头组成；一控制磁头，用于录制一控制脉冲；一主动轮马达，用于按预定速度传输磁带；一视频信号处理部分，用于处理由视频磁头录制或重放的视频信号；一伺服控制部分，用于产生一个录制中止信号；一适用于慢速录放操作的录制控制脉冲、一磁头开关脉冲、一旋转开关脉冲和一磁头放大器开关脉冲，用于向主动轮马达提供控制电压以及用于通过读取控制脉冲控制主动轮马达的相位；一水平频率校正器，用于以与录制中止信号同步的方式校正水平频率，使得防止水平频率的变化，该变化是由于在12小时/24小时录制过程中视频磁头的行进角度的偏移所引起的；一增益控制器，用于根据主动轮马达的转速控制主动轮马达的控制增益。
参照附图，通过详细介绍本发明的各优选实施例，将使本发明的上述目的和优点变得更加明显，其中：
图1是表示在常规的慢速录放式VCR中使用的伺服系统的方块图；
图2是表示在本发明的慢速录放式VCR中使用的伺服系统的方块图；
图3A—3J是用于说明图2中所示的慢速录放式VCR的场采样模式的示意图；
图4A—4C是表示按12小时录制的时间关系图的波形图；
图5是用于说明图1所示的常规慢速录放式VCR的视频磁头结构的示意图；
图6表示图5所示的视频磁头的开关逻辑；
图7A—7C是用于说明根据图1中的每个磁头的运动，在12小时重放方式下读出视频信号的示意图；
图8A—8C是用于说明根据图1的每个磁头的运动在静像重放方式下读出视频信号的示意图；
图9A—9C是用于说明根据图1中的每个磁头的运动，在搜索方式下读出视频信号的示意图；
图10是用于说明图2所示的慢速录放式VCR的视频磁头结构的示意图；
图11表示图10所示的视频磁头的开关逻辑；
图12A—12D是用于说明根据图2中的每个磁头的运动，在12小时重放方式下读出视频信号的示意图；
图13A—13D是用于说明根据图2中的每个磁头的运动，在静像重放方式下读出视频信号的步骤的示意图；
图14A—14D是用于说明根据图2中的每个磁头的运动，在搜索方式下读出视频信号的示意图；
图15是在图2所示的12/24小时录制方式下的FH校正器12的详细电路图；
图16是表示在图2所示的重放方式下，视频磁头的行进角度的示意图；以及
图17A是图2中的增益控制器14的详细电路图，图17B表示根据图17A中的增益控制器14的每—种方式下的开关状态ON/OFF。
图2中的伺服系统包含：模拟伺服部分10、视频信号处理器11、FH校正器12、鼓和视频磁头13、增益控制器14、主动轮马达15和控制磁头16。
根据上述结构，在运转过程中，模拟伺服部分10产生一个录制中止(静噪)信号和一个控制脉冲，用于进行适合于慢速录放操作方式的录制。此外，模拟伺服部分10产生一个磁头开关信号和一个旋转开关信号，它们通过恰当地选择双方位角的四元磁头中的各磁头读出最佳的视频信号。进而，模拟伺服部分10向主动轮马达15提供一个控制电压并且通过读取经过控制磁头16所录制的控制脉冲来控制主动轮马达15的相位。视频信号处理器11处理录制的或重放的视频信号。FH校正器12以与录制中止(静噪)信号同步的方式校正水平频率FH，以便防止偏移，这种偏移是由于在12/24小时录制过程中磁头行进角度的偏差所引起的不正确的水平频率而产生的。在采用双方位角四元磁头的鼓和视频磁头中，只有其中录制图形和方位角相同的视频磁头才能读出所录制的信号。增益控制器14根据主动轮马达15的转速控制主动轮马达15的增益。经过适当的增益控制，主动轮马达15的旋转从12/24小时方式的较低转速度变为搜索方式速度。控制磁头16录制或重放一其周期适合于慢速录放式VCR的控制脉冲。
图3A—3J是用于说明图2中所示的慢速录放式VCR的场采样方式的示意图。其中图3A表示视频磁头的行进，图3B—3H表示按照视频磁头的行进实际的磁头的开关状态，图3I表示被压缩的磁头开关脉冲，图3J表示被压缩的录制中止(静噪)信号。这里，在T—120型磁带的情况下，磁迹间距按2小时录制为57微米，按12小时录制为8.14微米。
例如，在T—120磁带的基底上按12小时(或24小时)录制，首先对于SP方式，主动轮马达15按照1/7(或1/13)的速度旋转，使得磁带能行进12小时(或24小时)。因此，磁带按照非常低的速度行进，而鼓按照1800转/分旋转，该速度与VHS格式的速度相同，使得在邻近的磁迹之间形成很大程度的重叠。为了解决这个问题，采用场采样法。根据场采样法，一直到磁带移动到某一部分才停止录制，在该部分处使录制不产生重叠，以及当相应的磁头行进没有产生重叠时，视频信号才按照预定的时间被录制。然而，即使是实施场采样，也按照奇数次进行采样，例如1/7和1/13，以便因此通过交替地使用磁头CH1和CH2，维持构成一帧的原则，进行录制/重放的操作。
图4A—4C是表示12小时方式下的录制时间关系图的波形示意图。图4A表示一磁头开关脉冲，图4B表示一录制中止(静噪)信号，图4C表示一录制控制脉冲。
图5是用于说明图1中所示的常规的慢速录放式VCR的视频磁头结构的示意图，该磁头结构由具有相同方位角(-6°)的两个磁头组成。这里磁头宽度为39微米。
图6表示图5中所示的视频磁头的开关逻辑。这里，所示的视频磁头开关逻辑用于控制在录制(REC)和重放(PB)方式和在包括静像、低速(慢速移动)重放和搜索方式的多功能方式下的录制/重放速度。
图7A—7C是用于说明根据图1所示的每个磁头的运动，在12小时重放方式下读出视频信号的示意图。其中，图7A表示录制图形和磁头位置，图7B表示磁头开关脉冲，图7C表示视频信号的包络线。
由于在12小时重放方式下不产生正常的控制脉冲，不进行主动轮相位控制操作，因此不能进行磁头对一磁迹的跟踪。因此如图7A所示，磁头在任一磁迹上行进。在图7C中，a表示利用CH1磁头读出的CH2录制信号，b表示利用CH1磁头读出的CH1录制信号，c表示利用CH2磁头读出的CH1录制的信号，d表示利用CH2磁头读出的CH2录制的信号。
图8A—8C是用于说明根据图1中所示的每个磁头的运动，在静像重放方式下读出视频信号的示意图。其中图8A表示录制图形和磁头位置，图8B表示一磁头开关脉冲，图8C表示视频信号的包络线。
如图8A所示，在静像重放方式下，磁头CH1和CH2交替沿着一个磁迹行进。其中由于两个磁头使用相同的方位角，如图8C所示，可以完成一个静像场，其中没有产生包络线失真。在图8C中，a表示由CH1磁头读出的CH1录制信号，b表示由CH2磁头读出的CH1录制信号。
图9A—9C是用于说明提供在图1中所示的常规的慢速录放式VCR中的每个磁头的运动，在搜索方式下读出视频信号的示意图。其中图9A表示录制图形和磁头位置，图9B表示磁头开关脉冲，图9C表示视频信号的包络线。
如图9A所示，磁头CH1和CH2在搜索方式下交替地经过一组相互邻近的磁迹行进。其中由于两个磁头使用相同的方位角，会有少量的包络线失真和产生稀疏的屏幕噪声条图形。这种情况下双方位角的四元磁头的搜索方式相似。在图9C中，a表示利用CH1磁头读出的CH2录制信号，b表示利用CH1磁头读出的CH1录制信号，c表示利用CH1磁头读出的CH2录制信号。d表示利用CH1磁头读出的CH1录制信号。
图10是用于说明图2中所示的本发明的慢速录放式VCR的视频磁头结构的示意图，其由双方位角的四元磁头组成。其中，对于各磁头宽度，L′为60微米，L为34微米，R′是50微米，R是34微米。而方位角R，R′为+6°，L，L′为-6°。
图11表示图10所示的视频磁头的开关逻辑。其中所示的视频磁头开关逻辑用于在录制和重放方式下和包括静像、慢速重放和搜索方式的。多功能方式下的录制/重放速度。
图12A—12D是用于说明根据图2所示的本发明的慢速录放式VCR中的每个磁头的运动，在12小时重放方式下读出视频信号的示意图。其中，图12A表示录制图形和磁头位置，图12B表示一磁头开关脉冲，图12C表示一磁头放大器的开关脉冲，图12D表示视频信号的包络线。
在12小时重放方式下，具有与录制图形(图12A)相同的方位角的磁头利用磁头放大器开关脉冲(图12C)连同磁头开关脉冲(图12B)来读取视频信号，以便消除方位角失真。在图12D中，a表示利用CH1的L磁头读出的CH2录制信号，b表示利用CH1的R′磁头读出的CH1录制信号，c表示利用CH2的R磁头读出的CH1录制信号，d表示利用CH2的L′磁头读出的CH2录制信号。
图13A—13D是用于说明根据图2所示的本发明的慢速录放式VCR的每个磁头的运动，在静像重放方式下读出视频信号的示意图。其中，图13A表示录制图形和磁头位置，图13B表示一磁头开关脉冲，图13C表示一磁头放大器的开关脉冲，图13D表示视频信号的包络线。
在静像重放方式下，具有与录制图形(图13A)相同方位角的磁头是利用磁头放大器的开关脉冲(图13C)来选择的，以便完成一场静像操作。因此，磁头L和L′读出视频信号，使得能够实现纯净的C低噪声)静像操作。在图13D中，a代表利用CH1的L磁头读出CH2录制信号，b代表利用CH2的L′磁头读出CH2录制信号。
图14A—14D是用于说明根据图2所示的本发明的慢速录放式VCR中的每个磁头的运动，在搜索方式下读出视频信号的示意图。其中图14A表示录制图形和磁头位置，图14B表示一磁头开关脉冲，图14C表示一磁头放大器的开关脉冲，图14D表示视频信号的包络线。
在搜索方式下，当磁头CH1和CH2交替地行进经过一组相互邻近的磁迹时，利用磁头放大器开关脉冲选择与录制图形(图14A)相同的方位角。在图14D中，a代表利用CH1的R′磁头读出的CH1录制信号，b表示利用CH1的L磁头读出的CH2录制信号，c表示利用CH1的R′磁头读出的CH1录制信号，d表示利用CH1的L磁头读出的CH2录制信号。
图15是在根据图2所示的本发明的慢速录放式VCR中在12/24小时录制方式下的FH校正器12的详细电路图。其中，FH校正器12包含：一比较器电路21，用于接收和比较来自鼓频率一电压(F/V)转换器24和鼓相位检测器25的输出量，以及一录制抑噪声电路23，其包含一二极管D1和电阻R1，连接到比较器电路21的输出端和鼓马达22的输入之间的连线上，将录制中止(静噪)信号提供到其上。
在具有上述结构的电路的运行中，在所录制的部分二极管D1导通，以便鼓马达22的控制电压可以改变。其中，通过改变电阻R1来控制FH校正值的量值。在录制中止(静噪)信号为低电平有效的情况下，该情况被设定作为录制部分。此外，FH按照15,734赫设定。
图16是表示在各录制方式下磁头行进角度的示意图。其中，Q2H是对2小时方式的行进角度，其为5°58′9.8″，Q12H是对12小时方式的行进角度，其为5°56′27.7″，以及Q24H是24小时方式的行进角度，其为5°56′17.6″。
图17A是如图2所示的本发明的慢速录放式VCR的增益控制器14的详细电路图，图17B表示图17A所示电路在每种方式下的开关状态ON/OFF。图17A所示的增益控制器14包含：比较电路31，用于比较主动轮频率一电压变换器(F/V)33和主动轮相位检测器34的输出，并且将比较结果输出到主动轮马达32，该比较电路包含一组开关S1—S5。
在根据上述结构的电路的操作运行中，如图17B所示，通过操作开关S1—S4来控制比较器电路31的输入阻抗以及通过操作开关S5来控制比较电路31的反馈阻抗来调整主动轮马达32的控制增益。其中，遍及图17B逐级向下，对每种方式为增加主动轮马达32的控制增益。
根据本发明的另一个优选实施例，其用于改进在慢速录放式VCR中的音频信号的处理部分，利用现时采用的可变音调控制(VSC)按12或24小时录制的音频信号通过在2小时重放的过程中对音频信号进行采样和输出可以作到视为同一。其中，VSC功能是用于音频信号压缩处理，在将音频信号数字一采样和将该音频信号存入存储器之后输出该音频信号。
如上所述，根据本发明的慢速录放式盒式录像机可以作到与常规的VHS VCR相兼容，使得可以形成更大的市场。此外，由于可以使用在常规的VHS VCR中所使用的相同的配件和所建立的生产线，产品开发的时间可以降低。
此外，利用本发明的慢速录放式VCR所录制的磁带可以通过经VHS VCR直接装到一可兼容的装置，例如彩色视频打印机。

Claims (4)

1.一种慢速录放式盒式录像机，包含：
由双方位角的四元磁头组成的视频磁头；
控制磁头，用于录制一控制脉冲；
主动轮马达，用于按照预定速度传送磁带；
视频信号处理部分，用于对由所述视频磁头录制或重放的视频信号进行处理；
伺服系统，用于产生录制中止信号、适用于慢速录放操作的录制控制信号、磁头开关脉冲、旋转开关脉冲和磁头放大器开关脉冲，用于向所述主动轮马达提供控制电压和用于通过读取所述控制脉冲控制所述主动轮马达的相位；
水平频率校正器，用于与所述录制中止信号同步的方式校正水平频率，以便防止水平频率的变化，该变化是在12小时/24小时录制过程中由于所述视频磁头行进角度的偏移所引起的；
增益控制器，用于根据所述主动轮马达的转速，控制所述主动轮马达的控制增益。
2.根据权利要求1所述的慢速录放式盒式录像机，当实施录制、重放或多功能方式时，选择与磁带的录制图形相同的方位角的磁头。
3.根据权利要求1所述的慢速录放式盒式录像机，实施录制、重放或多功能方式时，使用磁头开关脉冲和磁头放大器的开关脉冲。
4.根据权利要求1所述的慢速录放式盒式录像机，利用所述视频磁头采用场采样法，以便实现录制方式。
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