DE1474487B2 - Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale - Google Patents
Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für VideosignaleInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft eine Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale
von aus zwei Halbbildern aufgebauten Fernsehbildern mit einem Bandantrieb, einer Bandführung mit einer
Führungstrommel, die vom Magnetband umspannt wird, und mit n, (n >2) rotierenden Magnetköpfen, die schräg
zu den Bandkanten verlaufende Spuren beschreiben, derart, daß nur jedes 77-te Halbbild aufgezeichnet und
bei der Wiedergabe jedes aufgezeichnete Halbbild n-mal abgetastet wird, wobei die Bandgeschwindigkeit,
die Rotationsgeschwindigkeit der Magnetköpfe und ihre Anzahl derart gewählt sind, daß sich die auf dem
Magnetband aufgezeichneten Halbbilder zeitlich aneinander anschließen und sich im Wiedergabebetrieb ein
normgerechtes Fernsehbild ergibt.
Es ist beispielsweise aus der DE-AS 10 51318
bekannt, ein aus zwei Halbbildern bestehendes Videosignal mit einem Magnetkopf auf ein um eine rotierende
Trommel führendes Magnetband in einer zu den Bandkanten parallelen Spur aufzuzeichnen und die
aufgezeichneten Videosignale bei der Wiedergabe mit mehreren Magnetköpfen abzutasten, die entgegen der
Bandlaufrichtung bewegt werden. Dabei wird dasselbe Halbbild von den Magnetköpfen nacheinander mehrmals
abgetastet, wobei immer dann, wenn ein Magnetkopf ein Halbbild abtastet, die anderen Magnetköpfe
gesperrt sind. Dadurch soll gemäß DE-AS 51 318 die Abnahmeperiode für ein Halbbild in zwei
oder mehr Perioden, ähnlich wie bei einer Wiedergabe von Filmbildern, aufgeteilt werden, um dadurch das
Flimmern der Fernsehbilder wesentlich herabzusetzen.
Eine Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung der eingangs genannten Art ist Gegenstand
des älteren deutschen Patents 12 14 719. Das Arbeitsprinzip dieser Vorrichtung beruht darauf, daß die
Änderung des Informationsgehaltes der Videosignale für aufeinanderfolgende Halbbilder so allmählich
erfolgt" daß sie bei der Wiedergabe des Fernsehbildes
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern vom bloßen Auge kaum wahrgenommen werden kann. Es ist
daher möglich, die Kapazität des Magnetbandes dadurch zu erhöhen, daß nur jeweils das zweite Halbbild
aufgezeichnet wird und bei der Wiedergabe dieses Halbbild nacheinander zweimal abgetastet wird, so daß
das entstehende Fernsehbild aus Gruppen identischer Halbbilder aufgebaut ist Dadurch kann die Aufnahmekapazität
des Magnetbandes verdoppelt werden.
Gegenstand des älteren deutschen Patents 12 14 719 ist weiterhin ein Magnetbandgerät, das nach diesem
Prinzip arbeitet, jedoch die Videosignale in einer parallel zu den Bandkanten verlaufenden Spur aufzeichnet
und das so ausgebildet ist, daß nur jeweils jedes dritte Halbbild aufgezeichnet wird und jedes aufgezeichnete
Halbbild dreimal wiedergegeben wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine übliche Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
für Videosignale von aus zwei Halbbildern aufgebauten Fernsehbildern, bei der die Aufzeichnung
der Signale in zu den Magnetbandkanten schräg verlaufenden Spuren erfolgt, so weiterzubilden, daß sie
nach dem obengenannten Prinzip arbeitet und sich somit auch für eine derartige Vorrichtung eine
Vergrößerung der Bandkapazität ergibt.
Erfindungsgemäß ist die Magnetbandaufzeichnungsund Wiedergabevorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gekennzeichnet, daß die Führungstrommel über etwa 360° In ihres Umfangs vom Magnetband
umspannt wird und daß die π Magnetköpfe um (360° /n)±K° winkelversetzt und axial im Abstand M
voneinander versetzt angeordnet sind, wobei K und M unter Berücksichtigung der Drehgeschwindigkeit der
Trommel, der Rotationsgeschwindigkeit der Köpfe und der Bandgeschwindigkeit so gewählt sind, daß eine
Schrägspur auf dem Band einem Halbbild entspricht.
Bei der erfindungsgemäßen Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung werden die Videosignale
somit derart auf das Band aufgezeichnet, daß eine Schrägspur genau einem Halbbild entspricht Bei
der Wiedergabe wird dieselbe Schrägspur nacheinander von den π Magnetköpfen abgetastet, so daß die
Ausgangssignale der Magnetköpfe, die jeweils dasselbe Halbbild zum Inhalt haben, direkt miteinander zu einem
normgerechten Fernsehbild kombiniert werden können, da sich an das Ende der Abtastung einer Schrägspur
durch den ersten Magnetkopf direkt die Abtastung derselben Schrägspur durch den zweiten Magnetkopf
und an diese gegebenenfalls die Abtastung durch den dritten Magnetkopf anschließt. Das aus der Kombination
der Ausgangssignale der π Magnetköpfe entstehende normgerechte Fernsehbild besteht somit aus π
Halbbildern mit demselben Informationsgehalt.
Die erfindungsgemäße Magnetbandaufzeichnungsund Wiedergabevorrichtung gewährleistet eine optimale
Ausnutzung des Magnetbandes, da einerseits die Aufzeichnung der Videosignale nicht in einer zu den
Bandkanten parallelen Spur erfolgt, wie es gemäß DE-AS 10 51 318 der Fall ist, sondern die Magnetköpfe
schräg zu den Bandkanten verlaufende Spuren beschrei-
ben, wobei unter Berücksichtigung der Tatsache, daß jede Schrägspur einem Halbbild entsprechen soll, der
Grad der Schrägstellung der Spur so gewählt werden kann, daß die volle Bandbreite ausgenutzt wird, und daß
andererseits bei der Aufzeichnung nur jedes n-te Halbbild des normgerechten Fernsehbildes aufgezeichnet
wird, was eine Verdoppelung bzw. Verdreifachung der Bandkapazität bedeutet Durch die Λ-fache Abtastung
jeder Schrägspur auf dem Band durch π Magnetköpfe ergibt sich bei der Wiedergabe ein
normgerechtes Fernsehbild, das zwar einen geringeren Informationsgehalt als das ursprüngliche Fernsehbild
hat, da es aus zwei oder mehr Halbbildern mit identischem Informationsgehalt aufgebaut ist, was
jedoch bei der Wiedergabe des Fernsehbildes kaum wahrgenommen werden kann, da die Änderung des
Informationsgehaltes der Videosignale für aufeinanderfolgende Halbbilder außerordentlich gering ist
Eine derart ausgestaltete Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung ist auch zum Aufzeichnen und
Wiedergeben von Farbvideosignalen geeignet.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher erläutert:
F i g. 1 zeigt in einer Draufsicht schematisch eine Drehmagnetkopfanordnung bei einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung für π = 2 Magnetköpfe;
Fig.2 zeigt die Drehmagnetkopfanordnung von F i g. 1 in einer Seitenansicht;
F i g. 3 zeigt eine Darstellung der Aufzeichnungsspuren auf einem Magnetband;
Fig.4 zeigt das Blockschaltbild der elektrischen
Schaltung bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
F i g. 5A bis 5D zeigen die Reihenfolge von Videosignalen zur Erläuterung der in Fig.4 dargestellten
Schaltung;
F i g. 6 zeigt in einer F i g. 1 ähnlichen Darstellung ein anderes Ausführungsbeispiel der Drehmagnetkopfanordnung
für π = 3 Magnetköpfe;
F i g. 7 zeigt die in F i g. 6 dargestellte Drehmagnetkopfanordnung
in einer Seitenansicht;
F i g. 8 zeigt in einem Blockschaltbild die elektrische Schaltung zur Verwendung bei einer Drehmagnetkopfanordnung,
wie sie in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist;
F i g. 9A bis 9E zeigen in Diagrammen die Reihenfolge der Videosignale zur Erläuterung der in Fig.8
dargestellten Schaltung;
Fig. 10 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Farbfernsehsignalen mit
zwei gegeneinander versetzten Magnetkopfpaaren;
F i g. 11 zeigt die in F i g. 10 dargestellte Drehmagnetkopfanordnung
in einer Seitenansicht;
F i g. 12 zeigt in einem Blockschaltbild die elektrische Schaltung für eine Drehmagnetkopfanordnung, wie sie
in den F i g. 10 und 11 dargestellt ist;
Fig. 13A bis 13D zeigen die Reihenfolge von Videosignalen zur Erläuterung der in F i g. 12 dargestellten
Schaltung;
Fig. 14 zeigt schematisch die Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband für Farbfernsehsignale;
Fig. 15 und 16 zeigen jeweils in einer Vorder- und
einer Seitenansicht ein weiteres Beispiel zur Aufnahme von Farbfernsehsignalen mit übereinanderliegenden
Kopfpaaren.
In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 eine Drehscheibe bezeichnet, die auf der Drehachse 3 eines Motors 2
befestigt ist Am äußeren Rand der Scheibe 1 sind zwei Magnetköpfe Ha und Hb angebracht, die in einem
vorbestimmten Winkelabstand und in einem vorbestimmten axialen Abstand M angeordnet sind. Das
Magnetband 5 wird über eine Führungstrommel 4 durch Führungsrollen 6 schräg zur Bewegungsrichtung des
Bandes selbst geleitet Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Magnetband 5 um die Führungstrommel 4 über einen Bereich von 180° und steht mit
ίο den Magnetköpfen H3 und Hbin Berührung.
Bei einer derartigen Anordnung werden Videosignale, die aus zwei Halbbildern aufgebaut sind, allein durch
den Magnetkopf H3 auf das Magnetband 5 aufgezeichnet,
indem, wie es in Fig.3 dargestellt ist parallele schräg verlaufende Aufzeichnungsspuren Γι, Tz, Ta...
ausgebildet werden. Durch eine passende Wahl der Drehzahl Q der Magnetköpfe H3 und , Hb, des
Winkelabstandes Φ zwischen den Köpfen, des Durchmessers £>der Führungstrommel 4, der effektiven Breite
7 und der Laufgeschwindigkeit V des Bandes 5 können die Signale nur von ungeradzahligen Halbbildern auf
jeder der Spuren Ti, Tz, T3... aufgezeichnet werden. Das
heißt, daß dann, wenn der Drehmagnetkopf H3 mit dem
Magnetband 5 während jeder halben Umlaufperiode in Berührung kommt und die Dauer dieser Berührung
annähernd der Aufzeichnungsdauer eines Halbbildes entspricht, Videosignale von den in F i g. 5A dargestellten
Signalen ausgewählt und nur die Halbbilder mit ungeraden Zahlen, beispielsweise das erste, dritte und
fünfte Halbbild auf das Magnetband 5 aufgezeichnet werden, wie es in Fig.5B dargestellt ist. Diese
Halbbilder werden in den Aufzeichnungsspuren Ti, Ti,
Ti usw. aufgezeichnet. Der Abstand M zwischen den Magnetköpfen ist so gewählt daß bei der Wiedergabe
dieselben Magnetspuren auf dem Magnetband bei jeder Umdrehung der Magnetköpfe durch die Magnetköpfe
Ha und Hb abgetastet werden. Das heißt, daß der
Magnetkopf H3 die Spur T\ abtastet, um dadurch das
Videosignal des ersten Halbbildes wiederzugeben und daß anschließend der andere Magnetkopf Hb dieselbe
Spur Ti abtastet, um dieses Videosignal nochmtls
wiederzugeben. Das hat zur Folge, daß ein wiedergegebenes zusammengesetztes Signal erhalten wird, das in
der in Fig.5D dargestellten Weise aufgebaut ist und jedes Halbbild zweimal enthält F i g. 5C stellt nur die
durch den Magnetkopf Hb wiedergegebenen Signale
dar. ■:■■■■ ■■.·.·.
Im folgenden werden die speziellen Beziehungen angegeben, die bei der dargestellten Drehmagnetkopf-
anordnung erfüllt sein sollen: -^
Die Drehzahl der Kopfwelle muß also mit der Bildwechselfrequenz synchronisiert sein. Für eine solche
Synchronisierung kann man auf bekannte Techniken zurückgreifen. -■. .··.:-., ■■■>■.--...:■
Dabei bedeuten F die Bildwechselfrequenz der aufzuzeichnenden Halbbilder (gewöhnlich 60 Hz) und η
die Anzahl der Magnetköpfe, die beim obigen Beispiel
gleich 2 ist IC und M sind die Größen, die dafür erforderlich sind, daß dieselben Aufzeichnungsspuren
durch die Magnetköpfe während des Wiedergabebetriebes abgetastet werden:
Ko _ P . 360°
η π-D
η π-D
W = P · tan Θ ,
wobei P, Wimd θ in F i g. 3 dargestellt sind.
Fig.4 zeigt das Blockschaltbild einer elektrischen
Schaltung, die zusammen mit der oben beschriebenen Anordnung verwandt wird. Während der Aufzeichnung
wird das Videosignal von einer Signalquelle 7 an einen Frequenz- oder Phasenmodulator 8 gelegt, um, wie
üblich, ein moduliertes Signal zu erhalten. Das modulierte Signal wird auf einen Magnetkopf Ha über
einen Verstärker 9 und einen Kontakt 10/? eines Schalters 10 gegeben. Während der Wiedergabe wird
das Ausgangssignal des Magnetkopfes H3 über einen
Kontakt 1OP des Schalters 10 auf eine Simultanschaltung 11 gegeben, an der auch das Ausgangssignal des
Magnetkopfes Hb liegt Beide Ausgangssignale liegen an einem Demodulator 12, der das gewünschte Wiedergabeausgangssignal
an eine Klemme 13 legt.
Wenn bei einer derartigen Anordnung die Videosignale während der Aufzeichnung nur auf den Magnetkopf
H3 gegeben werden, werden die Videosignale eines
Halbbildes durch den Magnetkopf H3 auf das Magnetband
5 aufgezeichnet indem dieser die Aufzeichnungsspuren Ti, T2, T3 ... jedes zweiten Halbbildes der
Videosignale bildet, wie es in Fig.3 dargestellt ist.
Während des Wiedergabebetriebes werden die Aufzeichnungsspuren nacheinander zweimal durch die
Magnetköpfe Ha und Hb abgetastet. Es wird somit
jeweils nur jedes zweite Halbbild eines Vollbildes aufgezeichnet, so daß die zur Aufzeichnung notwendige
Bandlänge auf die Hälfte herabgesetzt werden kann.
Im vorhergehenden wurde die Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen für aus zwei Halbbildern
aufgebaute Fernsehbilder betrachtet, wobei nur jedes zweite Halbbild aufgezeichnet wurde. Es ist
jedoch auch möglich, nur die Videosignale jedes dritten Halbbildes aufzuzeichnen.
Unter Verwendung von drei Magnetköpfen H3, Hb
und Hc können Videosignale in der Weise aufgezeichnet
werden, daß nur jedes dritte Halbbild aufgezeichnet und wiedergegeben wird. Der Aufbau einer Drehmagnetkopfanordnung
für diesen Zweck ist in den F i g. 6 und 7 dargestellt, die zugehörige Schaltung zeigt Fig.8. In
diesem Fall werden aus den ursprünglichen Signalen, die in Fig.9A dargestellt sind, die Signale jedes dritten
Halbbildes ausgewählt und allein durch den Magnetkopf Ha aufgezeichnet wie es in F i g. 9B dargestellt ist
Während der Wiedergabe wird jedes aufgezeichnete dritte Halbbild nicht nur durch den Magnetkopf Ha,
sondern auch durch den Magnetkopf Hb, wie es in Fig.9C gezeigt ist, und anschließend durch den
Magnetkopf Hc wiedergegeben, wie es in Fig.9D
dargestellt ist Als Ergebnis wird ein zusammengesetztes Videosignal von den drei Magnetköpfen Ha, Hb und
Hc erhalten, das die in F i g. 9E dargestellte Signalreihenfolge
hat und aus Dreiergruppen identischer Signale aufgebaut ist
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung bei der Anwendung auf die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe
von Farbfernsehsignalen beschrieben.
ίο Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Drehmagnetkopf anordnung,
die aus zwei Paaren von Magnetköpfen H3, Hb
und H0, Hd besteht Fig. 12 zeigt die zugehörige
Schaltung. Die Farbfernsehsignale werden in ein Helligkeits- und ein Farbdifferenzsignal, beispielsweise
das /+ (?-Signal des Farbfernsehsignal vom
NTSC-Typ getrennt, und diese beiden Signale werden gleichzeitig aufgezeichnet
In Fig. 12 liegt das Helligkeitssignal, das im folgenden als y-Signal bezeichnet wird, über eine
Klemme 7 Y, über einen Modulator 8 Y, einen Verstärker 9Yund einen Kontakt 10YR eines Schalters 10Farn
Magnetkopf H3. Andererseits wird ein Farbdifferenzsignal,
das im folgenden als C-Signal bezeichnet wird, über eine Klemme TQ einen Modulator SC, einen
Verstärker 9Cund einen Kontakt IOC/? eines Schalters
lOCan den Magnetkopf Hc gegeben.
Die Wiedergabe der aufgezeichneten Signale erfolgt in der gleichen Weise, wie sie im Zusammenhang mit
F i g. 4 erläutert wurde.
Die F i g. 13Ay bzw. 13Ac zeigen die Y- bzw. C-Signale
bei jedem Halbbild. Die F i g. 13By bzw. 13BC zeigen die
durch den Magnetkopf H3 bzw. durch den Magnetkopf
Hc aufgezeichneten und wiedergegebenen Signale. Die bei der Wiedergabe durch die Köpfe Hb und Hd
wiedergegebenen Signale sind in Fig. 13Cy und 13CC
dargestellt und es werden zusammengesetzte Signale an den Klemmen 13r bzw. 13C erhalten, wie sie in den
F i g. 13Dy und 13DC dargestellt sind. Ein Farbfernsehbild
kann somit durch die zusammengesetzten Signale mittels einer Matrixschaltung in bekannter Weise
wiedergegeben werdea
F i g. 14 zeigt die Aufzeichnungsspuren auf dem Band bei diesem Ausführungsbeispiel. Die Spuren Tiyi ^7 usw.
werden durch die Magnetköpfe Ha und Hb abgetastet,
während die Spuren Tio r2cusw. durch die Magnetköpfe
//cund //,/abgetastet werden.
Die Fig. 15 und 16 zeigen eine Abwandlung der in
den F i g. 10 und 11 dargestellten Drehmagnetkopfanordnung,
die sich zur Aufnahme von Farbfernsehsignalen eignet Hierfür ist für den Luminanz- und den
Chrominanzanteil ebenfalls je ein Kopfpaar vorgesehen. Die Magnetköpfe H3 und //& sind in axialer
Richtung im Abstand M voneinander angeordnet und die anderen Magnetköpfe Hc und Hd sind gleichfalls im
gleichen Winkelabstand und ebenfalls in einem Abstand M in axialer Richtung voneinander angebracht In
diesem Fall können Farbfernsehbilder unter Verwendung der in F i g. 12 dargestellten Schaltung aufgezeichnet
und wiedergegeben werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale von aus zwei Halbbildem
aufgebauten Fernsehbildern mit einem Bandantrieb, einer Bandführung mit einer Führungstrommel,
die vom Magnetband umspannt wird, und mit n, (n ^>2) rotierenden Magnetköpfen, die schräg zu den
Bandkanten verlaufende Spuren beschreiben, derart, daß nur jedes /J-te Halbbild aufgezeichnet und bei
der Wiedergabe jedes aufgezeichnete Halbbild /j-mal abgetastet wird, wobei die Bandgeschwindigkeit,
die Rotationsgeschwindigkeit der Magnetköpfe und ihre Anzahl derart gewählt sind, daß sich die auf
dem Magnetband aufgezeichneten Halbbilder zeitlich aneinander anschließen und sich im Wiedergabebetrieb
ein normgerechtes Fernsehbild ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungstrommel
über etwa 360° In ihres Umfangs vom Magnetband ijmspannt wird und daß die η
Magnetköpfe um (360° /n)±K° winkelversetzt und
axial im Abstand M voneinander versetzt angeordnet sind, wobei Kund Munter Berücksichtigung der
Drehgeschwindigkeit der Trommel, der Rotationsgeschwindigkeit der Köpfe und der Bandgeschwindigkeit
so gewählt sind, daß eine Schrägspur auf dem Band einem Halbbild entspricht.
2. Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufnahme und Wiedergabe von Farbfernsehsignalen für die Luminanz- und die
Chrominanzanteile getrennte Kopfpaare verwendet sind.
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