DE2026436A1

DE2026436A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeich nung und Wiedergabe von Videosignalen

Info

Publication number: DE2026436A1
Application number: DE19702026436
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Industrie Zanussi SpA
Current assignee: Industrie Zanussi SpA
Priority date: 1969-12-05
Filing date: 1970-05-29
Publication date: 1971-06-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufyeichnung, inabesondere auf eines magnetischen Träger, sowie zur darauffolgenden Wiedergabe von Videosignalen.
zur Uebertragung eines Videosignale ohne Informationaverlust ist es bekanntlich notwendig, daß das Uebertragungssystem ein ausreichend breites Band besitzt, UM auch die höchsten Frequenzen des Signals durchzulassen, da gerade diese höchsten Front quenzen jene sind, welche die Farbinformationen bringen. Andererseits hängt die Bandbreite eines Uebertragungsystems fast allein von den physikalischen Eigenschaften und von der Ausfuhrungssorgfelt des System ab, so daß eine Vergraßerung der Bandbnite nur bei einer besonderen Sorgfalt in der Ausführungsphase erreichbar ist, insbesondere wenn die Uebertragung nicht unmittelbar sondern Uber eine Aufzeichnung, insbesondere auf einem magnetischen Träger, und darauffolgende Wiedergabe durchgefflhrt wird In letzteren Fall ist nämlich die Vergrößerung der Bandbreite des Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems (gewöhnlich bestehend aus einem oder mehreren Aufyeichnungsköpfen, aus einem Magnetband und aus einem oder mehreren Wiedergabeköpfen) nur mit Hilfe derart komplizierter baulicher Maßnahmen und Einstellungen erzielbar, daß das System von wirtschaftlichen Standpunkt sehr teuer und in Serienausführung schwerlich reproduzierbar ist.
Die Erfindung bezweckt die Verwirklichung eines Verfahrens und einer Vorrichtung mittels welcher es ermöglicht werden soll, Hochfrequenzvideosignale unter Verwendung eines Systems mit verhlltnisilßig enges Band augzuzeichnen und anschließend wiederzugeben bzw. Videosignale niedrigerer Frequenz unter Verwendung eines Systems mit noch engererem Band (das somit aufbauilßig eifach und wirtschaftlich ist) aufzuzeichnen und anschließend wiederzugeben. Wie nachfolgend noch naher erläutert wird gestattet es ein derart verschiedenes Verhältnig der Prenuens (und somit der Bandbreite) der Videosignale zur Bandbreite des Systems im Fall der Aufzeichnung auf einem Magnetband das Fassungsvermögen des Bandes zu vergrößern und somit bei vergleichsweise gleicher Frequenz der Videosignale und Bandbreite des Systems den Bandverbrauch zu beschränken.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß die Fernsehaufnahmen einen gewissen Ueberschuß an Bildern aufweisen, derart,daß die gemäß den europäischen Normen in der Sekunde Ubertragenen 50 Halbbilder gegenüber den fflr eine gute Bildausbeute notwendigen überreichlich sind. Dieser Ueberschuß an Bildern führt dazu, daß mehrere aufeinanderfolgende Bilder im wesentlichen gleich sind, so daß ein rhythmisches Weglassen einiger von ihnen oder einiger Teile von ihnen fast keinen Einfluß auf die Klarheit und Schärfe des Bildes besitzt.
Damit Ubereinstimmend sieht das erfindungsgemflße Verfahren exu ne derartige Musterung des Videosignals vor, daß je Bild Muster entnommen werden, die einem Bildpunkt alle n Bildpunkte einer jeden Zeile entsprechen, wobei die entnommenen Bildpunkte eines Bildes gegenUber den entnommenen Bildpunkten des vorhergehenden Bildes derart versetzt sind, daß die Kombination von n Bildern ein hinsichtlich aller seiner Bildpunkte vollständig abgetastetes Bild ergibt. Wenn n zweckmäßig gewählt wird (vorzugsweise gleich 4 mit einer Verschiebung um einen Punkt bei aufeinanderfolgenden Bildern), dann bringt es der Ueberschuß an Bildern mit sich, daß der verursachte Informationsverlust keine ubermäßige Herabsetzung der Klarheit und Schärfe des Bildes zur Folge hat. Gleichzeitig erhAlt man auf diese Weise eine Folge von Impulsen mit in Abhängigkeit von der Helligkeit der ausgemusterten Bildpunkte veränderlicher Amplitude, deren gegenseitige Distanzierung dazu ausgenutzt werden kann, um ihre Dauer bis auf einen derartigen Wert zu verlngern, daß ihre Aufzeichnung in einem System mit verhältnismäßig engem Band ohne Informationaverlust mbglich wird. Nachdem nämlich die Ansprechzeit eines Uebertragungssystems in der Größenordnung von 1B ist, worin B die Bandbreite des Systems bedeutet, kann ein Impuls mit der Amplitude A ohne vollständige Amplitudenverluste zu erleiden und somit ohne Informationsverluste zu erleiden nur dann durch das Uebertragungaystem hindurchgehen, wenn seine Dauer größer oder gleich 1/2B ist. Nachdem die Dauer der Impulse verlängert werde versteht es sich, daß das gleiche Videosignal unverändert auch durch ein System mit engerem Band Uebertragen werden kann, so wie es bei gleicher Bandbreite möglich ist, ein Signal mit höherer Frequenz zu übertragen. Im Fall der magnetischen Aufzeichnung auf einem Band gestattet es die längere Dauer der die Helligkeitsinformationen tragenden Impulse ferner,die Relativgeschwindigkeit zwischen Aufzeichnungskopf und Band und somit bei vergleichweise gleicher Frequenz des Ubertragenen Videosignals und gleicher Bandbreite des Systems das Fassungsvermögen des Bandes zu vergrößern.
Es versteht sich, daß bei der Wiedergabe die aufgezeichneten "verlängerten" Impulse auf ihre ursprüngliche Dauer (#) zurtlckgeführt werden milasen und daß anschließend die verschiedenen Gruppen von Impulsen n weise zur Bildung vollständiger Bilder umiert werden müssen, von denen jedes einer Anzahl n abgetasteter Bilder entspricht. Die Rückführung der Impulse auf ihre ursprüngliche Dauer erfolgt mitteln einer zyklischen Musterung ihres Endteiles (mit konstanter Amplitude, die der ursprflnglichen proportional ist, da dieser Endteil nicht die deformierenden Wirkungen des Durchganges durch das Uebertragungsystem erlitt), welche Musterung die Phasenverschiebung zwischen den verschiedenen, den verschiedenen abgetasteten Bildern entsprechenden Bildgruppen und die Notwendigkeit berücksichtigt, Endbilder zusammenzustellen, die aus n abgetasteten Bildern bestehen.
Das beschriebene Verfahren wird erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung ausgefflhrt, welche in allgemeinen Ztlgen eine Aufzeichnungseinheit mit einer periodisch arbeitenden Ausmusterungseinrichtung, welche durch die Zeilensynchronisierungsimpulse synchronisiert und zur zyklischen Phasenumsteuerung der Bildsynchronisierimpulse gesteuert ist, sowie mit einer integrierenden Einrichtung, die am Ende der Intervalle zwischon aufeinanderfolgenden Ausmusterungen periodisch entladen wird, eine Speichereinrichtung der seitens der Auf zeichnungseinheit gelieferten Informationen und eine Wiedergabeeinheit umfasst, die Mittel zur Entnahme dar Informationen aus der Speichereinrichtung, eine Mehrzahl periodisch arbeitender Ausmusterungseinrichtungen, welche in zyklischer Aufeinanderfolge und verzögert bezüglich der ansteigenden Front der eitens der Entnahmeeinrichtungen entnommenen Signale betätigt werden, sowie eine Summierungseinrichtung zur Kombination der seitens der genannten Ausmusterungseinrichtungen erzeugten verzögerten Muster einschließt.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Aufrechterhaltung der erwihnten allgemeinen Kennzeichen in den verschiedensten Ausführungsformen verwirklicht werden kann und daß vor alle ihr Aufbau von der Art der Aufzeichnung und der Frequenz der Ausmusterung des aufzuzeichnenden Videosignals abhingt.
Als reines Ausführungsbeispiel wird nach£olgend eine Vorrichtung nähler erllutert, die geeignet ist, ein Videosignal auf ein Magnetband aufzuzeichnen und anschließend wiederzugeben, welches gemäß oder Logik eine Bildpunktes je 4 Bildpunkten ausgemustert wird. Die Bezugnahme auf eine derartige Vorrichtung soll doch in keiner Weise als einschränkend aufgefaßt werden, da die Erfindung mittels einfacher und naheliegender Varianten leicht flir eine Aufzeichnung und Wiedergabe nach einer anderen Logik und QUr eine Auf zeichnung auf einem anderen Speichermittel angepasstwerden kann.
Die Yeichnungen veranschalichen: Fig.1 das Blockschems der Aufzeichnungseinhei der Vorrichtung, Fig.2 in stark vergrößertem Maßsteb Abschnitte entsprechend 5 nacheinander abgetasteten Bildern, wobei die strichlierten Zonen diejenigen Bildpunkte angeben, welche die Vorrichtung zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Zwecke ausnützt, Fig.3 eine Mehrzahl graphischer Darstellungen, aus denen signalmäßig das Ergebnis einer Ausmusterung hervorgeht, die der Logik der Entnahmen und Unterdrückungen folgt, welche durch die strichlierten und weißgelassenen Zonen in Fig.2 dargestellt ist, Fig.4 ebenfalls mehrere graphische Darstellungen, aus denen die Form der ausgemusterten Impulse hervorgeht, welche dieselben nach des Durchgang (und die entsprechende VerlAngerung") durch die integrierende Einrichtung annehmen, Fig.5 eine Draufsicht auf ein Magnetband, auf welchen die in der Aufzeichnungseinheit der Fig.1 verarbeiteten Informationen auf parallelen schrägen Streifen aufgezeichnet werden, Fig.6 ein Blockschema der mit der Aufzeichnungseinheit der Fig.1 und dem Magnetband der Fig.5 zusammenarbeitenden Wiedergabeeinheit, Fig,7 mehrere graphische Darstellungen, aus welchen die Form der "verlängerten" Impulse nach der Aufzeichnung auf dem Band der Fig.5 und der darauffolgenden Entnahme aus dem Band hervorgeht, Fig.8 weitere graphische Darstellungen, aus denen hervorgeht, wie die "verlängerten". Impulse der Fig.7 entsprechend einer vorbestimmten Reihenfolge in der Wiedergabesinheit nach Fig.6 ausgemustert werden, Fig einen Teil der Wellenform einer ersten Zeile eines ersten Bildes, welches durch Zusammensetzung der Muster entsprechend den ersten 4 in der Wiedergabephase abgetastoten Bildern rekostruiert wird, Fig. 10 einen Teil der Wellenform einer ersten Zeile eines zweiten Bildes, das unmittelbar nach dem ersten rekostruiert wird.
Die in Fig.1 dargestellte Aufzeichnungseinheit umfaßt eine Fernsehaufnahmekamera 1, an derem Ausgang die normale Wellenform einea Videosignals vorliegt, d.h. eine Wellenform, die durch die Bildsynchronisierungsimpulse in eine entsprechende Anzahl von Teilen unterteilt ist, welche ihrerseits durch die Zeilensynchronisierungsimpulse im eine entsprechende Anzahl von Signalen unterteilt sind, deren Amplitude in Abhlngigkeit von der Helligkeit der einzelnen Bildpunkte einer jeden abgetasteten Zeile veränderlich ist. Auf die Aufnahmekamera 1 folgt ein Trennblock 2, in dem die Zeilensynchronisierungsimpulse sowie die Bildsynchronisierungsimpulse von der ursprünglichen Wellenform getrennt werden, um den Eingängen entsprechender Verstärker 3 bzw. 4 zugeleitet zu werden. Der Rest der ursprünglichen Wellenform, d.h.
die Aufeinanderfolge von Signalen mit veränderlicher Amplitude, wird dem Eingang eines Elektronenschalters 5 zugeführt, der normalerweise geschlossen ist und durch Impulse fUr Zeiten geöffnet wird, die den Abtastzeiten # der einzelnen Bildpunkte entsprechen, welche Impulse periodisch von einem Oszillator 6 ausgesandt werden, dessen Schwingungsperiode gleich 4# # entspricht und der durch Impulse synchronisiert wird, die ihm vom Verstärker 3 der Zeilensynchronisierimpulse abgegeben und/über eine Verzögerungsleitung 7 zugeführt werden, deren Verzögerung sich unter der Steuerung der periodisch von einem seitens des Verstärkers 4 der Bildsynchronisierungsimpulse gespeisten Zähler 8 abgegebenen Impulse zyklisch von 0 auf , auf 2Q, , auf 3# d und anschließend wieder auf 0 verändert. Die veränderliche Verzbgerungslinie 7 kbnnte beispielsweise aus vier verschiedenen Verzögerungslinien (0,?-, 2# , 39f,) bestehen, die untereinander parallel geschaltet sind und je mit einem Zustimmungsschalter versehen sind, welche zyklisch durch die Impulse geöffnet werden, die ebenfalls zyklisch vom Zähler 8 infolge des Empfanges der verschiedenen im Verstärker 4 verstärkten Bildsynchronisierungsimpulse verteilt werden. Insbesondere kann angenommen werden, daß der Zähler 8 eine Umschaltung der Verzögerungslinie 7 je zwei Gruppen Bildsynchronisierungsimpulse hervorruft, d.h.
am Ende eines jeden abgetasteten Bildes.
Der Oszillator 6 wird ferner durch eine Unterdrückungsschaltung 9 gesteuert, die vom Ausgang des Verstärkers 3 der Zeilensynchronisierungsimpulse Uber eine Verzögerungslinie 10 gespeist wird, die eine feste Verzögerung besitzt, welche der Abtastzeit einer Zeile entspricht. Diese Unterdrückungsschaltung 9 hat die Aufgabe, den Oszillator jeweils dann zeitweise stillzusetzen, wenn sie einen solchen verzögerten Zeilenimpuls erhält (und somit am Ende einer jeden Zeilenabtastung) und sie kann beispielsweise aus einem Transistor bestehen, der geeignet iat, den Emitter und Kollektor des in jenes Moment schwingenden Transistors des Oszyllators 6 kurzzuschließen.
Zufolge der beschriebenen Steuerungs- und Synchronisierungsschaltung des Oszillators 6 steuert derselbe das periodiache Oeffenen des Schalters S fflr eine Zeit# je 4Y und somit die periodische Ausmusterung eines Bildpunktes je vier Bildpunkten fur jede abgetastete Zeile. Die Unterdrückungsschaltung 9 steuert die Stillsetzung des Oszillator 6 fflr eine Zeit, die dem Intervall zwischen dem Ende der Abtastung einer Zeile und dem Beginn der Abtastung der folgenden Zeile entspricht (waagrechte Löschungszeit). Die beahriebene periodische Ausmusterung wird unverindert Zeile flir Zeile fortgesetzt bis die Abtastung des Bildes beendet ist, wonach der Zahler 8 die Umschaltung der Verzögerungslinie 7 hervorruft (beispielsweise von einer Verzögerung 0 auf eine Verzögerung gleich 7 Die Ausmusterung des zweiten Bildes (oder besser der Signale betreffend die Abtastung des zweiten Bildes seitens der Fernsehaufnahmekamera 1) erfolgt sodann in gleicher Weise wie jene des ersten Bildes, jedoch mit einer Verzögerung # zwischen den entsprechenden Ausmusterungen der beiden Bilder. In analoger Weise sind die Ausmusterungen des dritten und vierten Bildes in bezug auf die Ausmusterung des ersten Bildes um 27 bzwO 3# verzögert, wihrend die Auausterung des fUnften Bildes wieder mit jener des ersten Bildes in Phase ist.
Zur Besseren Klarstellung sind in Fig.2 Abschnitte graphisch dargestellt, die ftlnf aufeinanderfolgend abgetastetenund sodann in der beschrieben Weise ausgemusterten Bildern (11a, 11b, 11c, 11d, 11e) entsprechen. Die strichlierten Zonen in dieser Figur geben die Bildpunkte an, deren Signalteile seitens des Schalters 5 durchgelassen werden (d.h. die ausgemusterten Blidpunkte), während die weißgelassenen Zonen die Bildpunkte angeben, deren Signalteile durch den Schalter 5 blockiert werden (d,h. nicht ausgemusterten Bildpunkte). Wie sich aus einer Uebereinanderanordnung der Bilder Ila-lld ergebe, ist die Logik der Ausmusterung derart, daß fflr jedes vierte tatsächlich abgetastete Bild eine ideelle vollständige Abtastung erzeugt wird.
Was Fig.2 hinsichtlich der Blidausmusterung zeigt, wird in Fig.3 hinsichtlich der Signalausmusterung dargestellt, wobei die fünf übereinandergezeichneten graphischen Darstellungen mit strichlierten Linien entsprechende Signalteile veranschaulichen (12a, 12b, 12c, 12d und 12e), die der Abtastung entsprechender Zeilen der fünf Bilder 11a-11e entsprechen, während mit voll ausgezeichnetzen Linien die Muster (13a,bis 13e) dargestellt sind, welche mit der Logik der Fig.2 entnommen werden. Es ist zu bemerken, daß in den Fig.2 und 3 die Zeiten# der Abtastung der einzelne Bildpunkte erheblich auseinandergezogen sind, um die Darstellung klarer zu bestalten. Aus diesem Grund hat es den Anschein, daß die Amplitude der ausgemusterten Impulse innerhalb der Zeiten# veränderlich ist: da jedoch die Zeiten# äußerst kurz sind, ist dies in Wirklichkeit nicht der Fall bzw. ist die besagte Amplitudenveränderung derart vernachlässigbar klein, daß die ausgemusterten Impulse im Laufe der folgenden Beschreibung und der folgenden Zeichnungsfiguren als Impulse mit in der Zeit t konstanter Amplitude auf gefst werden, während die Amplitude der aufeinanderfolgend ausgemuaterten Impulse verknderlich ist. Es ist ferner bemerkenswert, daß die Wellenformen der Signale 12a bis 12e völlig gleich gezeichnet wurden: auch dies in in Wirklichkeit nicht der Fall, da -ioh von einem Bild zum folgenden stets kleine Veränderungen vorhanden sind, doch sind diese Veränderungen derart geringfflgig, daß sie auf der Zeichnung praktisch nicht erkennbar wären, weshalb es vorgezogen wurde, gleiche Wellenformen darzustellen.
ZurUckkehrend zu dem Schaltschema der Fig.1 ist zu bemerken, daß zufolge der seitens des Schalters 5 unter der Steuerung durch den durch die Zeilen- und Bildsynchronisierungsimpulse synchronisierten und gesteuerten Oszillator 6 durchgefuhrten Ausmusterung am Ausgang des Schalters 5 eine Wellenform vorliegt, die aus einer Aufeinanderfolge von Impulsen 13a betreffend das erste abgetastete Bild (11a), aus einer Aufeinanderfolge von um# verzögerten Impulsen 13b betreffend das zweite abgetastete Bild (11b), aus einer Aufeinanderfolge von um 2Q verzögerten Impulsen 13c betreffend das dritte abgetastete Bild (llc), aus einer Aufeinanderfolge von um 3Q verzögerten Impulsen 13d betreffend das vierte abgetastete Bild (lld), aus einer Aufeinanderfolge von Impulsen 13e, die mit den Impulsen 13a phasengleich sind und die das fünfte abgetastete Bild (alle) betreffen usw, gemäß einer sich zyklisch wiederholenden Logik besteht. Diese Wellenform wird dem Eingang einer integrierenden Schaltung 14 zugeführt, die aus einem Widerstand 15 und einem Kondensator 16 besteht.
Parallel zum Kondensator 16 liegt ein Transistor 17, der normslerweise gesperrt ist und zufolge der ihm vom Oszillator 6 über eine Verzögerungsleitung 18 periodisch zugeführten Impulse periodisch in den leitenden Zustand umgesteuert wird, um den Kondensator 16 an Masse zu entladen.
Die Werte des Widerstandes 15 und des Kondensators 16 müssen derart gewahrt werden, daß eine Ladezeit sichergestellt wird, die ausreichend kleiner alsQ iat, so daß der Kondensator jeweile eine Ladeapannung annehmen kann, die genau der Amplitude der Impulse entspricht, welche im nach und nach zugeführt werden, während die durch die Verzögerungsleitung 18 herbeigefflhrteit Verzögerung der Zeit 4# möglichst nahekommen, jedoch stets kleiner als dieselbe sein muß, um es dem Kondensator 16 zu gestarten, sich möglichst spit zu entladen, jedoch jedenfalls vor der Ankunft des folgenden Impulses. Auf diese Weise erzeugt die aus der integrierenden Schaltung 14 und dem Transistor 17 bestehende Gruppe eine Verlängerung der Dauer der ausgemusterten Impulse, die daher die in den vier graphischen Darstellungen darder Fig.4 mit voll ausgezeichneten Linien/gestellte Form annehmen.
In Fig.4 sind mit 19a bis 19e die aus der erwähnten Schaltgruppe austretenden Impulse angegeben, während die in die Baugruppe eintretenden Impulse strichliert eingezeichnet sind und mit 13a-13e bezeichnet sind.
Die Aufeinanderfolge der "verlängerten" Impulse die aus der aus der integrierenden Schaltung 14 und dem Transistor 17 bestehenden Schaltgruppe austritt, gelangt zum Eingang einer Summierungeschaltung 20, wo sie mit den Zeilensynchronisierungsimpulsen und den Bildsynchronisierungsimpulsen, die von den Verstärkern 3 bzw. 4 Uber Verzögerungslinien 21 bzw. 22 kommen, wiedervereint wird. Die Verzögerung der Verzögerungslinien 21 und 22 entspricht jener,. welche durch die integrierende Schaltung 14 eingeführt wird. Das Ergebnis der Summenbildung wird sodann einem Aufzeichnungskopf 24 zugeführt, der mit einem Magnetband 25 zusammenarbeitet.
Die Relativbewegung zwischen dem Kopf und dem Band bringt es mit sich, daß die ankommenden Impulse auf parallelen schrägen Streifen 26 aufgezeichnet werden, von denen jeder als der Abtastung eines Halbbildes entsprechend angenimmen wird. Diese Art der Aufzeichnung ist an sich bekannt u d wird daher hier nicht näher erläutert, wobei nur zu bemerken ist, daß der Endzustand bei vollständig aufgezeichnetem Videosignal in wesentlichen der gemäß Fig.5 ist, in welcher die Flächen der Aufzeichnung der einzelnen ausgemusterten "verlängerten" Impulse schematisch strichliert dargestellt sind. Es versteht sich natürlich, daß die Abmessungen, die gegenseitigen Abstände und die Anzahl dieser Flächen in keiner Weise den tatsächlichen Verhältnissen entsprechen, doch wurde auch in dieses Fall eine Darstellungsweise gewählt, die nur den Zweck verfolgt, die Art der angewandten Aufzeichnung verständlich zu machen, Zur Entnahme der auf dem Band 25 aufzeichnten Informationen wird die in Fig.6 dargestellte Wiedergabeeinheit verwendet, welche eine Gruppe von Eingangselementen umfaßt, die aur vier Abnahmeköpfen 27a-27d besteht, welche in der in Fig.5 dargestellten Weise in bezug auf das Band angeordnet sind. Diese Anordnung ist derart, daß llalbbilder entsprechend den vier Aufeinanderfolgenden Bildern abgetastet werden. Im Zustand gemäß Fig.5 entnimmt beispielsweise der Kopf 27a die Informationen des Streifens entsprechend dem ersten Halbbild des Bildes lla, der Kopf 27b die Informationen des Streifens entsprechend dem ersten Halbbild des Bildes lib usw. fur die Köpfe 27c und 27d. Die Bewegungarichtung des Magnetbandes ist durch den Pfeil 23 in Fig.5 dargestellt.
Der Aufzeichnungskopf 24, das Magnetband 25 und die vier Abnahmeköpfe 27a bis 27d bilden insgesamt ein Uebertragungsgys3 tem, dessen Bandbreite B durch den Aufbau, die gegenseitige Anordnung und die Relativgeschwindigkeit der Bestandteile des Systems bestimmt ist. Dieses Frequenzband verursacht eine Verzerrung der übertragenen Impulse, jedoch keinen Verlust an Informationen, nachdem die längere Dauer der Impulse es gestattet, dab die maximale Amplitude der Impulse vor deren Löschung erreicht wird. Die von den Impulsen 28a bis 28d der vier aus den Abnahmeköpfen austretenden Impulafolgen, wenn die besagten Kopf die in Fig.5 gezeigte Anordnung besitzen, angenommene neue Form ist mit voll ausgezeichneten Linien in den vier graphischen Darstellungen der Fig.7 gezeigt, wo mit 1/2B die Zeit der nsteigenden Flanke dsr Impulse 28a-28d bezeichnet ist. Aus dieser Figur kann entnommen werden, daß es die längere Dauer der Impulse gestattet, das Frequenzband des Uebertragungsystems zu verkleinern (und somit ein weniger teueres Uobertragungsystem zu verwenden) oder bei gleicher Breite des Frequenzband des Videosignale mit größerer Frequenz zu Ubertragen oder bei gleicher Frequenz des Videosignals und Breite des Uebertragungbandes des Systems die Relativgeschwindigkeit zwischen Kopf und Band zu verkleinern und folglich das Fassungsvermögen des Bandes zu vergrößern.
Die Wiedergabeeinheit gemäß Fig.6 hat die Auf gabe, die dem Magnetband entnommenen Impulsfolgen derart gruppenweise zusammenzufügen, daß vollständige Bilder reproduziert werden Zu diesem Zweck werden die von den vier Köpfen 27a-27d abgenommenen Signale in eine Trenneinrichtung 29 eingeleitet, von wo die Zeilensynchronisierungsimpulse und die Bildsynchronisierungsimpulse, die zwischen den verschiedenen aufeinanderfolgend von Impulsen 28a-28d eingeschachtelt sind (es wird angenommen, daß sich die Köpfe anfänglich in der Lage gemäß Fig.5 befinden), Verstärkern 30 bzw 31 zugeleitet werden, Die Trenneinrichtung 29 lässt hingegen die Aufeinanderfolgen der verlAngerten und verzerrten Musterimpulse 28a-28d unverändert durch und führt sie vier elektronischen Schaltern 32a-32d zu, die seitens eines zyklischen Umschalters 33 derart gesteuert werden, daß sie mit einer Periode gleich 4# zyklische für eine Zeit geöffnet werden, Der Umschalter 33 wird durch einen Oszillator 34 mit einer Schwingungsperiode von gesteuert, der durch die Zeilensynchronisierungsimpulse synchronisiert wird, die ihm vom Verstärker 30 über eine Verzögerungsleitung 35 zugeführt werden, deren Verzögerung sich,zyklisch von 2 # auf 37 , auf 4# , , auf 5 Q und anschließend wieder auf 2 Q zufolge der Steuerung von Impulsen ändert, die periodisch von einem Zähler 36 abgegeben werden, der vom Verstärker 31 der Bildsynchronisierungsimpulse gespeist wird und dessen Wickungsweise derjenigen des Zählers 8 der Schaltung nach Fig.1 ähnlich ist. Die Verzögerungslinie 35 kann in gleicher Weise wie jene 7 der Aufzeichnungseinheit nach Fig.l ausgebildet sein, sowie die UnterdrUckungseinrichtung 37 jener 9 entsprechen kann und die Aufgabe besitzt, den Oszillator 34 jeweils zeitweise stillzusetzen, wenn ihm ein Zeilensynchronisierungsimpuls vom Verstärker 30 über eine Verzbgerungsleitung 38 zugesandt wird, deren Verzögerung der Abtastzeit einer Zeile entspricht.
Zufolge des beschriebenen Aufbaus der Steuer- und Synchronisierungsschaltung des Oszillators 34 verursacht dieser die 2yklische Umsteuerung des Umschalters 33 und somit die zyklische Oeffnung der Schalter 32a-32d fflr Zeiten# und mit einer Anfangs verzögerung, die mit 2# bezüglich des Beginnes einer jeden Zeilenabtastung angenommen wird. Angenommen der Schalter 32a werde als erster geöffnet, dann entnimmt derselbe vom ersten verformten Impuls der Impulsaufeinanderfolge 28a einen Impuls 39a, der sich der an der Stelle"dritten Periode # seiner Gesamtdauer von etwa 4°# befindet siehe Fig.8) und der somit durch konstante Amplitude gekennzeichnet ist (natürlich nur, wenn die Bandbeite des Uebertragungssystemy nicht kleiner als der Wert ist, der die Gleichheit 1 - 2#bestimmt). Nach der Zeit# verursacht der Oszilla= 2B tor 34 die Umschaltung des Umschalten 33 und folglich das Schliessen des Schalters 32a und das Oeffnen des Schalters 32b, der seinerseits aus dem ersten Impuls der Aufeinanderfolge von Impulsen 28b den dritten Teil 39b von einer Dauer « entnimmt, worauf der Schalter 32c dem ersten Impuls der Aufeinanderfolge von Impulsen 28c den dritten Teil 39c entnimmt, worauf der Schalter 32d dem ersten Impuls der Aufeinanderfolge von Impulsen 28d den dritten Teil 39d entnimmt worauf schließlich wieder der Schalter 32a öffnet und dem zweiten Impuls der Aufeinanderfolge von Impulsen 28a den dritten Teil 39a entnimmt t usw. bis zum Ende der Abtastung der ersten Zeile, zu welchem Zeitpunkt der von der Verzögerungslinie 38 kommende Impuls Uber die Unberdrflckungseinrichtung 37 das Stillsetzen des Oszillators 34 bis zur Ankunft des folgenden Zeilenimpulses Uber die Verzögerungsleitung 35 hervorruft ( d.h. fflr eine Zeit, die der waagrechten Löschzeit entspricht). Die von den Schaltern 32a bis 32d während der Abtastzeit der ersten Zeile durchgelassenen Impulse 39a-39d werden sodann in seiner Summiereinrichtung 40 derart summiert, daß eine Aufeinanderfolge von Impulsen gebildet wird, die eine vollständige Zeile eines eraten zu reproduzierenden Bildes darstellt (Fig.9).
Die fflr die erste Zeile vesendete Ausmusterungslögik wird in genau gleicher Weis auch fUr die anderen Zeilen wiederholt, bis die Köpfe 27a-27d am Ende der Abtastung des ersten entsprechenden Streifens (entsprechend einem Halbbild) angelangt sind.
Anschließend verschieben sich die Köpfe auf die beanchbarten Streifen und die Ausmusterung'slogik wird unverändert wiedorauf genommen bis zum Ende der Abtastung dieser und anderer Streifen. Zu diesem Zeitpunkt haben die Schalter 32a-32d bereits die Ausmusterung aller Impulse der ersten vier durch das Aufnahregerät 1 abgetasteten Bilder durchgeftihrt und die Summiereinrichtung 40 hat eine Aufeinanderfolge von Impulsen erzeugt, die das gesamte erste zu reproduzierende Bild darstellt (bestehend aus der Kombination der Muster der ersten vier abgetasteten Bilder).
Diesen Impulsen wurden auch die Zeilensynchronisierngsimpulse und die Bildsynchronisierungsimpulse hinzugefügt, die von den Verstärkern 30 bzw. 31 über die Verzögerungslinien 41 bzw. 42 kommen, so dan das insgesamt aus der Summiereinrichtung 40 im Zeitintervall einer Bildabtastung austretende Videosignal alle nötigen Informationen enthält, die zur Darstellung eines Bildes erforderlich sind und daher dem Fernsehapparat 43 zugeführt werden kann.
Wärehnd das erste, dem Fernsehgerät zugeführte Bild durch Summierung der den ersten vier Streifenpaaren 26 des Bandes 25 entnommenen Informationen (betreffend die ersten vier seitens des Aufnahmegerätes abgetasteten Bilder) rekonstruiert wurde, wird das zweite Bild durch Summierung der dem zweiten, dritten, vierton und fünften Streifenpaar 26 entnommenen Informationen (betreffend das zweite, dritte, vierte und fünfte seitens des Aufnahmegerätes abgetastete Bild) rekonstruier. Nach Beendigung der Abtastung der ersten vier Streifenpaare verschieben sich nämlich die Köpfe 27a-27d um einen Schritt gegenüber dem Band (d.h0 das Band verschiebt sich den Köpfen gegenüber), so daß der Wp£ 27a dem ersten Streifen des zweiten Paares, der Kppf 27b dem ersten Streifen des dritten Paares, der Kopf 27c dem ersten Streifen des vierten Paares und der Kopf 27d dem ersten Streifen des fünften Paares gegenüber zu liegen kommt Nachdem die Impulse der verschiedenen abgetasteten Bilder gegeneinander derart versetzt sind, daß die Impulse eines jeden Bildes eine Verzögerung# gegenüber jenen des vorhergehenden Bildes besitzen, müssen natürlich auch die verschiedenen Schalter 32a-3Zd um# verzögert werden, damit sie sich stets in Uebereinstimmung mit dem dritten Teil der verschiedenen Impulse öffnen. Diese Verzögerung wird durch die Leitung 35 hervorgerufen, welche durch den Zähler 36 zur Umschaltung von einer Verzögerung 2# auf eine Verzögerung 395 gesteuert wird. Auf diese Weise bleiben die Schalter 32a-32d mit den ankommenden Impulsen in Phase und entnehmen stets den dritten Teil dieser Impulses Die Summe der neuen zyklisch nach der gleichen Logik wie vorher entnommenen Muster ergibt eine Aufeinanderfolge von Impulsen 39b bis 39e, die in Fig. 10 dargestellt ist und die einen Teil einer ersten Zeile eines zweiten Bildes darstellt, das durch Kombination der Impulse des zweiten, dritten, vierten und fünften von Aufnahmegerät abgetasteten Bildes erzeugt wird.
Nachdem die Zusammenstellung dieses zweiten Bildes beendet ist, verändern si(hneuerlich die seitens der Köpfe 27a-27d abgetasteten Streifen, während die Verzögerungslinie 35 auf eine Verzögerung 4# umschaltet und die Rekonstruktion eines dritten Bildes gestattet usw. zyklisch bis zur vollständigen Abtastung sAmtlicher Streifen des Magnetbandes 25. Am Ende sind wieder 25 Bilder je Sekunde rekonstruiert, von denen die letzten drei zwangsläufig unvollständig sind. Die bo rekonstruierten Bilder können natürlich etwas gegenüber den anfänglich seitens des Aufnihmegerotes abgetasteten verschieden sein, da die Bildpunkte eines jeden rekonstruierten Bildes praktisch das Mittel der Bildpunkte von vier aufeinanderfolgend abgetasteten Bildern sind. Da jedoch in den meisten Fällen zwischen vier aufeinanderfolgend abgetasteten Bildern keine erheblichen Unterschiede bestehen, kann die Ausbeute dieses Systems jedenfalls als zufriedenstellend betrachtet werden.
Wie bereits erwähnt stellt die beschriebene Vorrichtung nur eine der vielen Vorrichtungen dar, die zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Uebertragungsverfahrens verwendobar sind. So könnte beispielsweise die Vorrichtung, stets für den Fall der magnetischen Aufzeichnung, leicht zur Auumusterung eines Bildpunktes je drei, je fünf, sechs usw. Bildpunkten angepasst werden, indem einfach einerseits die Schwingungsperiode des Oszillators 6 und andererseits die Anzahl der Kbepfe 27a-27d und der Schalter 32a-32d verändert wird, sowie auch Verzögerungen zwischen einer Zeile und der anderen eines Bildes geschaffen werden könnten oder die Verzbgerung zwischen einem Bild und dem anderen verändert werden könnte. Ebenso einfache Abnderungen könnten andererseits die Vorinchtung für andere Uebertragungsarten, beispielsweise auf einer Leitung, geeignet machen. In letzterem Fall könnte beispielsweise das aus der Summierungseinrichtung der Uebertragungseinheit austretende Signal auf eine Leitung gegeben werden, von welcher das Signal empfangsseitig über so viele verschiedene Verzögerungslinien entnommen wird, wie Bilder vorgesehen sind, die zur Erzielung eines vollständigen Bildes kombiniert werden müssen, wobei die erwähnten Verzögerungsleitungen durch entsprechende Schalter zyklisch geöffnet werden, die den Schaltern 32a-32d entsprechen und in analoger Weise gesteuert werden.
Ferner könnte die dargestellte Vorrichtung durch einen Modulator erglnzt werden, der nach der Summierungseinrichtung 20 der Fig.1 eingeschaltet ist, sowie durch entsprechende Demodulatoren, die vor der Trenneinrichtung 29 der Fig.6 eingeschaltet sind.
Alle diese mbglichen, den Geist und die Zwecke der Erfindung verwirklichenden Varianten sollen unter die nachfolgenden Ansprüche falle

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal periodisch derart ausgemustert wird, daß je abgetastetem Bild Muster entnissen werden, die eine;rtBildpunkt je n Bildpunkten einer jeden Zeile entsprechen, wobei die entnommenen Muster eines jeden Bildes gegenüber jenen des vorhergehenden Bildes derart versetzt sind, daß die Kombination von n Bilder einem vollständig in allen seinen Bildpunkten abgetasteten Bild entspricht, dass die genannten'entnoaaenen Muster für Zeiten gespeichert werden, die im wesentlichen gleich den Intervallen zwischen den einzelnen Mustern und den unmittelbar darauffolgenden gleich sind, so daß ihre Dauer im wesentlichen bis zum Beginn der unmittelbar folgenden Muster verlängert wird, daß die genannten Muster mit verlängerter Dauer in ein Speichermittel eingegeben werden, daß sie am Ausgang dieses Speichermittels entnommen werden, daß sie in bezug auf ihre ansteigende Front verzögert ausgemustert werden und daß die dermaßen erhaltenen Muster,so kombiniert werden, daß vollständige Bilder rekonstruiert werden, die jeweils aus der Kombination der Anfangsmuster von n Bildern bestehen?
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der anfänglichen Ausmusterung des Videosignals die jedem Bild entnommenen Muster um einen Bildpunkt bezüglich jener des vorhergehenden Bildes versetzt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einem jeden Bild entnommenen Muster um einen Bildpunkt bezUglich jener des vorhergehenden Bildes verzögert sind.
40 Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Entnahme von Mustern aus einem Bild der Logik eines Bildpunktes je vier Bildpunkten folgt.
5. Verfahren nach den Ansprechen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die einer jeden Zeile entnommenen Muster mit den der vorhergehenden Zeile entnommenen Mustem in Phase sind.
60 Verfahren nach den Ansprüchen 1-5 zur Aufzeichnung von Videosignalen auf einem magnetischen Aufzeichnungsmittel und zu ihrer darauffolgenden Wiedergabe, dadurch gekennzeichnet, daß die durch periodische Ausmusterung und darauffolgende Speicherung erzeugten Muster mit verlängerter Dauer auf Aufzeichnungsstreifen bzw. Streifengruppen aufgezeichnet wade, denen einzelne abgetastete Bilder entsprechen, wobei die aufgezeichneten Muster sodann durch zyklische Abtastung von jeweils n Streifen bzw. Streifengruppen und darauffolgende verzögerte Ausmusterung bezüglich ihrer ansteigenden Front entnommen und ausgemustert worden und die so erhaltenen Muster schließlich summiert werden, ua die Rekonstruktion eines vollständigen Bildes für jede zyklische Abtastung von n Streifen oder Streifengruppen zu erreichnen.
7. Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen nach dem Verfahren des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Aufzeichnungseinheit mit einer durch die Zeilensynchronisierungsimpulse synchronisierten und durch die Bildsynchronisierungsimpulse zur zyklischen Umschaltung gesteuerten periodischen Ausmusterungseinrichtung, eine periodisch am Ende der Intervalle zwischen einer Ausmuaterung und der folgenden entladene integrierende Einrichtung, ein Speichermittel für die seitens der Auf zeichnungseinheit gelieferten Informationen und eine Wiedergabeeinheit umfasst, die Mittel zur Entnahme der Informationen aus dem Speichermittel, eine Mehrzahl von periodisch arbeitenden Ausmusterungseinheiten,die in zyklischer Aufeinanderfolge und mit Verzögerung gegenüber der ansteigenden Front der seitens der Entnahmemittel entnommenen Signale betitigt werden und eine Summierungseinrichtung aufweist, um die von den Ausmusterungseinrichtungen erzeugten verzögerten Muster zu kombinieren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Ausmusterungseinrichtung der Aufzeichnungseinheit aus einem Schalter besteht, der von einem Oszillator gesteuert wird, welcher durch die Zeilensynchronisierungsimpulse über eine veranderliche Verzögerungsleitung synchronisiert ist, deren Usschaltungen durch die Bildsynchronisierungsimpulse gesteuert werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur zeitweiligen St illset zungen der Schwingungen des Oszillators umfasst, welche Mittel durch die Zeilenaynchronisierungsimpulse über eine Verzögerungsleitung gesteuert werden, deren Verzögerung der Abtastzeit einer Zeile entspricht.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierende Einrichtung einen Speicherkondensator umfaßt, der periodisch Uber einen Transistor entladen wird, welcher normalerweise gesperrt ist und durch Impulse periodisch in den leitenden Zustand übergeführt wird, die ihm vom genannten Oszillator über eine Verzögerungsleitung geliefert werden, deren Verzögerung gerade etwas geringer als die Schwingungsperiode des Oszillators ist.
llo Vorrichtung nach den Ansprüchen 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß ß die Zeilen- und Bildsynchroniserungsimpulse dem Videosignal vor seiner Ausmusterung entnommen werden und sodann über die Verzögerungsleitungen wieder dem der integrierenden Einrichtung austretenden Signal zugesetzt werden.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7-11 zur Aufzeichnung von Videosignalen auf einem magnetischen Aufzeichnungsmittel und zur darauffolgenden WiedergAb der Signale, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Aufzeichnung mindestens einen Auf zeichnungskopf umfaßt, der geeignet ist, die aus der integrierenden Einrichtung austretenden Muster mit verlängerter Dauer auf Streifen eines magnetischen Aufzeichnungsträgers aufzuzeichnen, während sie für die Wiedergabe eine Mehrzahl von Kbpfen umfasst, die gleichzeitig verschiedene Streifen des magnetischen Aufzeichnungsträgeorg abtasten und die an eine entsprechende Anzahl von Ausmusterungseinrichtungen angeschlossen sind, welche in zyklischer Aufeinanderfolge und mit Verzögerung bezüglich der ansteigenden Front der ihnen seitens der entsprechenden Köpfe gelieferten Muster betätigt werden und auf die eine Summierungseinrichtung folgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in zyklischer Aufeinanderfolge betätigten Ausmusterungseinrichtungen aus Schaltern bestehen, die aufeinanderfolgend von einem Oszillator gesteuert werden, dessen Schwingungsperiode der Abtastzeit eines einzelnen Bildpunktas entspricht und der durch die Zeilensynchronisierungsimpulse über eine veränderliche Verzögerungsleitung synchronisiert ist,, deren Umschaltungen durch die Bildsynchronisierungsimpulse gesteuert werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur zeitweiligen Stillsetzung der Schwingungen des Oszillators umfasst, welche Mittel durch die Zeilensynchronisierungsimpulse über eine Verzögerungsleitung gesteuert werden, deren Verzögerung eich der Abtaatzeit einer Zeile ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen- und Bildsynchronisierungsimpulse den von den Wiedergabeköpfen abgegebenen Signalen entnommen werden, bevor dies zu den Ausmusterungseinrichtungen gelangen, und daß sie dann über eine Verzögerungsleitung der Endsummierungseinrichtung geliefert werden.

L e e r s e i t e