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Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen.
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Bei der Prüfung aller mit der Aufzeichnung von Videosignalen auf Magnetbttndern
bzw. anderen analogen unmagnetischen Systemen zusammenhängenden Probleme ergibt
sich, daß die Nebeneinanderanordnung der ein Bild (und zwar ein aus zwei Halbbildern
bestehendes vollstgndiges Bild oder ein Halbbild) bildenden "Spuren" ftlr homologe
bzw. im wesentlichen homologe Punkte den Schlüssel ftlr die Vereinfachung sowohl
der Aufzeichnung als auch der Wiedergabe darstellt, nachdem alle mechanisch-elektromagnetischen,
optisch-elektronischen, optisch-magnetischen, Laseraufnahme- usw. Vorrichtungen
vereinfacht werden, wobei bei der Aufzeichnung und Wiedergabe eine geringere Genauigkeit
erforderlich ist, da die Abweichungen der Aufzeichnungs-und Ableseelemente (Magnetkbpfe,
Laserstrahlen, Elektronenstrahlenbundel uaw.) bei der Aufzeichnung und Wiedergabe
grõßer
sein können, ohne daß dadurch Verformungen bzw.
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Störungen herbeigeftihrt werden, die am Bild sichtbar sind, nachdem
das Aufzeichnungs- bzw. Ableseelement bei diesen Abweichungen von einer auf eine
andere der benachbarten Bahnen übergeht und auf im wesentlichen homologe Signale
trifft (es-wird hier von "im wesentlichen" homologen Signalen gesprochen, da der
Zustand der vollständigen Homologie nur dann vorliegt, wenn die aufeinanderfolgenden
Bilder gleich sind, d.h. wenn die aufgezeichnete und wiedergegebene Szene keine
beweglichen Gegenstande aufweist) Diese Homologie gestattet ferner die Nebeneinanderanordnung
der "Spuren", ihre teilweise Uebereinanderlegung, die Herabsetzung bzw. Beseitigung
des Schutzraumes zwischen Spur und Spur, die Herabsetzung der Breite der Spur, das
gleichzeitige Ablesen zweier Spuren, die Wiedergabe stillstehender Bilder usw. und
im wesentlichen die Verdichtung der Spuren mit einer merklichen Verringerung der
Bandbreite, d.h. Verringerung der von einer gleichen Anzahl von Signalen eingenommenen
Flache, Aus diesen Grunde wurden zahlreiche Systeme verwirklicht, um die Homologie
der Signale in den benachbarten "Spuren" zu erreichen und die wesentlichen Bedingungen
zu erfüllen, und zwar : Aufnahme der Signale eines vollstandigen Bildes, d.h. zweier
Halbbilder) baw. mindestens eines Halbbildes in einer Spur; Nebeneinanderlage der
Spuren flir homologe Punkte.
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Wenn der Trager, d.h. das Magnetband, der empfindliche Film, der geprigte
Film o.dgl., eine ausreichende Breite besitzt,
um eine "Spur" der
erwähnten Art aufzunehmen, dann ergeben sich keine schwierigen Probleme und dies
stellt den bekannten Stand der Tehnik dar. Besitzt der Träger hingegen eine begrenzte
Breite, beispielsweise ein halbes Zoll, d.h.
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etwa 12,7 mm, dann ergeben sich bedeutende Probleme wenn die Aufzeichnung
gemäß schräger oder unterbrochener quer verlaufender Spuren durchgefwirt ist.
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Die Erfindung betrifft ein System zur Aufzeichnung und Wiedergabe
von Videosignalen auf einem Bandträger mit beschränkter Breite (Magnetband, empfindlicher
Film, geprägter Film od.dgl.), bei dem auf dem Bandträger Gruppen vollständiger
Bilder bzw. Halbbilder aufgezeichnet bzw. aufgenommen werden, wobei deren Spuren
tibereinanderliegen, doh. mit homologen Punkten benachbart sind, und die Spuren
im wesentlichen parallel zum Rand des Bandträgers verlaufen und Gruppen von Spuren
zusammengefasst sind die aufgezeichnet bzw.
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wiedelgegeben werden, indem sie von oben nach unten und/oder von unten
nach oben gelesen werden und von einer Spurengruppe auf die andere flbergegargen
wird Die folgende Beschreibung und die Zeichnungsfiguren veranschaulichen beispielsweise
die Art und die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemSben Systems. Beispielsweise
wird auf die Aufzeichnung auf einem schmalen Magnetband Bezug genommen, wie es derzeit
verwendet wird, d.h. mit einer Abmessung von einem halben Zoll.
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In Fig.l ist der Bandträger 1 dargestellt, der gemäß den Kennzeichen
der Erfindung aufgezeichnet ist, wobei die Aufzeichnungsspuren 2 angegeben sind,
die gemäß Gruppen 3 und 4 zusammengefasst sind. Die vertikalen Zonen 5 sind fflr
die
Bildsynchronismen bestimmt. 6 ist der Anfangspunkt der Ablesung
der ersten Spur der Spurengruppe 3, 6t, zur 61?: usw.
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sind die Anfangspunkte der Ablesung der anderen Spuren.Mit 7, 7t,
7n, 7' usw. sind die Anfangspunkte der Ablesung der ersten, zweiten, dritten usw.
Spur der anderen Spurengruppe 4 bezeichnet; der Pfeil 8 gibt den absteigenden Sinn
der Ablesung der Spuren der ersten Gruppe 3 an, der Pfeil 9 gibt den ansteigenden
Sinn der Ablesung der zweiten Spurengruppe 4 an, die Pfeile 10, 11, und 12 geben
die vertikalen uebergangspunkte von einer Spurengruppe auf die andere an (Weg des
Auf zeichnungs- und Ableseelementes, d.h. Magnetkopf, Lichtstrahl, Lagérstrahl usw.).
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Bei dem in Fig.2 dargestellten Bandträger 1 sind die Einzelheiten
mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig.l bezeichnet, mit Ausnahme der Pfeile
13, 14, 15, welche die Uebergangspunkte von einer Gruppe zur anderen darstellen,
die hier mit den Pfeilen 13,14 und 15 tibereinstimmen, wobei die Pfeile 16 und 16
t den absteigenden Ablesesinn der Spuren aller Gruppen darstellen. Au£h diese Darstellung
ist rein beispielsweise und nicht einschränkend aufzufassen, nachdem es auch möglich
wäre, alle beliebig vereinten Gruppen beispielsweise in ansteigendem Sinn abzulesen.
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Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen schematisch und beispielsweise
eine bevorzugte AusfUhrungsform der Vorrichtung zur Sensibilisierung des Bandtrtgers
gemäß Gruppen von Spuren vollstandiger Bilder bzw. Halbbilder, die ftlr homologe
Punkte Ubereinanderliegen, wobei die genannten Spuren im wesentlichen parallel zum
Rand des Bandträgers verlaufen und aufeinanderfolgend von unten nach oben und von
oben
nach unten aufgezeichnet bzw. abgelesen werden.
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In Figur 3 ist der Bandträger mit 1 bezeichnet, der Doppelpfeil 17
gibt seine Gesamtbreite an, während der Doppelpfeil 18 die £Ur die Aufzeichnung
der Spuren, d.h. der Spurengruppen in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Weise
bestimmte Breite angibt. Die Zonen 19 und 20 geben die Magnetbahnen fflr die Tonaufzeichnung
an. Wird die Breite 17 beispielsweise mit einem halben Zoll, d.h. mit 12,7 mm festgelegt,
und werden davon die Magnetbahnen 19 und 20 abgezogen, dann kann die fflr die Spuren
bestimmte Zone 18 eine Breite von 11 mm besitzen. Wird die Breite einer jeden Spur
mit 500 µ festgelegt, dann umfasst eine Gruppe von Spuren 220 sollstAndige Bilder
und nachdem die normals Aufzeichnungsgeschwindigkeit 1/25 Sekunden beträgt, erfordert
die Gesamtabtastung der Spurengruppe 8 und 20/25 Sekunden. Dies ist die Bewegungszeit
des Auf3eichnungs- und Ableseelementes von oben nach unten (und natflrlich von unten
nach oben, wenn die Bewegung ansteigend ist). Es handelt sich somit um eine sehr
langsame Bewegung, woraus sich die reale Durchfffhrungsmöglichkeit ergibt.
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In Figur 4 ist ein Zylinder 21 dargestellt, auf den sich das Band
1 bei seiner Bewegung legt. Innerhalb des Zylinders befindet sich eine Scheibe 22,
welche die Köpfe 23 und 231 t-rägt. Der Bandträger 1 ist flber Föhrungsrollen 24
und 248 gefthrt und wird von Antriebsrollenpaaren 25 und 258 angetrieben, wobei
er sich im Sinn der Pfeile 26', 26" und 26"' bewegt. Der Zylinder 21 dreht sich
im Sinn des Pfeiles 27 und die Scheibe 22 mit den Köpfen 23 und 23 dreht sich im
Sinn
des Pfeiles 28. Die Striche 29 geben die Vorschub des Bandträgers 1 jeweils in der
Zeit, in der sich die Kbpfe 23 und 232 um eine halbe Umdrehung drehen, an.
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Dies vorausgesetzt, erfolgt die Verwirklichung der Gruppen von fflr
homologe Punkte überlagerten Spuren gemäß Fig.l auf folgende Weise Der Kopf 23 dreht
sich synchron mit den Abtastungen des Vidikons@bzw. des Videos (bei der Aufzeichnung
bzw. bei der Wiedergabe) und die Drehung wird derart berechnet, daß die vollständige
Spur in einem Halbkreis, beispielsweise im linken Halbkreis 30, enthalten ist. In
dieser Zeit wurde der Bandträger 1 vom Strich 29/a zum Strich 29/b um einen Abschnitt
y vorwärtsbewegt. Nun wird der Kopf 23 abgeregt und der Kopf 23' erregt (der sich
in bezug auf das Band genau im gleichen Anfangspunkt befindet, in welchem der Kopf
23 die erste Spur began und der sich derselben überlagern würde, wenn das Band nicht
inzwischen durch die Fflhrungsrollen 24 und 2at um 50 µ nach oben verschoben worden
wäre), wobei seitens des Kopfes 23' eine neue Spur aufgezeichnet wird, die auch
hinsichtlich der homologen Punkte vollständig mit der vorhergehenden üebereinstimmt,
sich dieser gegenüber jedoch benachbart befindet. Der beschriebene Vorgang wiederholt
ich olange, bis bis in 8 und 20/25 Sekunden alle 220 Spuren bestrichen wurden. Genau
in diesem Augenblick ist das um den linken Halbkreis 30 gewundene Band vollständig
"neu" und zum Empfang der Aufnahme der Signale auf der ersten Spur der darauffolgenden
Gruppe bereit, wobei beispielsweise eiae ansteigende Bewegung begonnen wird, zufolge
der Umsteuerung der ansteigenden- absteigenden Bewegung der BandfUhrungsrollen
24
und 241. Die Kopf werden in den zweckmässigen Augenblicken durch einen mechanischen
oder elektronischen Umschalter erregt, so daß die Anfänge der Spuren bezüglich des
ebenfalls bewegten Bandes eine Relativgeschwindigkeit null besitzen.
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Das was unter Bezugnahme auf einen Halbkreis gesagt wurde, gilt auch
fur einen beliebigen Kreisabschnitt, wobei naturlich entsprechend die Anzahl der
Köpfe zu verändern ist.
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Die Vorwärtsbewegung des Bandes ist natflrlich derart, daß der Halbkreis
bzw. der andere Kreisabschnitt so oft abgetastet wird, als je Gruppe Spuren vertikal
tbereinanderliegen.
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Es ist zwecksmäßig darauf hinzuweisen, daß das Band nicht wie bei
den Aufzeichnungen von schrägen Spuren schraubenlinienförmig aufgewunden ist und
daß die mächanischen Synchronismen erheblich veteinfacht sind. da die Bewegungen
verkettet sind. mir wobei sie/Hilfe von Zahnrädern ausgeführt werden können, weldie
che die Welle der/Kbpfe tragenden Scheibe, die Welle der Antriebsrollen und die
Welle des Umschalters verbinden, der außerhalb der beschriebenen Baugruppe angeordnet
und auch eine elektronischer Umschalter sein kann.
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Der Synchronismus des Beginnes der Spurengruppe wird von Beginn an
festgelegt bzw. durch Schlupf des Bandes gemäß bekannter Methoden gesucht. Die Drehbewegung
des Zylinders, auf dem sich das Band bewegt, wird durch das Haften des Bandes selbst
und Mitnahme sichergestellt. Zur Klärung dieses Umstandes ist in Fig.5 eine mbgliche
Ausfuhrungsform dargestellt.
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In einem ortsfesten Lager 32 ist die Welle 33 gelagert, welche die
Scheibe 22 trägt, an der die (nicht dargeatelltei
Köpfe angeordnet
sind, die sowohl bei der Auf zeichnung, als auch bei der Wiedergabe auf dem Band
1 anliegen und längs demselben gleiten. Das Band 1 ist von der untersten Lage (vollauAgezogene
Linien) in die oberste Lage (strichliert eingezeichnet) und umgekehrt verschiebbar.
Die BandfUhrungsrollen 24 und 24 (die Rolle 24' ist in Fig.5 nicht sichtbar), werden
im Sinn des Dcppelpfeiles 35 abwechselnd nach oben und nach unten verschoben und
sind an Wellen 36' befestigt. Der Umschalter 37 wird von einer Welle 38 angetrieben
und die Welle 39 betätigt die nicht dargestellte Bandantriebsrolle, wobei die Wellen
33, 36, 38 und 39 untereinander verbunden sind, wie durch die strichlierte Doppellinie
40 angedeutet ist. Die Pfeile 41 und 42 geben die Bewegungirichtungen des Zylinders
21t und 22' bzw. der Scheibe 22 an.
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Die obigen Ausfuhrungen gelten sowohl ftlr schwarz-weiß, als auch
ftlr Farbaufzeichnungen und Wiedergaben, d.h. die Spur eines vollständigen Bildes
kann sowohl die Leuchtdichte- als auch die Farbdichte-Signale enthalten, doch um
stets die Homologie der Punkte bei der Aufzeichnung der Leuchtdichte-Signale auszunutzen,
ist es zweckmäßig, die Leuchtdichte-Signale von den Farbdichte-Signalen zu trennen,
wobei ein aufgezeichnetes Band gemäß Fig.l erzeugt wird, bei dem in der zur Aufnahme
der Signale bestimmten Breite 18 zwei flberlagerte Gruppen A und B aufgezeichnet
werden. Beispielsweise kann die Gruppe A fflr die Leuchtdichte-Signale und die Gruppe
B fUr die Fanbdichte-Signale dienen, wobei die gleichen Mittel und Vorrichtungen
wie vorher beschrieben zur Anwendung kommen. Zu diesem Zweck werden im Zylinder
21 der Fig.4 zwei flberlagerte Köpfe in Umdrehung versetzt, von denen einer zur
Aufzeichnung der Leuchtdichtesignale und der andere zur Aufzeichnung
der
Farbdichtesignale dient, wobei die ansteigende-absteigende Bewegung der Fnhrungsrollen
24 auf weniger als die Hälfte herabgesetzt wird, so daß man beispielsweise 100 Auf
zeichnungsspuren der Leuchtdichtesignale und 100 Aufzeichnungsapuren der Farbdichtesignale
erhält, die durch einen Schutzstreifen voneinander getrennt sind.
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Sämtliche obigen Ausfuhrungen sind nicht als einschränkend aufzufassen.
So sind beispielsweise die Bewegungen zwischer dem Bandträger und den Kbpfen usw.
als Relativbewegungen anzusehen und anstelle der Bewegung des Bandträgers können
sich die Köpfe und der Zylinder usw. bewegen, wobei ferner auch gemischte mechanische
und elektronische Lb-Rungen vorgesehen werden können.