DE2329516C2 - Vorrichtung zur Wiedergabe von auf Magnetband gespeicherten Fernsehsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe von auf Magnetband in aufeinanderfolgenden Feldern gleichmäßiger Länge in Bandlängsrichtung gespeicherten Fernsehsignalen als Stand- oder Zeitlupenbilder, mit einer Antriebsvorrichtung, mit einer an die Antriebsvorrichtung angekoppelten, sich drehenden Scheibe und mit einer Anzahl von am Umfang der sich drehenden Scheibe unter gleichem Winkelabstand voneinander angeordneten Wiedergabe-Magnetköpfen.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung (US-PS 32 94 902) kann die Frequenz von Synchronsignalen bei wiedergegebenen Fernsehsignalen auch dann, wenn die Magnetbandgeschwindigkeit bei Wiedergabe und Aufzeichnung unterschiedlich ist, mit der Frequenz der aufgezeichneten Signale in Übereinstimmung gehalten werden durch Erhalten der Übereinstimmung der Relativgeschwindigkeit von Magnetband und Wiedergabe-Magnetköpfen bei Wiedergabe und Aufzeichnung. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Schwankung der Bandgeschwindigkeit bei der Wiedergabe nicht erlaubt, weil sonst die Relativgeschwindigkeit von Magnetband und Wiedergabe-Magnetköpfen nicht konstant gehalten werden kann. Es kann bei dieser Vorrichtung zwar ein Moment auftreten, in dem die wiedergegebenen benachbarten Felder stufenlos ohne Überlappungen oder Pausen dazwischen fortlaufend sind, jedoch treten in den meisten Augenblicken Überlappungen oder Pausen zwischen den Feldern auf, was eine Beeinträchtigung der auf einem Bildschirm erscheinenden Bilder zur Folge hat.

Bekannt ist weiter eine Vorrichtung (US-PS 30 51 777) zum Wiedergeben von auf Magnetband in Längsrichtung gespeicherten Videosignalen, mit der Zeitlupen-Effekte hergestellt oder Standbilder wiedergegeben werden können, wobei jedoch nur ein Wiedergabekopf für das Abspielen der Signale vom Magnetband vorgesehen ist Sollen hier die Videosignale als Standbild wiedergegeben werden, so findet eine Speicherbildröhre oder ein Pufferspeicher Anwendung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Wiedergabe von auf Magnetband gespeicherten Fernsehsignalen gemäß der eingangs erwähnien derart zu gestalten, daß sich die in

ίο Bandlängsrichtung gespeicherten Fernsetaignale als Stand- oder Zeitlupenbilder in verbesserter, stabiler Qualität und ohne Schrägverzerrungen insbesondere der Standbilder erzielen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Entfernung /am Umfang der Scheibe zwischen den Spalten zweier aufeinanderfolgender Köpfe gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Strecke (WftrR + Vr)Th ist wobei w_R die Winkelgeschwindigkeit des Kopfes, mit der die Signale aufgezeichnet wurden, η der radiale Abstand des Kopfes vom Drehmittelpunkt während der Aufzeichnung, Vr die Bandgeschwindigkeit während der Aufzeichnung und Th die Periode der Zeilensynchronsignale ist.
Vorzugsweise ist das ganzzahlige Vielfache etwa gleich 262, die Anzahl der Wiedergabe-Magnetköpfe gleich drei und umschlingt das Magnetband die Scheibe in einer Länge, die einem Winkel von mehr als 240° entspricht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erweist sich insbesondere dadurch als vorteilhaft, daß stets fortlaufende Fernsehsignale erzielbar sind, selbst wenn die Bandgeschwindigkeit bei der Wiedergabe schwankt. In einem solchen Fall schwankt auch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Magnetband und den Wiedergabe-Magnetköpfen. Trotzdem ist bei der Wiedergabe die zeitliche Schwankung der Bandgeschwindigkeit innerhalb eines sehr weiten Geschwindigkeitsbereiches möglich, ohne die Kontinuität benachbarter Signale zu beeinträchtigen und auch ohne ein Überlappen benachbarter Signale hervorzurufen, so *aQ die wiedergegebenen Bilder auf einem Fernsehachirm ohne Schrägverzerrungen ungestört erscheinen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun im einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert. In letzteren sind:

Fig. 1 eine Anordnung von drei Wiedergabe-Magnetköpfen und des Magnetbandes in der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Teil des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Magnetbandes zur Erläuterung des Spurmusters auf dem Magnetband, auf dem die aus dem Videosignal ausgezogenen, fast ein gesamtes Halbbild darstellenden Signale nacheinander jeweils in Längsrichtung mittels der drei Wiedergabe-Magnetköpfe nach Fig. 1 aufgezeichnet werden,

F i g. 3a bis 3c die Muster der Videosignale, die von den drei Wiedergabe-Magnetköpfen von dem Magnetband der F i g. 2 abgespielt werden, und

F i g. 3d das Muster des Videosignals, das mit den wirksamen Teilen der wiedergegebenen Videosignale in den F i g. 3(a) bis 3(c) synthetisiert wurde.

Fig. I zeigt die Beziehung zwischen der Anordnung von drei sich drehenden Magnetköpfen und einem Magnetband I, das in Pfeilrichtung V über feste Führungsrollen 2, 3 und eine Drehkopfanordnung 5 läuft. Die Drehkopfanordnung 5 weist eine Drehscheibe 6 und drei Wiedergabe-Magnetköpfe 4a, 4b, 4c auf, die in gleichen Abständen von 120° am Umfang der

Drehscheibe 6 entlang angeordnet sind, die sich in der Richtung des Pfeils ω dreht

Der Antrieb für die Drehscheibe 6 einerseits und für das Magnetband 1 andererseits sind hier zur Vereinfachung der Beschreibung fortgelassen. Weiterhin ist nachfolgend die Drehrichtung der Scheibe als durch den Pfeil ω vorgegebenen angenommen, obgleich sie an sich frei wählbar ist

F i g. 2 zeigt ein Spurrmister jedes der Halbbilder Ta, Tb, Tc und 7d der Videosignale, die von den drei sich drehenden Wiedergabe-Magnetköpfen gemäß F i g. 1 intermittierend fast halbbildweise ausgezogen und in Längsrichtung nacheinander auf dem Magnetband 1 aufgezeichnet werden, im Fall der Fig.2 besteht zwischen zwei nebeneinander liegenden Halbbildmustern ein schmaler Abschnitt, in dem keine Signalaufzeichnung stattfindet Wenn der Zeitraum für die Aufnahme eines Halbbildes des Videosignals bei der Aufzeichnung etwas verkürzt wird, tritt in einem Teil des Magnetbandes 1 eine Überlappung nebeneinanderliegender Halbbildsignale auf — dies im Gegensatz zu einem schmalen Abschnitt ohne Signalaufzeichnung, wie er oben angegeben ist Nachfolgend wird jedoch dargelegt, daß in beiden Fällen die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung im wesentfichen gleich ist, d. h. bei einem Überlappungsbereich oder Abschnitt ohne Signalaufzeichnung. Die folgende Beschreibung betrifft deshalb den in F i g. 2 gezeigten Fall.

Um weiterhin das in F i g. 2 gezeigte Spurmuster zu erreichen, ist es nicht erforderlich, genau drei Magnetköpfe zu verwenden. In gleicher Weise läßt sich jede beliebige Zahl von Magnetköpfen verwenden — ein oder zwei sich drehende Magnetköpfe oder auch ein feststehender Magnetkopf.

Die F i g. 3a bis 3c zeigen die von den Magnetköpfen 4a, 4b und 4c jeweils bei der Bewegung des Magnetbandes, auf dem mit den drei sich drehenden Magnetköpfen nach Fig.2 die Videosignale aufgezeichnet wurden, wiedergegebenen Ausgangssignale. F i g. 3d zeigt das Ausgangssignal, das sich aus den wirksame.) Teilen der wiedergegebenen Signale 3a bis 3c zusammensetzt

Wie die Fig. 1 gezeigt ist die Länge des um die Drehscheibe 6 gelegten Magnetbandes 1 so gewählt, daß sie mindestens zwei Halbbildlängen des aufgezeichneten Videosignals nach Fig.2 entspricht. Folglich enthält jedes dei von den Magne;köpfen 4a, 4b und 4c wiedergegebenen Signale gemäß F i g. 3a, 3b und 3c ciie Videosignalinformation für ein vollständiges Halbbild. In den Fig.3a bis 3c ist als Beispiel für e:n solches vollständiges HalbbiiJ das Halbbild Tb schraffiert dargestellt.

Die Fig.3d zeigt eines der Halbbilder des aufgezeichneten Videosignals, das Halbbild Tb, in durchgehender Reihenfolge, aus dem das Standbildsignal « synthetisiert wird. Das Signal der Fig.3d erhält man. indem man die von den Magnetköpfen 4a. 4b und 4c aufgenommenen Signale nacheinander zu den Zeitpunkten A], Ai, Ai... durchschaltet, wie in Fig. 3 gezeigt. In der praktischen Ausführung zum Erhalt des synthetisierten Signals 3d versieht man die sich drehenden Magnetköpfe 4a 4b und 4cbeispielsweise mit bekannten Bürstenanordnungen oder Drehtransformatoren, wobei ein geeigneter Schaltkreis ein Steuersignal wie z. B. das Bildsynchronsignal jedes Halbbildes erfaßt und mit dessen Hilfe die Signale der entsprechenden Magnetköpfe entsprechend schaltet.

Das Signal der >~ig. 3d ist das Signal eines Standbildes aus einem Halbbild. Wenn die Zeilensynchronsignale jedes Halbbildes nicht richtig in den Zeitpunkten Au A₂, A₃... verbunden werden, in denen die Ausgangssignale jedes Magnetkopfes geschaltet werden, ergibt sich die bekannte Schrägverzerrung, die sich durch Verzerrungen links oder rechts oben im auf dem Bildschirm eines Monitors dargestellten Fernsehbild ausdrucken.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich eine derartige Schrägverzerrung beseitigen, indem man die Entfernung zwischen nebeneinanderliegenden Magnetköpfen entlang dem Magnetband so wählt, daß sie ein ganzzahliges Vielfaches π (π etwa gleich 262, beispielsweise 262 oder 263) derjenigen Länge wird, die einer Periode der Zeilensynchronimpulse entspricht Diese Längen-Beziehung läßt sich durch gegenseitige Abstimmung der Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetbandes bei der Aufzeichnung, der Drehgeschwindigkeit der Magnetköpfe und deren Radius vom Drehmittelpunkt und des Radius der sich drehenden Magnetkopf« bei der Wiedergabe erreichen.

Man betrachte nun den Schalu.eitpunkt A3 in F i g. 3, d. h. den Verbindungspunkt A3 des Siandbildsignals, das durch Synthetisieren der von den Magnetköpfen 4a, 4Zi und 4c wiedergegebenen Signale erhalten wurde. Kurz vor dem Punkt A3 ist das Signal gemäß Fig.3d das Ausgangssignal des Kopfes 4b, kurz nach dem Punkt Aj das Ausgangssignal des Kopfes 4c. Was das am Punkt Az angegebene Signal gemäß Fig.3d anbetrifft, ist das vom Kopf 4c wiedergegebene Signal gegenüber dem vom Kopf 4b wiedergegebene Signal verzögert, und der Betrag der Verzögerung entspricht der Entfernung zwischen den Berührungspunkten der Luftspalte in den Kopfplättchen der Köpfe 4b und 4c mit dem Band, die bei der Wiedergabe auftritt. Diese Entfernung ist in F i g. 1 mit »/« bezeichnet. Das heißt, daß das Signal gemäß Fig.3d denjenigen Zustand darstellt, daß das Signal eines Halbbildes immer mit einer Phasenverzögerung vorliegt, die der Entfernung zwischen den erwähnten Berührungspunkten entspricht.

Wenn also die Länge / gleich einem ganzzahligen vielfachen der der Periode der Zeilensynchronimpulse entsprechenden Länge ist, liegen die Zeilensynchronimpulse richtig und kontinuierlich an jeden Verbindungspunkt des Standbildsignals gemäß Fig. 3d. Eine Schrägverzerrung kann also nicht Luftretei«. Entsprechendes gilt für die anderen Verbindungspunkte A], A₂. At... usw.

Wenn bei der Wiedergabe die drei sich drehenden Magnetköpfe 4a, 4b, 4c der F i g. 1 richtig in Intervallen von 120° angeordnet sind, läßt sich die erwähnte Länge zwischen den beide;) Punkten, an denen die Luftspalte der Kopfplättchen der beiden Magnetköpfe das Magnetband berühren, wie folgt ausdrucken:

(1)

wobei Cp der Drehradius der sich drehenden Wiedergabe-Magnetköp'j ist. Andererseits läßt sich die Relativgeschwi'icligkeit zwischen dem Magnetband und den sich drehenden Wiedergabe-Magnetköpfen ausdrücken als (W_RrR + V_R), wobei V_R die Bandgeschwindigkeit während der Aufzeichnung, W^die Winkelgeschwindigkeit des Magnetkopfes und r_Ä der radiale Abstand des Magnetkopfes <om Drehmittelpunkt während der Aufzeichnung sind. Mit der Periode Tu der Zeilensynchronsignale ergibt sich, daß die Signale innerhalb

dieser Periode Tu auf einem Stück Magnetband der Länge (W^rn + Vr)Th aufgezeichnet werden.

Um Schrägverzerrungen zu beseitigen, d. h. die Länge / gleich einem ganzzahligen Vielfachen derjenigen Länge zu machen, die der Periode der Zeilensynchronsignale entspricht, läßt sich folgende Beziehung verwenden:

(2)

in der η eine beliebige ganze Zahl ist. Da die Periode des Signals für ein Halbbild etwa 262 beträgt, ist es wünschenswert, daß η etwa 262 ist - beispielsweise 261, 262 oder 263.

Die obige Gleichung (2) läßt sich ebenfalls anwenden auf den Fall, daß die Bandgeschwindigkeit Vr bei der Aufzeichnung gleich Null ist.

Obgleich weiterhin die Ausführungsform für den Fall beschrieben wurde, daß das Schalten der von den Magnetköpfen wiedergegebenen Signale im gleichen Halbbild des Videosignals erfolgt (vgl. F i g. 3d), läßt sich die angegebene Bedingung auch anders erfüllen. Beispielsweise kann man bei der Aufzeichnung eines ausgezogenen Halbbildsignals eine Bandlänge aufzeichnen, die etwas länger ist als ein Halbbild. Weiterhin kann man bei der Wiedergabe den Wert η in Gleichung (2) kleiner als 262 machen. Obgleich das so erzeugte Standbildsignal nicht den in Japan und den V.St.A. verwendeten Fernsehnormen entspricht, entstehen bei seiner Wiedergabe und Darstellung mit einem üblichen Monitor keinerlei Schwierigkeiten.

Die dargestellte Ausführungsform weist drei Wiedergabe-Magnetköpfe auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt jedoch jede beliebige 1 übersteigende Zahl von Magnetköpfen /u.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Wiedergabe von auf Magnetband in aufeinanderfolgenden Feldern gleichmäßiger Länge in Bandlängsrichtung gespeicherten Fernsehsignalen als Stand- oder Zeitlupenbilder, mit einer Antriebsvorrichtung, mit einer an die Antriebsvorrichtung angekoppelten, sich drehenden Scheibe und mit einer Anzahl von am Umfang der sich drehenden Scheibe unter gleichem Winkelabstand voneinander angeordneten Wiedergabe-Magnetköpfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung / am Umfang der Scheibe zwischen den Spalten zweier aufeinanderfolgender Köpfe gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Strecke (V«r« + Vr) T_h ist, wobei Wr die Winkelgeschwindigkeit des Kopfes, mit der die Signale aufgezeichnet wurden, r« der radiale Abstand des Kopfes vom Drehmittelpunkt während der Aufzeichnung, Vr die Bandgeschwindigkeit während der Aufzeichnung und Th die Periode der Zeüensynchronsignale ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das ganzzahlige Vielfache etwa gleich 262 ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Wiedergabe-Magnetköpfe (4a 4b, 4c) gleich drei ist und das Magnetband (1) die Scheibe (6) in einer Länge umschlingt die einem Winke! von mehr ais 240° entspricht