DE2363960C3 - Aufzeichnungs- und/oder -wiedergabegerät für Videosignale - Google Patents

Description

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationsindex eine Größe von weniger als 2,405 hat.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationsindex eine Größe kleiner als 1,0 hat.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiedergabeteil einen Begrenzer (8) und einen Demodulator (9) aufweist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (1, 11) magnetisch empfindlich ist und daß die Aufzeichnung und Wiedergabe mittels einer Magnetkopfanordnung erfolgt.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkopfanordnung eine Spaltbreite (d) hat, die größer als die Spurteilung (P) der Aufzeichnungsspuren ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite (d) zweimal so groß wie die Spurteilung (P) ist

9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung und Wiedergabe die gleiche Magnetkopfanordnung (MH) verwendet wird.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium als kreisförmige Platte (1) ausgebildet ist, auf der die Aufzeichnungsspuren (T_n-u T_n, T_n+-,...) spiralförmig verlaufen.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dis Aufzeichnungsmedium eine rechteckige Platte (11) ist, auf der die Aufzeichnungsspuren (T„-_u T_n, T_n+I...) in Längsrichtung in parallelen Linien verlaufen.

12. Gerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine drehbare Führungstrommel (14) mit einer Magnetkopfanordnung (12a, 12b) und eine Führung (13) zur Verschiebung des plattenförmigen Aufzeichnungsmediums (11) in Richtung der Längsachse der Trommel (14).

DT-OG 20 05 236 ist es bekannt, Informa-Abstand zwischen benachbarten n.^bS^aabei verfährt man derart daß Informationselemente einer Folge

SÄS£ * ^B· geometrisch gleiche Bildpunkvon S.gnalpenoae .^ ^e _{Fernsehbildern)} geometrisch

^te u inender angeordnet werden. Bei einer derartigen Sz chnungsmefhode besteht jedoch die Gefahr, daß Wo?« Obersprechens zwischen benachbarten Spuren der Rauschabsttnd der wiedergegebenen S.gnale zu

ripr US PS 32 15 772 ist es bekannt, Videosignale derart aufzuzeichnen, daß die erforderlichen Synchron-Se rechtwinklig zu der Aufzeichnungsnchtung verlaufen und in benachbarten Spuren an einander en'sDrechenden Stellen angeordnet sind.

Be Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde em Aufzeichnungs- und/oder -wiedergabegerat fur y,deo-Inafzu schaffen, mit dem die Videosignale m,t mühst hoher Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet und hohem Rauschabstand wiedergegeben werden

^kÖGetöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch einen Phasenmodulator zur Phasenmodulation ernes Trägersignals mit dem Videosignal an bestimmten Teilen jeder aufeinanderfolgender, Spur die gle.che relative Phasenlage hat.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben s.ch aus den

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungs- und/oder -wiedergabegerät für Videosignale mit Horizontal- und Vertikalsynchronsignalen, bei dem die Aufzeichnung auf DtrSrindun^Wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i e 1 eine Aufsicht auf ein Aufzeichnungsmedium in Form einer kreisförmigen Scheibe mit spiralförmigen Aufzeichnungsspuren, . .

Fiε 2 und 3 einen vergrößerten Ausschnitt e.niger benachbarter Aufzeichnungsspuren des Aufze.chnungs^mep|^U _g ^m4^de _e ^rin'Blockschaltbild des Aufzeichnungsund/oder-Wiedergabegeräts,

F i e 5 ein Diagramm, aus dem der Zusammenhang zwischen dem Modulationsindex und dem phasenmodulierten Trägersignal hervorgeht,

Fig.6 ein Phasendiagramm des Trägers und der ersten Seitenbandkomponente,

Fig 7 eine Aufsicht eines Aufzeichnungsmediums ir Form einer rechteckigen Platte und

Fig 8 einen Querschnitt einer Magnetkopfanord nune für das Aufzeichnungsmedium der F ig. 7.

Fie 1 zeigt ein Aufzeichnungsmedium in Form einei Magnetplatte !, auf die Videosignale mittels eines nich gezeigten magnetischen Aufzeichnungskopfes spiralfor mig aufgezeichnet werden. Zum Beispiel wird die Spu T_n aufgezeichnet, die an ihren Enden mit benachbarte, Sauren T_n-, und T„-₂ übereinstimmt. Die Spurteilungaufeinanderfolgender Spuren wird durch die Umlaufge schwindigkeit der Platte 1 und die Geschwindigkeit de Radialbewegung des Aufzeichnungskopfes bestimmt

Die Spuren T_n-,, T_n, T_n+1 werden auf der Platte ohne Sicherheitsabstand aufgezeichnet, wobei de Aufzeichnungskopf eine Spaltbreite hat, die gleich de Spurteilung P ist. Die Drehgeschwindigkeit der Platte wird bei der Aufzeichnung so gewählt, daß in jeder Spt ein Halbbild der Videosignale aufgezeichnet wird. Zui Beispiel kann die Platte 1 mit einer Geschwindigkeit ve

..... gedreht werden, so daß in jeder Spur ein ?ÄS ufgezeichnet wird, wobei die Vertikal- und

Vund //rechtwinklig zu den ^HcriTve^aSenundnebeneinander liegen. ^Wiedergabe der aufgezeichneten Signale erfolgt 5

• u etaes magnetischen Wiedergabekopfes 2 der

• ς™1ι g mit einer Breite d hat, die größer als die ^einen,-il,.nE F vorzugsweise zweimal so groß wie diese ^SpU«li der Wiedergabe tastet der Wiedergabekopf 2 die

»Breite einer Spur und Teile vcn zwei benachbarten , 0 Sen ab, wie F ig. 2 zeigt.

η der vorherigen Beschreibung wurde angenomrtaß eetrennte Magnetköpfe für die Aufzeichnung "¹⁶HHe Wiedergabe verwendet werden. Es kann jedoch ^UI7h nur ein einziger Magnetkopf für die Aufzeichnung 1₅ AZ Wiedergabe verwendet werden. Wie Fig.3 t kann die Aufzeichnung auf einer Platte MS mit • m Maenetkopf MH bewirkt werden, der einen Spalt ⁶¹¹S eine!Breite hat, die wesentlich größer als das Cache der Spurteilung F aufeinanderfolgender Spur 20

7 , ist Bei dieser Anordnung wird während

JeVAblehnung der Kopf MHrelativ zur Platte MS in Richtung des Pfeils S bewegt, um z. B ein Halbbild in Kur t„ aufzuzeichnen. Ferner w.rd der Magnetkopf MH rechtwinklig zur Richtung des Pfeils S um die 25 c „-triune P verschoben, so daß die nächste Spur i„₊₎ Kern auf dieser aufgezeichneten Halbbild mit der r aufgezeichneten Spur t„ teilweise überlappt. In •m Oberlappungsbereich wird das zuvor in der Spur t„ bezeichnete Signal gelöscht und durch das in der 30 t , aufgezeichnete Signal ersetzt. Versuche haben daß, wenn aufeinanderfolgende Spuren einan-1, das zuvor aufgezeichnete Signal i™ den Spuren auf der Platte 1 der F i g. 1 in radialer Richtung fluchten.

Der Modulationsindex m des phasenmoduUerten Signals, das aufgezeichnet wird, wird klein gemacht, z. B. kleiner als 1,0, auf jeden Fall kleiner als 2,405. Der Grund hierfür wird später erläutert.

Der Modulationsindex m wird im Falle der Phasenmodulation als Radiant entsprechend der Phasenabweichung des modulierten Trägers relativ zu dem unmodulierten Träger ausgedrückt und schwankt in Übereinstimmung mit dem Momentanwert des modulierten Trägersignals zu dem jeweiligen Zeitpunkt. Daher bedeutet die Tatsache, daß der Modulationsindex m kleiner als z. B. 1,0 ist, daß bei der Phasendemodulation der wiedergegebenen Signale die Phasenabweichung höchstens ein Radiant betragen kann.

Das phasenmodulierte Trägersignal kann als Bessel-Funktion der Summe des Trägers /0 und der oberen und unteren Seitenbandkomponenten J\, Ji, Ji... erster, zweiter, dritter usw. Ordnung ausgedrückt werden, wie F i g. 5 zeigt, in der die Ordinate die Werte des Trägers und der Seitenbandkomponenten und die Abszisse die Werte des Modulationsindex m wiedergibt.

F i g. 5 zeigt, daß bei einem Modulationsindex m kleiner als 1 die Komponenten, die höher sind als die Seitenbandkomponente zweiter Ordnung, ausreichend klein sind und daher vernachlässigt werden können. Ferner kann die Amplitude des Trägers Jo unabhängig von dem Modulationsindex mbzw. dem Momentanwert des modulierten Signals zu dem jeweiligen Zeitpunkt des modulierenden Signals als konstant angesehen werden. Da die Amplitude der Seitenbandkomponente /1 erster Ordnung, die um 90° phasenverschoben ist,

YTtllll, VTlV ι . _b. _ -W₀.,

40 Magnetkopfes 2 von der Mitte . „-. __r_.

Strecke χ verschoben ist, tastet der Spalt g des

wanrenu gitun-v...,,

r„_i und f„+i abgetastet werden.

Bei der Aufzeichnung wird das Videosignal vor der Aufzeichnung phasenmoduliert und bei der Wiedergabe demoduliert. Wie F i g. 4 zeigt, wird das aufzuzeichnende Videosignal über einen Eingang 3 einem Phasenmodulator 4 zur Phasenmodulation des von einem Oszillator 5 kommenden Trägersignals zugeführt. Das phasenmodulierte Signal wird einem Magnetaufzeichnungskopf 6 zugeführt und dann auf der Magnetplatte 1 in der zuvor beschriebenen Weise aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe wird das von dem Magnetkopf 2 abgenommene Signal über einen Verstärker 7 und einen Begrenzer 8 zu einem Demodulator 9 geleitet. Das demodulierte Ausgangssignal wird von dem Demodulator 9 auf einen Ausgang 10 gegeben.

Der Oszillator 5 wird bei der Aufzeichnung synchron mit der Drehung der Platte 1 gesteuert, so daß die Trägerkomponenten der phasenmoduUerten Signale, die in den aufeinanderfolgenden Spuren T_n-1, T_n, T_n+I... aufgezeichnet Werden und die durch die unterbrochenen Linien /0 in F i g. 2 gezeigt sind, die gleiche Frequenz und die gleiche Phasenbeziehung zu der effektiven Abtastrichtung während der Aufzeichnung haben. Dies bedeutet, daß die Trägerkomponenten /0 der phasenmodulierten Signale in aufeinanderfolgend-P

— χ

der Spur T_n-1 und die Breite

P \ d - P²

J (L-λ = ^ Τ~Λ2 Ί '<

+ χ

der Spur T_n+] ab. Daher können die Abszissenwerte K und Κι für die Spuren T_n-1 und T_n _₂ jeweils ausgedrück werden als:

d- P

-γ- -^x

und

J-P

_ ft.,

+ χ

— = K₂,

da der Träger J₀ in den aufeinanderfolgenden Spure T_n-I, T_n, T_n+I... mit im wesentlichen der gleiche Amplitude aufgezeichnet wird, wobei die Phasen di Trägers in benachbarten Spuren in radialer Richtun d. h. rechtwinklig zur Abtastrichtung, übereinstimme

Daher ist die Amplitude der Trägerkomponente in dem /on dem Magnetkopf 2 wiedergegebenen Signal ein 3emisch der Komponenten des in F i g. 6 gezeigten Trägers und damit wird die Gleichung:

K₁ J₀ + J₀ +K₂Jq- "_d J()

erfüllt. Da unabhängig von der Stellung des Magnetkopfes 2 das Verhältnis zwischen der Gesamtbreite d des 10 Spaltes g und der Spurteilung P konstant ist, hat das obige Gemisch der Ttägerkomponenten eine konstante Größe. Die Amplituden der ersten Seitenbänder in den Spuren T_n-. \, T_n und T_n+I ändern sich in einem direkten 1 :1 -Verhältnis in Übereinstimmung mit den Momen- i₅ tanwerten der aufgezeichneten Videosignale als Modulationswelle in den jeweiligen Spuren und sind voneinander verschieden, wie durch /^_n-1>, J\(„) und /₁₍·_η+1) in Fig.6 angegeben ist. Daher wird die Amplitude der ersten Seitenbandkomponente in dem von dem Magnetkopf 2 wiedergegebenen Signal, ausgedrückt durch:

K\ ■ J\(n-\) + J\(n)+ Ki ■ J\(n+\).

Unter Berücksichtigung der ersten Seitenbandkomponente ist das Signalgemisch, das von dem Magnetkopf 2 aus Signalen wiedergegeben wird, die das Pegelverhältnis Xi : 1 : X2 haben und die die Videosignale sind, die mit gleichem Pegel in den jeweiligen Spuren T_n-1, T_nund T_n+1 nach getrennter Phasenmodulation aufgezeichnet werden, im wesentlichen gleich dem Signalgemisch, das wiedergegeben werden würde, wenn die gesamten Breiten der Spuren T_n-1, T_n und T_n+i abgetastet werden würden, und die in diesen Spuren aufgezeichneten Signale wären Trägersignale, die mit Videosignalen mit dem Pegclverhältnis Xi : 1 : X₂ phasenmoduliert wären. Wenn somit das von Da die Spaltbreite des Kopfes 2 breiter als die Spurteüung P, z. B. mehr als zweimal so breit gewählt wird, gibt der Wiedergabekopf gleichzeitig Signale wieder, die in benachbarten Spuren aufgezeichnet sind, so daß ein Bild mit einem verbesserten Rauschabstand und einer höheren Auflösung wiedergegeben werden

Obwohl die zusammengesetzten Signale, die aus Signalen benachbarter Spuren bestehen, aufeinanderfolgend wiedergegeben werden, bereitet dies vom praktischen Standpunkt aus keine Schwierigkeit.

Wenn der Modulationsindex m zunimmt, wird die Amplitude des Trägers J₀ allmählich geringer und kann nicht mehr als konstant angesehen werden, wie F i g. 5 zeigt. Daher entsprechen die Werte des Videosignals, d. h. das Modulationssignal zu den jeweiligen Zeitpunkten nicht linear der Amplitude der Seitenbandkomponente erster Ordnung.

Wenn jedoch diese Verschlechterung der Linearität in einem gewissen Maß zugelassen wird, ergibt dies keine Schwierigkeit in dem Bereich, wo die Amplitude des Trägers /0 nicht unter einen Wert verringert wird, bei dem der Modulationsindex m 1 überschreitet. Theoretisch kann die Phasenmodulation innerhalb des Bereichs erreicht werden, in dem der Träger nicht ausfällt (d.h., der Modulationsindex m ist kleiner als 2,405). In der Praxis wird ein Modulationsindex m von etwa 1,3 bevorzugt (was einem Winkel von etwa 75° entspricht).

F i g. 7 zeigt ein Aufzeichnungsmedium in Form einer rechteckigen Magnetplatte 11, auf der Videosignale in aufeinanderfolgenden Spuren T„_i, T_n, T_n+)... aufgezeichnet werden, die sich in Längsrichtung der Platte 11 ohne Sicherheitsabstand dazwischen erstrecken. Wie bei der vorherigen Ausführungsform entspricht jede Spur einem Halbbild, wobei die Vertikal- und Horizontalsynchronsignale V und H in benachbarten Spuren

Pegeivernannib cui»pici_.i^..^^w.-__o

fes 2 ergeben würde. Dies bedeutet, daß die Trägerkomponenten Jo und die zusammengesetzten wiedergegebenen Signale der Seitenbandkomponenten J\ erster Ordnung dem Fall entsprechen, daß das Videosignal optisch zusammengesetzt wird bzw. daß das Videosignal direkt auf ein Band aufgezeichnet wird, d. h. ohne Modulation wie im Falle eines Tonsignals, und dann wiedergegeben wird. Die Signalkomponznten mit einer höheren Ordnung als die Seitenbandkomponenten zweiter Ordnung können in gleicher Weise behandelt werden.

Selbst wenn der Spalt g des Kopfes 2 relativ zu der Spur T_n ζ. B. in eine in F i g. 2 in gestrichelten Linien Längsacnse aer riaiie 11 uewcgi, wam rechtwinklig dazu in Richtung des Pfeils _v ">- ·■ -β 45 Wenn der Wiedergabekopf 12 das Ende einer Aufzeichnungsspur erreicht hat, beginnt ein anderer, nicht gezeigter Wiedergabekopf mit seiner Bewegung längs der nächsten Aufzeichnungsspur.

Ein Gerät zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe

50 von Videosignalen auf der Platte 11 der F i g. 7 kann, wie

Fig. 8 zeigt, eine halbkreisförmige Plattenführung

haben, die sich um eine drehbare Führungstrommel

erstreckt, so daß ein Spalt 15 zwischen der Führung

und der äußeren Oberfläche 14a der Trommel

55 gebildet wird. Diametral einander gegenüberliegende

Maonottnnfp 1 ">a iinrl 12/5 sind an der Trommel

keine ScriweDung cucugi. ^w....l „ . _o_._.

ohne notwendige Spurnachführung wiedergegeben werden, und die Ausnützung der Aufzeichnungsfläche ist erheblich erhöht, da keine Sicherheitsabstände zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren erforderlich sind. Da die Spurnachlaufgenauigkeit nicht beachtet werden muß, kann die Breite des Spaltes s des in Berührung kommen, wenn diese in den Spalt 1j eingeführt wird, daß einer ihrer Ränder Wb an einem ai der Führung 13 vorgesehenen Anschlag 16 an lieg Während der Aufzeichnung oder Wiedergabe wird αϊ Trommel 14 ζ B. in Richtung des Pfeils R gedreht, un

MaeneiKopics i. u»u ^u....* «"~.. .

verringert werden, um die Zeitdauer wesentlich zu erhöhen, während die Videosignale ohne Unterbrechung aufgezeichnet werden können.

aie fiatie 11 in aem apaii υ wiiu pu.^.w. ^-- der Trommel 14 durch einen geeigneten Mechanismu der die Führung 13 axial zur Trommel 14 verscnjwD verstellt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel

wird so gewählt, daß die Trommel 14 mit /. B. 30 U/sec umläuft, so daß die Köpfe 12a und 126 abwechselnd ein Halbbild in Längsrichtung der Platte 11 aufzeichnen oder wiedergeben. Die Geschwindigkeit der Platte 11 in Richtung der Achse der Trommel 14 wird in bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Trommel so gewählt, daß die gewünschte Spurteilung P aufeinanderfolgender Spuren erreicht wird, die wesentlich kleiner als z. B. die halbe Spaltbreite des Plättchens 12 der Magnetköpfe 12a und 126 ist. Wenn die Magnetköpfe 12a und 12b zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe verwendet werden, überlappen sich aufeinanderfolgende Aufzeichnungsspuren während der Aufzeichnung, so daß die endgültigen Spuren eine Spursteigung P haben, die kleiner als die Spaltbreite der Magnetköpfe ist, wie anhand der F i g. 3 beschrieben wurde.

Bei der in Fig.8 gezeigten Anordnung ist der Abstand 15 zwischen der Führung 13 und der Trommel 14 vorzugsweise breiter als die Dicke der Platte 11, so daß die von der Oberfläche 14a der Trommel 14 vorstehenden Plättchen 12, die die magnetisch beschichtete Oberfläche 12a berühren, diese infolge ihrer Elastizität etwas verformen.

In Abweichung von den beschriebenen Ausführungsformen können die Videosignale selbstverständlich auch in quer oder schräg verlaufenden Spuren auf einem Magnetband aufgezeichnet werden.

Wenn ein Farbvideosignal aufgezeichnet wird, wird die Leuchtdichtekomponente nach einer Phasenmodulation aufgezeichnet, wie zuvor beschrieben wurde. Die Farbartkomponente dagegen, die aus einem Hilfsträger, amplitudenmoduliert mit einem Rot-Farbdifferenzsignal (R-Y) und einem Blau-Farbdifferenzsignal (B-Y), besteht, wird in der Frequenz in ein niedrigeres Frequenzband umgewandelt, bevor sie zu der phasenmodulierten Leuchtdichtekomponente zur Aufzeich-

s nung auf dem Aufzeichnungsmedium addiert wird, wobei der in der Frequenz umgewandelte Hilfsträger in benachbarten Spuren an einander entsprechenden Stellen die gleiche Phasenbeziehung zu der tatsächlichen Abtastrichtung des Aufzeichnungskopfcs hat.

ίο Anstelle der beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien kann auch eine dünne Plastikfolie verwendet werden, in der Rillen mit sich ändernder Tiefe gebildet werden, die die Aufzeichnungsspuren bilden, wobei die Signale z. B. durch einen Diamanten.

is der sich längs der Aufzeichnungsspuren bewegt, aufgezeichnet und durch einen piezoelektrischen Kcramikwandlcr wiedergegeben werden. Die Aufzeichnung und Wiedergabe kann auch auf elckiroopSiseliem Weg durch Änderungen der Lichtreflexionsfähigkeit oder Lichtdurchlässigkeit erfolgen.

Als Aufzeichnungsmedium kann auch eine Vinylplatte mit einer Aluminium- oder Kupferschicht und einer dielektrischen Schicht z. B. aus Polystyrol auf der Aluminium- oder Kupferschicht verwendet werden,

is wobei die Videosignale als Änderungen der Kapazität längs der Aufzeichnungsspuren aufgezeichnet werden Bei der Wiedergabe werden die Kapazitätsänderungen /wischen der Elektrode eines Wiedergabekopfes, der längs der Aufzeichnungsspuren bewegt wird, und de' Aluminium- oder Kupferschicht zur Erzeugung eine: den ursprünglichen aufgezeichneten Videosignaler entsprechenden Ausgangssignale verwendet.

Blatt /cichnuiiiicn

Claims (2)

Patentansprüche: ,.ncTsmedium in aneinandergrenzenden und Z Synchronsignale rechtwinklig zu !in benachbarten Spuren radial

1. Aufzeichnungs- und/oder -wieder^ jegerät für Videosignale mit Horizontal- und Vertikalsynchron-Signalen, bei dem die Aufzeichnung auf ein Aufzeichnungsmedium in aneinandergrenzenden Spuren erfolgt und die Synchronsignale rechtwinklig

zu den Spuren verlaufen und in benachbarten Spuren radial fluchten, gekennzeichnet durch einen Phasenmodulator (4) zur Phasenmodulation eines Trägersignals mit dem Videosignal vor der Signalaufzeichnung derart, daß das Trägersignal an bestimmten Teilen jeder aufeinanderfolgenden Spur die gleiche relative Phasenlage hat.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wiedergabeeinrichtung (2, 12), deren effektive Breite größer als die Breite einer Aufzeichnungsspur