DE2644009A1

DE2644009A1 - Magnetische aufzeichnungs- und wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2644009A1
Application number: DE19762644009
Authority: DE
Inventors: Yoshiteru Hosokawa; Minoru Koda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-09-27
Publication date: 1977-04-21
Also published as: FR2328343B1; FR2328343A1; DE2644009C2; US4306254A; CA1065475A

Description

1 BERLIN 33 · jT^%

PATENTANWÄLTE

Telefon: 030 / |fg^ BERLIN - MÜNCHEN ^{TeIefon: 0897}SHmM

Telegrammadresse: Telegrammadresse: Quadratur Berlin Qudadratur München TELEX: 183786 TELEX: 522767

M 3730

Matsushita Electric Industrial Company Limited, Osaka, Japan Magnetische Aufzeichnungs*· und Wiedergabevorrichtung

Zusammenfassung der Offenbarung

In einer Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe läßt sich "bei der intermittierenden Aufzeichnung eines Videosignals mittels eines drehenden Magnetkopfs eine Schrägverzerrung des wiedergegebenen Bildes verhindern, indem man die Drehphase des Magnetkopfes so steuert, daß das Zeilensynchronsignal in koinzidenter Phase in den nebeneinanderliegenden beiden Spuren aufnimmt, und es läßt sich die Schrägverzerrung eines wiedergegebenen Standbildes verhindern, indem man die Winkelgeschwindigkeit des Drehkopfes so steuert, daß man eine ganzzahlige Anzahl der Zeilensynchronsignale auf eine Abtastspur bei stehendem Band aufnimmt.

"V 2644003

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe und insbesondere eine Torrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe mit intermittierender Aufzeichnung von Videosignalen auf einem Magnetband mittels sich drehender Magnetköpfe und deren Wiedergabe als bspw. Zeitraffer oder Standbild.

Bei der intermittierenden magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen, die alle η Felder (n = ganze Zahl) ausgezogen werden, mit einem Magnetband, das mit 1/n der Normalgeschwindigkeit läuft, können Schrägverzerrungen ("skew") des wiedergegebenen Bildes auftreten, da die Abtastspur des Magnetkopfes auf dem Magnetband sich bei unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten verschiebt.

Wie bspw. in der Fig. 1 dargestellt, ist das Videosignal bei reduzierter Bandgeschwindigkeit in den Spuren 1a und 1b aufgezeichnet. Wird das Band bei der üblichen Bandgeschwindigkeit (19)05 cm/sec nach der Form der Electric Industrial Assciation of Japan (EIAJ)) abgespielt, läuft der Magnetkopf 3 auf der Abtastspur 2;"es werden also bei der Abtastbewegung des Kopfes 3 zwei nebeneinanderliegende Spuren gleichzeitig wiedergegeben. Wenn in diesem FaIl keine Kontinuität zwischen den von der Spur 1A und dann von "der Spur 1b angenommenen Zeilensynchronsignalen besteht, wird das Bild verzerrt. Für das Form-Videoaufzeichnungsgerät der EIAJ ist die Anzahl der Zeilensynchronsignale,

) geändert {

die in einer Länge 1 zwischen dem Schnittpunkt A der Spur Ib und einer Linie zwischen dem Anfangspunkt der Spur la, die rechtwinklig zur nebenliegenden Spur Ib verläuft, und dem An-

fangspunkt der Spur Ib, wie in Fig. 1 gezeigt, zu 4,5/vorge schrieben, so daß die Zeilensynchronimpulse zwischen nebeneinanderliegenden Spuren kontinuierlich verlaufen. Weiterhin ist das Bildsynchronsignal so angeordnet, daß es sich auf dem Band in einer konstanten Lage befindet.

Bei einem solchen Aufzeichnungsmuster tritt zwar kein Problem auf, wenn in den nebeneinanderliegenden Spuren ungerade und gerade Halbbilder abwechselnd aufgezeichnet werden; bei der Aufzeichnung von nur den ungeraden oder geraden Halbbildern nacheinander, wird die Phase des Zeilensynchronsignals unterschiedlich. Die Verzerrung des mit der Normgeschwindigkeit wiedergegebenen Bildes läßt sich also verhindern, wenn man bei der intermittierenden Aufzeichnung des Videosignals das ungerade und das gerade Halbbild abwechselnd aufzeichnet. Diese Aufzeichnung erfordert' jedoch eine komplizierte Schaltung für einen Videorecorder mit einer Vielzahl von Bandgeschwindigkeiten. D.h., das Teilungsverhältnis des Tors, das benutzt wird, um das Videosignal intermittierend' aufzunehmen, und das Bildsynchronsignal des Videosignals oder das Drehphasensignal eines Drehkopfes teilt, sollte immer ungerade sein. Es ist daher erforderlich, eine Parallelverbindung der Teilerkreise zum Tor entsprechend der Anzahl der Bandgeschwindigkeiten vorzusehen. Wenn andererseits nur die.geraden oder ungera-

den Felder intermittierend aufgezeichnet werden, kann das Teilverhältnis gerade sein, und so kann man die Teilerschaltung auch bei mehreren Bandgeschwindigkeiten in Reihe schalten, wodurch die Schaltung sehr einfach wird. Die Fig. 1 gilt für den Fall, daß ein intermittierend aufgezeichnetes Videosignal mit Kormgeschwindigkeit zu einem Zeitrafferbild wiedergegeben wird. Erzeugt man ein Standbild indem man das Band anhält und eine einzelne Spur abtastet, wie zu beschreiben sein wird, be- ^; wirkt die Diskontinuität des Zeilensynchronsignals auch hier · eine Verzerrung des wiedergegebenen Standbildes. |

Es ist also ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuar- j

tige und verbesserte Vorrichtung für die magnetische Aufzeich-

I nung und Wiedergabe anzugeben, mit der sich ein Videosignal j intermittierend ohne Schrägverzerrung aufzeichnen und wiedergeben läßt.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Vorrichtung zur intermittierenden magnetischen Videosignalaufzeichnung durch schraublinienförmige Abtastung mit einem Drehkopf anzugeben, bei der die Phasen der Zeilensynchronsignale der nebeneinanderliegenden Spuren koinzident gemacht werden, um ein Bewegungsbild ohne Schrägverzerrung wiederzugeben.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Vorrichtung für die intermittierende magnetische Aufzeichnung

von Videosignalen auf einem Magnetband anzugeben, bei der die Anzahl der auf einer einzigen Spur aufgezeichneten Zeilensynchronsignale ganzzahlig gemacht wird, um ein Standbild ohne Schrägverzerrung zu erzeugen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur intermittierenden magnetischen Aufzeichnung von Videosignalen anzugeben, bei der Änderungen des Bildsynchronsignals auf dem Videoband und der Phase des drehenden Magnetkopfes verringert sind, um eine Bildwiedergabe ohne Schrägverzerrungen zu erreichen.

Diese Ziele lassen sich erreichen mit einer Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach der vorliegenden Erfindung mit einer synchronen Dreheinrichtung, die einen Drehmagnetkopf in konstanter Phasenzuordnung zxua Bildsynchronsignal eines Videosignals dreht, das intermittierend alle N Felder (N = ganzzahlig) durch den Drehkopf auf einem Magnetband aufgezeichnet wird, das mit einer Geschwindigkeit von l/N der Normgeschwindigkeit läuft, mit einer T-or einrichtung, die alle N Felder ein Videosignal etwa eines'Halbbildes liefert, und mit einer an die Toreinrichtung angeschlossenen Steuerung, die die Phasenbeziehung zwischen dem Drehkopf und dem Bildsynchronsignal des Videosignals oder die Drehgeschwindigkeit des Drehkopfes ändert, wobei bei der intermittierenden Aufzeichnung des Videosignals die Steuerung die Drehphase des Drehkopfes so steuert, daß das Zeilensynchronsignal in nebeneinanderliegenden

709816/0773

-| NACHC⁵' :\_Ύ{

2644001

Spuren mit koinzidenter Phase aufgezeichnet wird oder die Drehgeschwindigkeit des Drehkopfes so steuert, dak eine ganze Zahl der Zeilensynchrcnsignale auf einer Spur aufgezeichnet v/erden, die der Kopf bei stehende» band abtastet.

Diese unc andere Ziele und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 und 3 zeigen Darstellungen einer Videospur auf einem Magnetband zur Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung nach der vorliegenden Lrfindung,

Fig. 2 ist ein Blockdiagranm einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Lrfindung, und

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Aus führungs form einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

Me bereits beschrieben, verschwindet im Fall, daß die in der Länge 1 aufgezeichnete Anzahl von Zei] ensynchronimpulseri einen Bruchteil von 0,5 h (I; ist eine Zeilenabtastperiode, d.h. der Abstand zwischen zwei Zeilensynchronsignalen auf der Magnetspur) aufweist, durch abwechselnde Aufzeichnung des ungeraden und geraden tialbbildes dieser Bruchteil infolge der Phasendifferenz der Zeilensynchronsignale in nebeneinanderliegenden Spuren. Betrachtet man jedoch die Phasenbeziehung zwischen den Bild- und Zeilensynchronsignalen beim geraden und beim ungeraden Halbbild, ist die Phase des Zeilensynchronsignals für das Bildsynchronsignal im geraden Halbbild um 0,5 II von

709Ö16/07?!

der des ungeraden. Halbbildes unterschiedlich. Deshalb wird nach der vorliegenden Erfindung beim intermittierenden Aufzeichnen nur des geraden oder des ungeraden Halbbildes auf dem Band das Bildsynchronsignal, das gewöhnlich in einer konstanten Lage auf dem Band aufgezeichnet wird, unter einem Wechsel der Phase um 0,5 H unter den Spuren aufgezeichnet, so daß der Bruchteil von 0,5 H der Phasendifferenz der Zeilensynchronsignale in den nebeneinanderliegenden Spuren verschwindet. Im folgenden soll eine Ausführungsform dieses Verfahrens ausführlich beschrieben werden.

In der Fig. 2 läuft ein Magnetband 4 um den halben Umfang einer Trommel 7; es wird mit vorgeschriebener Geschwindigkeit von einer (nicht gezeigten) Antriebswelle und einer (nicht gezeigten) Andruckrolle bewegt. In der Trommel sind in einem Abstand von genau 180° zwei Magnetköpfe 8, 8¹ angeordnet. _:

Ein an den Eingangsanschluß 9 gelegtes Videosignal wird von einem Verstärker 10 verstärkt und auf einen Irequenzmodulator 11 gegeben. Das Ausgangssignal des Frequenzmodulators 11 wird etwa langer als ein Halbbild an einer Schaltstufe 12 abgenommen und auf einen Aufzeichnungsverstärker 13 gegeben. Das vom

Verstärker 13 verstärkte Signal wird dann mittels der Magnet- ; köpfe 8, 8' in der Trommel 7 auf das Magnetband 4 aufgespielt.

Das Videosignal am Eingangsanschluß 9 geht auch auf eine Abtrennschaltung 14, in der das Bildsynchronsignal vom Video-

709816/0773

■signal abgetrennt wird. Das abgetrennte Bildsynchronsignal wird durch eine Teilerschaltung 15 zu Impulsen der Bildfrequenz gewandelt und auf eine Verzögerungsschaltung 16 gegeben. Andererseits erzeugt ein Drehphasendetektor 18 bei jeder einzelnen Drehung der Drehköpfe 8, 8¹ einen Impuls, der auf eine Impuls-

formerschaltung 19 geht. Das geformte Signal aus der Schaltung j

19 geht auf einen Phasenkomparator 17 und wird in seiner Phase \ mit der der Impulse aus der Verzögerungsschaltung 16 verglichen.

Die Drehköpfe 8, 8¹ werden durch einen Motor 20 gedreht, der ' sich im unteren Teil der Trommel 7 befindet. Ein Drehgeschwindigkeitsdetektor 21, der unter dem Motor sitzt, erzeugt ein Signal mit einer Frequenz entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Motors; dieses Signal wird von einem Verstärker 22 verstärkt und auf eine Geschwindigkeitsdetektorschaltung 23 gegeben, die die der Drehgeschwindigkeit des Motors 20 entsprechende Frequenz zu einer Spannung wandelt. Die Ausgangsspannung der Geschwindigkeitsdetektorschaltung 23 geht auf einen Addierer 24. Weiterhin wird auch die Spannung aus dem Phasenkomparator 17j d.h. die Phasendifferenzspannung zwischen den Impulsen aus der Impulsformerschaltung 19 und der Verzögerungsschaltung 16 auf den Addierer 24 gegeben, aber über eine Phasenkompensationsschaltung 25· Das Ausgangssignal des Addierers 24 geht auf einen Motortreiber 24, der den Motor 20 speist. Folglich werden die Drehköpfe 8, 8¹ in konstanter Phasenzuordnung zu , den Bildsynchronimpulsen des an den Eingangs ans chluß 9 gelegten

; Videosignals gedreht.

703816/0773

Das Ausgangssignal der Impulsformerschaltung 19 geht auch auf • einen ersten Teiler 27, dessen Ausgangssignal auf einen zweiten Teiler 28 geht, das Ausgangssignal des Teilers 28 wiederum auf einen dritten Teiler 29· Jedes dieser Ausgangssignale . der Teiler 27, 28 und 29 geht auch auf eine Wählschaltung 30, die das Ausgangssignal nur eines dieser Teiler 27, 28 und 29

i auswählt. Das Ausgangssignal der Wählschaltung geht auf einen : Schaltimpulsgenerator 31 aus bspw. einer monostabilen Kippstufe, dessen Ausgangsimpuls die Öffnungszeit der Schaltstufe

_; 12 bestimmt..

¹ Wie bereits beschrieben, wird in der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung nur das gerade oder das ungerade Halbbild " intermittierend aufgezeichnet. Wenn man drei Bandgeschwindig- ^: keiten verwendet, d.h. 1/18, 1/36 und 1/72 der Körniges chwin- : digkeit (19,05 cm/sec) wird, da der Impuls des Impulsformers j die gleiche Frequenz hat wie ein Vollbild, das Teilerverhältnis des Teilers auf 1/9 und das der Teiler 28, 29 auf 1/2 gestellt. Läuft das Magnetband 4 mit 1/18 der Formgeschwindigkeit, wird der Schaltimpulsgenerator 31 von dem Ausgangsimpuls des Teilers j 27 getriggert und erzeugt alle neun Vollbilder einen Schalt-• impuls, der so eingestellt wird, daß er geringfügig langer ist als ein Halbbild. Dieser Impuls öffnet die Schaltstufe 12. Den ''Köpfen 8, 8¹ wird also alle 18 Halbbilder ein Videosignal mit j einer Länge von etwa einem Halbbild zugeführt und auf dem Band 4 eine magnetische Spur ausgebildet. In diesem Fall wird infolge des Verfahrens, für eine gerade'Halbbildanzahl jeweils

709316/0773

2644003

ein Halbbild aufzuzeichnen, jeweils einer der Köpfe 8, 8¹ verwendet.

Der Schaltimpulsgenerator 31 ist an einen 1/2-Teiler 32 mit bspw. einer bistabilen Kippstufe angeschlossen, die ihren Zustand infolge der Information am Ende des Schaltimpulses aus dem Schaltimpulsgenerator 31 ändert. Jedesmal wenn das Ausgangssignal des Teilers 32 H oder L wird, wird abwechselnd auch die Verzögerungsdauer der angeschlossenen 'Verzögerungsschaltung 16 geändert. Zu dieser Zeit beträgt die abwechselnd vom Teiler 32 zwischen den Spuren umgeschaltete Verzögerungszeit 0,5 H und wird unmittelbar nach Ausbildung einer Spur durch die Köpfe 8, 8¹ geändert. Folglich entsteht bei der Spuraufzeichnung durch den Kopf 8 eine Phasendifferenz von 0,5 H zwischen den Köpfen 8 und dem Bildsynchronsignal des Videosignals am Eingangsanschluß 9· Der Ort, in dem der Kopf 8 auf dem Band 4 das Bildsynchronsignal aufzeichnet, verschiebt sich also von Spur zu Spur abwechselnd um eine 0,5 H entsprechende Länge.

Während weiterhin das Videosignal intermittierende aufgezeichnet wird, liegt zwischen dem Ende der Ausbildung einer Spur und der nächsten Spur durch den Kopf ein Zwischenraum. Der Gewinn der Geschwindigkeitsdetektorschaltung 23, des Phasenkomparators 17, des Motortreibers 26 usw. werden so eingestellt, daß die Einstellung der Drehphase des Motors 17 auf den Sollwert innerhalb dieses zeitlichen Zwischenintervalls erfolgt.

Die Verzögerungszeit der Verzögerungssclialtung 16 wird mit einer - monostabilen Kippstufe und einer Änderung deren Ladezeitkonstante geändert, die die Verzögerung über den Teiler 32 bestimmt. Nach der vorliegenden Erfindung wird die Verzögerung der Verzögerungsschaltung dazu verwendet, die Drehphase des Kopfes 8 einzustellen. Die Änderung der Verzögerungszeit wird vom Phasenkomparator 17 erfaßt und der Motor 20 über die Phasenkompensationsschaltung 25 mit der Spannung gesteuert. Die Phasenkompensationsschaltung 25 weist im allgemeinen ein integrierendes Filter auf, so daß dort eine Zeitverzögerung entsteht. Diese Zeitverzögerung verschwindet, wenn man das Ausgangs signal des 1/2-Teilers 32 auf den Motortreiber 26 gibt. Wenn die wie oben beschrieben ausgebildete Magnetspur mit Bandnormgeschwindigkeit · wiedergegeben wird, kann die Schrägverzerrung des erzeugten Bildes verhindert werden. Weiterhin ist von Vorteil, daß, da die Lage des aufgezeichneten Bildsynchronsignals in den verschiedenen Spuren sich abwechselnd um 0,5 H ändert, die Phase des Bildsynchronsignäls des von diesen Spuren kontinuierlich abgespielten Videosignals abwechselnd um 0,5 H gegenüber der Phase des Zeilensynchronsignals schwankt. Auf dem Bildschirm J entsteht also eine Bilddarstellung im Zeilsprungverfahren.

Obgleich oben angegeben ist, den Ort der Aufzeichnung des Bild- \ Synchronsignals in nebeneinanderliegenden Spuren um 0,5 H ab- J wechselnd unterschiedlich zu machen, ist es möglich, die vorliegende Erfindung auf einen Videorecorder anzuwenden, bei dem auch bei abwechselnder Aufzeichnung der ungeraden und geraden

709016/0773

Halbbilder ein Bruchteil der Phasendifferenz der Bildsynchronsignale zwischen nebeneinanderliegenden Spuren auftritt. Indem man für eine geeignete Phasenbeziehung zwischen dem Kopf 8 und dem Bildsynchronsignal sorgt, kann man in diesem Pail diesen Bruchteil der Phasendifferenz und damit auch die Schrägverzerrung des bei Bandnormgeschwindigkeit abgespielten Bildes zum Verschwinden bringen. Obgleich weiterhin oben der Fall erläutert wurde, daß die Köpfe 8, 8¹ zwei Spuren abtasten, lassen sich die gleichen Ergebnisse sich auch bei Abtastung mehr als einer Spur durch den Kopf erreichen. Die Arbeitsweise bei der Wiedergabe des so aufgezeichneten Videosignals entspricht dabei einem gewöhnlichen Videobandgerät.

Es soll nun auf die Wiedergabe von Standbildern bei stehendem Magnetband eingegangen werden. Die B¹Ig. 3 zeigt ein weiteres Bild einer magnetischen Spur. Der Winkel θ der Spuren 4, 4-¹ , 4¹ ', ..., die vom Magnetkopf 3 intermittierend mit geringer Bandgeschwindigkeit als der Normgeschwindigkeit aufgezeichnet wurden, ist fast gleich dem Winkel θ der Abtastspur 5 des Kopfes 3 bei stehendem Band. In der I¹Xg. 3 sind diese Spuren mit Linien dargestellt, obgleich sie eine gewisse Breite aufweisen. Wenn jedoch das Band stillsteht und ein Standbild wiedergegeben wird, ist der Spurwinkel θ geringfügig unterschiedlich gegenüber dem Abtastwinkel und wird daher die mit I¹ bezeichnete Videospur vom Kopf 3 nicht abgetastet und nicht wiedergegeben. Anderseits sind, wenn mit der normalen Bildzeilenzahl von 525 Zeilen gearbeitet wird, wie in den V. St. A.

709816/0771

-A

uad in Japan, in der Videospur 4 insgesamt 262,5 H Zeilensynchronsignale aufgezeichnet. Wenn also die Anzahl der Zeilensynchronsignale im Teil I¹ den Bruchteil 0,5 H enthält, wird das Zeitintervall des Zeilensynchronsignals, das der Kopf 3 wiederholt als Abtastspur 3 wiedergibt, durchweg gleich, und es entsteht im wiedergegebenen Standbild keine Schrägverzerrung. Der !"all, daß die Anzahl der Zeilensynchronsignale im

ι Teil I¹ einen Bruchteil 0,5 H aufweist, wie oben beschrieben,

existiert jedoch beim Abtastwinkel θ nur für einen bestimmten ■ Spurwinkel.

, Die Länge L der Videospur 4 der Fig. 3 läßt sich wie folgt ausdrücken:

2 vt 2 vt 1/2 ) + C^-) + —-tffcosQ^

!Hierbei ist 0 der Durchmesser eines Zylinders, an dem der Kopf

• 3 befestigt ist, vt die Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes, f die Halbbildfrequenz und θ der Abtastwinkel des Kopfes 3 bei stehendem Band, wie beschrieben. Beim Bandformat der EIJA gel-.

j ten φ = 115»823 nun., vt = 190,5 mm/sec (im Pail der Hormgeschwindigkeit), f_y = 59,94 Hz und Q_Q = 3°11'. Die Länge L der Videospur 4 ist erforderlich, um das Videosignal eines Halbbildes

j aufzuzeichnen, und enthält 265,5 H Zeilensynchronsignale. Setzt man vt = 0, wird andererseits die Länge L-' der Abtastspur des

' Kopfes 3 "bei stehendem Band zu

709016/0773

(2)

Da der Winkel O den geringen Wert von 3 H¹ hat, läßt die Länge I¹ sich aus den Gleichungen (1) und (2) wie folgt approximieren:

1· = L - L« (3)

Die Anzahl der Zeilensynchronsignale in einer Videospur der Länge ist 262,5» wie oben ausgeführt. Folglich lassen die Länge Lh zum Aufzeichnen eines Zeilensynchronsignals und die Anzahl Hh der Zeilensynchronsignale in der Länge I¹, die nicht wiedergegeben wird, ausdrucken zu:

Lh = L/262,5 O)

Hh = 1/Lh (5)

Aus den Gleichungen (1), (2), (3), O) und (5) läßt sich folgendes ableiten:

,h 2 vt 2 vt 1/2

42 vt 2 vt 1/2 ^

) +Cf-) 4-_τ-Τίφ_ΟΟ3θ₀^ - |φ _7

ν ν

φ 2 vt 2 vt 1/2

In dem man die Werte für 0„ f^ und θ des ELAJ-Bandformats einsetzt, läßt sich der Wert vt für Hh = 0,5 zu vt = 22,5 mm/-sec berechnen. Für den Hormvideobandrecorder gilt der oben

7ö9Sie/O7?3

erwähnte Pall, wenn das Zeilensynchronsignal in der Länge 1' einen Bruchteil von 0,5 H hat, nur dann, wenn die Bandlauf geschwindigkeit etwa 1/8,5 eier normalen Bandgeschwindigkeit beträgt (190,5/22,5 = 1/8,5)· Pur andere Bandgeschwindigkeiten als 22,5 mm/sec- weist das wiedergegebene Standbild also unvermeidliche Schrägverzerrungen auf. Um diese Schrägverzerrungen zu vermeiden, wird die Drehgeschwindigkeit des Kopfes bei der Ausbildung der Videospur und bei mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit laufendem Band so geändert, daß die Anzahl der Zeilensynchronsignale in der Abtastlänge des Kopfes bei stehendem Band ganzzahlig wird. Dies läßt sich nach der vorliegenden Erfindung wie folgt erreichen.

Die Pig. 4· ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung zum Ändern der Drehgeschwindigkeit des Kopfes, wie oben beschrieben. Sie entspricht der Pig. 2, und in beiden Figuren gleiche Teile sind gleich bezeichnet. Da die Teile vom Eingangsanschluß'9 his zum Schaltimpulsgenerator 31 die gleichen sind wie in Pig. 2, soll ihre Beschreibung hier fortfallen. Während in Pig. 2 das Ausgangssignal des Impulsgenerators 31 auf das Tor 12 und auch auf die Verzögerungsschaltung 16 über den 1/2-Teiler 32 geht, wie oben beschrieben, legt man nach Fig. 4- das Ausgangssignal des Impulsgenerators 31 einfach an das Tor 12, nicht an die Verzögerungsschaltung 12, und stattdessen das Ausgangssignal der Wählschaltung 30 auch auf einen Impulsgenerator 32'. In diesem Pail bestimmt die Verzögerungsschaltung 16 die Aufzeichnungsphase bei der Ausbildung der

Videospur durch den Kopf 8 oder 8¹ , um bei der Aufzeichnung

70981 8/0773

das Bildsynchronsignal im Videosignal an die Kante des Magnetbandes zu bringen.

Der Impulsgenerator 32^! erzeugt einen Impuls zur .Änderung der Drehgeschwindigkeit des Motors 20, der die Köpfe 8, 8' dreht. Der Pegel der Impulse aus dem Impulsgenerator 32' wird durch die Pegelregler 33? 34- und 35 eingestellt, und nur ein bestimmter wird von der Wählschaltung 36 ausgewählt und auf die Motortreiberschaltung 26 gegeben. Nach der vorliegenden Erfindung ist die Impulsbreite fast gleich der Dauer eines Halbbildes und der Motor so gepolt, daß er beim Anliegen eines Impulses aus dem Pegelregler 33? 34- oder 35 beschleunigt. Wenn also der Impuls aus dem Pegelregler 33? 34- oder 35 über die Wähl schaltung 36 auf die Motortreiberschaltung 26 gegeben wird, steigt die Wingelgeschwindigkeit des Motors. Die Austauschfunktion der Wählschaltungen 30 und 36 ist konjunktiv und die Pegel der Pegelregler 33? 34- und 35 sind so angeordnet, daß der Kopf die Spur abtastet, die mit einer bestimmten Bandgeschwindigkeit mit ganzzahliger Anzahl von Zeilensynchronimpulsen des wiedergegebenen Videosignals bei stehendem Band gebildet wurde. Wenn also die Bandgeschwindigkeit 1/18, 1/36 und 1/72 der Normalgeschwindigkeit ist, kann man durch Einsetzen von 10,58 mm/sec (= 190,5 χ 1/18) , 5?29 mm/sec und 2,65 mm/sec für vt in Gleichung (6) einen Wert von Nh zu 0,25 H für 1/18 Normgeschwindigkeit, 0,13 H für 1/36 Normgeschwindigkeit und 0,07 H für 1/72 Normgeschwindigkeit erhalten. Die Schrägverzerrung des wiedergegebenen Bildes ist die Differenz dieser Werte zu 0,5 H, d.h. 0,25 H für

709816/0773

hachtre>..uoh j gelindert j

1/18 Normgeschwindigkeit, 0,37 H für 1/36 Normgeschwindigkeit und 0,43 H für 1/72 Normgeschwindigkeit, und die Pegelregler 33i 34 und 35 sind also so eingestellt, daß sie entsprechend diesen Werten die Schrägverzerrung verhindern. Wenn man die Bandgeschwindigkeit zu 1/12, 1/24 und 1/48 der Normgeschwindigkeit wählt, wird der zu kompensierende Teil des Zeilensynchronsignals 0,15 H, 0,30 H bzw. 0,4 H.

; Da das Videosignal nach der vorliegenden Erfindung intermittierend aufgezeichnet wird, liegt zwischen den einzelnen Spuren eine Zeitspanne, in der die Gewinnfaktoren der Geschwin- : digkeitsdetektorschaltung 23, des Phasenkomparator 17, des Motortreibers 26 usw. entsprechend dem Fall der Fig. 2 so eingestellt werden, daß sich für den Motor 17 die Sollgeschwindigkeit ergibt. Weiterhin ist oben ausgeführt, daß, wenn der Spurwinkel Q^ bei laufendem Band sich gegenüber dem Abtastwinkel θ bei stehendem Band entsprechend der Bandgeschwindigkeit ändert, sich auch die Länge des Bandes und damit der Spurwinkel entsprechend der Bandspannung leicht ändern. Wenn also bei mit vorbestimmter Geschwindigkeit laufendem Band und An-

j halten des Bandes eine Spannungsänderung im Band auftritt, erleidet das wiedergegebene Bild ebenfalls Schrägverzerrungen. Ist die Höhe dieser Änderung jedoch vorher bekannt, kann man

: die Pegelregler 33, 34- und 35 so einstellen, daß die Schrägverzerrungen minimal werden. Die Funktion zur Wiedergabe des so aufgezeichneten Videosignals ist ähnlich der Wiedergabe eines

' Standbildes mit einem herkömmlichen Videobandgerät.

709816/0773

j NACHQEi-JEiCHT

-it

Wenn weiterhin nach der vorliegenden Erfindung die Resonanzfrequenz der Phasenregelschleife einschließlich des Hofcors niedrig ist, kann man die Phasenänderung zwischen dem BiIdsynchronüignal des Videosignals und dem Kopf reduzieren· Die Phasenregelschleife "besteht aus dem Gleichstrommotor 20, der Geschwindigkeitsdetektorschaltung 23» dem Addierer 24, dem Motortreiber 26 und dem Phasenkomparator 17 und hat die Eigenschaften eines Systeme 2. Ordnung. Vie aus der Hegeltechnik bekannt, lassen die Übertragungsfunktion G (s) eines Systems 2. Ordnung und die Sprungantwort f(t) sich mit den Gleichungen (7) und (8) wie folgt ausdrücken;

(7)

'et) -J[—x-j

in denen b der Dämpfungsfaktor und U/ die ungedämpfte Eigenwinkelfrequenz ist. Im Fall ? U wird die Gleichung (8) zu

1 ^{nt _ίΛΓϊ ■

f Ct)- 1--R=SS=S₈T ·£ -sin(W^l-ζ²t+i) (9)

/Γ72

j>=tan

709δ1β/0773

^. 264A009

Die Antwort auf einen Eingangs sprung im Fall ^ ^ 1 ist der Schwingungsfall. In diesem Fall erhält man die Zeit T , die sogenannte Antwort- oder Spitzenzeit, "bei der die Antwort das Maximum über dem Endwert zeigt, durch Differenzieren der Gleichung (9) wie folgt:

^C1O)

Die Impulsbreite unter Beschleunigung durch den Impuls aus dem Impulsgenerator 32' der Erfindung entspricht etwa einem Halbbild, wie bereits ausgeführt, und diese Dauer ( = 16,6 msec) ist gegenüber der Ansprechzeit der Regelschleife einschließlich des Motors 20 kurz genug. Wenn der Dämpfungsfaktor der oben erwähnten Regelschleife 0,6 bis 0,7 beträgt, ist die Zeit t, nach der die Winkelgeschwindigkeit des von dem Impuls aus dem Impulsgenerator 32' beschleunigten Motors auf den Ausgangszustand zurückgekehrt ist, aus der Gleichung (10) etwa 4/'uj see ( t = 4/u) ), wobei die oben erwähnte Zeit der Impulsbreite vernachlässigt ist (W₀ ist die Resonanzfrequenz der Phasenregelschleife) .

Andererseits ist die Resonanzfrequenz der Phasenregelschleife einschließlich des Motors, der die Köpfe 8, 8¹ dreht, in einem gewöhnlichen Videogerät auf 5 ··· 8 rad/sec eingestellt, da selbst dann, wenn der Phasenkomparator 17 ein Momentanwertspeicher ( "sample and hold circuit") ist, die Abtastfrequenz nur

709616/0773

30 Hz, d.h.. die Bildfrequenz, beträgt und es unter Berücksichtigung der Phasenverzögerung im Phasenkomparator 17 und der Wenigkeit der Abtastperiode sehr schwierig ist, die Resonanzfrequenz höher als 5 ··· 8 rad/sec zu machen. In einem Bereich, in dem die Dauer T, während der der Impuls vom Impulsgenerator 32* auf den Motortreiber 26 gegeben wird, d.h. die Dauer T für die Ausbildung der Yideospur durch den Kopf 8 oder 8¹, kurzer ist als die oben genannte Einschwingzeit t ("recovery time")» ändert sich, die Drehphase der Köpfe 8, 8¹ für das am Eingangsanschluß 9 liegende Videosignal und damit auch der Ort der Aufzeichnung des Bildsynchronsignals auf dem Band. Nach der vorliegenden Erfindung ist die Dauer G? so gewählt, daß die Änderung des Aufzeichnungsorts des Bildsynchronsignals minimal wird.

Der Wert, um den die Drehphase der Eöpfe 8, 8¹ sich in dem Bereich ändert, in dem die Spurausbildungsdauer T kürzer als die Einschwingzeit t ist, läßt sich wie folgt ausdrücken. Wenn der vom Impulsgenerator 32' erzeugte Impuls eine Breite Pw und eine Amplitude V (YoIt) hat und die zur Ausbildung der Videospur erforderliche Dauer T ist, wird eine Spannung E =(Pw/T) V (Volt) an die Motortreiberschaltung 26 gelegt und ändert die Drehphase der Eöpfe 8, 8¹ sich entsprechend der Spannung E. Das Ausmaß der Änderung der Drehphase der Eöpfe 8, 8_' ist also der Amplitude V des an die Motortreiberschaltung gelegten Impulses direkt und der Dauer der Bildung der Videospur umgekehrt proportional. Indem man nun die Zeit T so einstellt, daß die

709816/0773

Amplitude V mit der Länge der Zeitdauer T zunimmt, wird es möglich, die Änderung der Drehphase der Köpfe 8, 8¹ bei einer Änderung der Dauer T zu reduzieren.

Dies läßt sich für die Ausführungsform der Erfindung quantitativ beschreiben, in der die ResonanzfjBsquenz der Phasenregelschleife [jj = 6 rad/sec und der Dämpfungsfaktor etwa 0,7 betragen und die Einschwingzeit t sich also zu etwa 0,67 see ergibt. Wird die Bandgeschwindigkeit bspw. zu 1/12, 1/24 und 1/48 der Normalgeschwindigkeit (19»05 cm/sec) eingestellt, beträgt die Dauer der Ausbildung der Videospur 0,2 bzw. 0,4 bzw. 0,8 see. Der Impulsgenerator 32' erzeugt einen Impuls mit einer Impulsbreite von etwa 15 msec und die Amplitude des an die Motortreiberschaltung 26 anzulegenden Impulses wird von den Pegelreglern 33, 34 und 35 auf etwa 1 bzw. 2 bzw. 2,7 V für 1/12, 1/24 und 1/48 der Bandnormalgeschwindigkeit eingestellt. In diesem Fall wird, wie oben beschrieben, in dem Bereich, wo die Bauer T der Ausbildung der Videospur kurzer als die Einschwinzeit t ist (etwa 0,67 see in dieser Ausführungsform), d.h. bei einer Bandgeschwindigkeit von 1/12 und 1/24 der Bandnormalgeschwindigkeit (19»05 cm/sec), die Drehphase der Köpfe 8, 8' sich ändern. iHir diese Bandgeschwindigkeiten werden die erwähnten Spannungen E und E¹ zu

E =(15 msec/200 msec) χ 1 V = 0,075 V

und

E¹ =(15 msec/400 msec) χ 2 V = 0,075 V

709816/0773

Die Änderung der Drehphase des Kopfes ist also für 1/12 und 1/24 der Bandnormalgeschwindigkeit die gleiche.

Bei einer Bandgeschwindigkeit von 1/48 der Bandnormalgeschwindigkeit ist die Dauer T (0,8 see) länger als die Einschwingzeit t (0,67 see) und auch bei an der Motortreiberschaltung 26 anliegendem Impuls aus dem Impulsgenerator 32' bleibt die Drehphase der Köpfe 8, 8¹ die gleiche wie vor dem Anlegen des Impulses. Wenn das Trägheitsmoment des Motors 20 zu groß ist und der oben erwähnte Wert (6 rad/sec in dieser Ausführungsform) für die Resonanzfrequenz ^₀der Phasenregelschleife nicht vorliegt, die Dauer T (0,8 see) selbst bei einer Bandgeschwindigkeit von 1/48 der Normalgeschwindigkeit also kürzer als die Einschwingzeit t ist, ergibt sich entsprechend eine Spannung E" zu

E" = (15 msec/800 msec) χ 2,7 V = 0,05 V-

Auch in diesem Fall wird also die Differenz zwischen den oben genanten Spannungen E und E¹ für Bandgeschwindigkeiten von 1/12 und 1/24 der Normalgeschwindigkeit gering.

Obgleich oben eine Ausführungsform der Erfindung für den Fall beschrieben ist, daß die Anzahl der Zeilensynchronsignale in einer Spur 262,5 H beträgt, läßt sich ein entsprechender Effekt nach der vorliegenden Erfindung auch für andere Fälle erzielen. Außerdem ist die Bandnormalgeschwindigkeit nicht auf 19?05 cm/see

709818/0773

beschränkt. Obgleich weiterhin zum Verfahren der Änderung der Amplitude des Impulses aus dem Impulsgenerator 32' mit konstanter Impulsbreite beschrieben ist, kann man auch zum Beschleunigen des Motors 20 um einen gewünschten Wert anstelle der Impulspegelregler 33» 34· und- 35 » Impulsgeneratoren verwenden, die Pulse unterschiedlicher Impulsbreite erzeugen, und damit die Amplitude der an die Motortreiberschaltung gelegten Impulse konstant halten.

709816/0 7 73

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1_y Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe, bei der ein Videosignal von jeweils einem Halbbild alle Έ Halbbilder (U ganzzahlig) intermittierend mittels eines Drehkopfes auf einem Magnetband aufgezeichnet wird, daß sich mit l/H der Bandnormgeschwindigkeit bewegt, gekennzeichnet durch eine Synchrondreheinrichtung, die die Drehköpfe mit konstanter Phasenbeziehung zum Bildsynchronsignal des Videosignals dreht, einer Toreinrichtung, die alle Ή Halbbilder des angelegten Videosignals ein Videosignal etwa einer Halbbildlänge durchschaltet, und durch eine Phasenregel anordnung, die an die Toreinrichtung angeschlossen ist und die Phasenbeziehung zwischen dem Drehkopf und dem Bildsynchronsignal im Videosignal steuert, wobei die Drehphase des Drehkopfes von der Phasenregeleinrichtung so geändert wird, daß das Videosignal auf zwei nebeneinanderliegenden Spuren auf dem Magnetband mit koinzidenter Phase der Zeilensynchronsignale aufgezeichnet wird.
2. Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin einen Impulsgenerator, der einen Impuls erzeugt, der die Toreinrichtung betätigt, so daß diese alle H Halbbilder ein Videosignal etwa einer Halbbildlänge durchschaltet, eine ilipflopschaltung, die an den Impulsgenerator angeschlossen ist, sowie eine Verzögerungsschaltung auf-

2644003

weist, die den Piiasenzusatrnnenhang zumischen dem Drehkopf und dem Bildsynchronsignal im Videosignal einstellt, wobei die Verzögerung der Verzögerungsschaltung durch das Ausgangssignal der Flipflopschaltung eingestellt wird.
3· Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand der Flipflops sich entsprechend der Information am Ende des Schaltimpulses aus dem Impulsgenerator ändert.
4·. Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator einen Impuls erzeugt, der die Toreinrichtung betätigt, so daß diese alle H Halbbilder ein Videosignal etwa einer Halbbildlänge durchschaltet, eine Flipflopschaltung an den Impulsgenerator angeschlossen ist und eine Motortreiberschal tuiig einen Motor treibt, der den Drehkopf dreht, wobei die Phase des Bildsynchronsignals im Videosignal gegenüber dem Drehkopf durch Anlegen des Ausgangssignals der Flipflopschaltung an die Motortreiberschaltung geändert wird.
5. Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe, bei der alle H Halbbilder ein Videosignal etwa einer Halbbildlänge (IST ganzzahlig) intermittierend mittels eines Drehkopfes auf ein Magnetband aufgezeichnet wird, das sich mit l/N der Bandnormgeschwindigkeit bewegt, und ein Standbild

wiedergegeben wird, indem man bei stehendem Band die auf dem Magnetband aufgebildete Aufzeichnungsspur mittels des Magnetkopfes wiederholt abtastet, gekennzeichnet durch eine Synchrondreheinrichtung zum Drehen des Drehkopfes in konstanter Phasenbeziehung zum Bildsynchronsignal im Videosignal, eine Toreinrichtung, die alle N Halbbilder aus dem angelegten Videosignal ein Videosignal etwa einer Halbbildlänge durchschaltet, und durch eine Geschwindigkeitsregelung, die an die Toreinrichtung angeschlossen ist, um die Winkelgeschwindigkeit des Drehkopfes zu regeln, wobei bei der intermittierenden Aufzeichnung des Videosignals die Winkelgeschwindigkeit des Drehkopfes von der Geschwindigkeitsregelung so geändert wird, daß eine ganzzahlige Anzahl von Zeilensynchronimpulsen auf eine Spur aufgezeichnet werden, die zur Wiedergabe des Standbildes bei stehendem Band vom Drehkopf abgetastet wird.
6. Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 5, gekennzeichnet weiterhin durch einen Impulsgenerator zur Erzeugung eines Impulses zum Betrieb der Toreinrichtung, so daß diese alle Ή Halbbilder ein Videosignal etwa einer Halbbildlänge durchschaltet, durch einen Pegelregler, der den Ausgangspegel des Impulsgenerators regelt, und durch eine Motortreiberschaltung, die den Motor treibt, wobei die Winkelgeschwindigkeit des Drehkopfes geändert wird, indem man einen Ausgangsimpuls des Impulsgene-

rators über den Pegelregler 'an die Motortreiberschaltung legt.
7· Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelregler so ausgelegt ist, daß er die Breite des Ausgangsimpulses des Impulsgenerators, der an die Motortreiberschaltung gelegt werden soll, entsprechend der Zunahme der Dauer der Erzeugung des Impulses vergrößert.
8. Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelregler so angeordnet ist, daß er die Amplitude des Ausgangsimpulses des Impulsgenerators, der an die Motortreiberschaltung gelegt werden soll, mit zunehmender Dauer der Erzeugung des Impulses erhöht.

9· Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator einen Impuls einer Polung erzeugt, bei der, wenn der Impuls an die Motortreiberschaltung gelegt wird, die Winkelgeschwindigkeit des Motors steigt.