DE2851680C2 - Anordnung zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Videosignalen entsprechend dem Gattungsbegriff von Anspruch 1.

Bei der magnetischen Aufzeichnung von Informationen, die ein breites Frequenzband einnehmen, insbesondere von Videosignalen ist eine große Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungs- bzw.- Leseorgan und dem Aufzeichnungsmedium erforderlich, weil die aufgezeichneten Wellenlängen nicht beliebig klein gemacht werden können. Wellenlängen in der Größen Ordnung von 1 μπι stellen heute die unterste Grenze dar, so daß zur Aufzeichnung von Videosignalen mit einer oberen Grenzfrequenz von 4 MHz Relativgeschwindigkeiten von 4 m/s erforderlich sind. Da sich Magnetbänder mit einer Länge von mehr als etwa 400 m bis 600 m schwer handhaben lassen, ergeben sich damit Spielzeiten für den einfachen Durchlauf von 2 min bis 3 min, d. h. ein für den praktischen Gebrauch viel zu kleiner Wert. Aus diesem Grund werden für die Videoaufzeichnung entweder Magnetbänder von mindestens 12,5 mm Breite benutzt, auf die mit Hilfe von rotierenden Köpfen die information in quer oder schräg zur Bandlängserstreckung liegenden Spuren aufgezeichnet wird und bei denen das Band dann entsprechend langsam transportiert wird, oder es werden schmale Magnetbänder von mm bis 8 mm Breite benutzt, die ihre Information in normalen Längsspuren tragen und die mit der erforderlichen hohen Geschwindigkeit an einem feststehendem Kopf in beiden Richtungen vorbeitransportiert werden. In diesem Fall müssen die Bänder an ihren beiden Enden entsprechende Markierungen tragen, die eine Umkehr der Transportrichtung und gleichzeitig eine Querverstellung des Magnetkopfes auf die nächste Spur bewirken.

Unabhängig vom jeweiligen Aufzeichnungssystem ist für alle Geräte eine außerordentlich große mechanische Präzision erforderlich, die letzten Endes aus der hohen

ίο Band-Kopfgeschwindigkeit resultiert Bei den Queroder Schrägspurmaschinen müssen die rotierenden Videoköpfe auf ihren Kopfrädern sehr genau justiert werden; ferner müssen besondere Servoregelkreise vorgesehen werden, um die Transportgeschwindigkeit

is u.nd die Winkellage der Köpfe nicht nur in sich konstant, sondern auch miteinander in Obereinstimmung zu halten; auch müssen Mittel vorgesehen werden zur exakten Abtastung der Spuren bei der Wiedergabe, um den Einfluß klima- oder reibungsbedingter Banddehnungen zu kompensieren. Bei den Längsspurmaschinen muß der Umkehrvorgang an den Bandenden außerordentlich rasch innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde erfolgen, damit das Auge keine Bildstörungen wahrnimmt; hierzu muß eine ganze Reihe von tragen Massen auf Null abgebremst und in umgekehrter Richtung auf die Soll-Endgeschwindigkeit beschleunig? werdea Dies führt zu Kräften, ώα im Gerät aufgefangen werden müssen, ohne daß es zu Flattererscheinungen kommt und ohne daß das Magnetband selbst mechanisch überlastet wird. Die Einhaltung dieser hohen mechanischen Präzision jedes einzelnen Geräts in natürlich sehr arbeitsintensiv und bedingt hohe Gestehungskosten.

Aus der DE-AS 10 25931 ist eine Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe eines Nachrichtenflusses hoher Bandbreite, insbesondere von Fernsehsignalen bekannt, die mit einem mechanisch bewegten Speichermittel mit frequenzmäßig begrenzter Aufnahmefähigkeit, insbesondere mit einem Magnetband, arbeitet Der in gleiche Zeitabschnitte unterteile Nachrichtenfluß wird abschnittsweise und zyklisch auf π elektronische Einrichtungen verteilt. Die zeitliche Dehnung eines jeden Nachrichtenabschnittes erfolgt dabei auf die gesamte Dauer der η Zeitabschnitte. Die am Ausgang des Zeitdehners erhaltenen Signale werden anschließcnd simultan auf das Magnetband übertragen. Dabei erfolgt die Aufzeichnung derart, daß die einzelnen Zeilen auf dem Bandspeicher einen gegenseitigen phasenmäßigen Versatz aufweisen. Wenn in einem solchen Falle die Spuren ohne »Rasen« nebeneinander

so gelegt werden, um eine möglichst hohe Aufzeichnungsdichte zu erhalten, sind Übersprechstörungen nicht zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der Videosignale mit feststehenden Magnetköpfen in Längsspuren auf ein Magnetband aufgezeichnet bzw. von einem Magnetband wiedergegeben werden können, ohne daß große Band-Kopf-Geschwindigkeiten erforderlich sind und Übersprechstörungen auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht dabei von folgender Erkenntnis aus:

Wenn die in einer gewissen Teit Taufzuzeichnenden Videosignale mit der oberen Grenzfrequenz Fkontinu-

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ierlich und nacheinander in π gleiche Zwischenspeicher eingelesen werden, d. h. wenn jeder Zwischenspeicher nur für die Zeit V„ an die Videoquelle angeschlossen n! und wenn die η Zwischenspeicher in der gleichen Zeit /" gleichzeitig ausgelesen und ihre Inhalte in π parallelen Spuren auf Band aufgezeichnet werden, verringert sich die Grenzfrequenz in jeder Spur auf H_n und infolgedessen kann auch die Band-Kopfgeschwindigkeit auf V_n desjenigen Wertes herabgesetzt werden, der bei serieller Aufzeichnung der Videosignale, d. h. ohne Zwiächirsispckbfirung erforderlich wäre.

F i g 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei F i g. 1 das Prinzip der Aufzeichnung mit Zwischenschalter darstellt, während Fig.2 das Schema für die Steuerung der Zwischenspeicher wiedergibt. Im dargestellter. Beispiel ist η ·-= 8 gewählt, d. h. das Aufzeichnen auf Band erfolgt mit einem acht Aufzeichiiungssysteme enthaltenden Vielfachkopf auf acht Spuren gleichzeitig. Derartige Vielfachköpfe für Spurbreiten von etwa 50 μπι lassen sich heute mit wesentlich mehr als acht Systemen herstellen, so daß das wirtschaftliche Optimum zwischen der Größe der Bandgeschwindigkeit und der Größe des elektronischen Aufwands einfach zu bestimmen ist

In F i g. 1 wird das aufzuzeichnende Videosignal über die Klemme 1 einem Separator 2 und einem elektronischen Umschalter 3 zugeführt; in 2 werden die Zeilensynchronimpulse extrahiert, unter deren Einfluß der Schalter 3 das Videosignal immer für eine Zeitdauer zyklisch an die 2 · 8 = 16 Zwischenspeicher 4i6 bis 416 anschaltet Wegen der Steuerung des Umschalters 3 durch die Zeilensynchronimpulse wird also jeder Zwischenspeicher mit einer Fernsehzeile gefüllt Als Zwischenspeicher können beispielsweise Eimerkettenschaltungen verwendet werden. Unter dem Einfluß einer an der Klemme 501 zugeführten Taktfrequenz wird die erste Fernsehzeile in den Speicher 401 eingelesen, dann schaltet der Umschalter 3 auf den Speicher 402, gleichzeitig wird die Taktfrequenz von der Klemme 5Of weg-und an die Klemme 502 geschaltet usw. Mit dem Anlegen des Videosignals über Umschalter 3 an den neunten Speicher 409 wird zum Auslesen der Speicher 401 bis 408 gemeinsam an die Klemmen 501 bis 508 eine Taktfrequenz gelegt, die nur V« der Einlese-Taktfrequenz beträgt; da die am Ausgang des Separators 2 stehende Zeilenfrequenz im Teiler 6 ebenfalls durch 8 geteilt wird, erhält der elektronische Vielfachumschalter 7 einen Steuerimpuls, durch den die Leitungen 8 mit den Ausgangsleitungen 9 und somit die Speicher 401 bis 408 mit den Aufzeichnungsköpfen 101 bis 108 verbunden werden. Dabei muß jeder Leitungszug noch ein Tiefpaßfilter und Verstärker Ul bis 118 enthalten, damit die Auslesetaktfrequenz eliminiert, das ausgelesene Videosignal geglättet und entsprechend den Kopfdaten verstärkt wird. Die zum Aufzeichnen der Analogsignale erforderliche H F-Vormagnetisierung wird durch den schematisch angedeuteten Generator 12 geliefert.

Der eben beschriebene Vorgang wiederholt sich, nachdem die 16. Fernsehzeile in den Speicher 41660 eingelesen ist; gleichzeitig wird nun die Auslese-Taktfrequenz gemeinsam an die Klemmen 509 bis 516 gelegt, der Vielfachumschalter 7 verbindet die Leitungen 13 und 9, und der inhalt der Speicher 409 bis 416 wird aufgezeichnet

Die zugehörige Steuerschaltung iör nio /.vröchep.-vTsicher ist aus F i g. 2 ersichtlich. Die Zeilensynchronimpulse werden über klemme 14 dem elektronischen ÜKVjchalfer ig zugeführt, der in der ge?eicS:r.cien Stellung der elektronischen Vielfachumschalter 16 und 17 die vom Generator 19 gelieferten Einlese-Taktimpulse zyklisch über die Leitungen 501 bis- 508 an die Speicher 401 bis 408 weitergeleitet; zu gleicher Zeit wird die Taktfrequenz des Generators 19 im Teuer 20 durch 8 geteilt und als Auslese-Taktfrequenz über die Leitungen 509 bis 516 2:ugeführL Die Steuerung der elektronischen Vielfachumschalter 16 und 17 erfolgt über Klemme 15 im Takt der durch 8 geteilten Zeilenfrequenz.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, erfolgt die Wiedergabe ganz analog mit dem Unterschied, daß die Tiefpaß-Aufzeichnungsverstärker 111 bis 118 durch die Wiedergabeverstärker 211 bis 218 ersetzt werden müssen und daß das Einlesen in jeweils acht Speicl^r gemeinsam bei langsamer Taktfrequenz und das Auslesen seriell bei schneller Taktfrequenz erfolgt; das an der Klemme 1 anstehende wiedergewonnene Videosignal muß noch durch einen nicht gezeichneten Tiefpaß von der Auslese-Taktfrequenz gereinigt und geglättet werden.

Bei der Wiedergabe steht die Zeilenfrequenz an der Klemme 14 nicht ohne weiteres zur Verfugung, es sei denn im Studiobetrieb, bei dem die Femseh-Rasterfrequenzen von stationären Generatoren geliefert werden. Für den Heimgebrauch iist es daher zweckmäßig, die Zeirenfrequenz in einer gesonderten Steuerspur mitaufzuzeichnen; diese läßt sich dann bei der Wiedergabe auch für den Bandtransport-Servo in üblicher Weise ausnutzen.

Benachbarte Spuren auf dem Band haben Zeilenausrichtung, außerdem entsprechen Nachbarspuren auf dem Band Nachbarzeilen im Fernsehbild; daher ist die Gefahr von Bildstörungen durch Spurübersprechen außerordentlich gering.

Wie bereits erwähnt, wird der Vorteil der vorliegenden Erfindung erst voll ausgenutzt, wenn eine größere Anzahl von Spuren gleichzeitig aufgezeichnet wird. Bei einem Vielfachkopf mit achtzig Systemen beispielsweise und den üblichen Videospurbreiten von 50 μίτι kann ein 6 mm breites Magnetband benutzt werden; die obere Videogrenzfrequenz von 4 MHz verringert sich für die Aufzeichnung auf 50 kHz, die Bandgeschwindigkeit könnte auf unter 10 cm/s herabgesetzt werden. In diesem Fall können allerdings Rausch- und Aussetzzerstörungen die Wiedergabe erheblich stören, so daß es zweckmäßig ist, die Bandgeschwindigkeit etwa um den Faktor 2 heraufzusetzen und das Videosignal in der bei d^r Magnetaufzeichnung üblichen frequenzmodulierten Form zu verwenden.

Eine Vereinfachung im Aufbau kann sich weiterhin durch den Einsatz integrierter Doppelspeicher ergeben. Wenn beispielsweisa sämtliche Speicherplätze jedes Speichers 401 bis 408 in F i g. 1 auf ein Steuersignal in zugeordnete Speicher M)I' bis 408' übertragbar sind, denn brauchen die Umschalter 3 und 18 nur achtpolig zu sein, und H> Schalter 7,16 und 17 können entfallen.

Hierzu 3 Blatt

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Videosignalen in bzw. von parallelen Längsspuren eines Magnetbandes, wobei der bei der Aufnahme gleich lange, vorgegebene Intervalle, in die das Fernsehsignal aufgeteilt ist, seriell in eine erste Gruppe von jeweils η Speichern eingelesen wird und deren Inhalte in π parallelen Spuren eines Magnetbandes aufgezeichnet werden, wobei ferner bei der Wiedergabe die gleichzeitig abgetasteten Signale der π parallelen Spuren eines vorgegebenen Intervalls gemeinsam in π Speicher eingelesen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von η Zwischenspeichern vorhanden sind, wobei abwechselnd in eine erste und in eine zweite Gruppe der π Speicher eingelesen wird, wobei ferner beim Aufzeichnen während des seriellen Einlesens in die eine Gruppe von π Speichern dte andere Gruppe von π Speichern gemeinsam mit V_n der Einlesegeschwindigkeit parallel und phasengleich ausgelesen wird und jeweils abwechselnd in die eine oder andere Gruppe von η Speichern eingelesen wird und daß bei der Wiedergabe während des gemeinsamen Einlesens in die eine Gruppe die andere Gruppe seriell mit der n-fachen Einlesegeschwindigkeit ausgelesen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Intervalle gleich einer Fernsehzeile sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem aufzunehmenden Videosignal abgetrennten Zeilensynchronimpulse ohne Zwischenspeicherung direkt in einer gesonderten Steuerspur des Magnetbandes aufgezeichnet werden.