DE3010458A1

DE3010458A1 - Video-aufnahme- und wiedergabegeraet mit kanal-aufteilung

Info

Publication number: DE3010458A1
Application number: DE19803010458
Authority: DE
Inventors: Ken Satoh
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1980-09-25
Also published as: US4285014A; JPS55125511A; DE3010458C2

Description

Dipl. Phy3. Dr. re.-, r.at Wolfgang Kern pe ο λ <i η / r ο

Patentanwalt JUlU4bö

Postfach 1273 O β, 1O

D-68OO Mannheim 1

Fernsprecher (O621) 381-4744

Telex 462411-112

■482411-112 bb d

17. März 1980 Su 13

OLYMPUS OPTICAL CO., LTD. Tokio / Japan

V-ideo-Aufnahme-und Wiedergabegerät ini-t Kanal - Aufteilung

Die Erfindung betrifft ein Aufnahme - und Wiedergabegerät mit Kanal - lufteilung zur Aufteilung eines Breitband-Signals, insbesondere eines Video-Signals in Schmalband-Signale für eine Mehrzahl von Kanälen zur Aufnahme und Wiedergabe.

Zur Aufnahme eines Video-Signals, z.B. eines Eernseh-Signals, ist es. im allgemeinen notwendig, dass das Frequenzband eines Aufnahme-Systems breit genug gemacht wird,damit das Video-Signal noch erfasst wird. Um die relative Geschwindigkeit

Konten: Deutsche Bank MannheOn^OcQ-^lQ / ^aj^agasse Mannhelm 7496896 Privatanschrift: 694Ο Weinhelm ■ Holbelnstraße 8 · Fernsprecher CO β2 OD 7 3212

ORIGINAL INSPECTED

eines Magnetkopfes und Magnetbandes z.B. eines Video-Bandgerätes, zu erhöhen, können beide, das Band und der Kopf» rotierend vorgesehen sein; hierbei treten jedoch oftmals Schwierigkeiten auf. Wenn andererseits der Magnetkopf nichtrotierend ist, dann muss die Laufgeschv/indigkeit des Bandes erheblich erhöht werden, was wiederum Probleme aufwirft. Ausserdem ist damit ein höherer Bandverbrauch verbunden. Es wurden bereits Versuche unternommen, ein Video-Signal in Schmalband-Signale aufzuteilen für eine Hehrheit von Kanälen und diese Signale durch eine entsprechende Anzahl von festen Köpfen aufzunehmen. Ein solches Aufteilungsverfahren ist als Hadamard - Transformation bekannt, ein UrSprungssignal, das durch die der Frequenz-Komponente entsprechende Folge-Komponente gegeben ist, in eine Mehrzahl von Kanal-Signalen aufzuteilen. Die Hadamard - Transformation ist eine Art der orthogonalen Transformation, bei v/elcher· ein Eingangs-Signal -unter · Verwendung einer·Walsh - Funktion gemäss Hadamard transformiert wird. Wenn man annimmt, dass als Eingangssignal ein 2 MHz -Heil-Signal verwendet wird und die Walsh - Funktion eine Funktion der achten Ordnung ist, dann wird das. Helligkeitssignal nach der Hadamard-Transformation in Schmalband-Signale für acht Kanäle von 250 KHz aufgeteilt. Die Schmalband-Signale werden für die entsprechenden Kanäle frequenzmoduliert und zu den Magnetköpfen geleitet. Wenn man annimmt, dass die Trägerfrequenz der entsprechenden Modulatoren auf beispielsweise 700 KHz eingestellt ist, einem Wert, der ausreichend üben 250 KHz liegt, dann wird, selbst wenn in diesem Fall eine grössere. Frequenz-Abweichung vorgenommen wird, der Modulations-Index grosser ausfallen, ohne dass ein Schwebangs-Effekt zwischen dem Hellig-

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keitssignal und dem Trägersignal auftritt; damit wird eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses. (S/N - Verhältnis) sowie eine höhere Qualität des aufgenommenen Helligkeitssignals· erzielt. In der Praxis jedoch kann die Frequenz des Trägersignals nicht genügend hoch sein im Hinblick auf das Verhältnis zwischen der Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes und der VJellenlänge des Helligkeitssignals. V/enn der Modulations-Index und die Frequenz-Abweichung vergrössert wird_;um das S/N Verhältnis zu verbessern, und dies bei einer nicht ausreichend hohen Trägerfrequenz, dann tritt z\iäschen dem Helligkeits-Signal und dem Trägersignal eine Schwebungs-Ii'rscheinung auf, womit das S/N - Verhältnis degeneriert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufnahme - und Wiedergabegerät mit Kanal-Aufteilung zu schaffen, mit welchem ein Breitband-Signal in Schmalbar.d-Signale für eine Mehrzal von Kanälen aufgeteilt werden kann,um damit ein Eingabe-Signal mit einem besserern S/N-- Verhältnis aufzunehmen und wiederzugeben.

Gemäss dieser Erfindung ist vorgesehen ein Aufnahme-und Wiedergabegerät mit Kanal-Aufteilung mit Mitteln zur Aufteilung eines Eingangs-Signals in erste und zweite Frequenzsignale, mit erstan Mitteln zur Orthogonal-Transformation zwecks Transformation des ersten frequenzsignalε in Schmalband-Signale für eine Mehrzahl von Kanälen, mit zweiten Mitteln zur Orthogonal-Transformation zwecks Transformation des zweiten Frequenzsignals in Schmalband-Signale für eine Mehrzahl von Kanälen, 'wobei ein Schmalband-Signal auf dem Kanal einer Minimum-Frequenz in seiner Frequenz gleich ist dem ersten Frequenzsignal, mit Mitteln zur Frequenz-Modulation des Ausgangssignale der ersten

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und zweiten Orthogonal-Transformations-Mittel für die entsprechenden Kanäle und Aufnahme dieser Ausgangssignale auf einem Aufnahmemedium, sowie Mittel zur Demodulation der für die entsprechenden Kanäle auf einem Aufnahme-Medium aufgenommenen Signale, wobei die demodulierten Signale einer Orthogonal Umkehr - Transformation für die ersten und zweiten Frequenzen unterzogen werden und schliesslich Wiedergabe der ersten und zweiten Frequenz-Signale.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, in welcher der Schaltplan eines Aufnahme - und Wiedergabegerätes mit Kanalaufteilung gemäss der Erfindung dargestellt ist.

Ai einer Einlassklemme IO ist ein Tiefpass-Filter 12 und ein Hochpass-Filter· 14- angeschlossen. Ein von einer Bildaufnahme-Kamera oder einem Fernsehempfänger kommendes Video-Signal ist in die Eingangsklemme IO eingespeist. Beispielsweise hat das Video-Signal eine Frequenz von 2 FiHz und die Tief - und HochpasSr-FiIter einen Durchlässigkextsbereich von weniger bzw. mehr als 250 KHz. Der Ausgang des Tiefpass-Filters 12 ist an einen Hadamard - Transformator 16 der: zweiten Ordnung und der-Ausgang des Hochpass-Filters 14- an einen Hadamard-Transf ormator. 18 der achten Ordnung angeschlossen. Die zwei Ausgangs-Kanal-Signale des Hadamard-Transformators 16 sind über Frequenzmodulatoren 20-1 und 20-2 zu einem Aufnahme/Wiedergabe-Kreis 22 geleitet und die acht Ausgangs-Kanal-Signale des Hadamard-Transf ormator s 18 sind über Frequenz-Modulatoren 20-3, 20-4- und 20.-10 zu dem Aufnahme/Wiedergabe-Kreis 22 geleitet.

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Der Aufnahme/Wiedergabe-Kreis 22 enthält zehn den Kanälen zugeordnete Magnetköpfe, die feststehend sind. Die von den entsprechenden Magnetköpfe¹"¹ aufgenommenen Signale werden entsprechend über Verstärker 24-1, 24-2 ... und 24-10 zu den Frequenz-Demodulatoren 26-1, 26-2 ... und 26-10 eingespeist. Die Ausgangs-Signale der Frequenz-Demodulatoren 26-1 und 26-2 sind zu einem Hadamard-Umkehr-Transformator 28 der zweiten Ordnung und die Ausgangs-Signale der Frequenz-Demodulatoren 26-5, 26-4- ... und 26-10 zu einem Hadamard-Umkehr-'Transformator 30 der-achten Ordnung geleitet. Der Ausgang des Hadamard-Transformators 28 ist angeschlossen an einen Eingang eines Mischers 32 und der Ausgang des Hadamard-Umkehr-Transformators 30 ist an den anderen Eingang des Mischers 32 angeschlossen. Der Ausgang des Mischers 32 ist angeschlossen an eine Ausganssklemme 34.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende:

Ein Signal von 250 KHz wird in den Hadamard-Transformator 16 eingespeist und' Kanal-Signale von 0-125 KHz und 125-250 KHz erzeugt. Damit sind die Frequenz-Bandbreiten von 125 KHz vorgesehen. Selbst wenn bei einer grösseren Frequenz-Abweichung das Trägersignal nicht hoch genug ist, können die Frequenz-Modulatoren 20-1 und 20-2 einen grösseren Modulations-Index haben, ohne dass eine Schwebung zwischen den Video - und den Träger-Signalen zustande kommt, was zu einer Verbesserung des S/N - Verhältnisses führt. Ein Signal von 2 MHz wird in den Hadamard-Transformator 18 eingespeist, und acht 250 KHz Signale erzeugt. Da jedoch das. 0 bis 250 KHz - Signal durch

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den Hochpass-Filter IA abgeschnitten wird, erscheint am ersten Ausgangs-Kanal des Hadamard-Transformators kein Signal. Die 250 - 5OO KHz, ... und 1750 KHz - 2 MHz - Signale erscheinen am zweiten, ... und achten Ausgangs-Kanal entsprechend. Da die Signale mit der Bandbreite von 250 KHz zu den Modulatoren 20-4 ... und 20-10 geleitet werden,tritt eiiE Schwebung zwischen dem Video-Signal und dem Träger-Signal auf, falls eine grössere Frequenz-Abweichung benutzt wird,um das S/N —Verhältnis zu verbessern. Aus diesem Grund kann keine grössere Frequenz-Abweichung benutzt werden,ohne dass eine Verbesserung des S/N Verhältnisses verhindert wird. Bei einer orthogonalen Transformation jedoch,wie sie die Hadamard-Transformation darstellt, werden die Energien der Signale nach der Transformation auf Niederfrequenz-Kanäle konzentriert. Wenn daher das S/N - Verhältnis der' Hochfrequenz-Kanäle der Video-Signale, degeneriert wird, erleidet das S/N - Verhältnis des Signals keinen wesentlichen Einfluss. Das. heisst, wenn das S/N - Verhältnis, nur.-von den Niederfrequenz-Kanälen des. Video-Signals verbessert wird, wie es. bei diesem Ausführungsbeispiel der Fall ist, trägt dies· zum Gesamt-Video-Signal bei, sodass das S/N - Verhältnis des Video-Signalls als. Ganzes verbessert wird. Auf diese Weise wird das Video-Signal in eine Mehrzahl von Kanal-Signalen aufgeteilt, die über den Magnetkopf auf ein Magnetband für den entsprechenden Kanal aufgenommen werden.

Während der. Wiedergabe-Stufe werden die. Signale, durch die Magnetköpfe für den entsprechenden Kanal erfasst, im umgekehrten Sinn wie bei der Aufnahme-Stufe, wobei die Signale von 0 - 125 KHz und 125 - 250 KHz über die Erequenz-Modulatoren

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26-1 und 26-2 zu dem Hadamard-Umkehr-Transformator 28 geleitet werden., wodurch der Ausgang des Tiefpass-Pilters v/iedergegeben wird'. Entsprechend werden die Signale von 250 - 500 KHz, ... und 1750 KHz - 2 MHz über die Erequenz-Modulatoren 26-4, ... und 26-10 zu dem Hadamard-Umkehr-Transformator 30 geleitet, wodurch der Ausgang des Hochpass-Filters 14 wiedergegeben wird. Die Ausgänge der Hadamard-Umkehr-Transformatoren 28 und 30 werden gemischt und ein Eingangs-Video-Signal wird an der Ausgangsklemme 3^ wiedergegeben. Obgleich Modulator 20-3, Verstärker 24—3 und Demodulator 26-3 für den ersten Kanal (0 - 250 KHz), die den Hadamard-transformierten Freouenzkomponenten des höheren Video-Signals (250 KHz - 2 MHz) zugeordnet sind, in der Zeichnung gezeigt sind, können diese auch fortgelassen werden. Eine genaue orthogonale Transformation, wie z.B. eine Haar —Transformation,kann an Stelle einer Hadamard-Transformation verwendet werden.

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-so-

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

1/ Aufnahme - und Wiedergabegerät mit Kanalaufteilung mit Orthogonal-Transformations-Mitteln zur Transformation eines Eingangs-Signals in Schmalband-Signale für eine Mehrzahl von Kanälen, mit Mitteln zur Frequenz-Modulation eines Eingangs-Signals für die entsprechenden Kanäle und Aufnahme des Frequenz-modulierten Signals der genannten Orthogonal-Transf ormations-Mittel auf einem Aufnahme-Medium, mit Wiedergabemitteln zur Demodulation der aufgenommenen Signale für die entsprechenden Kanäle, wobei die demodulierten Signale nach einer Orthogonal-Umkehr-Transformation das Eingabe-Signal wiedergeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Orthogonal-Transf ormations-Mittel gebildet werden von Organen (12,14) zur?Aufteilung der Eingangs-Signale in erste und zweite: Frequenz-Signale, dass erste Orthogonal-Transformations-Mittel (16) vorgesehen sind zur Transformation der genannten ersten'Frequenzsignale in Schmalbandsignale für eine Mehrzahl von Kanälen, dass zweite Orthogonal-Transformations-Hittel (18) vorgesehen sind zur Transformation der genannten zweiten Frequenzsignale in Schmalband-Signale füreine Mehrzahl von Kanälen, wobei ein Schmalband-Signal auf dem Kanal mit dem Minimum-Frequenzband in seiner Frequenz gleich ist der genannten ersten Frequenz, und wobei das genannte Wiedergabemittel die. aufgenommenen Signale für die entsprechenden Kanäle demodulieren kann und,nach einer· Orthogonal-Umkehr-Transformation der demodulierten Signale, die genannten ersten und zweiten Frequenzsignale wiedergibt.

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2. Aufnahme/Widergabegerät nach. Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet, dass mittels der Aufnahmemittel eine Frequenz-Modulation des Ausgangs der. ersten Orthogonal-Transformationsmittel erfolgt mit einem grösseren Modulationsindex als derjenige der zweiten Orthogonal-Transformationsmittel.
3. Aufnahme/V/iedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme-und Wiedergabemittel so beschaffen sind, dass der Aufnahme-und Wiedergabekreis für. den Kanal mit dem Minimum-Frequenz-Band der genannten zweiten Orthogonal-Transformations-Mittel fortgelassen ist.

4-, Aufnahme/Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des. Aufnahmemittels eine Frequenz-Modulation des Ausgangs der ersten Orthogonal-Transformationsmittel mit einem Trägersignal erfolgt, das eine Frequenz hat, die niedriger ist als. diejenige des Ausgangs ' "dear zweiten Orth'bgonal-Transf ormationsmittel.

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