DE3043817A1 - Verfahren und anordnung zur wiedergabe von analog aufgezeichneten informationsgruppen aus unterschiedlichen informationsarten - Google Patents

Verfahren und anordnung zur wiedergabe von analog aufgezeichneten informationsgruppen aus unterschiedlichen informationsarten

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DE3043817A1
DE3043817A1 DE19803043817 DE3043817A DE3043817A1 DE 3043817 A1 DE3043817 A1 DE 3043817A1 DE 19803043817 DE19803043817 DE 19803043817 DE 3043817 A DE3043817 A DE 3043817A DE 3043817 A1 DE3043817 A1 DE 3043817A1
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Atlantic Richfield Co
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Description

Atlantic Richfield Company
Los Angeles, California, V.St.A,
Verfahren und Anordnung zur Wiedergabe von analog aufgezeichneten Inforrnationsgruppen aus unterschiedlichen Informationsarten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Wiedergabe erster und zweiter einander zugeordneter Informationssignale durch Abspielen eines Aufzeichnungsträgers mit aufeinanderfolgenden Signalspurensätzen, bestehend aus nebeneinanderliegenden analogen Signalapuren, vermittels von Signalspurensatz zu Signalspurensatz weiterschaltbarer Abtastmittel.
Bekannte Verfahren und Anordnungen zur Durchführung dieser Verfahren sind in den US-Patentschriften 3 371 154, 3 391 247, 3 446 914, 3 829 610, 3 848 095, 3 931 457 und 4 106 058 beschrieben.
Wie der angeführte Stand der Technik zeigt, werden Videoplatten und andere Aufzeichnungsträger, wie Magnetbänder, in immer größerem Maße zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von Fernsehbildern mit zugehörigem Ton bevorzugt angewandt. Im allgemeinen wird das Bild sequentiell abgetastet, wobei die Audioinformation gleichlaufend aufgezeichnet wird, so daß analoge Spuren von Video- und Audiosignalen auf dem Speichermedium aufgetragen werden. Die gespeicher-
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te Information wird vom Speichermedium gleichzeitig abgenommen und ergibt dann bei der Wiedergabe Bild und Ton.
Bei einer solchen Anordnung fallen die wiedergegebenen Audio- und Videosignale gemäß
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zeitlich im wesentlichen zusammen.
Es ist auch bereits versucht worden, auf Videoplatten vertonte Fernsehbilder aufzuzeichnen, bei denen der gesprochene Begleittext länger ist als die Zahl der für das Bild abzutastenden Signale, d. h. beispielsweise bei einem stehenden Bild mit längeren gesprochenen Erläuterungen oder Beschreibungen zum Bild, was bei Lehrprogrammen und dgl. häufig der Fall ist. Diese Art der Wiedergabe ist beispielsweise in der US-PS 3 829 610 beschrieben. Bei dieser Anordnung sind in einem bestimmten Bereich der Platte mehrere konzentrische Spuren mit Videoinformationen vorgesehen, die Toninformation dagegen in einer oder mehreren schraubenlinienförmigen Spuren in einem anderen Bereich der Platte, wobei der jeder Videospur zugeordnete Ton mehrere Windungen in der Tonspur ausmacht. Dem Einsatz solcher Systeme sind Grenzen gesetzt und sie weisen auch einige Nachteile auf, denn getrennte Leseköpfe für Bild und Ton sind verhältnismäßig teuer und sind schwierig zu synchronisieren sowie in der einmals eingestellten Position zu halten.
In der genannten früheren Patentanmeldung wird nunmehr vorgeschlagen, die Videoinformation diskreter Bildrahmen eines Fernsehbildes auf voneinander getrennten Spuren auf dem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen, beispielsweise auf einer Platte, während die zugehörige längere akustische Information in einer Vielzahl von zwischen den Videospuren liegenden einzelnen Spuren enthalten ist. Hierbei wird die Information auf einer der Videospuren zur Wiedergabe eines Bildrahmens ausgelesen sowie die Information aus auf-
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einanderfolgenden zugehörigen Tonspuren, so daß der zu einem Bild gehörende Ton wiedergegeben wird. Die Tonspuren sind den Videospuren derart zugeordnet, daß beide Spuren gleichzeitig von einem einzigen Lesekopf ausgelesen werden können.
Die wiederzugebenden Informationen werden fotografisch aufgezeichnet und optisch ausgelesen. Die Audioinformation wird mit hoher Dichte aufgezeichnet, so daß für jeden Bildrahmen eine möglichst lange Toninformation gespeichert werden kann.
Bei einer solchen Anordnung wurde bisher der Lesekopf nach dem Auslesen einer bestimmten Videospur und der zugehörigen Tonspur eines jeweiligen Spureneatzes zum nächsten über eine mit einem Spiegelgalvanometer versehene Einrichtung geschaltet. Der Spiegel dieser Einrichtung wurde über eine Steuereinrichtung sequentiell über jede der abzutastenden Spuren bewegt,-bis der Lesekopf dem jeweils nachfolgenden Spurensatz präzis zugeordnet war. Ein einzelner Schritt des Spiegels eines Spiegelgalvanometers kann zwar sehr schnell ausgeführt werden, nämlich in weniger als 5 Millisekunden. Werden aber mehrere Schritte gekettet, so kann jeder einzelne Schritt nur wesentlich langsamer ausgeführt werden, etwa in der Größenordnung von 250 Millisekunden pro Schritt. Jeder Einzelschritt tritt ferner mit etwa 98 % Genauigkeit auf, so daß bei zehn Schritten ein nicht genaues Aufsetzen auf einer nachfolgenden Spur etwa im Verhältnis 1:5 auftritt. Ein kompletter Wechsel benötigt also mindestens 2,5 Sekunden oder mehr, um mit dem Spiegel von einer Videospur in die andere zu gelangen, beispielsweise ausgehend von einer Gesamtzahl von zehn Spuren. Ein Zeitverzug von 2,5 Sekunden kann jedoch nicht hingenommen werden. Wird ferner der Spiegel des Galvanometers schnell zehnmal bewegt, so bedeutet dies, daß der Spiegel bereits am Ende seines Bewegungsbereiches angelangt ist, ehe der Lesekopf durch externe Trägermittel in eine vorbestimmte Lage gebracht worden ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit Hilfe derer ein Lesekopf von einer analogen Signalspur auf eine nachfolgende analoge Signalspur geschwenkt und dann in einer raschen Bewegung in die gewünschte Wiedergabeposition genau überführt werden kann, wobei beide Bewegungsvorgänge in einer mit den bisher bekannten Verfahren und Anordnungen nicht erreichten kurzen Zeit erfolgen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, Mittel zum Abtasten der einzelnen vom Lesekopf aufgenommenen Signale zwecks Ermittlung des Abstandes zwischen mindestens einer ersten analogen Signalspur und zweiten benachbarten analogen Signalspur vorzusehen.
Des weiteren sind Mittel vorzusehen, um das Abtastelement eines ersten Signalabtastelementes zusammen mit entsprechenden zweiten Signalabtastelementen in bezug auf die analoge Signalspur zu positionieren und das erste Signalabtastelement auf die erste analoge Signalspur einzuregeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Erfindung gehören also eine mit einer Speicherplatte zusammenwirkende Anordnung, wobei die Speicherplatte Spurensätze aufweist, die jeweils mehrere im gleichen Abstand voneinander liegende Aufzeichnungsspuren umfassen, von denen eine Spur eine Videoinformation tragende Videospur und die anderen Spuren der Videospur benachbarte Audiospuren sind. Alle Video- und Audiosignalspuren innerhalb eines Spurensatzes können gleichzeitig zur Wiedergabe durch einen einzigen Lesekopf abgetastet werden, der ein das Videosignal abtastendes Element und mehrere die Audiosignale abtastende, in einem bestimmten Abtastfeld angeordnete Abtastelemente in Form von Dioden aufweist. Im gleichen Abtastfeld sind auch zwei, jeweils eines auf jeder Seite des Abtästelementes für die
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Videospur angeordnete "homing"- oder Führungselemente vorgesehen. Ein Steuersignal wird an bestimmter Stelle am Ende der aufgezeichneten Audioinformation durch die das Audiosignal auslesende Schaltung abgegriffen und einer einen Mikroprozessor enthaltenden Steuereinrichtung zugeführt, die den Lesekopf unmittelbar nach Eingang des Signals exakt auf die nächste auszulesende Videospur oder zumindest dicht daneben schwenkt. Diese folgende Videospur wird nach der Verschwenkbewegung des Lesekopfes von den Dioden abgetastet. Setzte der Lesekopf in einer von der Sollstellung abweichenden Stellung auf, wird er über ein hierzu vorgesehenes Spiegelgalvanometer fortlaufend über gegebenenfalls eine Spur bewegt, bis das Abtastelement für die Videospur im wesentlichen exakt der Videospur zugeordnet ist. Sobald an der Steuereinrichtung kein Videosignal mehr anliegt, das über eine Diskriminatorschaltung oder ein Frequenzfilter aus dem Abtastsignal der Abtastmittel gewonnen wird, ist die Spurumschaltung beendet. Für den gesamten Umschaltvorgang von einer Videospur zur anderen wird nunmehr weniger Zeit benötigt als dies mit den bekannten Anordnungen und Verfahren bisher möglich war.
Für das Abtasten sind Mittel zur Identifizierung einer in einer Spurenmatrix eingebetteten Videospur vorgesehen, die Such- und Spurabtastmittel umfassen, denen jeine Multiplexschaltung mit einer nur einen begrenzten Frequenzbereich durchlassenden Filterschaltung sowie eine entsprechend programmierte Steuereinrichtung nachgeschaltet sind, die einen Mikroprozessor bildet.
Die Erfindung weist wesentliche vorteilhafte Merkmale auf. Von größter Bedeutung ist jedoch, daß erstmals getrennte Fernsehbilder mit erweiterter akustischer Information wiedergegeben werden können und daß die Umschaltung von einem Fernsehbild auf das nächste mit einer vom menschlichen Auge nicht wahrnehmbaren Geschwindigkeit erfolgt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
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Es zeigen:
Figur 1 eine schematisehe Draufsicht auf eine Speicherplatte, auf der analoge Video- und Audioinformationen aufgezeichnet sind,
Figur 2 eine vergrößerte Teildarstellung der Platte nach Figur 1, mit schematischer Darstellung eines oberhalb der Platte vorgesehenen Mehrfachspur-Lesekopfes, und
Figur 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild mit seheraatischer Darstellung einer Wiedergabeeinrichtung, wobei die erfindungsgemäßen Elemente durch fetter gedruckte Linien angegeben sind.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Speichermedium in Form einer flachen Platte 10 dargestellt. In Figur 1 und 2 ist ferner ein Mehrspur-Signalabnehmer, nachfolgend als Lesekopf 12 bezeichnet, gezeigt. Konzentrisch zum Plattenmittelpunkt sind nebeneinanderliegende Spurensätze oder -Gruppen vorgesehen, wobei jeder Spurensatz eine Videospur V und mehrere Audio- oder Tonspuren A enthält.
Eine bevorzugte Ausführung der Videoplatte 10 besteht aus einer kreisförmigen Filmplatte, die auf einem lichtdurchlässigen Substrat eine lichtempfindliche Emulsion aufweist. Der Film wird in noch zu beschreibender Weise belichtet und entwickelt, derart, daß sich die Lichtdurchlässigkeit des Films in Abhängigkeit von den zu speichernden Video- und Audiosignalen ändert. Als Filramaterial eignet sich beispielsweise eine Feinkorn-Silber-Halogen-Emulsion von etwa 6^u Dicke auf einem 4,5 mil Mylar Grundmaterial.
Der Aufzeichnungsträger kann wahlweise auch eine andere als die dargestellte Form haben, beispielsweise kann anstelle einer Platte ein Zylinder mit axial voneinander getrennten Aufzeichnungsspuren verwendet werden. Auch die Aufzeichnungsmethoden können von der
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hier beschriebenen abweichen. Einer fotografischen Videoplatte der beschriebenen Art wird jedoch Vorrang gegeben, da sie billig und leicht herstellbar ist, hohe Speicherdichte ermöglicht und sich ebenso leicht lagern bzw. handhaben läßt, wie jeder andere entwickelte Film oder ein Negativ. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einem solchen Aufzeichnungsträger auch verhältnismäßig billige Wiedergabegeräte verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung betrifft nicht die Einrichtung zum Aufzeichnen der analogen Informationen auf der Platte 10, diese wird aber zum besseren Verständnis kurz beschrieben.
Ein Bildeingangssignal wird einem Modulator zugeführt, der die Intensität des Lichtstrahles, beispielsweise eines Laserstrahles, steuert. Der modulierte Lichtstrahl wird über einen Spiegel durch eine Objektivlinse auf eine Videoplatte fokussiert. Die Videoplatte befindet sich auf einem Drehtisch und wird mit konstanter Geschwindigkeit, zum Beispiel 18OO UPM, angetrieben. Der Drehtisch ist mit einem beweglichen Schlitten verbunden, so daß der Lichtstrahl auf jede gewünschte Signalspur auf der Platte ausgerichtet werden kann.
Das akustische Eingangssignal wird einem Analog-Digital-Wandler zugeführt. Das digitale Signal des A/D-Wandlers wird in einen Digitalspeicher eingespeist und von diesem mit einer gewissen zeitlichen Verschiebung einemD/A-Wandler zugeführt. Vom D/A-Wandler gelangt das Signal in einen Modulator, wo es, wie zuvor für das Videosignal beschrieben, gespeichert wird. Die digitalisierten Informationen im Speicher werden mit hohen Impulsgeschwindigkeiten ausgelesen, wobei die Informationen hochkomprimiert werden, zum Beispiel im Verhältnis 100:1. Die in dieser Weise komprimierten und in der Audiospur in 32.768 Millisekunden gespeicherten Informationen stellen ein akustisches Signal in Echtzeit für 3.2768 Sekunden für jeden Bildrahmen eines Bildes dar.
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Für den Aufzeichnungsvorgang wird also eine unbelichtete Videoplatte in Drehbewegung versetzt und die Intensität des die Aufzeichnung bewirkenden Lichtstrahles in Abhängigkeit von der jeweiligen Videoinformation geändert. Sobald ein sogenannter Bildrahmen des Videosignals aufgezeichnet worden ist, wird der Drehtisch so weit bewegt, daß der Lichtstrahl auf die erste Tonspur der Audio-Aufzeichnungsspuren für den zugeordneten Bildrahmen fällt. Die 3.2768 Sekunden der Audioinformation für diese Audiospur werden in den Kompressions-Zwischenspeicher in Echtzeit eingelesen und in 32.768 Millisekunden ausgelesen. Die Aufzeichnung der akustischen Signale wird so lange fortgesetzt, bis die gewünschte Anzahl von Spuren für diesen Satz die vorgesehene Information aufweisen. Danach wird ein neuer Spurensatz mit Informationen gespeichert, der ebenfalls aus einer (anderen) Videospur mit einem Satz von (weiteren) Audiospuren besteht.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Platte 10 insgesamt 5000 Spuren mit einem Mittenabstand von I4.u von Spur zu Spur auf, so daß ein Speicherband von 8 cm Innendurchmesser und 15 cm Außendurchmesser entsteht. Die Breite jeder Spur beträgt etwa 10,u. In der Zeichnung ist eine gleichmäßige Verteilung der Speicherspuren im Speicherband zur Aufnahme der Abtastelemente des Abtastkopfes 12 gemäß Figur 1 und 2 dargestellt. Jede Spur V enthält die Videoinformation für einen kompletten Bildrahraen eines Fernsehbildes und die jeder einzelnen Videospur V benachbarten, nebeneinanderliegenden Audiospuren A enthalten die zu jedem kompletten Bildrahmen gehörende Tonaufzeichnung.
Für ein Standard-NTSC-Videosignal mit etwa 30 Bildrahmen pro Sekunde wird die Platte mit etwa 1800 UPM gedreht, wodurch die Videoinformation eines Bildrahmens in einer einzigen Videospur V gespeichert werden kann. Jeder Bildrahmen enthält zwei ineinandergreifende abtastbare Felder, von denen jedes aus 262.5 horizontalen Zeilen besteht, die sequentiell abgetastet und wiedergegeben werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Information für das erste Feld jedes Bildrahmens in einem ersten Sektor 20 F
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gespeichert, die Information für das zweite Feld dagegen in einem zweiten Sektor 20 S. Die während des vertikalen Rücksprunges des Abtaststrahles erscheinende Information ist in kleineren Sektoren 22c zwischen den anderen Sektoren gespeichert. Nach Bedarf können auch Adressenkodes für die einzelnen Spuren in diesen Sektoren 22c gespeichert werden.
Um eine gegenüber dem Bildsignal längere Toninformation zu ermöglichen, sind - wie bereits erwähnt - für jeden Bildrahmen eines Bildes mehrere Audiospuren A vorgesehen. Während der Widergabe können die in diesen Spuren gespeicherten Informationen nacheinander wiedergegeben werden, auch wenn die Videospur V wiederholt abgetastet wird, so daß ein stehendes Bild mit einer längeren Toninformation entsteht.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind für jede Videospur V neun Audiospuren A vorgesehen. Dreht sich die Platte mit etwa 1800 UPM, dann werden für jede Umdrehung 3.33 Millisekunden benötigt. Der gesamte Informationsinhalt einer Spur kann also innerhalb von 33-33 Millisekunden abgetastet werden. Dadurch, daß die Audioinformation, wie zuvor beschrieben, hoch komprimiert gespeichert wird, läßt sich die Speichermenge der Toninformation für jeden Bildrahmen weiter erhöhen.
Bei dem zuvor genannten Kompressionsverhältnis von 100:1 können von neun Tonspuren etwa 30 Sekunden Ton für jeden Bildrahmen geliefert werden. Die Zahl der Tonspuren kann gegebenenfalls geringer oder größer sein, wodurch sich die Länge der zu jedem Bildrahmen gehörenden Toninformation entsprechend verkürzen oder verlängern läßt. Ist die aufzunehmende Toninforraation langer,als in den vorgesehenen Audiospuren gespeichert werden kann, dann kann hierfür der nachfolgende Spurensatz verwendet werden, wobei dann das Videosignal auf der zugeordneten Videospur V gleich bleibt, während sich die Toninformation dem fortlaufenden Text entsprechend ändert.
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In den Figuren 2 und 3 ist eine Wiedergabe-Einrichtung gezeigt, die aus einem Mehrfäch-Lese- oder Abtastkopf 12 besteht. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, tastet der Lesekopf 12 die Videospur V und die zugehörigen Tonspuren A für einen Bildrahmen eines Bildes gleichzeitig ab.
Während der Wiedergabe ist die Videoplatte 10 von einem Luftlager oberhalb eines ortsfesten Führungstisches 26 abgestützt. Das Luftlager 24 bildet sich durch die während der schnellen Drehung der Platte in bezug auf den feststehenden Führungstisch 26 mitgezogene Luft. Die Platte ist auf einer Antriebsspindel 18 montiert und von einem radialen Flansch 30 getragen. Mit dem Flansch ist sie über eine kreisförmige Nabe 32 verbunden. Die Antriebsspindel wird von einem Antriebsmotor 34 mit annähernd konstanter Geschwindigkeit angetrieben.
Unterhalb eines Fensters 38 im Tisch 26 ist eine Lichtquelle 36 angeordnet, die den Lichtstrahl für das Auslesen der auf der Platte 10 gespeicherten Informationen liefert. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Lichtquelle aus einer weißglühenden Lampe mit einem Kondensor, jedoch kann auch jede andere geeignete Lichtquelle, zum Beispiel Laser, verwendet werden. Der durch den Tisch 26 und die Platte 10 dringende Lichtsttahl wird in Abhängigkeit von der auf der Platte 10 gespeicherten Information in seiner Intensität moduliert und über eine Objektivlinse 40 wird eine Vergrößerung des von einem einen Spiegel 41 aufweisenden Spiegelgalvanometer auf den Lesekopf 12 einzulesenden Bildes projiziert, über an sich bekannte Servoeinrichtungen 62 werden der Spiegel 41 und die Objektivlinse 40 nachgeführt, damit die eingestellte Fokussierung des Bildes in bezug auf den Lesekopf während der Abtastung beibehalten wird. Eine solche Servoeinrichtung 62 wirkt mit einer Servoeinrichtung 60 für den Schlitten gemäß der Zeichnung zusammen.
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Der Lesekopf 12, die Lichtquelle 36 und die Objektivlinse 40 sowie der Spiegel 41 sind, wie in gestrichelten Linien dargestellt, durch mechanische Mittel am Schlitten 44 befestigt, so daß die Anordnung zum Auslesen des gewünschten Spurensatzes auf der Platte positioniert werden kann. Der Lesekopf 12 und die zugehörige Verstärkerschaltung 42 sind so angeordnet, daß der senkrechte Abstand zwischen den Dioden 14a bis 14 j und 16 dem Abstand zwischen den Spuren dem vergrößerten und auf den Lesekopf projezierten Bild entspricht.
Als Abtastelemente dienende Dioden 18a und 18b sind unmittelbar oberhalb bzw. unterhalb der horizontalen Mittellinie des Video-Abtastelementes 16 angeordnet. Diese Dioden nehmen jeweils ungleiche Lichtmengen aus der Videospur auf, wenn das Bild nicht genau auf den Lesekopf 12 fokussiert ist, so daß an den Ausgängen dieser Dioden ein Korrektursignal entsteht, das der Servoeinrichtung 62 über die Steuereinrichtung 58 zugeführt wird, so daß eine exakte Zuordnung des Lesekopfes 12 zum projizierten Bild erreichbar ist. Alle dargestellten Fotodioden sind in einem sie tragenden Substrat angeordnet. Der elektrische Anschluß zu diesen Dioden wird über Leiterbahnen auf dem Substrat hergestellt sowie durch im Substrat vorstehende, nicht dargestellte Kontakte. Die Leiterbahnen und Kontakte sind in an sich bekannter Weise ausgeführt und wurden der Übersichtlichkeit halber hier nicht gezeigt.
Zu erwähnen ist noch, daß der Spiegel 41 des Galvanometers zusammen mit den Spurführungselementen 18 die Videospur V ständig in vorbestimmter Zuordnung zum Abtastelement 16 hält. Zu diesem Zweck wird der Spiegel 41 über einen bestimmten Winkelbereich verschwenkt. Die Schwenkbewegung erfolgt mit der Drehgeschwindigkeit der Platte, so daß jede Abweichung der Spur von der Mittellage als Folge ungenügender Zentrizität aufgefangen werden kann. Die ungenaue Zentrierung ist um das Zehnfache größer als die Spurenbreite. Darüber hinaus verhindert das Galvanometer Auslenkungen infolge mechanischer Vibration. Diese Auslenkungen sind oftmals größer al3 die Spurenbreite oder der Mittenabstand·von Spur zu Spur. Das
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Spiegelgalvanometer und die zugehörige Antriebsschaltung sind so ausgelegt, daß beide Positionierungsfuktionen ohne nennenswerten Trägheitsnachlauf ausgeführt werden.
Außer diesen beiden Funktionen kann das Galvanometer auch eine Schrittfunktion ausführen. Mit anderen Worten, wenn sich die Winkelstellung des Galvanometers um einen konstanten Betrag ändert, bewegt sich das auf den Spuren gespeicherte Bild auf den Dioden jeweils um den Betrag des Mittenabstandes zweier benachbarter Spuren.
Nach geeigneter Verstärkung durch die Verstärkerschaltung 42 wird das Signal des Video-Abtastelementes 16 an eine Video-Monitorschaltung und einen Bildschirm 54 angelegt. Die Signale der Audio-Abtastelemente 14a bis I4j werden von der Verstärkerschaltung 42 verstärkt und einer Mültiplexschaltung 64 zugeführt, die entsprechend der Steuerung durch einen Selektor 46 die Audioinformation aufeinanderfolgender Audio-Abtastdioden 14a bis 14j über einen A/D-Wandler während des Umlaufes der Platte 10 an einen Digitalspeicher 50 liefert. Auf diese Weise wird die Videoinformation mehrmals abgetastet, während die Audioinformation sequentiell abgetastet wird und dabei die zu den einzelnen Fernsehbildern gehörende längere Toninformation liefert.
Sobald alle in den Audio3puren A gespeicherten Toninformationen für das Fernsehbild nacheinander abgetastet worden sind, Wird der Schlitten einschließlich der mit ihm verbundenen Einrichtungen - Lesekopf, Lichtquelle, Optiklinse und Spiegelgalvanometer - in eine für das Abtasten der nächsten Spur entsprechende Position überführt. Dieser Ablauf wiederholt sich von einem Fernsehbild zum anderen entsprechend dem Bedarf. Werden für die Audioinformation weniger als neun Audiospuren A benötigt, dann kann die Platte für das folgende Fernsehbild über ein dem letzten Signal nachgeschaltetes Steuersignal neu positioniert werden.
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Wie Figur 3 zeigt, werden gegenüber dem Bekannten bei der erfindungsgemäßen Anordnung die verschiedenen, vom Lesekopf 12 abgegriffenen Signale in einen Verstärker 42 gespeist und werden daraufhin einer Multiplexschaltung 64 und einem Videomonitor 54 zugeführt. Darüber hinaus werden diese abgegriffenen Signale in eine Multiplexschaltung 64 oder "MUX"-Schaltung eingespeist, wo jedes aus dem Verstärker 42 eingehende Signal entweder durch das Steuerteil 58 des Mikroprozessors oder den Spurenwähler 46 nacheinander aus der Signalgruppe ausgewählt wird. Der Ausgang der Multiplexschaltung 64 ist mit einem A/D-Wandler 48 und mit einer Diskriminator- oder Filterschaltung 66 verbunden. Je nach der gewählten Konzeption kann die Diskrirainätor-Schaltung 66 nur einen Frequenzbereich von etwa über 15 000 Hz und darunter, beispielsweise weniger als 16 000 Hz, durchlassen. Da die vereinbarte (dominante) Frequenz des Videosignals bei 15 750 Hz liegt und das komprimierte Audiosignal zwischen 30 bis 300 KHz liegt, wird die Diskriminator-Schaltung 66 nur das Videosignal V durchlassen, alle komprimierten Audiosignale A dagegen zurückweisen.
Das ausgefilterte Videosignal gelangt von der Diskriminator-Schaltung 66 in einen Mikroprozessor mit einer Steuerschaltung 58. Der für die Steuerschaltung 58 vorgesehene Mikroprozessor ist handelsüblich und weist einen 6502 MOS-Prozessor auf, wobei beispielsweise der Mikroprozessor auf einem Synertek SYM1-Chip angeordnet sein kann.
Die Steuereinrichtung 58 leitet ein Signal an eine Servoeinrichtung 60, über die der Schlitten mit dem zugehörigen Lesekopf 12, der Lichtquelle 36 und der Objektivlinse 40 sowie dem Spiegel 41 positioniert wird. Ein weiteres Signal aus der Steuereinrichtung 58 geht in eine Servoeinrichtung 62, die den Spiegel 41 des Galvanometers taktweise verstellt, so daß die abgetasteten Spuren über vorgegebene Abstände in bezug auf den Lesekopf 12 eingestellt werden und damit die den Spuren zugeordneten Abtastdiodenj ferner wird der Schlitten so bewegt, daß das projizierte Bild der Videospur V in bezug auf das Videoäbtastelement 16 grob eingestellt ist.
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Nunmehr sei der Ablauf der Wiedergabe beschrieben. Die Video- und Audioinformationen speichernde Videoplatte 10 wird auf den Flansch 30 aufgesetzt und mit der Nabe 32 festgehalten. Der Schlitten 44 wird daraufhin so positioniert, daß die Objektivlinse 40 auf die Audio- und Videospuren eines gewünschten Bildrahmens ausgerichtet ist. Der Spiegel 41 des Spiegelgalvanometers wird zunächst so eingestellt, daß eine Videospur V in bezug auf das Video-Abtastelement 16 fein eingestellt bzw. exakt positioniert wird. Bei Verdrehen der Platte 10 werden nunmehr die Videospur V sowie sämtliche Audiospuren A für den gewünschten Bildrahmen gleichzeitig von den Dioden 16 und 14a bis 14j des Lesekopfes 12 abgetastet. Die Videoinformation wird während der kontinuierlichen Umdrehungen der Platte mehrmals verarbeitet und das sich aus dieser Information ergebende Bild wird auf dem Monitor 54 wiederholt wiedergegeben.
Von der Multiplexschaltung 64 gelangt die Audioinformation aus aufeinanderfolgenden Audiospuren A über einen A/D-Wandler 48 während aufeinanderfolgender Umdrehungen der Platte in den Speicher 50. Während also die Videoinformation mehrmals abgetastet und dargestellt wird, wird die Audioinforraation sequentiell abgetastet, so daß für jedes Bild eine längerdauernde Tonwiedergabe möglich ist. Die komprimierte Audioinformation wird aus dem Speicher 50 in Echtzeit über einen D/A-Wandler 52 abgerufen und über einen Lautsprecher 56 wiedergegeben.
Nachdem die Audioinformationen aller Spuren des ersten Bildrahmens abgetastet worden sind, wird der Schlitten verstellt, so daß die Lichtquelle, die Objektivlinse und der Lesekopf in eine das Auslesen eines weiteren Spurensatzes für einen anderen Bildrahmen ermöglichende Stellung gebracht werden. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die gewünschte Anzahl von Bildrahmen abgetastet und angezeigt worden ist. Sind die Audioinformationen in weniger als neun Audiospuren gespeichert, kann die Platte 10 für den nächsten Bildrahmen am Ende des Abtastvorganges neu eingestellt werden. In der Audiospur kann ein Steuersignal unmittel-
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bar nach der letzten Audioinformation aufgenommen werden, über das die Einrichtung auf die gewünschte Spur des nächsten Bildrahmens gebracht werden kann.
Aus der Beschreibung geht hervor, daß die gleichzeitige Darstellung der Audio- und Videosignale mit der Einrichtung im wesentlichen gleich der bisherigen Praxis der Wiedergabe von Diapositiven mit gleichzeitiger Kommentierung durch eine Einzelperson oder durch Wiedergabe von einem Bandgerät ist. Die Wiedergabe nach der erfindungsgemäßen Methode weist jedoch demgegenüber eine Reihe von Vorteilen auf, denn durch die Mehrfachabtastung der einzelnen Bilder geht kaum Zeit verloren, wenn überhaupt, und der hörbar wiedergegebene Begleittext stimmt zeitlich mit dem Bild überein, ist verzerrungsfrei und gleichbleibend.
Schwierigkeiten ergeben sich lediglich in bezug auf die ohne Zeitverlust erfolgende exakte Steuerung der Umschaltung von einer Videospur zur nachfolgenden.
Zunächst einmal wurde versucht, den Spiegel 41 des Galvanometers über die gesamten zehn Spuren schrittweise zu bewegen, wodurch jedoch ein Mehraufwand an Zeit von 0,25 Sekunden von Spur zu Spur entstand, insgesamt aber 2,5 Sekunden von Bildrahmen zu Bildrahmen, d. h. von einer Videospur V zur folgenden. Eine derartige Verzögerung konnte nicht in Kauf genommen werden, zumal sie nicht durch entsprechende Zuverlässigkeit aufgewogen werden konnte.
Die erfindungsgemäße Methode sieht daher folgenden Ablauf vor: Am Ende der Abtastung der Videospur V und der zugehörigen Audiospuren A wird durch ein auf die letzte Audioinformation folgendes Signal die Steuereinrichtung 58 betätigt. Die Steuereinrichtung 58 betätigt danach die Servoeinrichtung 60 zur Verschiebung des Schlittens, des Lesekopfes und der zugeordneten Abtastorgane um den zumindest annähernd dem Abstand zwischen der soeben wiedergegebenen Videospur und der nächstfolgenden entsprechenden Betrag.
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Die Bewegung ist eher eine kontinuierliche Schwenkbewegung als ein Schritt. Unter "Schwenkbewegung" ist hier eine sehr schnelle Bewegung des Lesekopfes 12, beispielsweise etwa 30 Millisekunden, zu verstehen. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, bei einer so schnellen Bewegung den gewünschten Aufsetzpunkt ohne einen großen Aufwand an Steuereinrichtungen mit der erforderlichen Genauigkeit zu erreichen. Der Aufsetzpunkt darf den Sollwert nicht um mehr als zwei bis drei Mikron (,u) überschreiten, wenn eine exakte Wiedergabe bei einem Mittenabstand von Spur zu Spur von 14.u erreicht werden soll.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist diese Abtastbewegung ein sehr schneller Schritt, der den Lesekopf bis auf wenigstens einige Spuren zum vorbestimmten Aufsetzpunkt heranführt, über die Steuereinrichtung 58 wird das Galvanometer ausgeschaltet, d. h. der Spiegel 41 wird in eine Ausgangs- oder Ruhestellung zurückgeführt, während die Aufsetzbewegung erst nach beispielsweise 50 Millisekunden beendet ist. Dies bewirkt, daß der Servomechanismus 62 aus einer vorbekannten Stellung heraus am Ende der Schwenkbewegung wieder eingeschaltet wird. Am Ende der Aufsetzbewegung tasten die beiden Flanken- oder Spur-Führungsdioden 18 jede Spur ab und stabilisieren das Galvanometer 41 innerhalb von 50 Millisekunden, über das Galvanometer wird das Video-Abtastelement 16 auf die jeweils zugeordnete Spur positioniert, unabhängig davon, ob es sich um eine Videospur handelt oder nicht.
Die Abtastdioden sprechen nicht auf den Informations-Inhalt an und können daher auf jede Spur innerhalb ihres vorgegebenen Bewegungsbereiches gebracht werden. Nach der erneuten Inbetriebnahme befindet sich das Video-Abtastelement 16 auf der gewünschten Videospur V oder nur um eine, zwei oder drei oder mehr Spuren davon entfernt.
über die Steuereinrichtung 58 wird, wie bereits erwähnt, ein Abtastvorgang über die Dioden 14a bis 14m eingeleitet, durch den jedes Signal der einzelnen Dioden in bezug auf den jeweiligen In-
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formationsinhalt abgetastet und identifiziert wird. Die Steuereinrichtung 58 erhält daher die für die Betätigung der Servoeinrichtung 62 erforderliche Information. Die Servoeinrichtung steuert ihrerseits den Spiegel 41 des Galvanometers an, so daß es in die gewünschte Richtung verschwenkt wird. Liegt beispielsweise die Videospur auf der Diode 14b und nicht auf der vorgegebenen Diode 16, dann ergibt die Abtastung an der Steuereinrichtung, daß die gewünschte Videospur zwei Spuren von der Sollstellung abweicht, wobei auch die Rihtung der Ablage angezeigt wird. Liegt, wie in einem weiteren Beispiel, die Videospur V korrekt auf der Diode 16, dann hat die Abtastung der Diode ergeben, daß die Diskriminator-Schaltung keine Signaleigenschaften weiterleitete, so daß die Steuereinheit den gesamten Verschiebe- und Aufsetzvorgang beendet und mit der Wiedergabe der Audioinforraation beginnt.
Bei dem ersten Beispiel wird also das Galvanometer 41 um die benötigte Anzahl von zwei Schritten verschwenkt, um die Videospür V unmittelbar unter die Video-Abtastdiode 16 zu positionieren. Jeder Schritt des Galvanometers benötigt, wie schon beschrieben, etwa 15 Millisekunden.
Tastet nunmehr die Multiplexschaltung 64 den Schaltzustand der neun Dioden 14a bis 14j für die Audioinformation ab und erhält hierbei keinen Ausgangswert, dann bedeutet dies, daß sich innerhalb des Wirkungsbereiches dieser Dioden keine Videospur befindet. Hierdurch wird auch angezeigt, daß die Bewegung des Galvanometers die erforderliche Genauigkeit hatte und das Video-Abtastelement 16 tatsächlich die Videospur V abtastet. Für die Abtastung werden 5 Millisekunden pro Spur benötigt oder 45 Millisekunden für die vollständige Abtastung aller Spuren.
Innerhalb von 250 Millisekunden oder weniger- hierin ist die Schwenkzeit von 30 Millisekunden enthalten - wird nunmehr eine neue Videospur mit ihrem zugehörigen Spurensatz in die Sollstellung gebracht.
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Mit anderen Worten, der gesamte Sehaltvorgang von einem Spurensatz auf den anderen beansprucht nicht mehr als 0,25 Sekunden
bis zum Beginn der Abtastung des nachfolgenden Bildrahmens. Diese üraschaltzeit ist im Vergleich zu der Zeit, die ein üblicher Fernsehmonitor benötigt, um das gezeigte Bild zu stabilisieren, außerordentlich kurz; eine solche kurze Schaltzeit ist überdies vom menschlichen Auge nicht wahrnehmbar.
Die beschriebene Anordnung zur Wiedergabe von gespeicherten Video- und Audioinformationen eignet sich insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Aufzeichnungsträgern gemäß der DE-OS
30 33 165 "Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Video- und Audio-Informationen sowie Anordnung und Speichermedium zur Durchführung des Verfahrens".
Das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann selbstverständlich durch den hier in Frage kommenden Fachmann abgeändert werden, ohne hierdurch das Wesen der Erfindung zu verlassen.
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Claims (18)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Wiedergabe erster und zweiter einander zugeordneter Informationssignale durch Abspielen eines Aufzeichnungsträgers mit aufeinanderfolgenden Signal-Spurensätzen, bestehend aus nebeneinanderliegenden analogen Signalspuren, vermittels von Signalspurensatz zu Signalspurensatz weitersohaltbarer Abtastmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten von einem Signalspurensatz zum Abspielen des nächstfolgenden Signalspurensatzes innerhalb einer Zeitperiode von signifikanter Kürze erfolgt, wobei ein Signalabnehmer der Abtastmittel nach einem definierten Zeitintervall in bezug auf einen nachfolgenden Signalspurensatz um einen zumindest eine Grobeinstellung des Signalabnehmers in bezug auf die erste Signalspur des nachfolgenden Signalspurensatzes für den nächsten Abspielvorgang ermöglichenden Betrag bewegt wird, und daß anschließend der Signalabnehmer nach der Grobeinstellung gegebenenfalls in Einzelschritten der ersten als nächstes abzuspielenden Signalspur exakt zugeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Signalabnehmer nach dem Verschwenken abgetasteten Signale in einer Filterschaltung zur Identifizierung der ersten Signalspur ausgefiltert werden.
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ORIGINAL INSPECTED
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Spiegelgalvanometers, das zumindest während der Verschwenkbewegüng des Signalabnehmers abgeschaltet und in eine Ausgangsstellung überführt wird und daß mittels des Spiegels des Spiegelgalvanometers das optische Bild einer analogen Signalspur auf den Signalabnehmer projiziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verschwenken des Signalabnehmers die Signale der analogen Signalspuren zwecks nachfolgender Feineinstellung der Bewegung des Signalabnehmers auf die wiederzugebende Spur abgetastet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die erste Signalspur eines Signalspurensatzes exakt eingestellte Signalabnehmer während des Abspielens in genauer Zuordnung zum zugeordneten Signalspurensatz gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsträger ein entwickelter fotografischer Film verwendet ist, auf dem jede Spur die analoge Aufzeichnung eines Signals unterschiedlicher Helligkeit darstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Signalabnehmer nach seiner Verschwenkbewegüng abgetasteten ersten analogen Signale zwecks Identifizierung der Signalspur im Signalspurensatz ausgefiltert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anordnung eine Fernsehanlage verwendet ist, in der das erste Signal das Fernsehbildsignal und das zweite Signal das Fernseh-Tonsignal ist.
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9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Anordnung eine Fernsehanlage verwendet ist, in der das erste Signal das Fernseh-Bildsignal und das zweite Signal das Pernseh-Audiosignal ist.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrene nach den Ansprüchen 1 bis 9, insbesondere zur Wiedergabe auf einem Aufzeichnungsträger gespeicherter Video- und Audio-Informationsgruppen, gekennzeichnet durch Schaltraittel zum Umschalten von einem Signalspurensatz (V, A) zum nächstfolgenden innerhalb einer Zeitperiode von signifikanter Kürze, wobei diese Schaltmittel Steuermittel (58) für das signalabhängige Verschwenken eines Signalabnehmers (12) um einen zumindest eine Grobeinstellung des Signalabnehmers in bezug auf die nächstfolgende der ersten Signalspur eines Signalspurensatzes ermöglichenden Betragt unci daß von den Steuermitteln (58) ansteuerbare Schaltmittel (60) vorgesehen sind, die den Signalabnehmer (12) nach der Verschwenkbewegung aus seiner Grobeinstellung gegebenenfalls in Einzelschritten der ersten als nächste abzuspielenden Signalspur (V) exakt zuordnen.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskriminatorschaltung (66) zur Ausfilterung der von den Abtastmitteln (14, 16, 18) abgegriffenen Signale zwecks Identifizierung der ersten Signalspur vorgesehen ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Spiegelgalvanometer (41), dessen Spiegel mittels einer Einrichtung während der Einstellbewegung des Abtastmittels (16) abschaltbar ist und durch die am Ende der Einstellbewegung der Spiegel erneut einschaltbar ist, daß der Spiegel zwischen den Spuren und dem Abtastmittel wirksam ist und über die Steuereinrichtung (58) derart bewegbar ist, daß eine analog aufgezeichnete Signalspur auf dem Abtastmittel optisch abbildbar ist.
*aufweisen -4-
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ORIGINAL INSPECTED
13. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (18) zum Abtasten der Signale der Signalspurensätze nach der Einstellbewegung der Abtastmittel zur
Feineinstellung des Abtastmittels (16) vorgesehen sind.
14. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (18a, 18b) vorgesehen sind, mit Hilfe
derer die Zuordnung des Signalabnehmers zur ersten Spur während des Abspielvorganges des einen Signalspurensatzes aufrechterhaltbar ist.
15. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (14a - 14m) zum Abtasten der Signale jedes Signalspurensatzes nach der Grobeinstellung des Signalabnehmers (12) vorgesehen sind, und daß diese Abtastsignale an die Steuermittel (58) weiterleitbar sind.
16. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (10) ein entwickelter
fotografischer Film ist, auf dem jede Signalspur die Aufzeichnung eines analogen Signals unterschiedlicher Helligkeit darstellt.
17. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine Fernsehanlage ist, in der
das erste Signal ein Fernseh-Bildsignal und das zweite Signal ein Fernseh-Tonsignal ist.
18. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine Fernsehanlage ist, in der
das erste Signal ein Fernseh-Bildsignal und das zweite Signal ein Fernseh-Tonsignal ist.
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