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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Darstellung
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einer Zeitinformation auf einer Längsspur eines Magnetbandes Stand
der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der Zeitschrift Journal of the SMPUE't, Juni 1973, Vol. 82, Seite 482 bis 491,
ist bekannt, auf einer tängsapur eines Video-Magnetbandes ein binär-codiertes Datensignal
aufzuzeichnen, das für jede Bandstelle repräsentativ ist. Dieses Datensignal ist
in Form eines fortlaufenden Impulszuges als Folge von 80-Bit-Datenworten aufgezeichnet
und enthält eine Zeitinformation in Form einer Stunden-, Minuten-, Sekunden-und
Bildnummernangabe, anwendungsbezogene Inforation
sowie eine Synchronisierinformation.
Die Zeitinformation und anwendungsbezogene Information beanspruchen dabei 64 Bit,
das Synchronwort die restlichen 16 Bit. Für die Codierung dieses Datensignals hat
sich weltweit der inzwischen auch von der European Broadcast Union mit E.B.U. Document
Tech.
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3097 zum Standard erhobene Bi-Phase-MarX-Code, ein selbsttaktender
Code, durchgesetzt.
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Bei Magnetbandsystemen zur Speicherung von #ernsehsignalen, insbesondere
von Farbfernsehsignalen, werden allgemein auf einer weiteren Langsspur des Magnetbandes
von den Kopfradumdrehungen abgeleitete Synchronisierimpulse aufgezeichnet. Dazu
wird ein einmal je Kopfradumdrehung in einer Dtektoreinrichtung erzeugter Wechselimpuis
erzeugt. Bei der Wiedergabe wird diese Impulskette zur Phasensynchronisierung des
Kopfrades verwendet, indem die bei der Wiedergabe in gleicher Weise wie bei der
Aufnahme erzeugten Kopfradimpulse mit den vom Magnetband abgenommenen Steuerspurimpulsen
verglichen werden. Bei den früher gebräuchlichen Querspuraufzeichnungsgeräten liefen
die Kopfräder bei der Aufzeichnung von Schwarz-Weiß-Fernsehsignalen und Farbfernsehsignalen
nach der CCIR-Norm mit 250 Hz um, während bei der Aufzeichnung von Fernsehsignalen
nach der amerikanischen Schwarzweiß-Norm oder von Farbfernsehsignalen nach der NTSC-Norm
die #opfraddrehzahl 240 pro Sekunde betrug. Infolgedessen enthielt die Steuerspur
im ersten Fall ein 250 Hz-Signal, während im zweiten Fall Impulse mit einer durchschnittlichen
Frequenz von 240 Hz aufgezeichnet wurden.
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Bei der Wahl der 80-Bit-Wortlange des oben beschrie-
benen,
als Zeitcode bezeichneten, Datensignals war unter anderem maßgebend, daß die Bitrate
von 2000 (80 Bit x 25 Vollbilder) bei der Aufzeichoung von Bildern nach der europäischen
Fernsehnorm, bzw.
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2400 (80 Bit x 30 Vollbilder) bei der Aufzeichnung von Fernsehsignalen
nach dem amerikanischen Standard, jeweils in einem einfachen 8:1 bzw. 10:1-Verhältnis
zu der gewählten Kontrollspurfrequenz stand, so daß unerwünschte gegenseitige Beeinflussungen
der in nebeneinanderliegenden Längs spuren aufgezeichneten Signale weitgehend vermieden
wurden. In der oben angegebenen Literaturstelle ist bereits die Möglichkeit angedeutet,
die Zeitcodeinformation anstelle der Steuerspur für Servozwecke zu verwenden. Zwischenzeitlich
haben sich jedoch Aufzeichnungsverfahren durchgesetzt, bei denen das Magnetband
mit einer Folge von schräg zur Bandkante verlaufenden Spurabschnitten beschrieben
wird (schrägspur-Aufzeichnungsverfahren).
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Bei diesen rotieren #ie Kopfräder mit anderen Drehzahlen als bei den
zum Zeitpunkt der Festlegung der Zeitcode-Norm ausschließlich verwendeten Querspur-Magnetbandaufzeichnungsgeräten.
Infolgedessen wird die Regelspur mit einer von 240 bzw. 250 Hz abweichenden Impulsfolgefrequenz
beschrieben und der ursgrünglich angestrebte einfache zahlenmäßige Zusammenhang
zwischen Regelspurfrequenz und Bitfolgefrequenz ist verlorengegangen.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch geeignete Wahl
des Code-Wort-Formats die Bitfolgefrequenz ein ganzzahliges
Vielfaches
der Steuerspurfrequenz beträgt. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Informationen
beider tängsspuren in einer einzigen Spur zusammengefaßt werden können.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Haßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß in geeigneten Abschnitten des Zeit-Code-Impulszuges
auch die vorher in der Steuerspur untergebrachten Schnittmarken enthalten sein können.
Ebenso können in vorteilhafter Weise Paritäts- und Prüfbits vorgesehen sein. Ferner
ist weiter vorteilhaft, daß die Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens für beide Normen im wesentlichen gleich sein kann. Schließlich ist vorteilhaft,
daß die Taktaufbereitung für Zeit-Code und Steuerspur in einer gemeinsamen Schaltungsanordnung
erfolgt.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 als Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung zur Gewinnunge der
Bitfolgefrequenz und der Steuerspur-Grundfreouenz bei der Verarbeitung von PAL-Farbfernsehsignalen,
#~#
2 ebenfalls 13 ozkschaltbild die gieLcne Schaltungsanordnung mit den bei der Verarbeitung
von NTSC- oder PAL-M-Farbfornsehsignalen auftretenden Frequenzen in der Zeitcode-
und Steuerspur, Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Rückgewinnung von
Dateninformation, Schnittmarken und Steuerspurtakt aus dem aufgezeichneten Zeit-Code-Format.
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Beschreibung In Fig. 1 werden zur Erzeugung der erforderlichen Steuerspurfrequenz
und der Bitfolgefrequenz für den Zeitcode bei der Aufzeichnung von PAL-codierten
Farbfernsehsignalen dem ersten Eingang 1 einer Phasenverriegelungsschaltung 2 Korizontal-Synchronsignale
mit der Zeilenfrequenz von 15 625 Hz zugeführt. In der Phasenverriegelungsschaltung
(r#t = phase locked loop) 2 erfolgt eine Multiplikation mit dem Faktor 4, so daß
am Ausgang der PLL-Schaltung eine Impulsfolge mit einer Taktfrequenz von 62 500
Hz auftritt. Diese Taktfrequenz wird in einer ersten Teilerschaltung 3 mit dem Divisor
4 auf den zeilenfrequenten Takt zurückgeführt und dem zweiten Eingang 4 der PLL-Schaltung
zugeführt, so daß eine phasenstarre Verriegelung zwischen dem Ausgangssignal und
dem Eingangssignal am Eingang 1 eintritt.
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Die Ausgangstaktfolge von 62 500 Hz der PL chaltung 2 wird in einer
zweiten Teilerschaltung 5 mit dem Divisor 25 auf die gewünschte Bitfolgefrequenz
von 2500 Hz zur Erzeugung der Zeit-Code-Worte heruntergeteilt.
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Dem RiicksetzeinganC R5 der Teilerschaltung 5 werden
ebenso
wie dem Rücksetzeingang R3 der Teilerschaltung 3 Impulse im Abstand von 2V (Vollbildfrequenz)=
25 Hz zugeführt, wodurch gleichzeitig die Verkopplung mit den Vertikal-Synchronimpulsen
erfolgt. Das Rücksetzen der Teilerschaltung 5 markiert in der Impulsfolge von 2500
Hz nach jeweils 100 Schwingungen den Beginn eines neuen Zeit-Codewortes, das folglich
eine Länge von 100 Bit aufweist. Die Bitfolgefrequenz von 2500 Hz wird in einer
dritten Teilerschaltung 6 mit dem Divisor 8 auf die bei einem bestimmten Aufzeichnungssystem
gewünschten Steuerspurfrequenz von 312,5 Hz geteilt. Dem Rücksetzeingang R6 der
Teilerschaltung 6 werden 4V-synchrone Impulse von 12,5 Hz zugeführt, wodurch diese
mit dem Steuerspurtakt von 312,5 Hz verkoppelt werden. Aus dem Ausgangssignal der
Teilerschaltung 5 wird durch Modulation der numerisch codierte Zeitcode gewonnen.
Dabei ist das eigentliche Zeitcodewort normgemäß 80 Bit lang, während die Bits mit
den Ordnungsnummern 81 bis 100 zur freien Verfügung stehen. Insbesondere können
in den Bits Nummer 81 bis 100 (bei PAL: 4 V-Schneidemarken und 8 V Color Frage Impuls),
Prüfbits oder Prüfworte untergebracht werden.
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Infolge der festen, ganzzahligen Beziehung der Steuerspurfrequenz
und der Bitfolgefrequenz können auf einer dafür vorgesehenen Längs spur des Magnetbandes
Steuerspurinformation mit dem Zeit-Code zusammengelegt werden, wodurch die freiverfügbare
Speicherfläche auf dem Magnetband und der Ausnutzungsgrad verbessert werden. Bei
der Kombination Zeit-Code und Steuerspur zu einer gemeinsamen Spur auf dem Band
wird der Ausgang der Teilerschaltung 6 nur als Wiedergabereferenz für die wiedergewonnene
Steuerspur benutzt.
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Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 entspricht in Aufbau und Wirkungsweise
vollständig der Schaltung nach Fig. 1, jedoch wird dem Eingang 21 djr PXL-Schaltung
22 eine Frequenz von 15 750 Hz entsprechend der Zeilenfrequenz im NTSC-System zugeführt.
Durch Multiplikation mit dem Faktor 4 ergibt sich eine Grundfrequenz am Ausgang
der PLL-Schaltung von 63 000 Hz, welche durch Teilung in der Teilerschaltung 25
auf die Bitfolge-Grundfrequenz von 2 520 Hz heruntergeteilt wird. Dem Rücksetzeingang
R23 der Teilerschaltung 23 und dem Rücksetzeingang 25 der Teilerschaltung 25 werden
2V-synchrone Impulse entsprechend der Bildwechselzahl von 30 Hz zugeführt. Hierdurch
ergibt sich eine Wortlänge im Zeitcode von 2 520:30 = 84 Bit. Die Bitfolge-Grundfrequenz
von 2520 Hz wird in der Teilerschaltung 26 mit dem Divison 8 auf die Steuerspurfrequenz
von 315 Hz geteilt. Die Wortlänge im Zeitcode von 84 Bit bei der Speicherung von
NTSC-codierten Farbfernsehsignalen ergibt bei einer Normlänge von 80 Bit je Zeitcodewort
4 Bit in jedem Wort zur besonderen Verwendung, beispielsweise zur Anordnung von
Schnittmarken usw. (bei NTSC:2 V-Schneidemarke und 4 V Color Frame Impuls).
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In Fig. 3 wird znr Rückgewinnung der in einer einzigen Längs spur
eines Magnetbandes 32 aufgezeichneten Daten diese von einem Magnetkopf 31 abgetastet
und die Daten in der Signal spule 33 in elektrische Signale umgesetzt. Nach entsprechender
Verstärkung im Verstärker 34 werden sie einer Impulsformerstufe 35 zugeführt, an
derem Ausgang 36 der Leit-Code-Grundtakt ansteht, während am Ausgang 37 der Impulsformerstufe
35 nach Demodulation die in der aufgezeichneten Spur enthaltenen Daten zur Verfügung
stehen. Der Takt auf der Leitung 36 wird dem
Takteingang eeß Schieberegister,
38 #<&ge?#tet, welches wenigstens so viele Speicherplätze enthält, wie Bits
im Zeitraum eines Fernseh-Vollbildes vorge sehen sind. Im Takt der Bitfolgefrequenz
auf der Leitung 36 werden die Daten auf der Leitung 37 durch das Schieberegister
38 geschoben. An ersten parallelen Ausgängen des Schieberegisters 38 liegt der Synchronwortdetektor
39, welcher beim Vorliegen des Synchronwortes ein Ausgangssignal an den Rücksetzeingang
der Teilerschaltung 40 abgibt, wodurch die Taktfolge des Taktausganges 36 der Impulsformerstufe
35 entsprechend dem Teilerverhältnis von 8 zu einer Impulsfolge mit der Frequenz
312,5 Hz (im Falle von PAL) gewandelt wird. Durch das Rücksetzen mit dem Auftreten
des Synchronwortes im Zeitcodedatensignal erfolgt die feste Verkopplung mit dem
Zeitcodewort (2 V-Video). Der Impuls am Ausgang der Synchronwortdetektorschaltung
39 wird auch dem Setzeingang eines Zwischenspeichers 41 zugeführt, welcher an parallelen
Datenausgängen des Schieberegisters 38 liegt. Beim Auftreten des Impulses am Setzeingang
wird der Inhalt des Schieberegisters 38 in den Zwischenspeicher 41 übernommen und
kann dort ausgelesen werden. Dabei enthalten die mit der Klammer 42 gekennzeichneten
Ausgänge das normgemäße Zeitcodewort, während die mit der Klammer 43 gekennzeichneten
Ausgänge die Schnittmarken, Prüfbits, usw.
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enthalten können. Die Impulsfolge mit dem Steuerspurtakt vom Ausgang
der TeiXrschaltung 40 wird einem Eingang einer Phasenvergleichsschaltung 44 zugeführt,
während der zweite Eingang der Phasenvergleichsschaltung 44 Bezugs-Steuerimpulse
von einer Bezugs-Taktquelle 45 erhält, die aus Fig. 1 und 2 312,5 Hz (315 Hz) abgeleitet
wurden. Abhängig von der Phasenabweichung der vom Magnetband abgenommenen
und
aufbereiteten aufbereiteten von den #ezugs-Impulsen erzeugt die Phasenvergleichsschaltung
44 ein Ausgangssignal, welches in bekannter weise zur Gleichlaufregelung des Magnetbandgerätes
herangezogen werden kann.
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