DE3221666A1

DE3221666A1 - Magnetische videosignal-aufzeichnungs- und wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE3221666A1
Application number: DE19823221666
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Yokohama Kanagawa Ohta
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE3221666C2; JPS57202187A; US4542417A

Description

VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama-Shi, Japan

Magnetische Video signal-Aufzeichnungs- und -Wiedergabevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Videosignal-Aufζeichnungs- und -Wiedergabevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Videosignalen auf bzw. von einem Magnetband mit zwei rotierenden Magnetköpfen wird das Videosignal abwechselnd durch die beiden Magnetköpfe in zur Längsrichtung des Magnetbandes schräg verlaufenden Spuren aufgezeichnet und wiedergegeben. Insbesondere bei tragbaren Videosignal-Aufzeichnungsund -Wiedergabevorrichtungen ist man jedoch bestrebt, mit möglichst kleinen Abmessungen auszukommen. Wenn die Relativgeschwindigkeit von Magnetkopf und Magnetband konstant ist, kann der Durchmesser eines Führungszylinders bei einer Vorrichtung mit nur einem Magnetkopf grundsätzlich kleiner gewählt werden. Um daher mit kleinen Abmessungen auszukommen, ist die Verwendung einer Vorrichtung mit nur einem Magnetkopf vorzuziehen.

Bei einer bekannten Vorrichtung mit nur einem Magnetkopf wird das Magnetband einmal schraubenlinienförmig vollständig um den Führungszylinder herumgewickelt, so daß sich die Form des Buchstaben (λ ergibt, und die Aufzeichnung und Wiedergabe des Videosignals erfolgt . mittels des einzigen rotierenden Magnetkopfes. Bei einer Vorrichtung, bei der das Band selbsttätig aus einer das Band aufnehmenden Kassette herausgezogen

wird, um es selbsttätig in eine vorbestimmte Führungsbahn an dem Führungszylinder entlang einzulegen, ist es jedoch schwierig, das Band<X-förmig um den Führungszylinder herumzuwickeln. Bei einer bekannten Vorrichtung mit nur einem'Magnetkopf ist es daher nicht möglich, das Magnetband selbsttätig einzulegen.

Wenn bei einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit selbsttätiger Bandeinlegung nur ein Magnetkopf verwendet wird, wird das Magnetband durch zwei il-förmige Führungszapfen oder -stifte geführt. Die beiden Führungszapfen bewegen sich, so daß das Magnetband aus der Kassette gezogen wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Band selbsttätig in eine vorbestimmte Führungsbahn einzulegen. Bei dieser Ausbildung ergibt sich jedoch zwangsläufig ein Spalt zwischen den beiden benachbarten Führungszapfen, in dem das Band nicht an dem Führungszylinder anliegt, nachdem das Band eingelegt ist. Infolgedessen kann während eines Zeitabschnitts, in dem der rotierende Magnetkopf an diesem Spalt vorbeiläuft, keine Aufzeichnung und Wiedergabe erfolgen» Während dieses • Zeitabschnitts tritt daher eine Unterbrechung bzw. ein Signalausfall im wiedergegebenen Signal auf.

Als Gegenmaßnahme hat man die Periode (den Zeitabschnitt), in dem kein Signal aufgezeichnet und wiedergegeben wird, in einen Zeitabschnitt gelegt, der einer Vertikalaustastperiode entspricht_s so daß der Signalausfall an einer unsichtbaren Stelle im wiedergegebenen Bild liegt, während das ausgefallene bzw. fehlende Vertikalsynchronisiersignal bei der Wiedergabe kompensiert wird. Selbst bei diesem Verfahren tritt jedoch ein Ausfall der Bildinformation im oberen oder unteren Teil des wieder gegebenen BiI-

des auf. Außerdem ist es schwierig, "bei Kompensation des Vertikalsynchronisiersignals Synchronismus zu gewährleisten. Um den Zeitabschnitt des Signalausfall so klein wie möglich zu halten, ist auch bereits versucht worden, die beiden Führungszapfen nach dem Einlegen des Bandes äußerst dicht aneinanderzuschieben. Auch diesem Verfahren, den Spalt zwischen den beiden Führungszapfen zu schließen, sind aus Gründen einer begrenzten mechanischen Genauigkeit und anderen Gründen Grenzen gesetzt, so daß unvermeidlich ein Zeitabschnitt verbleibt, in dem kein Signal aufgezeichnet oder wiedergegeben werden kann. Ferner ergibt sich hierbei wegen des großen Umschlingungswinkels, in dem das Band am Führungszylinder anliegt, eine erhebliche Bandbelastung wegen der hohen auf das Band auszuübenden Kraft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Videosignal-Aufζeichnungs- und -Wiedergabevorrichtung anzugeben, die bei kleinen Abmessungen einen Signalausfall ohne übermäßige Bandbelastung vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Weiterbildungen dieser Lösung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäße Kompression des Videosignals bei der Aufzeichnung und eine entsprechend gegensinnige Expansion bei der Wiedergabe ergibt sich ein kontinuierliches (ununterbrochenes) wiedergegebenes Signal ohne Signalausfall bei Verwendung nur eines rotierenden Magnetkopfes unter Ausnutzung einer Periode oder Zeitspanne, in der der rotierende Magnetkopf das Magnetband nicht abtastet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B Draufsichten eines Führungszylinderteils einer herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsund Wiedergabevorrichtung mit nur einem Magnetkopf sowie ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Unterbrechung bzw. eines Ausfalls in einem mittels dieser Vorrichtung wiedergegebenen Signal,

Fig. 2A und 2B Draufsichten eines Führungszylinderteils bei einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit nur einem Magnetkopf und ein Zeitdiagramm eines mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergegebenen Signals,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen magnetischen Videosignal-Aufzeichnungs- und -Wiedergab evorri chtung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Zeitbasis-Kompressionsschaltung, die in dem Aufzeichnungsteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten ist,

Fig. 5(A) bis 5(E) graphische Darstellungen des zeitlichen Verlaufs von Signalen an einigen Stellen des Blockschaltbildes nach Fig. 4,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Zeitbasis-Expansionsschaltung, die in dem Wiedergabeteil der Vorrichtung nach Fig. 3 enthalten ist, und

Fig. 7(A) bis 7(H) graphische Darstellungen des zeitlichen Verlaufs von Signalen, die in dem Blockschaltbild nach Fig. 6 auftreten.

Bei einer herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsund Wiedergabevorrichtung mit nur einem Magnetkopf wird ein Magnetband 10 durch zwei Führungszapfen 11a und 11b geführt, wie es in Fig. 1A dargestellt ist. Das Band 10 läuft schraubenlinienförmig um einen Führungszylinder 14 herum. Der Führungszylinder 14 weist einen rotierenden Zylinder 13 mit nur einem einzigen Magnetkopf 12 und einen (nicht dargestellten) feststehenden Zylinder auf. Die beiden Führungszapfen 11a und 11b bestimmen einen Winkelbereich Θ1, in dem das Band 10 am Führungszylinder 14 anliegt. Aus mechanischen Gründen ist es jedoch nicht möglich, diese Führungszapfen 11a und 11b so dicht nebeneinander anzuordnen, daß sich ein Umschlingungswinkel oder Winkelbereich θ von 360° ergibt. Während der Magnetkopf bei einer Umdrehung den Winkelbereich von 360° - Θ1 durchläuft, kann der Magnetkopf 12 daher keine Aufzeichnung oder Wiedergabe bewirken. Ein Videosignal, das aufgezeichnet und wiedergegeben wird, während der Kopf 12 das Band 10 abtastet, hat daher (bei konstanter Amplitude) den in Fig. 1B dargestellten Verlauf. Das heißt, das Videosignal eines jeden Teilbildes, das bei jeder Umdrehung des Magnetkopfes 12 aufgezeichnet und wiedergegeben wird, ist in den Perioden (oder Zeitabschnitten) 15-1, 15-2, vorhanden und in den dazwischen!legenden Videosignalausfallperioden 16-1, nicht vorhanden. Die Ausfallperioden 16-1 ....... entsprechen den Perioden, in denen der Magnetkopf 12 das Magnetband 10 nicht abtastet bzw. nicht über das Magnetband läuft. In Fig. 1B entspricht die Periode t der normalen Periode eines Teilbildes. Wie bereits erwähnt wurde, ist der Ausfall des Videosignals in den Ausfallperioden 16-1, ..._e. nachteilig, weil Bildinformation verlorengeht.

Da ferner der Winkeibereich, in dem das Band 10 den

- ίο -

Führungszylinder 14 aufgrund der Führung s zap fen 11a und 11b umschlingt, groß ist, ergibt sich eine hohe Belastung des laufenden Magnetbandes.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden diese Nachteile beseitigt. Wie Fig. 2A zeigt, können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die beiden Führungszapfen 11c und 11d in einem größeren Abstand voneinander als die Führungszapfen 11a und 11b bei der bekannten Vorrichtung nach Fig. 1A angeordnet werden.

Die Führungszapfen 11c und 11d sind so angeordnet, daß der Winkelbereich Θ2, in dem das Band 10 den Führungszylinder 14 umgibt, z.B. etwa 360° · 3/4 beträgt. Da dieser Umschlingungswinkel kleiner als im bekannten Falle ist, ergibt sich eine entsprechend geringere Belastung des Bandes während des Laufs.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das durch den einzigen Magnetkopf 12 auf dem Band 10 aufgezeichnete und von diesem abgetastete Videosignal im Aufzeichnungsteil zeitlich komprimiert. Das bei jeder Umdrehung des Magnetkopfes 12 aufgezeichnete und wiedergegebene Signal hat daher im gesamten Winkelbereich Θ2 den in Fig. 2B dargestellten Verlauf mit Perioden 17-1, 17-2 ·..., und da dieses Signal zeitlich komprimiert ist, liegt die Video information eines vollständigen Teilbildes in jeder der Signalperioden

17-1, 17-2, Die Perioden 18-1, ...., in denen

keine Signale vorhanden sind, entsprechen den Zeitabschnitten, in denen der Magnetkopf 12 nicht über das Band 10 läuft und dieses nicht abtastet. Das in den Signalperioden 17-1, 17-2, ...... wiedergegebene Signal wird zeitlich expandiert, wie noch ausführlicher beschrieben wird, so daß sich schließlich ein kontinuierlich wiedergegebenes Signal ohne Signalausfall ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als Blockschaltbild in Fig. 3 darge- ' stellt. Bei einer Aufzeichnung wird ein aufzuzeichnendes Videosignal über einen Anschluß 20 einer Zeitbasis-Kompressionsschaltung 21 zugeführt, in der es zeitlich komprimiert wird. Das Ausgangssignal der Zeitbasis-Kompressionsschaltung 21 wird einer Aufzeichnungssignal-Verarbeitungsschaltung 22 zugeführt. In der Aufzeichnungssignal-Verarbeitungsschaltung wird das Aufzeichnungsvideosignal in ein Luminanzsignal und ein Trägerchrominanzsignal getrennt. Die Signalverarbeitung erfolgt in der Weise, daß das abgetrennte Luminanzsignal frequenzmoduliert und das abgetrennte Trägerchrominanzsignal durch Frequenzumwandlung in einen niedrigeren Frequenzbereich als den des frequenzmodulierten Luminanzsignals transformiert wird. Das Ausgangssignal der Aufzeichnungssignalverarbeitungsschaltung 22 wird dem einzigen Magnetkopf 12 über einen Schaltkreis 23 zugeführt, der während des Aufzeichnungsbetriebs an einen Kontakt R geschaltet ist, und auf dem Magnetband 10 aufgezeichnet.

Der mit dem Magnetkopf 12 versehene rotierende Zylinder 13 wird durch einen Motor 24 mit einer Drehzahl von einer Umdrehung pro Teilbild des Videosignals angetrieben. Das heißt, wenn es sich bei dem Videosignal um ein Farbvideosignal in der NTSC-Norm handelt, dann wird der Zylinder 13 mit sechzig Umdrehungen pro Sekunde angetrieben. Die Drehzahl des Motors 24 wird durch einen Abtastkopf 26 (Fühler) in einen der Drehzahl frequenzproportionalen Drehzahlpuls umgeformt, vrohex der Abtastkopf 26 den Vorbeilauf von Dauermagneten abtastet, die an einer auf der Welle des Motors 24 befestigten Scheibe 25 an-

gebracht sind. Dieser Zylinderdrehzahlpuls wird der Zeitbasis-Kompressionsschaltung 21 und einer Motorregelschaltung 29 zugeführt.

Ein vom aufgezeichneten Videosignal abgetrenntes Vertikal synchroni sier signal wird über einen Anschluß 27 und einen Schaltkreis 28, der an einen Kontakt R geschaltet ist, der Motorregelschaltung 29 zugeführt. Die Motorregelschaltung 29 vergleicht die Phasenlagen des Zylinderdrehzahlpulses und des Vertikal» Synchronisiersignals und regelt die Drehzahl bzw. Drehung des Motors 24 so, daß die Drehung des Motors mit dem Vertikalsynchronisiersignal synchron ist.

Ein konkretes Ausführungsbeipiiel der Zeitbasis-Kompressionsschaltung 21 ist in Fig. 4 dargestellt.

Ein der Zeitbasis-Kompressionsschaltung 21 nach Fig. über den Anschluß 20 zugeführtes aufzuzeichnendes Videosignal nach Fig. 5(A) wird nach Fig. 4 über einen Anschluß 40 einer ersten und einer zweiten eine veränderbare Verzögerung bewirkenden Verzögerungsschaltung 41 und 42 zugeführt. Die Verzögerungsschaltungen 41 und 42 dienen als Zeitbasis-kompressionseinrichtungen und enthalten mehrere Ladungsverschiebe-Elemente zur Übertragung von Signalen zu den inneren Teilen. Die Übertragungs- bzw. Verschiebegeschwindigkeit, d.h. die Verzögerung des Signals in den Verzögerungsschaltungen 41 und 42, hängt von der Frequenz eines Taktpulses ab, der einem Takteingangsanschluß dieser Verzögerungsschaltungen 41 und 42 zugeführt wird. Die Zeitbasis-Kompression wird durch periodisches Umschalten der Verzögerungszeiten bewirkt .

Bezeichnet man die Anzahl der Stufen der Ladungsverschiebe-Elemente in den Verzögerungsschaltungen 41 und 42 mit N (wobei N eine ganze Zahl ist) und die Verzögerungszeit mit t, dann besteht folgender Zusammenhang zwischen diesen Größen und der Frequenz fc des den Verzögerungsschaltungen 41 und 42 zugeführten Taktpulses:

f c . JSL

2t

Bei den Ladeungsverschiebe-Elementen handele es sich beispielsweise um durch zweiphasige Taktpulse betriebene Elemente. Unter Berücksichtigung des Übertragungsfrequenzbereichs der Ladungsverschiebe-Elemente entspricht der Taktpuls dem Abtastsignal, Im Falle von durch zweiphasige Taktpulse betriebenen Ladungsverschiebe-Elementen ist die Abtastfrequenz daher gleich 2fc und die obere Grenzfrequenz des Übertragungsfrequenzbereiches nach dem Abtasttheorem gleich fc. Die Taktpulsfrequenz fc muß daher so gewählt werden, daß sie größer als die obere Grenzfrequenz des erforderlichen Übertragungsfrequenzbereiches ist.

Ein Taktpuls mit einer Frequenz Fc, der durch eine Taktpulsgeneratorschaltung 43 erzeugt wird, wird einem durch drei dividierenden Frequenzteiler 44 und einem durch fünf dividierenden Frequenzteiler 45 zugeführt. In diesen Frequenzteilern 44 und 45 wird die Taktpulsfrequenz Fc jeweils durch drei und durch fünf dividiert. Der vom Frequenzteiler 44 erzeugte Taktpuls mit der Frequenz Fc/3 wird Kontakten a von Schaltkreisen 46 und 47 zugeführt. Der vom

Frequenzteiler 45 erzeugte Taktpuls mit der Frequenz Fc/5 wird dagegen Kontakten b der Schaltkreise 46 und 47 zugeführt.

Der Zylinderdrehzahlpuls des Abtastkopfes 26 wird einer Schaltsignalgeneratorschaltung 49 über einen Anschluß 48 zugeführt. Diese Schaltsignalgeneratorschaltung 49 erzeugt Schaltsignale, deren Verlauf jeweils in den Fig. 5(B) und 5(D) dargestellt ist. So enthält die Schaltsignalgeneratorschaltung 49 einen ersten monostabilen Multivibrator, der durch eine Vorderflanke im Zylinderdrehzahlpuls ausgelöst wird, so daß er für die Dauer eines Zeitabschnitts 3t/4 ein Ausgangssignal mit hoher Amplitude erzeugt (wobei t die Dauer eines Teilbildes bedeutet), und einen zweiten monostabilen Multivibrator, dem der Zylinderdrehzahlpuls über einen Inverter (eine Umkehrstufe) zugeführt und der durch eine Vorderflanke dieses Signals (die einer Rückflanke des Zylinderdrehzahlpulses entspricht) ausgelöst wird, so daß er während eines Zeitabschnitts von 3t/4 ein Ausgangssignal mit hoher Amplitude erzeugt« Diese beiden monostabilen Multivibratoren erzeugen jeweils Signale, wie sie in den Fig. 5(B) und 5(D) dargestellt sind. Das in Fig. 5(B) dargestellte Schaltsignal ist hinsichtlich seiner Anstiegs- bzw. Vorderflanken mit jedem zweiten Vertikalsynchronisiersignal des in Fig. 5(A) dargestellten Videosignals synchron und hat während eines Zeitabschnitts von 3t/4 eine hohe und während eines Zeitabschnitts von 5t/4 eine niedrige Amplitude. Das in Fig« 5(D) dargestellte Schaltsignal ist dagegen hinsichtlich seiner Anstiegsbzw. Vorderflanken mit jedem der anderen Vertikalsynchronisiersignale des Videosignals synchron und hat wrährend eines Zeitabschnitts von 3t/4 eine hohe und während eines Zeitabschnitts von 5t/4 eine niedrige Amplitude.

Das in Fig. 5(B) dargestellte Schaltsignal der Schaltsignalgeneratorschaltung 49 v;ird den Schaltkreisen 46 und 50, dagegen das in Fig. 5(D) dargestellte Schaltsignal den Schaltkreisen 47_ und 51 zugeführt. Die Schaltkreise 46 und 47 sind während der Dauer der hohen Amplitude des zugeführten Schaltsignals jeweils an den Kontakt a und während der Dauer der niedrigen Amplitude des Schaltsignals an den Kontakt b geschaltet. Dagegen sind die Schaltkreise 50 und 51 während der Dauer der hohen Ampli-. tude des zugeführten Schaltsignals jeweils geschlossen und während der Dauer der niedrigen Amplitude des zugeführten Schaltsignals jeweils geöffnet.

Während des Zeitabschnitts von 5t/4, in dem das in Fig. 5(B) dargestellte Schaltsignal eine niedrige Amplitude aufweist, wird der durch den Frequenzteiler 45 erzeugte Taktpuls mit der niedrigeren Frequenz Fc/5 der ersten Verzögerungsschaltung 41 über den Schaltkreis 46 zugeführt. Dadurch erfolgt ein Einschreiben des über den Anschluß 40 zugeführten Videosignals mit niedriger Geschwindigkeit. Danach wird während des Zeitabschnitts von 3t/4, in dem das in Fig. 5(B) dargestellte Schaltsignal eine hohe Amplitude aufweist, der durch den Frequenzteiler 44 erzeugte Taktpuls mit der höheren Frequenz Fc/3 der Verzögerungsschaltung 41 über den Schaltkreis 46 zugeführt. Dadurch wird ein Auslesen des eingeschriebenen Videosignals mit hoher Geschwindigkeit bewirkt. Hierbei ist der Schaltkreis 50 während des Zeitab-Schnitts, in dem das Schalt signal eine hohe Amplitude aufweist, geschlossen. In diesem Zeitpunkt wird ein durch Zeitbasis-Kompression des eine Dauer von 5t/4 aufweisenden Videosignals in ein eine Dauer von 3t/4 aufweisenden Videosignals gebildetes Signal durch die

Verzögerungsschaltung 41 über den Schaltkreis 50 mit einer Frequenz von eins pro jeder zweiten Teilbildperiode abgegeben, wie es in Fig. 5(C) dargestellt ist.

In ähnlicher Weise bewirkt die zweite verzögerungszeitveränderbare Verzögerungsschaltung 42 ein Einschreiben durch den vom Frequenzteiler 45 mit der
Frequenz Fc/5 erzeugten Taktimpuls während eines
Zeitabschnitts von 5t/4 in Abhängigkeit von dem in Fig. 5(D) dargestellten Schaltsignal. Während des
nächsten Zeitabschnitts von 3t/4 bewirkt die Verzögerungsschaltung 42 ein Auslesen durch den Taktpuls vom Frequenzteiler 44 mit der frequenz fc/3.
Infolgedessen gibt die Verzögerungsschaltung 42 ein zeitlich komprimiertes Signal, wie es in Fig. 5(E) dargestellt ist, über den Schaltkreis 51 ab. Wie
ein Vergleich der in den Fig. 5(B) und 5(E) dargestellten Kurvenformen zeigt, wird das Ausgangssignal der zweiten Verzögerungsschaltung 42 mit einer Frequenz von einmal pro jede zweite Teilbildperiode erzeugt, wobei die Ausgangssignale der beiden Verzögerungsschaltungen 41 und 42 abwechselnd erzeugt werden. Die an den Ausgängen der Schaltkreise 50 und 51 auftretenden zeitlich komprimierten Signale, die in den.Fig. 5(C) und 5(E) dargestellt sind, werden addiert und dann einem Ausgangsanschluß 52 zugeführt. Das am Ausgangsanschluß 52 auftretende Signal wird dem Magnetkopf 12 über den in Fig„ 3 dargestellten Schaltkreis 33 zugeführt und auf dem Magnetband 10 aufgezeichnet.

Das auf dem Magnetband 10 aufgezeichnete Signal ergibt sich durch sukkzessive Zeitbasis-Kompression
des Signals, das 5/4 Teilbilder der Videoinformation aufweist,, in das eine Dauer von 3/4 Teilbildern

der Videoinformation aufweisende Signal. Außerdem liegt zwischen Signalen, die einer Zeitbasis~Kompression bei jedem 5/4 Teilbild unterzogen wurden, ein Zeitabschnitt, der t/4 (1/4 Teilbild)"entspricht. Wie bei der Beschreibung von Fig. 2(A) erwähnt wurde, umschlingt das laufende Magnetband 10 den Führungszylinder 14 in einem Winkelbereich (beispielsweise 3/4 des Umfangs des Führungszylinders 14), der durch die Führungszapfen 11c und 11d bestimmt ist. Daher wird das zeitlich komprimierte und eine Periode bzw. Dauer von 3t/4 aufweisende Signal bei jeder Umdrehung des Magnetkopfes 12 auf dem Magnetband 10 aufgezeichnet. Während des Zeitabschnitts (t/4), in dem der Magnetkopf 12 nicht über den zwischen den Führungszapfen 11c und 11d liegenden Abschnitt, in dem das Magnetband 10 nicht um den Führungszylinder 14 herumgewickelt ist, hinweggedreht wird, erfolgt keine Aufzeichnung eines Signals. Da in dem Zeitabschnitt t/4 keine aufgezeichneten Signale vorhanden sind, entstehen auch keine Schwierigkeiten. Obwohl es mithin Zeitabschnitte von t/4 gibt, in denen der Magnetkopf 12 keine Aufzeichnung auf dem Magnetband 10 bewirkt, wird dennoch der gesamte Videoinformationsinhalt zeitlich komprimiert und auf dem Magnetband 10 ohne Signalausfall aufgezeichnet.

Bei einer Wiedergabe wird ein in Fig. 7(A) dargestelltes Signal, das zeitlich komprimiert wurde, durch den Magnetkopf 12 nach Fig. 3 vom Magnetband 10 wiedergegeben,, Das wiedergegebene Signal wird einer Wiedergabesignal-Verarbeitungsschaltung 30 über den Schaltkreis 23 zugeführt, der während des Wiedergabebetriebs an einen Kontakt P geschaltet ist. Dieses wiedergegebene Signal wird in der Wiedergabesignal-Verarbeitungsschaltung 30 in das frequenzmodulierte Luminanz-

signal und das frequenztransformierte Träger chrominanzsignal getrennt. Das frequenzmodulierte Luminanzsignal wird demoduliert und in das ursprüngliche Luminanzsignal zurücktransformiert, und das frequenztransformierte TrägerChrominanzsignal wird in der Frequenz umgewandelt und in den ursprünglichen Frequenzbereich zurücktransformiert.

Das Ausgangs signal der Wiedergabesignal-Verarbeitungsschaltung 30 wird einer Zeitbasis-Expansionsschaltung 31 zugeführt. Dort wird es zeitlich expandiert und wieder in ein kontinuierliches Signal mit der ursprünglichen Zeitbasis umgeformt.

Bei dieser Wiedergabe wird über einen Anschluß 33 und den an den Kontakt P geschalteten Schaltkreis 28 der Motorregelschaltung 29 ein Bezugssignal zugeführt. Die Motorregelschaltung 29 vergleicht die Phasenlage des vom Abtastkopf 26 erzeugten Zylinderdrehzahlpulses mit der Phasenlage des Bezugssignals und regelt die Drehung des Motors 24 in Abhängigkeit von ihrem Ausgangssignal.

Ein konkretes Ausführungsbeispiel dieser Zeitbasis-Expansionsschaltung 31 ist in Fig. 6 dargestellt. Das Ausgangssignal der Wiedergabesignal-Verarbeitungsschaltung 30 wird zwei verzögerungszeitveränderbaren Verzögerungsschaltungen 61 und 62 sowie einer Synchronisiersignalseparatorschaltung 63 über einen Anschluß 60 zugeführt. Die Verzögerungsschaltungen 61 und 62 dienen als Zeitbasis-Expander„ Durch die Synchronisiersignalseparatorschaltung 63 wird das Horizontalsynchronisiersignal abgetrennt und einer phasenstarren Frequenzregelschaltung 64 zugeführt. Die Frequenzregelschaltung 64 wird mit dem ihr züge-

führten Horizontalsynchronisiersignal synchronisiert, so daß sie einen Taktpuls mit der Frequenz Fc/3 erzeugt. Dieser Taktpuls wird Kontakten b von Schalt- . kreisen 65 und 66 zugeführt. Ein Taktpulsgenerator 67 erzeugt einen Taktpuls mit der Frequenz Fc/5 und führt diesen Taktpuls Kontakten a der Schaltkreise 65 und 66 zu.

Der vom Abtastkopf 26 erzeugte Zylinderdrehzahlpuls wird über einen Anschluß 68 einer Schaltsignalgeneratorschaltung 69 und einer Verzögerungsschaltung 71 zugeführt. Die Schaltsignalgeneratorschaltung 69 erzeugt Schaltsignale, deren Verlauf jeweils in den Fig. 7(B) und 7(D) dargestellt ist. Die Schaltsignale haben während eines Zeitabschnitts von 5t/4 eine hohe Amplitude und während eines folgenden Zeitabschnitts von 3t/4 eine niedrige Amplitude. Diese Schaltsignale werden jeweils den Schaltkreisen 65 und 66 zugeführt. Die Schaltkreise 65 und 66 sind jeweils während der Dauer der niedrigen Amplitude des zugeführten Schaltsignals an den Kontakt b und während der Dauer der hohen Amplitude des zugeführten Schaltsignals an den Kontakt a angeschaltet.

Der ersten verzögerungszeitvariablen Verzögerungsschaltung 61, der das in Fig. 7(A) dargestellte Sig- nal zugeführt wird, wird der Taktpuls mit der Frequenz Fc/3 über den Schaltkreis 65 von der phasenstarren Frequenzregelschaltung 64 während der Dauer von 3t/4 der niedrigen Amplitude des in Fig. 7(B) dargestellten Schaltsignals zugeführt. Das zeitlich komprimierte Signal mit der Dauer bzw. Periode 3t/4 wird daher mit hoher Geschwindigkeit eingeschrieben. Dann wird während der die hohe Amplitude aufweisenden

Periode 5t/4 des Schaltsignals der Verzögerungsschal tung 61 der Taktpuls mit der Frequenz Fc/5 zugeführt. Das Auslösen erfolgt daher mit niedriger Geschwindigkeit. Das zeitlich komprimierte Signal mit der Periode 3t/4 wird daher einer Zeitbasis-Expansion unterzogen und in'das die Periode 5t/4 aufweisende Signal zurückgeformt. Dieses zurückgeformte Signal, das in Fig. 7(C) dargestellt ist, tritt am Ausgang der verzögerungszeitveränderbaren Verzögerungsschaltung 61 auf.

In ähnlicher Weise wird der zweiten verzögerungszeitveränderbaren Verzögerungsschaltung 62 über den Schaltkreis 66 während der die niedrige Amplitude aufweisenden Periode 3t/4 des in Fig. 7(D) dargestellten Schaltsignals der die Frequenz Fc/3 aufweisende Taktpuls von der phasenstarren Frequenzregelschaltung 64 zugeführt. Daher wird das der Zeitbasis-Kompression unterzogene Signal mit der Periode 3t/4 mit hoher Geschwindigkeit eingeschrieben. Dann wird während der die hohe Amplitude aufweisenden Periode 5t/4 des Schaltsignals der Verzögerungsschaltung 62 der Taktpuls mit der Frequenz Fc/5 zugeführt. Dadurch erfolgt das Auslesen mit hoher Geschwindigkeit. Das zeitlich komprimierte Signal mit der Periode bzw. Dauer 3t/4 wird daher zeitlich expandiert und in das Signal mit der Periode 5t/4 zurückgeformt. Dieses zurückgeformte Signal, das in Fig_o 7(E) dargestellt ist, bildet das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 62„

Ferner wird der in Fig. 7(F) dargestellte Zjrlinderdrehzahlpuls, der der Verzögerungsschaltung 71 über den Anschluß 68 zugeführt wird, um eine Zeit verzögert, die etwas kleiner als 1t (ein Teilbild) ist, und in ein Signal umgeformt, das in Fig. 7(G) darge-

stellt ist. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 71 wird einem Schaltkreis 70 als Schaltsignal zugeführt. Die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 6i und 62 werden ,jeweils-Kontakten c und d des Schaltkreises 70 zugeführt. Der Schaltkreis 70 ist während der die hohe Amplitude aufweisenden Periode des zugeführten Schaltsignals an den Kontakt c und während der die niedrige Amplitude des zugeführten Schaltsignals aufweisenden Periode an den Kontakt d angeschaltet. Am Ausgangsanschluß 72 tritt daher ein kontinuierlich wiedergegebenes Videosignal mit normaler Zeitbasis ohne Signalausfall und ohne Signalüberlappung auf, wie es in Fig. 7(H) dargestellt ist.

Wie Fig. 7(A) zeigt, gibt es in dem dem Anschluß βθ zugeführten Signal nach jeder Periode 3t/4 einen Zeitabschnitt t/4, in dem keine Signale auftreten. Daher tritt in dem Zeitabschnitt t/4 nach jeder Periode 3t/4 das der phasenstarren Frequenzregelschaltung 64 zugeführte Horizontal synchronisiersignal nicht auf. Die Frequenzregelschaltung 64 enthält daher eine den vorhergehenden Wert haltende Schaltung. Diese den vorhergehenden Wert haltende Schaltung wird durch ein Signal betätigt, das durch eine UMD-Verknüpfung der in Fig. 7(B) und 7(D) dargestellten Schaltsignale gebildet ist, die durch die Schaltsignalgeneratorschaltung 69 erzeugt wurden, und hält den vorhergehenden Wert während des Zeitabschnitts t/4, in dem das Horizontalsynchronisiersignal nicht vorhanden ist. Die phasenstarre Frequenzregelschaltung 64 arbeitet daher selbst in dem Zeitabschnitt normal weiter, in dem das Horizontalsynchronisiersignal nicht vorhanden ist, so daß die Schwingung nicht instabil wird.

Außerdem v/erden die Taktimpulse für das Einschreiben in die verzögerungszeitveränderbaren Verzögerungsschaltungen 61 und 62 durch die phasenstarre Frequenzregelschaltung synchron mit dem Horizontal-synchronisiersignal des wiedergegebenen Signals im Wiedergabeteil gebildet. Selbst x^enn daher eine Zeitbasis-Abweichungskomponente, z.B. aufgrund einer Bandgleichlauf Schwankung, in dem vom Magnetkopf 12 wiedergegebenen Signal auftritt, wird diese Zeitbasisabweichungskomponente beim Einschreiben kompensiert und eliminiert, weil das Einschreiben durch einen Taktpuls bewirkt wird, der die gleiche Zeitbasisschwankung aufweist.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden für den Zeitbasis-Kompressor und den Zeitbasis-Expander Verzögerungsschaltungen mit veränderbarer Verzögerungszeit verwendet. Der Zeitbasis-Kompressor und -Expander ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, vielmehr können stattdessen beispielsweise auch Speicher verwendet v/erden.

Wenn beispielsweise ein digitaler Teilbild-Speicher verwendet wird, bei dem das Einschreiben und Auslesen unabhängig voneinander ohne gegenseitigen Zusammenhang und das Auslesen einer beliebigen Stelle bewirkt werden kann, kann eine Fernsehnom-Umsetzung, bei der die Teilbildfrequenz und die Anzahl der horizontalen Abtastzeilen bei der Wiedergabe umgesetzt v/erden, gleichzeitig mit der Zeitbasis-Expansion bewirkt werden. Hierfür hat der Teilbild-Speicher einen zweidimensionalen Aufbau. Das in einer Horizontalsynchronisierperiode auftretende Videosignal kann in X-Richtung in den Speicher eingespeichert werden, und in Y-Richtung sind 329 Speicherelemente vorhanden. Wenn

die Anzahl der horizontalen Abtastzeilen eines Teilbildes des nicht zeitlich komprimierten Video-Signals 262,5 (in der NTSC-Nora)" beträgt, ist die Videosignalinformation von 5/4 Teilbildern in einer Umdrehung des rotierenden Magnetkopfes (einer Spur) aufgrund der Zeitbasiskompression enthalten. Daher sind in der Y-Richtung des Teilbild-Speichers 262,5 · 5/4 = 329 Speicher erforderlich. Das wiedergegebene Videosignal, dessen Zeitbasis komprimiert ist, wird einer Analog/Digital-Umsetzung -unterzogen und nacheinander bei jeder Horizontalabtastperiode in X-Richtung des Speichers eingespeichert, und ferner erfolgt eine sukkzessive Einspeicherung in Y-Richtung. Beim Auslesen des Bild-Speichers xcLrd dann ein Steuersignal, das die Auslese-Reihenfolge bestimmt, aus einem Bezugssignal einer gewünschten Signalnorm gebildet. Die Umsetzung der Anzahl der Horizontalabtastzeilen (Bildzeilen) erfolgt dann durch Auslesen einer Horizontalabtastperiode unter Verdoppelung oder Auslassung bei jeder vorbestimmten Anzahl von Horizontalabtastperioden. Die Umsetzung der Teilbildfrequenz erfolgt dann in ähnlicher Weise durch Auslesen unter Verdoppelung oder Auslassung. Die Umsetzung kann auch beim Einschreiben statt beim Auslesen erfolgen. Beim Auslesen aus dem Speicher erfolgt eine Digital/Analog-Umsetzung, so daß sich das ursprüngliche Videosignal ergibt. \ϊθυχώ. das gleiche Teilbild wiederholt ausgelesen wird, ist es möglich, ein Stehbild zu erzeugen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Zeitbasis-Kompression bei einem Videosignal.aus 5/4 Teilbildern während einer Umdrehung des rotierenden Magnetkopfes (einer Spur). Die Zeitbasis-Kompression ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann auch bei einem

Videosignal aus mehr Teilbildern in Abhängigkeit vom Aufbau der verzögerungszeitveränderbaren ■Verzögerungsschaltungen und der Speicherkapazität der Speicher bewirkt v/erden.

Die Erfindung ist ferner am-Beispiel der Verwendung nur eines Magnetkopfes beschrieben worden. Es ist jedoch möglich, die Erfindung bei mehreren Magnetköpfen anzuwenden, d.h. einer magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit beispielsweisen zwei Magnetköpfen. In diesem Falle stellt die Erfindung keine Gegenmaßnahme gegen den Zeitabschnitt dar, in dem der Kopf das Magnetband nicht abtastet, wie im Falle der Anwendung der Erfindung bei einer magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit nur einem Magnetkopf. Doch ergibt sich ein Rand, in dem das Videosignal nicht aufgezeichnet wird, in jeder Abtastspur jedes Magnetkopfes. In diesem Rand können dann andere Signale, z.B. ein Audiosignal, deren Zeitbasis komprimiert ist, aufgezeichnet werden, um den Bandausnutzungsgrad zu erhöhen.

Weitere Abwandlungen der dargestellten Ausführungsbeispiele liegen ebenfalls im Rahmen der Erfindung.

Leerseite

Claims

Patentanwälte

Reichel u. Reichel

Parksiraße 13
Frankfurt a. M. 1

10194

VICTOR COMPANY OE¹ JAPAN, LTD., Yokohama-Shi, Japan

Patentansprüche

Θ.

Magnetische Videosignal-Aufζeichnungs- und-Wiedergab evorriehtung,

gekennzeichnet durch: eine Zeitbasis-Kompressionseinrichtung (21) zum zeitlichen Komprimieren eines aufzuzeichnenden Videosignals, so daß sich ein aufgezeichnetes Signal ergibt, dessen Zeitbasis in Einheiten einer vorbestimmten Periode komprimiert ist und das Zeitabschnitte aufv/eist, in denen keine Signale zwischen den Einheiten der vorbestimmten Periode vorhanden sind, wobei das Aufzeichnungssignal in den Einheiten der vorbestimmten Periode, die sich durch die Zeitbasis-Kompressionseinrichtung ergibt, auf einem Magnetband durch einen Magnetkopf für jede Spurabtastung aufgezeichnet wird, und eine Zeitbasis-E^ansionseinrichtung (31) zum zeitlichen Expandieren des vom Magnetband wiedergegebenen Signals, so daß sich ein kontinuierliches wiedergegebenes Signal ergibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für eine magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit einem Führungszylinder, der einen einzigen Magnetkopf aufweist, und mit z\*ei Führungszapfen, die in einem vorbestimmten Abstand vom Führungszylinder angeordnet sind, um das Magnetband in einem kleineren Winkel-

bereich als dem gesamten Umfang des Führungszylinders um den Führungszylinder herumzuwickeln, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungssignal so zugeführt wird, daß eine Periode, während der der einzige Magnetkopf über einer Spur des Magnetbandes während jeder Umdrehung des Magnetkopfes läuft, dem Aufzeichnungssignal in den Einheiten der vorbestimmten Periode entspricht, und ein Zeitabschnitt, in dem der Magnetkopf zwischen den beiden Führungszapfen nicht über das Magnetband läuft, dem Zeitabschnitt entspricht, in dem keine Signale vorhanden sind.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasis-Kompressionseinrichtung ein Signal erzeugt, das zeitlich in den Einheiten der vorbestimmten Periode komprimiert ist, die kleiner als ein Teilbild ist und eine Videoinformation mit einer Periode aufweist, die größer als ein Teilbild des Videosignals ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Periode, die größer als ein Teilbild des Videosignals ist, eine Dauer von 5t/4 aufweist, wobei t die Dauer einer Teilbildperiode ist, daß die vorbestimmte Periode, die kleiner als ein Teilbild ist, 3t/4 beträgt, und daß ein Zeitabschnitt t/4, in dem kein Signal vorhanden ist, zwischen zeitlich komprimierten Signalen liegt.
5· Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasis-Kompressionseinrichtung (21) aufweist: einen ersten und einen zweiten Zeitbasis-Kom-

pressor (41, 42), denen das aufzuzeichnende Videosignal zugeführt wird; eine Einrichtung (43, 44, 45) zum Erzeugen eines ersten Taktpulses (Fc/5) zum Einschreiben und einen zweiten Taktpuls (Fc/3) zum Auslesen mit einer Frequenz,.die höher als die des ersten Taktpulses ist; und eine Einrichtung (46, 47, 49) zum abwechselnden Zuführen des ersten Taktpulses und des zweiten Taktpulses zum ersten und zweiten Zeitbasis-Kompressor, so daß der eine der beiden Zeitbasis-Kompressoren das Auslesen bewirkt, während der andere das Einschreiben bewirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Zeitbasis-Kompressor Verzögerungsschaltungen (41, 42) mit veränderbarer Verzögerungszeit sind, die Ladungsverschiebe-Elemente aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeitbasis-Kompressoren Teilbildspeicher sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasis-Expansionseinrichtung (31) aufweist: einen ersten und einen zweiten Zeitbasis-Expander (61, 62), denen das wiedergegebene Signal zugeführt wird; eine Einrichtung (63,64.) zum Erzeugen eines dritten Taktpulses (Fc/3) zum Einschreiben; eine Einrichtung (67) zum Erzeugen eines vierten Taktpulses (Fc/5) zum Auslesen mit einer Frequenz, die niedriger als die des dritten Taktpulses ist; und eine Einrichtung (65, 66, 69) zum abwechselnden Zuführen des dritten Taktpulses und des vierten Taktpulses zum ersten und

zweiten Zeitbasis-Expander, so daß der eine der beiden Zeitbasis-Expander das Auslesen durchführt, während der andere das Einschreiben bewirkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch.8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (Pc/3) des dritten Taktpulses gleich der (Fc/3) des zweiten Taktpulses und die Frequenz (Fc/5) des vierten Taktpulses gleich der (Fc/5) des ersten Taktpulses ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des dritten Taktpulses eine Trenneinrichtung (63) zum Abtrennen eines Horizontal synchronisier signal s von dem durch die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung wieder gegebenen Signal und eine phasenstarre Frequenzregelschaltung (64) aufweist, der das abgetrennte Horizontalsynchronisiersignal zugeführt wird, um den dritten Taktpuls synchron zum Horizontalsynchronisiersignal zu erzeugen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenstarre Frequenzregelschaltung eine Halteschaltung zum Halten des Wertes des Horizontalsynchronisiersignals, der unmittelbar vor dem Zeitabschnitt vorhanden ist, in dem keine Signale von der Auf zeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung wiedergegeben werden, um die normale Taktpulserzeugung während dieses Zeltabschnitts, in dem keine Signale auftreten, fortzusetzen., aufweist.