DE3632866A1 - Spezialwiedergabeeinrichtung fuer einen video-bandrecorder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spezialwiedergabeeinrichtung für einen Video-Bandrecorder (im folgenden auch einfach als Videorecorder oder entsprechend der englischsprachigen Bezeichnung video tape recorder als VTR bezeichnet). Insbesondere betrifft die Erfindung eine Spezialwiedergabeeinrichtung, die mit einem Bildspeicher arbeitet.

In den herkömmlichen Videorecordern sind Einrichtungen für bestimmte Arten der Spezialwiedergabe, zum Beispiel der Zeitlupen-Wiedergabe und der Stehbild-Wiedergabe, eingebaut. Verschiedene Typen herkömmlicher Spezialwiedergabeeinrichtungen zielen darauf ab, die Darstellung auf dem Bildschirm zu verbessern. Die Verbesserungsbestrebungen konzentrieren sich auf die Halbbild-Standwiedergabe mit Hilfe eines Spezial-Wiedergabekopfs, um ein stillstehendes Bild ohne Wackeln (vertikale Vibrationen auf dem Bildschirm) zu erhalten; durch intermittierendes Antreiben des Magnetbands wird versucht, eine intermittierende Zeitlupen- Wiedergabe für ein rauschfreies Zeitlupen-Bild zu erhalten; mit Hilfe eines Doppel-Azimutkopfs soll eine Zeitraffer- Wiedergabe mit geringem Rauschanteil erzeugt werden; und mit Hilfe einer dynamischen Spurverfolgung zum Verschieben der Kopflage auf einer Drehkopftrommel wird veranlaßt, daß der Kopf die Videospuren exakt verfolgt.

In den üblichen Haushalt-Videorecordern werden zwei Dreh- Videoköpfe mit voneinander abweichenden Azimutwinkeln verwendet. Die Videoköpfe zeichnen alternierend Videosignale im sogenannten Schrägspurverfahren auf ein Magnetband auf, wodurch auf dem Band Videospuren entstehen. Wenn demnach Videosignale reproduziert werden, während das Band mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die sich von der Geschwindigkeit beim Aufzeichnen unterscheidet, läuft der jeweilige Videokopf nicht exakt über die Videospuren, so daß der Pegel des Wiedergabesignals an manchen Bandabschnitten stark verringert ist, mit der Folge, daß auf dem Bildschirm Störungen entstehen, und zwar zu Zeitpunkten, die den genannten Abschnitten auf dem Band entsprechen. Es wurden bereits Vorschläge gemacht, wie eine solche Verringerung des Wiedergabesignal-Pegels vermieden könnte. Diese Vorschläge liefen darauf hinaus, zu veranlassen, daß der jeweilige Videokopf die Videospuren exakt verfolgt, um dadurch eine Pegelverringerung des Wiedergabesignals zu vermeiden. Die hierzu entwickelten Methoden haben zufriedenstellende Ergebnisse nicht gezeigt.

Die weitere Entwicklung auf diesem Gebiet wird wahrscheinlich dahingehen, nicht die Beziehung zwischen den Videospuren und Videokopf zu steuern, sondern das Wiedergabesignal zu verarbeiten, um die Rauschstörungen zu reduzieren.

Zu diesem Zweck ist es denkbar, eine Spezialwiedergabeeinrichtung mit einem Bildspeicher vorzusehen. Eine rauschfreie Komponente des Wiedergabe-Videosignals wird extrahiert, und die extrahierte Komponente wird in einen Halbbild- Speicher eingeschrieben. Dann werden die gespeicherten Daten aus dem Halbbild-Speicher ausgelesen, um ein rauschfreies Spezialwiedergabebild zu erhalten. Bei dieser Methode wird weder ein Spezialkopf noch eine Einrichtung zum intermittierenden Antreiben des Magnetbandes benötigt, und man kommt für die Spezialwiedergabe mit einer einfachen Einrichtung aus. Da außerdem zu erwarten ist, daß sich die Kosten der neuentwickelten Halbleiter-Bildspeicher hyperbolisch reduzieren, darf erwartet werden, daß Spezialwiedergabeeinrichtungen mit Halbleiterspeichern sich künftig auf dem Markt durchsetzen werden, weil ihr Betrieb stabil und der dazugehörige Mechanismus einfach ist.

Allerdings ist es bei einer Spezialwiedergabeeinrichtung mit einem Halbleiter-Halbbildspeicher wichtig, festzulegen, wie man ein rauschfreies Halbbildsignal aus dem Wiedergabe- Videosignal extrahiert und mit welcher Zeitsteuerung man arbeiten muß, um das extrahierte Signal in einen Speicher einzuschreiben.

Wenn die Bandgeschwindigkeit im Wiedergabebetrieb auf das 1/M-fache der Bandgeschwindigkeit beim Aufzeichnungsbetrieb eingestellt wird, kommt es einmal bei 2M (M ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2) Halbbilder, daß ein optimales Halbbild zur Erzielung eins Wiedergabe-Videosignals vorhanden ist, welches den gleichen Pegel hat wie das Signal beim normalen Wiedergabebetrieb. M = 1 bedeutet den normalen Wiedergabebetrieb. Ist M eine negative ganze Zahl, ist die Bandlaufrichtung im Wiedergabebetrieb der Richtung beim Aufnahmebetrieb entgegengesetzt. Das optimale Halbbild wird durch ein gegebenes Verfahren gesucht. Das Wiedergabesignal des optimalen Halbbildes wird in ein digitales Signal umgesetzt, und dieses digitale Signal wird in einen Speicher eingeschrieben. Das in den Speicher eingeschriebene Signal wird kontinuierlich ausgelesen, bis das nächste optimale Halbbild auftaucht, welches einen Maximalpegel des Wiedergabe- Videosignals darstellt. Deshalb erhält man ein durchgehendes Digital-Videosignal, dessen Inhalt alle 2M Halbbilder aktualisiert wird. Das Digital-Videosignal wird in ein Analog-Videosignal umgesetzt, und letzteres wird dem Fernsehgerät oder Monitor zugeführt, auf dem dann ein störungsfreies Bild erzeugt wird. In diesem Fall ist es äußerst wichtig, die Daten bei speziellen Zeitpunkten alle 2M Halbbilder in den Speicher einzuschreiben. Die Zeitsteuerung beim Schreiben der Daten steht auch in Beziehung zu der Spursteuerung. Wenn beispielsweise ein Signal in einer Halbbild-Zeitspanne nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Wiedergabe eines Steuersignals in einen Speicher eingeschrieben wird, dient ein Halbbild (störungsfreies Halbbild) zur Erzielung eines maximalen Videopegels bei gegebener Bandgeschwindigkeit nicht stets als störungsfreies Halbbild zur Erzielung eines maximalen Videopegels bei einer anderen Bandgeschwindigkeit, weil die Spurverfolgungs-Zustände voneinander abweichen.

Aus diesem Grund bestand der Bedarf, eine Methode zum Auswählen eines störungs- und rauschfreien Halbbildes (welches aus dem Wiedergabe-Videosignal abgeleitet ist), das konstant einen maximalen Pegel bei jeder Bandgeschwindigkeit aufweist, zu entwickeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spezialwiedergabeeinrichtung für einen Viedeo-Bandrecorder zu schaffen, in der ein Wiedergabe-Videosignal, dessen Halbbild-Periode ein Wiedergabe-HF-Signal mit einer maximalen Amplitude enthält, in einen Bildspeicher eingeschrieben werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird ein Adressen-Löschsignal (Ref 2) zum Einstellen eines Schreib-Startzeitpunkts für Videodaten von einem Bezugssignal (Ref 1) einer Servoschaltung in einem Video-Bandrecorder abgeleitet. Um eine Zeitlupen-Bildwiedergabe mit einer Geschwindigkeit von 1/M (M ist eine natürliche Zahl) zu erhalten, wird ein Signal (Ref 2), welches als ein Bezugssignal für die Kapstan-Servosteuerung im Wiedergabebetrieb dient, einer Frequenzteilung mit einem Teilerfeld von 1/M unterworfen, um ein Zeitlupen-Wiedergabe- Bezugssignal (Ref 3) zu erhalten. Das Einschreiben in den Speicher wird begonnen nach Erzeugung von N Adreß-Löschsignalen (Ref 2) (das heißt, beim N-ten Löschsignal), nach dem das 1/M-frequenzgeteilte Signal (Ref 3) entsprechend dem Wert M erzeugt ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Video-Bandrecorders mit einer Spezialwiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2A bis 2S Impulsdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Spezialwiedergabeeinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm des in Fig. 1 schematisch dargestellten Zeitsteuersignalgenerator 20;

Fig. 4A bis 4E Impulsdiagramme zur Erläuterung der Schreib- Zeitsteuerung des Bildspeichers 19 in Fig. 1;

Fig. 5A bis 5E Impulsdiagramme zur Erläuterung einer Schreib-Zeitsteuerung des Bildspeichers 19 in Fig. 1, wobei sich die Zeitsteuerung von der gemäß den Fig. 4A bis 4E unterscheidet; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Microcomputers 37 in einer Spezialwiedergabeeinrichtung.

Nach dem in Fig. 1 gezeigten Blockdiagramm eines Videorecorders mit einer erfindungsgemäßen Spezialwiedergabeeinrichtung sind zwei Videoköpfe A und B auf einer Drehtrommel 11 in gleichen Winkelabständen von 180° montiert. An vorbestimmten Stellen der Trommel 11 sind Magnete M 1 und M 2 montiert, die die Winkelstellung der Köpfe A und B erfassen. Von den Köpfen A und B reproduzierte HF-Videosignale werden von der Trommel 11 über Drehübertrager 12 a und 12 b extrahiert. Ausgangssignale der Übertrager 12 a und 12 b werden auf Vorverstärker 13 a und 13 b gegeben, deren Ausgangssignale abwechselnd von einer Schaltvorrichtung 14 in Halbbild- Einheiten ausgewählt werden. Das ausgewählte Signal wird in ein durchgehendes HF-Signal PB umgesetzt.

Das abwechselnde Umschalten der Schaltvorrichtung 14 in Halbbild-Einheiten geschieht in Abhängigkeit eines Kopf- Schaltimpulses E 15, der von einem Schaltimpulsgenerator 15 erzeugt wird. Letzterer bildet Impulse EGP, die von einem Drehphasen-Detektorkopf PG erzeugt werden, der den Magneten M 1 und M 2 gegenüberliegend angeordnet ist. Die geformten Impulse erscheinen als Rechteck-Schaltimpulse E 15 (mit einer Frequenz von 30 Hz bei der NTSC-Norm).

Das HF-Ausgangssignal PB der Schaltvorrichtung 14 wird auf einen Videosignalprozessor 16 gegeben. Ein Leuchtdichtesignal (Y-Signal) im Signal PB wird frequenzmoduliert. Ein in Niederfrequenz umgesetztes Farbartsignal (C-Signal) wird frequenzmäßig in ein C-Signal mit einer normalen Farb-Hilfsträgerfrequenz umgesetzt (in der NTSC-Norm 3,58 MHz) und zwar nach Maßgabe eines Bezugssignals E 42 A, das die Farb- Hilfsträgerfrequenz aufweist und von einem Quarzoszillator 42 abgegeben wird. Die verarbeiteten Y- und C-Signale werden im Prozessor 16 in ein zusammengesetztes Videosignal umgesetzt.

Das zusammengesetzte Videosignal wird als Wiedergabe-Videosignal E 16 einem Analog-Digital-Umsetzer (ADU) 17 zugeführt. Hier wird das Signal E 16 durch Impulse abgetastet, die eine Frequenz von 3 fsc aufweisen (wobei fsc eine Farb-Hilfsträgerfrequenz ist), und die phasenstarr mit einem Farb-Burstsignal sind, und das Signal wird in das digitale Signal E 17 umgesetzt. Das Ausgangssignal E 17 des ADU 17 wird von einem Serien-Parallel-Umsetzer (S/P-Umsetzer) 18 in ein Parallelsignal umgesetzt, welches Einheiten von jeweils 3 Abtastwerten enthält. Das Ausgangssignal E 18 wird in einen Speicher 19 eingeschrieben. Der S/P-Umsetzer 18 wird auch in Abhängigkeit von einem 3-fsc-Signal gesteuert, welches mit dem Farb-Burstsignal phasengekoppelt ist.

Im Schreibbetrieb, in welchem ein Schreibsteuersignal E 20 von einem Zeitsteuersignalgenerator 20 kommt (E 20 = L-Pegel in Fig. 2C), wird mit Hilfe von Adreßdaten E 21, die von einem Adreßgenerator 21 kommen, auf die entsprechenden Adressen des Speichers 19 zugegriffen. Der Generator 21 wird in Abhängigkeit eines Signals Ref 2, welches die Vollbild- Frequenz (30 Hz) aufweist, gelöscht. Das Signal Ref 2 wird folgendermaßen erhalten: das Ausgangssignal E 42 B des Quarzoszillators 42 wird in einem Frequenzteiler 22 mit einem bestimmten Teilerverhältnis von beispielsweise 1/59719, geteilt, und das so durch Frequenzteilung entstandene Signal Ref 1 wird nochmals in einem Frequenzteiler 23 mit einem Frequenzteilerverhältnis von 1/2 geteilt. Nach dem Löschen erzeugt der Generator 21 Daten E 21, um auf die Adresse 0 des Speichers 19 zuzugreifen.

Der Adreßgenerator 21 empfängt außerdem Impulse der Fequenz fsc als Adressen-Taktsignale, die phasengekoppelt sind mit dem Farb-Burstsignal des Signals E 18, so daß die Adresse sequentiell erhöht wird. Wenn eine erhöhte Adresse X, welche dem Zeitablauf für eine Halbbild-Periode entspricht, von dem Generator 21 adressiert wird, erzeugt dieser von sich aus ein Signal (Fig. 2H), durch das er selbst gelöscht wird, damit erneut auf die Adresse 0 zugegriffen wird. Dadurch werden in die Adressen 0 bis X des Speichers 19 digitale Videosignale (E 19 in Fig. 2I) eingeschrieben, welche den Inhalten (A 0, A 1, A 2, . . .) des in der Schreib- Betriebsart erhaltenen Signals PB entsprechen und durch das Signal E 20 festgelegt werden.

Im Lesebetrieb (E 20 = H-Pegel in Fig. 2C) des Bildspeichers 19, wird dieser sequentiell durch den Adreßgenerator 21 adressiert. Aus dem Speicher 19 ausgelesene, parallele Digital-Videodaten E 19 werden erneut von einem Parallel/ Serien-Umsetzer (P/S-Umsetzer) 24 in serielle Digital- Videosignale E 24 umgesetzt. Das Signal E 24 wird von einem D/A-Umsetzer 25 in ein Analog-Videosignal E 25 umgewandelt, und dieses Signal erscheint dann am Ausgangsanschluß 26. Im Lesebetrieb wird dem Generator 21 das Signal mit der Frequenz fsc als Adressen-Taktsignal zugeführt. Ein mit den Adressen-Taktsignalen phasengekoppeltes Signal der Frequenz 3 fsc wird den P/S- und D/A-Umsetzern 24 und 25 zugeführt, die dadurch in der gewünschten Weise arbeiten.

Das Servosystem für den Wiedergabebetrieb ist folgendermaßen ausgebildet: Ein Schalter 38 ist auf die Seite des P-Kontakts eingestellt, und die Phase des Signal E 39, welches dadurch erhalten wird, daß das 60-Hz-(Halbbild-Frequenz-) Bezugssignal Ref 1 vom Teiler 22 durch eine Verzögerungsschaltung 39 um eine vorbestimmte Verzögerungszeit verzögert wird, wird von einem Phasenvergleicher 40 mit der Phase der Kopf-Schaltimpulse E 15, die von dem Schaltimpulsgenerator 15 erzeugt werden, verglichen. Die Videoköpfe A und B werden von einer APC-Schleife zum Steuern des Trommelmotors 41 in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses E 40 derart gesteuert, daß die die Köpfe A und B tragende Trommel 11 gedreht und mit dem Bezugssignal in der Phase gekoppelt wird.

Die Kapstanwelle 28 zum Antreiben des Magnetbands T wird durch einen Kapstanmoter 29 angetrieben, der gesteuert wird durch eine AFC-Schleife (29- FG 30-31-32-29) sowie durch eine APC-Schleife (29-28- CH 36-32-29), und er ist in bezug auf die Drehung der Videoköpfe A und B phasengekoppelt.

Das Ausgangsimpulssignal EFG des Frequenzgenerators FG, der die Drehung des Kapstanmotors 29 in der AFC-Schleife erfaßt, wird von einem 1/M-Frequenzteiler 30 geteilt. Das in seiner Frequenz geteilte Ausgangssignal E 30 wird einem Geschwindigkeitsvergleicher 31 zugeführt. Der Vergleicher 31 erfaßt eine Abweichung des Ausgangssignals E 30 von einer (nicht gezeigten) Bezugsfrequenz. Das Abweichungs- oder Fehlersignal E 31 wird auf einen Addierer 32 gegeben. In der APC-Schleife wird die Phase des Signals ECH, die durch Reproduzieren des Steuersignals durch den Steuerkopf CH vom Magnetband T erhalten wird, von einem Phasenvergleicher 36 verglichen mit dem Signal E 35, welches so gebildet wird, daß das Signal Ref 2, das als das Bezugssignal von dem 1/2-Frequenzteiler 23 geliefert wird, durch einen 1/M-Teiler 33 geteilt und dann um eine vorbestimmte Verzögerungszeit verzögert wird. Letzteres geschieht durch Spursteuerungs-Verzögerungsschaltungen (Monoflops) 34 und 35.

Das Ausgangssignal E 36 vom dem Vergleicher 36 wird ebenfalls dem Addierer 32 zugeführt, der die AFC- bzw. APC- Steuersignale E 31 und E 36 addiert und dadurch ein Signal E 32 erzeugt, welches dem Kapstanmotor 29 zugeführt wird. Die Frequenz wird so gesteuert, daß sich die Kapstanwelle 28 mit vorbestimmter Drehzahl dreht. Die Phase des Bezugssignals Ref 1, das auch in dem Trommel-Servosystem verwendet wird, wird so gesteuert, daß sie mit der Phase des Wiedergabe- Steuersignals ECH übereinstimmt, wodurch eine Spurverfolgungs- Servosteuerung erreicht wird. Ein veränderlicher Widerstand VR 34 in der Verzögerungsschaltung 34 dient zum Voreinstellen der Spurverfolgung. Ein veränderlicher Widerstand VR 35 in der Verzögerungsschaltung 35 dient als Handsteuerungs- Widerstand.

Mit der oben beschriebenen Andordnung läßt sich folgender Betrieb erreichen, wobei hier als Beispiel zunächst angenommen wird, daß eine Zeitlupen-Wiedergabe mit einer Geschwindigkeit M von 4 erfolgen soll (1/4-Zeitlupenbetrieb):

In diesem Fall wird theoretisch alle 2M (= 8) Halbbilder ein Wiedergabe-HF-Signal PB mit einem maximalen Pegel erhalten. In anderen Worten: Die Halbbilder (A 1 und A 2 in Fig. 2B), die den maximalen Pegel liefern, sind vorhanden, so daß sie extrahiert werden und in dem Speicher 19 gespeichert werden. Der Betrieb zum Auswählen der Halbbilder (A 1 und A 2) mit maximalem Pegel wird nachfolgend anhand von Fig. 2 näher erläutert.

Fig. 2B zeigt das Hüllkurvensignal des HF-Signals PB am Eingangsanschluß des Viedeosignalprozessors 16. Fig. 2D zeigt das Ausgangssignal Ref 1 als das Bezugssignal vom Frequenzteiler 22. Wie Fig. 2E zeigt, erhält man als externes Adressen-Löschsignal Ref 2 für den Adreßgenerator 21 ein Ausgangssignal, indem man die Frequenz des Signals Ref 1 durch 2 teilt (Frequenzteilungsverhältnis 1/2). Ein in Fig. 2H gezeigtes internes Adressen-Löschsignal ist ein Signal, welches um ein Halbbild nach dem Signal Ref 2 erzeugt wird. Das in Fig. 2F gezeigte Signal Ref 3 ist ein Kapstansystem- Steuer-Bezugssignal, welches man folgendermaßen erhält: Das externe Adressen-Löschsignal Ref 2 wird von dem Frequenzteiler 33 durch 4 geteilt (Frequenzteilungsverhältnis 1/M = 1/4), woraufhin das Signal mit der 1/4-Frequenz um eine vorbestimmte Verzögerungszeit (td) von der Verzögerungsschaltung 34 verzögert wird.

Die Periodendauer des Wiedergabe-Steuerimpulssignals ECH ist viermal so groß wie die des Signals Ref 2 (Fig. 2E), wenn es sich wie hier um eine 1/4-Zeitlupen-Wiedergabe handelt (das Signal ECH ist in Fig. 2G gezeigt). Deshalb hat die Komponente positiver Polarität des Impulssignals ECH die gleich Periodendauer wie das Signal Ref 3, welches durch 1/4-Frequenzteilung des Signals Ref 2 erhalten wird, es hat aber gegenüber dem Signal Ref 3 eine Phasenabweichung von td. Der Schreib-Startzeitpunkt für den Speicher 19 ist synchronisiert mit dem externen Adressen-Löschsignal Ref 2.

Da das Trommelsteuer-Bezugssignal Ref 1 durch die Verzögerungsschaltung 39 um eine vorbestimmte Zeitspanne verzögert wird, weicht der Zeitpunkt der Vorderflanke der Kopf-Schaltimpulse E 15 (Fig. 2A) gegenüber dem Signal Ref 2 um eine vorbestimmte Zeitdifferenz ab. Die Phase des Signals Ref 2 ist selbstverständlich gegenüber der des Wiedergabe- HF-Videosignals PB verschoben. Der Zeitpunkt des Signalerzeugung ist so gesteuert, daß er in die Vertikal-Rücklauf- Zeitspanne fällt. Der Schalter 38 wählt das Vertikal- Synchronisationssignal als das Bezugssignal aus, welches in der Aufzeichnungs-Betriebsart (R) dem Phasenvergleicher 40 zugeführt wird. In der Wiedergabebetriebsart (P) wählt der Schalter 38 hingegen das Ausgangssignal E 39 der Verzögerungsschaltung 39 aus.

Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 34 wird von dem Widerstand VR 34 so gesteuert, daß für das Wiedergabesignal PB (Fig. 2B) eine Halbbild-Stelle mit maximalem Pegel spezifiziert wird und zwar nach Maßgabe der Phasenbeziehung zwischen dem Signal Ref 3 (Fig. 2F) und dem externen Adressen-Löschsignal Ref 2 (Fig. 2E). Wie aus den Fig. 2E und 2F hervorgeht, legen die Zeitpunkte, zu denen die ersten externen Adressen-Löschsignale Ref 2 nach Erzeugung der jeweiligen Signale Ref 3 erzeugt werden, die Startzeitpunkte für die Halbbilder (A 1 und A 2) fest, welche jeweils die Wiedergabesignale PB (Fig. 2B) mit maximalem Pegel liefern.

Ist einmal die Zeitverzögerung (das heißt die Einstellung des VR 34) der Verzögerungsschaltung 34 festgelegt, so wird sie nicht geändert.

Um die Geschwindigkeit des Bandes T zu ändern und dadurch beispielsweise ein 1/3-Zeitlupen-Bild zu erhalten, muß natürlich die Erzeugung des externen Adressen-Löschsignals Ref 2 zur Bildung des Wiedergabe-HF-Signals PB maximalen Pegels verschoben werden. Das Ausmaß der Verschiebung läßt sich jedoch vorab beim Schaltungsentwurf bestimmen. Es läßt sich ebenfalls bestimmten, welches (N-te) externe Adressen- Löschsignal Ref 2 nach Erzeugung des Signals Ref 3 dem Schreib-Startzeitpunkt für den Speicher 19 entspricht.

Die Art und Weise der Bestimmung der Erzeugung des Signals Ref 2 soll im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2J bis 2S erläutert werden, wobei wiederum von dem Fall M = 4 ausgegangen wird.

Eine Phasendifferenz zwischen dem Kopf-Schaltimpulssignal E 15 und dem Steuerimpuls ECH in der Aufzeichnungs-Betriebsart ist in den Fig. 2K und 2L dargestellt. Es wird hier angenommen, daß die Phasendifferenz zwischen E 15 und ECH c Millisekunden beträgt (daher beträgt die Phasendifferenz zwischen E 15 und ECH im Normal-Wiedergabebetrieb (M = 1) c Millisekunden).

Die Beziehung zwischen den Impulsen E 15 und ECH in der 1/M-Zeitlupen-Wiedergabe (M 2) ist in den Fig. 2M und 2N dargestellt. Wenn das hier betrachtete Videogerät ein der NTSC-Norm entsprechender VHS-Bandrecorder ist, beträgt (zeitlich) die Länge eines Halbbildes etwa 16,7 ms, und mithin beträgt die Länge eines Vollbildes etwa 33,3 ms. In der 1/M- Zeitlupen-Wiedergabe erhöht sich die Phasendifferenz zwischen E 15 und ECH auf c × M (Fig. 2N). Die dieser Phasendifferenz zwischen ECH und im zweiten Impuls von E 15 entsprechende Zeitspanne ta beträgt 16,7 (a/b) × M. Der Rechenvorgang zum Ermitteln von ta = 16,7 (a/b) × M wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2J erläutert.

Fig. 2J zeigt ein 3 Vollbilder umfassendes Video-Spurmuster mit einer Spurrichtung D 1 der Köpfe A und B im Normal- Wiedergabebetrieb (M = 1) und einer Spurrichtung D 4 der Köpfe A und B in dem 1/4-Zeitlupen-Wiedergabebetrieb (M = 4). Die Bezugszeichen (1) bis (3) in Fig. 2J bezeichnen den 3 Vollbilder umfassenden virtuellen Datenzug entlang der Bandlaufrichtung.

Gemäß Fig. 2J stellt CH 1 ein ungerades Halbbild dar, das mit dem Kopf A aufgezeichnet ist, während CH 2 ein mit dem Kopf B aufgezeichnetes gerades Halbbild darstellt. Der Kopf-Schaltimpuls E 15 in Fig. 2J entspricht dem Impuls E 15 in Fig. 2A.

In Fig. 2J sind die schraffierten Bereich diejenigen Wiedergabeabschnitte, die bei einer 1/4-Zeitlupen-Wiedergabe mit einem Videokopf überstrichen werden, der die gleich Breite wie die Aufzeichnungsspur besitzt. Die Flächengröße der schraffierten Bereiche entspricht der Hüllkurven-Amplitude des Wiedergabe-HF-Videosignals PB. Fig. 2J zeigt den maximalen Flächenbereich (das heißt die maximale Amplitude der PB-Hüllkurve) bei A 1 (vergleiche Fig. 2B). Wie aus Fig. 2J hervorgeht, ist die Spurphase des A 1-Abschnitts beim 1/M-Zeitlupen-Wiedergabebetrieb gegenüber dem Normal- Wiedergabebetrieb (M = 1) verschoben. Definiert man die Halbbild-Phase (für 1 Halbbild) als b, so ist die Spurphasen- Abweichung für den Zeitlupen-Wiedergabebetrieb gegenüber dem Normal-Wiedergabebetrieb mit a definiert, und da die Zeitspanne für ein Halbbild 16,7 ms beträgt, errechnet sich der Zeitraum ta gemäß Fig. 2N zu 16,7 (a/b) × M. (Der Wert a/b läßt sich entsprechend dem Videorecorder- Typ messen.

Das Bestimmen der Verzögerungszeit td des Signals Ref 3 in Fig. 2F in bezug auf den Steuerimpuls ECH wird anhand von Fig. 2O bis 2S erläutert.

Die Fig. 2O bis 2S zeigen, daß der Zeitraum ta der gleiche Zeitraum wie ta in Fig. 2N ist, t 35 ist die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 35, und td* ist eine Zeitspanne, die eine Abschätzung für einen zu berücksichtigenden unempfindlichen Bereich darstellt. Die Zeitspanne t 35 wird entsprechend dem jeweiligen Videobandrecorder-Typ gemessen und liegt innerhalb eines Bereichs von ±16,7 × M (ms), wenn die Länge eines Halbbildes 16,7 ms beträgt und die Geschwindigkeit bei der Zeitlupen-Wiedergabe durchM gekennzeichnet ist. Wenn in diesem Fall die Länge eines Vollbildes 33,3 ms beträgt und N eine vorbestimmte ganze Zahl entsprechend der Zeitlupen-Geschwindigkeit M ist, ergibt sich td = 33,3 N-(td* + t 35 + ta).

Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, wie die Phase des Kopf-Schaltimpulses E 15 gegenüber dem Steuerimpuls ECH verschoben wird und wie die Phase des Signals Ref 3 in bezug auf den Impuls ECH beim 1/M-Zeitlupenbetrieb bestimmt wird. Unter Verwendung der spezifizierten Werte von E 15, Ref 3, usw., läßt sich stets ein rauschfreies Halbbild, welches dem Wiedergabe-HF-Signal PB maximaler Amplitude entspricht, bei jeder Zeitlupen-Geschwindigkeit in den Speicher 19 einschreiben.

Der Betrag der Spurphasen-Verschiebung bei der Zeitlupen- Wiedergabe wird entsprechend einer Änderung der Geschwindigkeit des Magnetbands T geändert, um den Wert von N einzustellen. Der Wert von N wird durch einen Microcomputer 37 eingestellt. Die Zahl N der externen Löschimpulse Ref 2, die nach dem Signal Ref 3 erzeugt werden, bis das Halbbild für das HF-Wiedergabesignal PB mit einem maximalen Pegel gespeichert ist, wird in einem Festspeicher (ROM) oder dergleichen innerhalb des Microcomputers 37 gespeichert, und zwar derart, daß der Wert einer gegebenen Bandgeschwindigkeit (oder Zeitlupen-Geschwindigkeit M) entspricht. Ändert sich die Bandgeschwindigkeit, wird der Zeitpunkt der Erzeugung des Schreibsteuersignals E 20 automatisch entsprechend der Bandgeschwindigkeits-Änderung gesteuert.

Das Schreibsteuersignal E 20 wird von dem Zeitsteuersignalgenerator 20 erzeugt, wie es nachfolgend unter Bzugnahme auf die Fig. 3 bis 5 erläutert wird.

Der Zeitsteuersignalgenerator 20 enthält ein Stell-Freigabeflipflop in Form eines RS-Flipflops (Fig. 3). Das externe Adresssen-Löschsignal Ref 2 wird dem Setz- oder Stellanschluß S des RS-Flipflops 20 zugeführt, und das Signal Ref 1 als Ausgangssignal des Frequenzteilers 22 wird dem Rücksetzeingang R zugeführt. Ein Ausgangssignal E 37 des Microcomputers 37 wird als Setz-Freigabesignal an das Flipflop 20 gelegt. Wenn die Zeitdauer des Signals Ref 2 (Fig. 4B) T0 beträgt, wird gemäß Fig. 4D das Signal E 37 mit hohem Pegel als Setz-Freigabesignal von dem Computer 37 mit einer Zeitdauer T0 + α abgegeben. Der Zeitpunkt der Erzeugung des Signals mit hohem Pegel ist synchronisiert mit demjenigen der Erzeugung des Signals Ref 3 für N = 1 (Fig. 4A und 4D). Dieser Zeitpunkt der Signalerzeugung wird eingestellt als Zeitpunkt nach der Erzeugung des ersten externen Adressen-Löschsignals Ref 2 für N = 2 (Fig. 5A und 5D). Folglich erhält man ein Schreibsteuersignal E 20 entsprechend dem Wert von N (1 oder 2). Die Zeitspanne des Signals E 20 entspricht genau der Zeitspanne eines Halbbildes. Wenn N 2, liegt der Zeitpunkt der Erzeugung des Setz- Freigabesignals E 37 N-1 Adressen-Löschimpulse Ref 2 nach Erhalt des Signals Ref 3, das heißt: Der Zeitpunkt ist dann gegeben, nachdem N-1 Adressen-Löschimpulse Ref 2 gezählt worden sind.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise des Microcomputers 37 für den Fall erläutert, daß eine Stehbild- Wiedergabe oder eine 1/M-Zeitlupen-Wiedergabe durchgeführt wird. Wenn die Betriebsart vom Normalbetrieb auf die Stehbild-Wiedergabe geändert wird (ST 10, JA), wird das Setz-Freigabesignal E 37 niedrig (kleiner Pegel) (ST 12). Der Setzzustand des RS-Flipflops 20 in Fig. 3 wird beendet, und das Schreibsteuersignal E 20 (Fig. 2C, 4E oder 5E) nimmt hohen Pegel an, so daß vom Speicher 19 wiederholt dasselbe digitale Stehbild-Wiedergabe-Videosignal E 19 ausgegeben wird (zum Beispiel A 1 in Fig. 2I). Das wiederholte Lesen des Speicherinhalts wird solange fortgesetzt, bis der Zustand der Stehbild-Wiedergabe beendet wird.

Wenn die Betriebsart vom Normalbetrieb oder von der Stehbild- Wiedergabe auf Zeitlupen-Wiedergabe geändert wird (ST 10, NEIN), wird ein Wert ni von N entsprechend dem Wert i der Zeitlupen-Geschwindigkeit M eingestellt (ST 14). Wenn beispielsweise eine 1/2-Zeitlupe (i = 2) eingestellt wird, wird N = 2. Wenn in diesem Zustand das Signal Ref 3 auf L-Pegel gehalten wird (ST 16, NEIN), bleibt das Signal E 37 auf L-Pegel (ST 18) und das Schreiben in den Speicher 19 wird verhindert. Das Signal E 37 wird solange auf L-Pegel gehalten, bis das Signal Ref 3 einen hohen Pegel annimmt.

Wenn das Signal Ref 3 hochgeht (ST 16, JA) bestimmt der Microcomputer 37, ob N = 1 gilt (ST 20). Da im vorliegenden Beispiel N = 2 (ST 20, NEIN), wird das Signal Ref 2 daraufhin geprüft, ob es einen hohen Pegel annimmt (ST 22). Dieser Entscheidungsblock wird solange durchlaufen, bis das Signal Ref 2 hohen Pegel annimmt (ST 22, NEIN).

Wenn der externe Löschimpuls Ref 2 hohen Pegel annimmt (ST 22, JA), nimmt das Setz-Freigabesignal E 37 hohen Pegel (ST 24) an (vergleiche Fig. 5B und 5D). Nachdem E 37 = H, veranlaßt der Microcomputer 37 einen hier nicht gezeigten Zeitsteuer-Zähler, mit dem Zählen zu beginnen, um dadurch festzulegen, ob eine Zeitspanne T0 + α (Fig. 5D) verstrichen ist (ST 26). Während dieser Zeitspanne T0 + α (Schritt 26, NEIN) bleibt E 37 = H (ST 24). Während der Zeitdauer mit E 37 = H wird das RS-Flipflop in Fig. 3 ansprechend auf das Signal Ref 2 (Fig. 5B) gesetzt und ansprechend auf das Signal Ref 1 (Fig. 5C) zurückgesetzt, so daß das Signal E 20 mit niedrigem Pegel erzeugt wird (Fig. 5E). Ansprechend auf E 20 = L innerhalb des Zeitraums T0 + α werden Zeitlupen- wiedergabe-Videodaten in den Speicher 19 eingeschrieben.

Wenn das Einschreiben von Daten in den Speicher 19 abgeschlossen ist und die Zeitspanne T0 + α verstrichen ist (ST 26, JA), wird das Setz-Freigabesignal E 37 wieder niedrig (ST 28), und der Ablauf kehrt zum Schritt ST 10 zurück.

Im Normal-Wiedergabebetrieb (ST 10, NEIN) werden M = 1 und N = 1 festgelegt (ST 14). Wenn in diesem Fall das Signal Ref 3 (Fig. 4A) hohen Pegel annimmt (ST 16, JA), geht das Signal E 37 (Fig. 4D) wegen N = 1 hoch (ST 24). Innerhalb der Zeitspanne T0 + α (Fig. 4D) wird das Signal E 20 (Fig. 4E) erzeugt, so daß die Videodaten in den Speicher 19 eingeschrieben werden. Nach Verstreichen der Zeitspanne T0 + α (ST 26, JA) wird das Signal E 37 wieder niedrig (ST 28), und der Ablauf kehrt zum ersten Schritt ST 10 zurück. Der Ablauf für N = 1 bewirkt das Einschreiben von Videodaten im Normal-Wiedergabebetrieb in den Speicher. Daher läßt sich das Videosignal im Normal-Wiedergabebetrieb zu jeder Zeit in ein stillstehendes Bild umsetzen.

Die erfindungsgemäße Spezialwiedergabeeinrichtung läßt sich auch bei einem Videobandrecorder der PAL- oder SECAM-Norm einsetzen (oben wurde ein Beispiel für die NTSC-Norm beschrieben). Die Spezialwiedergabeeinrichtung läßt sich auch anwenden bei einem 3/4″-U-matic-Videokassettenrecorder und bei einem 1″-Broadcast-Videobandrecorder verwenden, während oben speziell als Beispiel ein VHS-System oder ein Beta-1/2″- Videokassettenrecorder beschrieben wurde.

Claims (7)

1. Spezialwiedergabeeinrichtung für einen nach dem Schrägspurverfahren arbeitenden Video-Bandrecorder, gekennzeichnet durch:
Eine Bandlauf-Steuereinrichtung (CH, 28-36) zum Steuern des Laufs eines Videobands (T) derart, daß ein Steuersignal (ECH), welches eine Stelle einer Videospur auf dem Videoband (T) darstellt, eine vorbestimmte Phasendifferenz (td) gegenüber einem frequenzgeteilten Bezugssignal (Ref 3) aufweist, welches durch 1/M-Frequenzteilung (mit M als natürliche Zahl größer oder gleich 2) eines vorbestimmten Bezugssignals (Ref 2) erhalten wird;
eine Drehkopf-Steuereinrichtung (PG, 11, 15, 22, 23, 38-42) zum Steuern der Drehung von Drehköpfen (A, B) für die Spurverfolgung der Videospur auf dem Videoband (T) derart, daß die Drehköpfe (A, B) so gedreht werden, daß sie eine vorbestimmte Phasendifferenz bezüglich des vorbestimmten Bezugssignals (Ref 2) aufweisen; und
eine Speichereinrichtung (17-21, 24-26, 37), in der in Einheiten von 2M Halbbildern eine ein Halbbild umfassende Komponente eines von den Drehköpfen (A, B) reproduzierten Videosignals (E 16) gespeichert wird, wobei das Videosignal ansprechend auf das vorbestimmte Bezugssignal (Ref 2) nach Maßgabe des in der Frequenz geteilten Bezugssignals (Ref 3) gespeichert wird.

2. Spezialwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung Mittel (20, 37) enthält zum Erzeugen eines Schreibsteuersignals (E 20 in Fig. 5E), damit das Speichern des Videosignals (E 16) begonnen wird, nachdem eine gegebene Anzahl (N-1) vorbestimmter Bezugssignale (Ref 2 in Fig. 5B) auf die Erzeugung des frequenzgeteilten Signals (Ref 2 in Fig. 5A) hin erzeugt wurde, wobei die gegebene Zahl (N-1) der Zahl M (= N) entspricht.

3. Spezialwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung außerdem eine Halbbild-Speichereinrichtung (19, 21) enthält, welche dem Videosignal (E 16) entsprechende digitale Bilddaten (E 18) nach Maßgabe eines Schreibadreßsignals speichert, welches ansprechend auf das vorbestimmte Bezugssignal (Ref 2) aktualisiert wird.

4. Spezialwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandlauf-Steuereinrichtung enthält:
eine Frequenzteilereinrichtung (33) für die 1/M-Teilung des vorbestimmten Bezugssignals (Ref 2), um ein frequenzgeteiltes Signal zu erhalten, und
eine Phasenschiebeeinrichtung (34) zum Verschieben einer Phase des frequenzgeteilten Signals um einen vorbestimmten Verschiebungsbetrag, um das frequenzgeteilte Bezugssignal (Ref 3) zu erzeugen, wobei der Verschiebungsbetrag derart gewählt wird, daß eine Amplitude des in der Speichereinrichtung gespeicherten Videosignals (E 16) im wesentlichen einen Maximalwert annimmt.

5. Spezialwiedergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Schreibsteuersignals enthält:
eine Einrichtung (37) zum Erzeugen eines Stell-Freigabesignals (E 37) für eine bestimmte Zeitspanne (T0 + α), nachdem die gegebene Anzahl (N-1) von vorbestimmten Bezugssignalen (Ref 2) erzeugt ist, und
eine Einrichtung (20), die ansprechend auf das vorbestimmte Bezugssignal (Ref 2) gesetzt und dann entsprechend auf das Verstreichen einer Halbbild-Zeitspanne des Videosignals (E 16) während der Erzeugung des Stell-Freigabesignals (E 37) zurückgesetzt wird, um das Schreibsteuersignal (E 20) auszugeben.

6. Spezialwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitspanne (T0 + α) zum Erzeugen des Stell-Freigabesignals (E 37) länger als eine Periode (T0) des vorbestimmten Bezugssignals (Ref 2) ist.

7. Spezialwiedergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkopf-Steuereinrichtung aufweist:
eine Einrichtung (39) zum Erzeugen eines phasenverschobenen Bezugssignals (E 39), das mit dem vorbestimmten Bezugssignal (Ref 2) synchronisiert ist und eine gegebene Phasendifferenz bezüglich des vorbestimmten Bezugssignals (Ref 2) aufweist, wobei die gegebene Phasendifferenz derart ausgewählt ist, daß die Erzeugung des vorbestimmten Bezugssignals (Ref 2) in einer Vertikalrücklauf-Zeitspanne des Videosignals (E 16) auftritt; und
eine Einrichtung (15, 40, 41) zum Vergleichen einer Phase eines Phasensignals (EPC), das eine Drehphase der Drehköpfe (A, B) darstellt, mit einer Phase des phasenverschobenen Bezugssignals (E 39), sowie zum Drehen der Drehköpfe (A, B) entsprechend einem Ergebnis (E 40) dieses Phasenvergleichs.