DE69221347T2

DE69221347T2 - Magnetische Aufzeichnungsträger zur magnetischen Aufzeichnung eines digitalen Videosignals

Info

Publication number: DE69221347T2
Application number: DE69221347T
Authority: DE
Inventors: Mayumi Abe; Yuichi Arisaka; Kazunobu Chiba; Kenichi Sato; Yukari Yamada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2012-03-14
Also published as: CA2063081A1; ATE156622T1; DE69221347D1; KR920018727A; EP0503672A2; EP0503672A3; JP3104364B2; EP0503672B1; CA2063081C; KR100292587B1; JPH0589408A; US5835673A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum magnetischen Aufzeichnen digitaler Videosignale mittels eines digitalen Video-Magnetbandrecorders VTR für das Aufzeichnen von digitalen Videosignalen auf einem Magnetband und insbesondere auf Verbesserungen in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, das beim Aufzeichnen komprimierter digitaler Videosignale ohne die Folge einer Wiedergabeverzerrung benutzt wird.
Digitale VTRs für Komponentensignale des D1-Formats und digitale VTRs für zusammengesetzte Signale des D2-Formats, die zur Benutzung durch Sendestationen vorgesehen sind, digitalisieren Farb-Videosignale zu digitalen Farb-Videosignalen und zeichnen die digitalen Farb-Videosignale auf einem Aufzeichnungsmedium, beispielweise einem Magnetband, auf.
Der digitale VTR für das D1-Format setzt Leuchtdichtesignale und erste und zweite Farbdifferenzsignale zur AD- Wandlung bei Abtastfrequenzen von 13,5 MHz bzw. 6,75 MHz um, verarbeitet die digitalen Signale zum Zwecke einer vorbestimmten Signalverarbeitung und zeichnet die verarbeiteten digitalen Signale auf einem Magnetband auf. Da das Verhältnis von Abtastfrequenzen zum Abtasten der Komponenten der Signale 4:2:2 beträgt, wird der digitale VTR für das D1-Format auch als digitaler VTR für das 4:2:2-System bezeichnet.
Der digitale VTR für das D2-Format tastet zusammengesetzte Farb-Videosignale bei einer Abtastfrequenz, die viermal so hoch wie die Frequenz eines Farb-Hilfsträgersignals ist, zur AD-Wandlung ab, verarbeitet die digitalen Signale zum Zwecke einer vorbestimmten Signalverarbeitung und zeichnet die verarbeiteten digitalen Signale auf einem Magnetband auf.
Da sowohl der digitale VTR für das D1-Format als auch der digitale VTR für das D2-Format zur Benutzung durch Sendestationen gedacht sind, wird bei der Konstruktion dieser digitalen VTRs der Bildqualität Priorität eingeräumt. Diese digitalen VTRs zeichnen digitale 8-Bit-Farb-Videosignale, welche durch die AD-Wandlung von Abtastproben gewonnen sind, im wesentlichen ohne Kompression auf.
Die Daten-Bitrate des digitalen VTR für das D1-Format wird anhand eines Beispiels beschrieben. Wenn ein Farb-Videosignal mit der vorstehend genannten Abtastfrequenz bei der AD-Wandlung in ein digitales 8-Bit-Signal abgetastet wird, beträgt die Daten-Bitrate ungefähr 216 Mbps (Megabits pro Sekunde). Wenn Daten während der Horizontal- und Vertikal- Austastintervalle ausgeschlossen werden, betragen die Anzahl wirksamer Bildelemente der Leuchtdichtesignale und die Anzahl von bildwirksamen Bildelementen der Farbdifferenzsignale in jedem Horizontal-Abtastintervall 720 bzw. 360. Dementsprechend ist die Videosignaldaten-Bitrate Dv
Dv = (720 + 360 + 360) x 8 x 250 x 60 = 172,8 Mbps
In dem PAL-System (625/50) beträgt die Anzahl wirksamer Abtastzeilen für jedes Halbbild 300, und die Anzahl von Halbbildern pro Sekunde beträgt 50. Daher ist die Daten-Bitrate des PAL-Systems gleich derjenigen des NTSC-Systems. Einschließlich redundanter Komponenten für die Fehlerkorrektur und das Formatieren beträgt die Videodaten-Bitrate insgesamt ungefähr 205.8 Mbps.
Da die Audiodaten-Bitrate Da ungefähr 12,8 Mbps beträgt und eine Zusatzdaten-Bitrate Do für Schneidlücken, Einleitabschnitte und Ausleitabschnitte ungefähr 6,6 Mbps beträgt, ist die gesamte Aufzeichnungsdaten-Bitrate Dt des NTSC Systems
Dt = Dv + Da + Do = 172,8 + 12,8 + 6,6 = 192,2 Mbps
Um Daten bei einer solchen Daten-Bitrate aufzuzeichnen, wendet der digitale VTR für das D1-Format ein Segmentsystem unter Benutzung von zehn Spuren je Halbbild für das NTSC- System und zwölf Spuren je Halbbild für das PAL-System an und benutzt entweder Magnetbänder von 19 mm Breite und 13 µm Dicke oder Magnetbänder von 19 mm Breite und 16 µm Dikke, die in einer Kassette der Größe "L", einer Kassette der Größe "M" oder einer Kassette der Größe "S" enthalten sind. Die Daten werden auf solchen Magnetbändern in einer Aufzeichnungsdichte der Größenordnung von 20,4 µm²/bit aufgezeichnet.
Unter diesen Bedingungen betragen die jeweiligen Wiedergabezeiten solcher Bandkassetten für den digitalen VTR für das D1-Format 13 Minuten für Kassetten der Größe "S", 42 Minuten für Kassetten der Größe "M", 94 Minuten für Kassetten der Größe "L", wenn the Dicke der Magnetbänder 13 µm beträgt, und 11 Minuten für Kassetten der Größe "S", 34 Minuten für Kassetten der Größe "M" und 76 Minuten für Kassetten der Größe "L", wenn die Dicke der Magnetbänder 16 µm beträgt.
Auf diese Weise ist der digitale VTR für das D1-Format in ausreichendem Maße tauglich für die Benutzung durch Sendestationen, die der Bildqualität Priorität einräumen. Indessen liegt die Wiedergabezeit des digitalen VTR für das D1- Format nur in der Größenordnung von höchstens eineinhalb Stunden, selbst wenn eine große Kassette benutzt wird, die ein Magnetband von 19 mm Breite enthält, und außerdem ist der digitale VTR für das D1-Format für den häuslichen Gebrauch ungeeignet.
Andererseits können Signale in einer Aufzeichnungsdichte von 1,25 µm²/bit aufgezeichnet werden, wenn Signale, welche eine kürzeste wellenlänge von 0,5 µm haben, in Spuren von 5 µm Breite aufgezeichnet werden, und falls die Signale ohne die Folge einer Wiedergabeverzerrung kompriniert werden können, ist ein Langzeit-Wiedergabebetrieb selbst dann möglich, wenn das Magnetband eine Breite von 8 mm oder weniger hat.
Indessen steigt die Bitfehlerrate beim Wiedergeben aufgezeichneter Signale in hohem Maße an, wenn die Signale in einer solch hohen Aufzeichnungsdichte von 1,25 µm²/bit auf einem Magnetband aufgezeichnet sind, das den selben Oberflächenaufbau und die selben magnetischen Charakteristika wie diejenigen von Magnetbändern für VTRs eines herkömmlichen Niedrigfrequenz-Wandlungssystems haben. Beispielsweise hat die Oberfläche eines ME-Bands zwei Arten von Rauhigkeitsspitzen unterschiedlicher Höhen, die durch einen Füllstoff, welcher dem Basisfilm zum Tragen einer magnetischen Schicht zugefügt ist, und ein organisches Material, beispielsweise eine Emulsion eines Polymers, oder ein anorganisches Material, beispielsweise SiO&sub2;, das eine untere Schicht über der Oberfläche des Basisfilms schafft, gebildet sind. Wenn die Differenz in der Höhe zwischen den großen Rauhigkeitsspitzen, die durch den Füllstoff, welche dem Basisfilm zugefügt ist, gebildet sind, und den kleinen Vorsprüngen, die durch die untere Schicht gebildet sind, übermäßig groß ist, werden Teile des Magnetkopfs, die einen niedrigen Abriebwiderstand haben, beispielsweise Teile, die aus Glas oder "Sendust" gebildet sind, durch das darüber gleitende Magnetband verschlissen, um einen Abstandsverlust zu verursachen, und folglich fällt der Pegel des Wiedergabe-Ausgangssignals in hohem Maße ab, was eine Erhöhung der Bitfehlerrate mit sich bringt.
Da die Farb-Charakteristik einem Lang-Wellenlängenbereich für für einen VTR des Niedrigfrequenz-Wandlungssystems wichtig ist, werden die remanente magnetische Flußdichte Br und das Energieprodukt Br δ Hc (G cm Oe), wobei δ die Dicke der magnetischen Schicht ist und Hc die Koerzitivkraft ist, in geeigneter Weise bestimmt. Andererseits ist die Farb- Charakteristik in einem Lang-Wellenlängenbereich für einen digitalen VTR zum Aufzeichnen digitaler Videosignale nicht sehr wichtig, und demzufolge wird bei der Ausführung eines Magnetbands der Farb-Charakteristik in einem Kurz-Wellenlängenbereich Priorität eingeräumt.
Bei einem digitalen VTR, der digitale Videosignale komprimiert und die komprimierten digitalen Videosignale ohne die Folge einer Wiedergabeverzerrung aufzeichnet, ist es wesentlich, daß in einen Kurz-Wellenlängenbereich das CN- Verhältnis hoch ist und die Bitfehlerrate niedrig ist. Wie zuvor erläutert, erfordert ein digitaler VTR zum Aufzeichnen digitaler Videosignale, insbesondere ein digitaler VTR, der digitale Videosignale komprimiert und die komprimierten digitalen Videosignale ohne die Folge einer Wiedergabeverzerrung aufzeichnet, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das besonders für einen derartigen digitalen Videosignal- Aufzeichnungsmodus ausgeführt ist.
In einem Artikel von Y. Hashimoto et al in IEEE Transactions on Broadcasting, Bd. BC-33, Nr. 4, Dezember 1987, sind technische Einzelheiten eines experimentellen HDTV- Digital-VTR mit einer Bitrate von 1,188 Gbps beschrieben. Diese Druckschrift enthält die Beschreibung eines Videosignal-Verarbeitungssystems und eines Aufzeichnungssystems.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehenden Probleme entstanden, und daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zum Speichern digitaler Videosignale zu schaffen, das in der Lage ist, die Bitfehlerrate vor der Fehlerkorrektur auf 1 x 10&sup4; oder weniger zu verringern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind durch die Merkmale der folgenden abhängigen Ansprüche angegeben.
Der Oberflächenaufbau eines Magnetbands zur Benutzung in einem digitalen VTR, der digitale Videosignale ohne die Folge einer Wiedergabeverzerrung komprimiert und aufzeichnet, muß von dem Oberflächenaufbau eines Magnetbands für den herkömmlichen VTR verschieden sein. Wenn die Oberfläche der magnetischen Schicht eines Magnetbands zur Benutzung in einem digitalen VTR eine mittlere Mittellinien-Höhe Ra von 30 Å oder darunter und eine mittlere Zehn-Punkte-Hohe Rz von 400 Å oder darunter hat, ist die Bitfehlerrate vor einer Korrektur so klein wie 1 x 10&supmin;&sup4; oder weniger, selbst wenn die Aufzeichnungsdichte auf einen Wert in der Größenordnung von 1 µm²/bit erhöht ist.
In ähnlicher Weise werden, wenn die Höhe hf von Rauhigkeitsspitzen, die auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums durch den Füllstoff gebildet sind, welcher dem nichtmagnetischen Substrat des magnetischen Aufzeichnungsmediums zugefügt ist, 400 Å oder darunter beträgt, und die Höhe hu von Rauhigkeitsspitzen auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums, die durch die untere Schicht, welche unterhalb der magnetischen Schicht liegt, gebildet sind, 200 A oder darunter beträgt, der örtliche Abrieb des Magnetkopfs und ein Abstandsverlust unterdrückt, es wird der Abfall des Pegeis eines Wiedergabe-Ausgangssignal auf ein kleines Ausmaß begrenzt, und es werden die elektromagnetischen Umwandlungs-Charakteristika verbessert.
Wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium mit einem magnetischen Metalldünnfilm versehen ist, der in großer Dicke bei einer festen Ablagerungsrate als die magnetische Schicht auf dem nichtmagnetischen Substrat gebildet ist, wächst das Rauschen infolge einer Erhöhung des Ausgangssignals und einer magnetischen Verschlechterung, welche einer Erhöhung der Dicke des magnetischen Metalldünnfilms zuzuschreiben ist, an. Die Bedingungen dafür, daß der digitale VTR in die Lage versetzt wird, elektromagnetische Umwandlungs-Charakteristika mit einem hohen CN-Verhältnis sicherzustellen, sind ausgedrückt als
Br δ Hc ≥ 75 G cm Oe S* ≥ 0,3
wobei Br die remanente magnetische Flußdichte des magnetischen Metalldünnfilms ist, δ die Dicke des magnetischen Metalldünnfilms ist, Hc die Koerzitivkraft des magnetischen Metalldünnfilms ist und S* die Koerzitivkraft-Rechteckigkeit des magnetischen Metalldünnfilms ist.
Die zuvor genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die im folgenden anhand der Figuren gegebenen Beschreibung klarer ersichtlich.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Aufzeichnungsschaltung der Signalverarbeitungseinheit eines digitalen VTR, welcher digitale Videosignale komprimiert und diese ohne die Folge einer Wiedergabeverzerrung aufzeichnet.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Wiedergabeschaltung der Signalverarbeitungseinheit.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung von Blöcken für eine Block-Codierung.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung als Hilfe zur Erklärung einer Unterabtastung und einer Unterzeile.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Block-Codierungsschaltung.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Kanal-Codierers.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Kanal-Decodierers.
Fig. 8 zeigt eine typische Darstellung als Hilfe zur Erklärung der Anordnung eines Magnetkopfs.
Fig. 9 zeigt eine typische Darstellung als Hilfe zur Erklärung des Azimuts eines Magnetkopfs.
Fig. 10 zeigt eine typische Darstellung als Hilfe zur Erklärung eines Aufzeichnungsmusters, das mittels eines Magnetkopfs aufgezeichnet wird, der einen Azimut hat.
Fig. 11A u. Fig. 11B zeigen eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Band-Kopf-Systems.
Fig. 12 zeigt eine typische Darstellung als Hilfe zur Erklärung der Schwingung eines Magnetbands infolge der Exzentrizität einer Drehtrommel.
Fig. 13 zeigt eine typische Darstellung einer Vakuum-Bedampfungsvorrichtung.
Fig. 14 zeigt ein Diagramm, das eine M-H-Schleife als Hilfe zur Erklärung der Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* darstellt.
Fig. 15 zeigt eine typische Darstellung einer weiteren Vakuum-Bedampfungsvorrichtung.
Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopfs.
Fig. 17 zeigt ein Diagramm, das die Abhängigkeit des CN- Verhältnisses von Rz, wenn λ = 0,5 µm ist, darstellt.
Fig. 18 zeigt ein Diagramm als Hilfe zur Erklärung des CN- Verhältnisses.
Ein magnetisches Digital-Videosignal-Aufzeichnungsverfahren zeichnet Signale der kürzesten Wellenlänge von 0,5 µm in Spuren von 5 µm Spurbreite in einer Aufzeichnungsdichte von 1,25 µm²/bit mittels eines digitalen VTR auf, der in der Lage ist, Aufzeichungsdaten ohne die Folge einer signifikanten Wiedergabeverzerrung zu komprimieren und in einem Langzeit-Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb zu arbeiten, selbst wenn das Magnetband ein schmales ist, das eine Breite von 8 mm oder darunter hat. Vor der Beschreibung des magnetischen Digital-Videosignal-Aufzeichnungsverfahrens wird der Aufbau des digitalen VTR beschrieben.

Aufbau des Digital-VTR Signalverarbeitungseinheit

Gemäß Fig. 1 werden digitale Leuchtdichtesignale Y und digitale Farbdifferenzsignale U u. V, die aus drei Farbsignalen R, G u. B ausgeblendet sind, welche beispielsweise mittels einer Farb-Videokamera erzeugt wurden, jeweils Eingangsanschlüssen 1Y, 1U u. 1V zugeführt. Die Taktraten der Signale Y, U u. V sind gleich den Frequenzen der ein vollständiges Signal ausmachenden Signale eines D1-Formats. Abtastfrequenzen sind 13,5 MHz und 6,75 MHz, und jede Abtastprobe wird durch acht Bits dargestellt. Daher beträgt die Bitrate von Daten der Signale, welche den Eingangsanschlüssen 1Y, 1U u. 1V zugeführt werden, ungefähr 216 Mbps. Die Bitrate von Daten der Signale wird zu ungefähr 167 Mbps durch Entfernen von Daten in Austastintervallen in diesen Signalen und Ausblenden nur der Daten in einem wirksamen Bereich mittels einer Effektivdaten-Ausblendschaltung 2 komprimiert.
Die Leuchtdichtesignale Y unter den Ausgangssignalen der Effektivdaten-Ausblendschaltung 2 werden einem Frequenzumsetzer 3 übergeben. Der Frequenzumsetzer 3 setzt die Abtastfrequenz von 13,5 MHz in eine Frequenz, die gleich 3/4 von 13,5 MHz ist, um. Der Frequenzumsetzer 3 benutzt beispielsweise ein Verdünnungsfilter, um eine Faltungsverzerrung zu verhindern. Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 3 wird einer Blockbildungsschaltung 5 übergeben. Die Blockbildungsschaltung 5 setzt die Folge von Leuchtdichtedaten in eine Folge von Blöcken um. Mit der Blockbildungsschaltung 5 ist eine Blockcodierschaltung 8 is verbunden.
Gemäß Fig. 3, welche die Struktur eines zu codierenden dreidimensionalen Blocks zeigt, werden eine Vielzahl von Blockeinheiten, wovon jede eine 4-Zeilen x 4-Bildelemente x 2-Halbbilder-Einheit ist, durch Unterteilen eines Bildschirminhalts, der sich beispielsweise über zwei Halbbilder erstreckt, gebildet. In Fig. 3 sind Zeilen von ungeradzahligen Halbbildern durch durchgende Linien dargestellt, und Zeilen von geradzahligen Halbbildern sind durch gestrichelte Linien dargestellt. Zwei Farbdifferenzsignale U u. V unter diesen Ausgangssignalen der Effektivdaten-Ausblend schaltung 2 werden einer Unterabtastungs/Unterzeilenschaltung 4 übergeben. Die Unterabtastungs/Unterzeilenschaltung 4 ändert die Abtastfrequenz von 6,75 MHz in eine Abtastfrequenz des 1/2-fachen Werts von 6,75 MHz Die zwei digitalen Farbdifferenzsignale werden für Zeilen ausgewählt, und es werden Daten eines Kanals erzeugt. Die Unterabtastungs/Unterzeilenschaltung 4 erzeugt digitale Signale in Zeilenfolge. Fig. 4 zeigt den Punktaufbau der Signale, die mittels der Unterabtastungs/Unterzeilenschaltung 4 verarbeitet werden, wobei leere Kreise Unterabtastungspunkte des ersten Farbdifferenzsignals U repräsentieren, leere Dreiecke Abtastpunkte des zweiten Farbdifferenzsignals V repräsentieren und Kreuze Punkte repräsentieren, welche durch die Unterabtastung entfernt sind.
Die Zeilenfolge-Ausgangssignale der Unterabtastungs/Unterzeilenschaltung 4 werden einer Blockbildungsschaltung 6 übergeben. Die Blockbildungsschaltung 6 setzt ähnlich wie die Blockbildungsschaltung 5 die Farbdifferenzdaten der Abtastfolge von Fernsehsignalen in Daten einer Blockfolge um. Die Blockbildungsschaltung 6 setzt die Farbdifferenzdaten in solche einer 4-Zeilen x 4-Punkte x 2-Halbbilder-Struktur um. Die Ausgangssignale der Blockbildungsschaltungen 5 u. 6 werden einer Synthetisierschaltung 7 übergeben.
Die Synthetisierschaltung 7 setzt die Leuchtdichtesignale der Blockfolge und Farbdifferenzsignale in Daten eines Kanals um und übergibt dieselben einer Block-Codierungsschaltung 8. Die Block-Codierungsschaltung 8 ist eine Codierungsschaltung, die für den Dynamikbereich jedes Blocks (in folgenden als "ADRC" bezeichnet) oder als eine Diskret-Cosinus-Transformationsschaltung (im folgenden als "DCT- Schaltung" bezeichnet) geeignet ist. Das Ausgangssignal der Block-Codierungsschaltung 8 wird einer Halbbildbildungsschaltung 9 übergeben. Die Halbbildblldungsschaltung 9 setzt die Eingangssignale in die Daten einer Halbbildstruktur um. In der Halbbildbildungsschaltung 9 wird der Takt des Bildelementsystems in denjenigen für das Aufzeichnungssystem geändert.
Das Ausgangssignal der Halbbildbildungsschaltung 9 wird einer Paritätserzeugungsschaltung 10 zum Erzeugen einer Parität für einen Fehlerkorrekturcode übergeben. Das Ausgangssignal der Paritätserzeugungsschaltung 10 wird einem Kanal- Codierer 11 zur Kanal-Codierung übergeben, um den unteren Bereich der Auf zeichnungsdaten zu verringern. Das Ausgangssignal des Kanal-Codierers 11 wird durch Aufzeichnungsverstärker 12A u. 12B und einen Drehtransformator (nicht gezeigt) einem Paar von Magnetköpfen 13A u. 13B zugeführt, um das Ausgangssignal des Kanal-Codierers 11 auf einem Magnetband aufzuzeichnen. Videosignale und Audiosignale werden komprimiert, getrennt codiert und dem Kanal-Codierer 11 übergeben.
Die vorstehend beschriebene Signalverarbeitungsprozedur blendet nur die Daten in der wirksamen Abtastperiode unter den Eingangsdaten der Bitrate 216 Mbps aus, um Aufzeichnungsdaten der Bitrate 31,56 Mbps zu erzeugen.
Gemäß Fig. 2, welche die Wiedergabeschaltung der Signalverarbeitungseinheit zeigt, werden wiedergegebene Daten, die mittels der Magnetköpfe 13A u. 13B ausgelesen sind, durch einen Drehtransformator und Wiedergabeverstärker 14A u. 14B zu einem Kanal-Decodierer 15 übertragen. Der Kanal-Decodierer decodiert die wiedergegeben Daten durch Kanal-Decodierung. Das Ausgangssignal des Kanal-Decodierers 15 wird einer TBC (Zeitbasiskorrektur-(Time Base Corrector-)Einrichtung 16 übergeben. Die TBC 16 entfernt Zeitbasisfehler aus den wiedergegeben Daten und übergibt die wiedergegebenen Daten einer Fehlerkorrektur-Einrichtung ECC 17 zur Fehlerkorrektur und Fehlermodifizierung unter Benutzung eines Fehlerkorrekturcode. Das Ausgangssignal der ECC 17 wird einer Halbbildzerlegungsschaltung 18 übergeben.
Die Halbbildzerlegungsschaltung 18 trennt die Komponenten der blockcodierten Daten und ändert den Takt des Aufzeichnungssystems in den Takt des Bildelementsystems. Die Daten, welche mittels der Halbbildzerlegungsschaltung zerlegt sind, werden einer Block-Decodierschaltung 19 übergeben. Die Block-Decodierschaltung 19 decodiert wiedergewonnene Daten, die den ursprünglichen Daten entsprechen, für jeden Block und übergibt die decodierten Daten einer Verteilerschaltung 20. Die Verteilerschaltung 20 zerlegt die decodierten Daten in Leuchtdichtesignale und Farbdifferenzsignale und übergibt die Leuchtdichtesignale und die Farbdifferenzsignale jeweils Blockzerlegungsschaltungen 21 u. 22. Die Blockzerlegungsschaltungen 21 u. 22 setzen die decodierten Daten einer Blockfolge in decodierte Daten einer Bildraster-Abtastfolge um. Die Funktion der Blockzerlegungsschaltungen 21 u. 22 ist umgekehrt wie diejenige der Blockbildungsschaltungen 5 u. 6 der Aufzeichnungsschaltung.
Ein decodiertes Leuchtdichtesignal, das mittels der Blockzerlegungsschaltung 21 erzeugt ist, wird einem Interpolationsfilter 23 übergeben. Das Interpolationsfilter 23 ändert die Abtastrate des Leuchtdichtesignals von 3 fs nach 4 fs (= 13.5 MHz) und führt einem Ausgangsanschluß 26Y ein digitales Leuchtdichtesignal Y zu.
Die Blockzerlegungsschaltung 22 übergibt die digitalen Farbdifferenzsignale einer Verteilerschaltung 24. Die Verteilerschaltung 24 sortiert die digitalen Zeilenfolge- Farbdifferenzsignale U u. V in digitale Farbdifferenzsignale U u. V und übergibt dieselben einer Interpolationsschaltung 25 zum Interpolieren. Die Interpolationsschaltung 25 interpoliert die Daten der ausgeblendeten Zeilen und Bildelemente unter Benutzung der wiedergewonnenen Bildelementdaten und übergibt Ausgangsanschlüssen 26U u. 26V digitale Farbdifferenzsignale U u. V einer Abtastrate von 2 fs.

Block-Codierchaltung

Die in Fig. 1 gezeigte Block-Codierschaltung 8 ist eine ADRC-Schaltung (adaptive Dynamikbereich-Codierschaltung), die das Maximum MAX und das Minimum MIN der Vielzahl von Bildelementdaten ermittelt, welche in jedem Block enthalten sind, den Dynamikbereich DR des Blocks bestimmt und eine Codierungsoperation entsprechend dem Dynamikbereich DR zur Requantisierung unter Benutzung einer Anzahl von Bits, die kleiner als die Anzahl von Bits der ursprünglichen Bildelementdaten ist, ausführt. Die Block-Codierungsschaltung 8 kann eine solche Schaltung sein, welche die Bildelementdaten jedes Blöcke durch DCT (diskrete Cosinus-Transformation) in Koeffizientendaten umsetzt, die Koeffizientendaten, welche durch DCT gewonnen sind, quantisiert und die quantisierten Daten einer Huffman-Lauflängencodierung zur Kompressionscodierung unterzieht.
Im folgenden wird eine ADRC-Schaltung, welche die Bildqualität selbst dann nicht verschlechtert, wenn Signale in einem Mehrfachschnitt-Modus aufgezeichnet werden, anhand von Fig. 5 beschrieben.
Gemäß Fig. 5 führt die Synthetisierschaltung 7 (Fig. 1) ein digitales Videosignal (oder digitales Farbdifferenzsignal), das durch acht Bits für jede Abtastprobe quantisiert ist, über einen Eingangsanschluß 27 einer Blockbildungsschaltung 28 zu. Die Blockbildungsschaltung 28 übergibt in Blöcken zusammengefaßte Daten einer Maximum/Minimum-Erfassungsschaltung 29 und einer Verzögerungsschaltung 30. Die Maximum/Minimum-Erfassungsschaltung 29 erfaßt das Maximum MAX und das Minimum MIN in jedem Block. Die Verzögerungsschaltung 30 verzögert Empfangs-Eingangsdaten um eine Zeit, die für das Erfassen des Maximums MAX und des Minimums MIN erforderlich ist. Die Verzögerungsschaltung 30 übergibt Bildelementdaten an Komparatoren 31 u. 32.
Das Maximum MAX und das Minimum MIN, welche mittels der Maximum/Minimum-Erfassungsschaltung 29 erfaßt sind, werden jeweils einem Subtrahierer 33 und einem Addierer 34 übergeben. Eine Bitverschiebeschaltung 35 führt dem Subtrahlerer 33 und dem Addierer 34 eine Quantisierungsschrittweite A von 1/16 DR für eine Nichtflankenanpassungs-Quantisierung einer festen 4-Bit-Länge zu. Die Bitverschiebeschaltung 35 verschiebt den Dynamikbereich DR um vier Bits zur Teilung auf 1/16. Der Subtrahierer 33 stellt einen Schwellwert (MAX-Δ) bereit, und der Addierer stellt einen Schwellwert (MIN+Δ) bereit. Die Schwellwerte, welche durch den Subtrahierer 33 und den Addierer 34 bereitgestellt sind, werden den Komparatoren 31 bzw. 32 übergeben. Die Quantisierungsschrittweite A kann durch einen festen Wert, der einem Rauschpegel entspricht, ersetzt werden.
Das Ausgangssignal des Komparator 31 wird einem UND-Glied 36 zugeführt, und das Ausgangssignal des Komparators 32 wird einen UND-Glied 37 zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 30 führt den UND-Gliedern 36 u. 37 die Eingangsdaten zu. Das Ausgangssignal des Komparator 31 liegt auf hohem Pegel H, wenn die Eingangsdaten größer als der Schwellwert sind. Demgemäß treten Bildelementdaten innerhalb eines Maximum-Pegelbereichs von MAX bis (MAX-Δ) unter den Eingangsdaten an dem Ausgangsanschluß des UND-Glieds 36 auf. Das Ausgangssignal des Komparators 32 liegt auf niedrigem Pegel L, wenn die Eingangsdaten kleiner als der Schwellwert sind. Demgemäß treten die Bildelementdaten in einem Mininum-Pegelbereich von MIN bis (MIN+Δ) unter den Eingangsdaten an dem Ausgangsanschluß des UND-Glieds 37 auf.
Das Ausgangssignal des UND-Glieds 36 wird einer Mittelungsschaltung 38 übergeben, und das Ausgangssignal des UND- Glieds 37 wird einer Mittelungsschaltung 39 übergeben. Die Mittelungsschaltungen 38 u. 39 berechnen die jeweiligen Mittelwerte der Blöcke. Den Mittelungsschaltungen 38 u. 39 wird über einen Anschluß 40 ein Blockbildungsperioden-Rücksetzsignal zugeführt. Die Mittelungsschaltung 38 erzeugt den Mittelwert MAX' der Bildelementdaten in dem Maximumpegelbereich von MAX bis (MAX-A). Die Mittelungsschaltung 39 erzeugt den Mittelwert MIN' der Bildelementdaten in dem Minimumpegelbereich von MIN bis (MIN+Δ). Ein Subtrahierer 41 subtrahiert den Mittelwert MIN' von dem Mittelwert MAX', um einen Dynamikbereich DR' bereitzustellen.
Ein Subtrahierer 42 subtrahiert den Mittelwert MIN' von den Eingangsdaten, die diesem durch die Verzögerungsschaltung 43 übergeben werden, um den Minimumwert aus den Eingangsdaten auszusondern, und erzeugt Daten PD1. Die Daten PD1 und der korrigierte Dynamikbereich DR' werden einer Quantisierungsschaltung 44 übergeben. Die Quantisierungsschaltung 44, welche in diesem Ausführungsbeispiel benutzt wird, ist eine Variabellängen-ADRC-Schaltung für eine Flankenanpassungs-Quantisierung, in welcher die Anzahl von Bits, die für die Quantisierung zugewiesen werden, 0 (Codesignal wird nicht übertragen), 1, 2, 3 oder 4 ist. Die Anzahl n von einem Block zuzuweisenden Bits wird für jeden Block durch eine Bitanzahl-Bestimmungsschaltung 45 bestimmt, und der Quantisierungsschaltung 44 wird die Anzahl n zugewiesener Bits übergeben.
Zum Zwecke einer leistungsfähigen Codierung weist die Variabellängen-ADRC-Schaltung kleinere Anzahlen von Bits Blökken kleinerer Dynamikbereiche DR' zu und weist größere Anzahlen von Bits Blöcken größerer Dynamikbereiche DR' zu. Es werden nur Daten eines Dynamikbereichs DR' und kein Codesignal zu Blöcken übertragen, die einen Dynamikbereich DR' haben, der die Bedingung DR' < T1 erfüllt, und ferner gilt: n = 1 für Blöcke eines Dynamikbereichs RD', der die Bedingung T1 ≤ DR' < T2 erfüllt, n = 2 für Blöcke eines Dynamikbereich DR's, der die Bedingung T2 ≤ DR' < T3 erfüllt, n = 3 für Blöcke eines Dynamikbereichs DR', der die Bedingung T3 ≤ DR' < T4 erfüllt, und n = 4 für Blöcke eines Dynamikbereichs DR', der die Bedingung DR' ≥ 2 T4 erfüllt, wobei T1 bis T4 Schwellwerte zum Bestimmen der Anzahl n von Blöcken zuzuweisenden Bits sind.
Die Variabellängen-ADRC-Schaltung ist in der Lage, die Menge von Daten, die zu erzeugen ist, durch Variieren der Schwellwerte T1 bis T4, nämlich durch Pufferung, zu steuern. Demgemäß kann die Variabellängen-ADRC-Schaltung auf eine Übertragungsschaltung, beispielsweise den VTR, der in diesem Ausführungsbeispiel benutzt wird, angewendet werden, in welcher die Menge von Daten für jedes Teilbild oder jedes Vollbild auf einen vorbestimmten Wert begrenzt sein muß. Eine Pufferungsschaltung 46 zum Bestimmen der Schwellwerte T1 bis T4 zum Begrenzen der Menge von Daten, die bis zu einem vorbestimmten Wert erzeugt werden, speichert eine Vielzahl von Schwellwert-Sätzen (T1, T2, T3, T4), beispielsweise 32 Sätze, welche durch parametrische Codes Pi (i = 0, 1, 2, ..., u. 31) ausgewiesen werden. Die Menge von Daten, welche zu erzeugen ist, nimmt monoton mit dem Ansteigen des Index "i" des parametrischen Code Pi ab. Die Bildqualität des wiedergewonnenen Bilds verschlechtert sich mit der Abnahme der Menge von Daten, die zu erzeugen ist.
Ein Komparator 47 empfängt die Schwellwerte T1 bis T4 von der Pufferungsschaltung 46 und empfängt durch eine Verzögerungsschaltung 48 den Dynamikbereich DR' von dem Subtrahierer 41. Die Verzögerungsschaltung 48 verzögert die Zuführung des Dynamikbereichs DR' zu dem Komparator 47 um eine Zeit, die für die Pufferungsschaltung 46 erforderlich ist, um einen Satz von Schwellwerten zu bestimmen. Der Komparator 47 vergleicht den Dynamikbereich DR' jedes Blocks mit den Schwellwerten. Das Ausgangssignal des Komparators 47 wird der Bitanzahl-Bestimmungsschaltung 45 übergeben, um die Anzahl n von Bits, die dem Block zuzuweisen sind, zu bestimmen. Die Quantisierungsschaltung 44 setzt die Daten PD1, welche ihr durch eine Verzögerungsschaltung 49 übergeben werden, in ein Codesignal DT durch Flankenanpassungs- Quantisierung unter Benutzung des Dynamikbereichs DR' und der Anzahl n der zugewiesenen Bits um. Die Quantisierungsschaltung 44 ist beispielsweise ein ROM.
Der modifizierte Dynamikbereich DR' und der Mittelwert MIN' werden jeweils durch die Verzögerungsschaltung 48 und eine Verzögerungsschaltung 50 bereitgestellt, der parametrische Code Pi, welcher einen Schwellwert-Satz anzeigt, wird durch die Pufferungsschaltung 46 bereitgestellt, und das Codesignal DT wird durch die Quantisierungsschaltung 44 bereitgestellt. Da Signale, die durch eine Nichtflankenanpassungs- Quantisierung quantisiert sind, durch eine Flankenanpassungs-Quantisierung auf der Grundlage der Dynamikbereichsdaten quantisiert werden, wird die Bildqualität des Bilds durch Kopieren oder Schneiden fast nicht verschlechtert.

Kanal-Codierer und Kanal-Decodierer

Im folgenden werden der Kanal-Codierer 11 und der Kanal-Decodierer 15, die in Fig. 1 u. Fig. 2 gezeigt sind, beschrieben.
Gemäß Fig. 6 ist der Kanal-Codierer 11 mit einer adaptiven Verwürfelungsschaltung 71 versehen, die eine Vielzahl von M-Systemen hat. Das Ausgangssignal der Paritätserzeugungsschaltung 10 wird der adaptiven Verwürfelungsschaltung 71 übergeben. Es wird ein M-System, das ein Ausgangssignal erzeugt, welches die kleinste Hochfrequenzkomponente und die kleinste Gleichstromkomponente unter den M-Systemen hat, ausgewählt. Ein Vorcodierer 72 eines sog. Partiell-Ansprech-Klasse-4-Erfassungssystems führt die Berechnung von 1/(1 - D2) (D ist eine Schaltung für eine Verzogerungseinheit) aus. Die Ausgangssignale des Vorcodierers 72 werden mittels der Aufzeichnungsverstärker 12A u. 13A verstärkt, und die verstärkten Signale werden mittels der Magnetköpfe 13A u. 13B aufgezeichnet. Beim Wiedergeben der Signale werden die wiedergegebenen Signale mittels der Wiedergabeverstärker 14A u. 14B verstärkt.
Gemäß Fig. 7 ist der Kanal-Decodierer 22 mit einer sog. Partiell-Ansprech-Klasse-4-Verarbeitungsschaltung 73 zum Verarbeiten der Ausgangssignale der Wiedergabeverstärker 14A u. 14B für die Berechnung von 1 + D, einer sog. Viterbi-Decodierschaltung 74, die unempfindlich gegen Rauschen die Ausgangssignale der Verarbeitungsschaltung 73 unter Benutzung der Korrelation und der Sicherheit der Daten decodiert, und einer Entwürfelungsschaltung 75 zum Entwürfeln der Daten, welche mittels der Aufzeichnungsschaltung verwürfelt wurden, um die ursprünglichen Daten wiederzugewinnen, versehen. Das Block-Decodieren mittels der Viterbi- Decodierschaltung 54 verbessert verglichen mit der Bit-Decodierung das CN-Verhältnis um 3 dB.

Elektromagnetische Wandlungssystem

Die Magnetköpfe 13A u. 13B sind einzeln auf einer Drehtrommel 76 in sich diametral gegenüberliegenden Positionen montiert, wie dies in Fig. 8A gezeigt ist, oder die Magnetköpfe 13A u. 13B sind in ein Magnetkopfeinheit kombiniert, und die Magnetkopfeinheit ist auf der Drehtrommel 76 montiert, wie dies in Fig. 8B gezeigt ist. Um die Drehtrommel 76 ist ein Magnetband (nicht gezeigt) mit einem Berührungswinkel von ungefähr 180º gewickelt. Wenn die Magnetköpfe 13A u. 13B wie in Fig. 8A gezeigt angeordnet sind, kommen die Magnetköpfe 13A u. 13B abwechselnd mit dem Magnetband in Berührung. Wenn die Magnetköpfe 13A u. 13B wie in Fig. 8B gezeigt angeordnet sind, überlaufen die Magnetköpfe 13A u. 13B das Magnetband gleichzeitig. Die jeweiligen Spalte der Magnetköpfe 13A u. 13B sind jeweils in entgegengesetzten Richtungen in bezug auf die Richtung der Aufzeichnungsspur geneigt. Beispielsweise betragen die jeweiligen Azimutwinkel der Magnetköpfe 13A u. 13B +20º und -20º, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, und folglich werden Aufzeichnungsmuster wie in Fig. 10 gezeigt auf dem Magnetband gebildet. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, werden jeweils durch die Magnetköpfe 13A u. 13B, die in ihrem Azinutwinkel voneinander verschieden sind, benachbarte Spuren TA u. TB auf dem Magnetband gebildet. Die Anordnung der Spuren TA u. TB, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, verringert das Übersprechen zwischen den benachbarten Spuren infolge des Azimutverlustes beim Wiedergeben aufgezeichneter Daten.
Fig. 11A u. Fig. 11B zeigen im einzelnen den Aufbau eines magnetischen Doppelazimut-Aufzeichnungs/Wiedergabekopfs, der durch Montieren der Magnetköpfe 13A u. 13B in Kombination in einer Magnetkopfeinheit auf einer sich drehenden oberen Trommel 76 aufgebaut ist. Die obere Trommel ist auf einer festen unteren Trommel 77 zur Drehung, beispielsweise bei 150 U/s (NTSC-System), gehalten. Daten, die ein Teilbild repräsentieren, sind in fünf Spuren eines Magnetbands 78 aufgezeichnet. Dieses Segmentsystem kürzt die Länge der Spuren und verringert Fehler, die einer mangelnden Güte der Spurlinearität zuzuschreiben sind. Beispielsweise beträgt der Berührungswinkel des Magnetbands 78 166º, und der Durchmesser der Trommeln 76 u. 77 beträgt 16,5 mm.
Der Doppelazimut-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf ist verglichen mit dem Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf, der mit einem Paar von Magnetköpfen versehen ist, die in sich diametral gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind, in der Lage, Fehler, die der minderwertigen Linearität von Spuren zuzuschreiben sind, zu verringern. Fehler, die der minderwertigen Linearität von Spuren zuzuschreiben sind, treten infolge der Schwingung des Magnetbands 78 auf, die durch die exzentrische Drehung der oberen Trommel 76 verursacht werden. Konkret ausgedrückt wird das Magnetband 78 abwärts gedrängt, wie dies in Fig. 12A gezeigt ist, oder dasselbe wird aufwärts gedrängt, wie dies in Fig. 12B gezeigt ist, um zu verursachen, daß das Magnetband 78 schwingt und dadurch die Linearität von Spuren verschlechtert wird. Der Doppelazimut-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf, welcher mit den Magnetköpfen 13A u. 13B zum gleichzeitigen Aufzeichnen versehen ist, ist verglichen mit dem Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf, der mit den Magnetköpfen 13A u. 13B in einer diametral entgegengesetzten Anordnung versehen ist, in der Lage, Fehler, die der minderwertigen Linearität von Spuren zuzuschreiben sind, zu verringern. Der kleine Abstand zwischen den Magnetköpfen 13A u. 13B ermöglicht ferner eine akkurate Justierung der Paaranordnung, was Fehler verringert, die der minderwertigen Linearität von Spuren zuzuschreiben sind.

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Der digitale VTR, welcher in dieser Weise aufgebaut ist, wird für die magnetische Aufzeichnung von Daten auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium benutzt, das eine magnetische Schicht hat, die aus einem magnetischen Metalldünnfilm gebildet ist. Der Oberflächenaufbau und die manetischen Charakteristika eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das in diesem Ausführungsbeispiel benutzt wird, werden unter dem Aspekt des Energieprodukts und des Rechteckigkeitsverhältnisses der Koerzitivkraft, welche sich auf das CN-Verhältnis und die Bitfehlerrate auswirkt, beschrieben.
Zunächst wird ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetbands, das eine magnetische Schicht hat, die aus einem magnetischen Metalldünnfilm gebildet ist, beschrieben.
Eine Hauptoberfläche eines Basisfilms von 10 µm Dicke, der aus Polyäthylenterephthalat (PET) gebildet ist, wurde mit einer Emulsion bedeckt, die Akrylesterlatex als eine wichtige Komponente enthält, um winzige Rauhigkeitsspitzen der Akrylesterlatexpartikel zu bilden. Der Basisfilm, welcher auf diese Weise mit Akrylesterlatex bedeckt wurd, hatte eine mittlere Mittellinienrauhigkeit Ra von 0,0015 µm, und die Dichte der winzigen Rauhigkeitsspitzen betrug üngefähr 5 Millionen Rauhigkeitsspitzen pro Quadratmillimeter.
Auf dem Basisfum wurde ein magnetischer Metalldünnfilm in einer Sauerstoffatmosphäre durch eine Schrägbedampfung mittels einer Vakuumbedampfungsvorrichtung, die in in Fig. 13 gezeigt ist, abgelagert.
Wie in Fig. 13 gezeigt, hat die Vakuumbedampfungsvorrichtung einen Kühlzylinder 87 und Vakuumkammern 81c u. 81d, die durch eine Unterteilungsplatte 82 voneinander getrennt sind. Die Vakuumkammern 81c u. 81d sind jeweils mit Evakuierungssystemen 83a u. 83b verbunden. In der Vakuumkammer 81c sind eine Zuführungsrolle 84 zum Zuführen des Basisfilms und eine Aufmahmerolle 85 zum Aufnehmen des Basisfilms angeordnet. Der Basisfilm wird mittels Führungsrollen 86a u. 86b so geführt, daß er sich längs des Umfangs des Kühlzylinders 87 fortbewegt. Gegenüber dem Kühlzylinder 87 ist eine Bedampfungsquelle 88 in der Vakuumkammer 81d angeordnet. Nahe dem Kühlzylinder 87 sind ein Siebblech 90 zum Bestimmen des Einfallswinkels des verdampften magnetischen Metalls auf der Oberfläche des Basisfilms und ein Sauerstoffzuführungsrohr 91 angeordnet. Die Bedampfungsquelle 88 kann irgendein geeignetes Material sein, beispielsweise ein elementares Metall, z. B. Fe, Co oder Ni, eine CoNi-Legierung oder ein Gemisch von Elementen, vorausgesetzt, daß das Material in der Lage ist, einen Dünnfilm zu bilden, der ein Energieprodukt und eine Koerzitivkraft-Rechteckigkeit hat, die für die vorliegende Erfindung erforderlich sind.
Die Bedampfungsquelle 88 wird durch Elektronenstrahlen 89, die durch eine Elektronenkanone 92 projiziert werden, erhitzt und verdampft, während sich der Basisfilm längs des Umfangs des Kühlzylinders 87 fortbewegt, um einen magnetischen Metalldünnfilm auf der Oberfläche des Basisfilms durch Verdampfung zu bilden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Bedampfungsquelle 88 Co oder eine CoNi-Legierung, werden die Vakuumkammern 81c u. 81d auf ein Vakuum von 1 x 10&supmin;&sup4; Torr evakuiert, wird Sauerstoffgas bei einer Rate 250 cm³/min zugeführt und das Siebblech 90 so justiert, daß das verdampfte Metall unter einem Einfallswinkel in dem Bereich von 45º bis 90º auf den Basisfilm fällt.
Es wurden Magnetbänder von 8 mm Breite, die in ihren Charakteristika, der Dicke δ, der Zusammensetzung und dem Aufbau (Einschicht-Aufbau und Zweischicht-Aufbau) der magnetischen Schicht voneinander verschieden waren, mittels der Vakuumbedampfungsvorrichtung hergestellt. Das Magnetband, welches eine magnetische Schicht eines Zweischicht- Aufbaus hat, wurde durch aufeinanderfolgendes Bilden eines ersten magnetischen Metalldünnfilms und eines zweiten magnetischen Metalldünnfilms durch den selben Prozeß zum Bilden eines magnetischen Metalldünnfilms hergestellt. Eine magnetische Schicht ein sog. Sequentiell-Zweischichtaufbaus wird gebildet, wenn der Basisfilm nach dem Bilden des ersten magnetischen Metalldünnfilms auf die Zuführungsrolle 84 zurückgewickelt und und nochmals zugeführt wird, um den zweiten magnetischen Metalldünnfilm zu bilden, oder es wird eine magnetische Schicht eines sog. Invers-Zweischichtaufbaus gebildet, wenn der Basisfilm, der auf der Aufnahmerolle 85 augenommen ist, zugeführt wird, um den zweiten magnetischen Metalldünnfilm zu bilden.
Es wurden die magnetischen Charakteristika, welche die remanente magnetische Flußdichte Br, die Koerzitivkraft Hc, das Energieprodukt Br δ Hc und die Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* des Magnetbands enthalten, gemessen, und es wurden das CN-Verhältnis und die Bitfehlerrate durch Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten mittels des digitalen VTR gemessen. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* ist der Gradient einer Tangente an einer in Fig. 14 gezeigten M-H-Kurve in einem Punkt M (Hc) = 0. Die Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* kann leicht unter Benutzung eines Ausdrucks
dM/dH = Mr/Hc(1 - S*) ... (1)
bestimmt werden.
Die Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* ist einer der Parameter einer Schaltfeldverteilung und ist ein Parameter für eine geeignete Darstellung der magnetischen Orientierung und der Umkehr der Magnetisierung.
Beim Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten mittels des digitalen VTR muß das CN-Verhältnis 50 dB oder darüber betragen, um die Verschlechterung der Bildqualität auf ein zulässiges Niveau zu begrenzen, und die Fehlerrate vor der Korrektur muß 1 x 10&supmin;&sup4; oder darunter betragen, um eine effektive Korrektur unter Benutzung eines Fehlerkorrekturcode einer Redundanz in der Größenordnung von 20% zu ermöglichen. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, sind das Energieprodukt Br δ Hc und die Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* von einem solchen Standpunkt betrachtet wichtige Faktoren, und solche Faktoren müssen die Erfordernisse der vorliegenden Erfindung erfüllen.

Oberflächeneigenschaften

Wie zuvor ausgeführt, wurde die untere Schicht, welche winzige Rauhigkeitsspitzen von Partikeln aus Akrylesterlatex hat, auf dem PET-Basisfilm von 10 µm Dicke durch Anwenden der Emulsion, welche Akrylesterlatex als eine wichtige Komponente enthält, auf den Basisfiln und Trocknen des Akrylesterlatexfilms vor dem Bilden des magnetischen Metalldünnfilms durch Ablagern eines ferromagnetischen Metalls mittels Vakuumbedampfung gebildet, um die Oberflächeneigenschaften des magnetischen Metalldünnfilms einzustellen, und es wurde dem Basisfilm ein Füllstoff, beispielsweise SiO&sub2;, TiO&sub2; oder Al&sub2;O&sub3;, zugefügt, um relativ große Rauhigkeitsspitzen in der Oberfläche des Basisfilms zu bilden. Es wurden Magnetbänder, die in der Oberflächenrauhigkeit und der Höhe der Rauhigkeitsspitzen voneinander verschieden sind, unter Verwendung von Akrylesterlatex- Emulsionen, die in der Patikelgröße der Akrylesterlatex, welche in der Emulsion enthalten ist, und dem Inhalt der Akrylesterlatex voneinander verschieden sind, und unter Verwendung von Basisfilmen, die in dem Inhalt und der Partikelgröße des Füllstoffs voneinander verschieden sind, hergestellt.
Es wurden magnetische Schichten, die in den magnetischen Charakteristika, welche das Energieprodukt enthalten, voneinander verschieden sind, durch Ablagern des ferromagnetischen Metalls in verschiedenen Vakuumbedampfungsprozessen gebildet.

Erster Vakuumbedampfungsprozeß

Es wurde eine Zweikammer-Vakuumbedampfungsvorrichtung, wie sie in Fig. 15 gezeigt ist, benutzt, und es wurde eine magnetische Schicht eines Zweischichtaufbaus durch aufeinanderfolgendes Bilden zweier Schichten aus Co-reichen magnetischen Metalldünnfilmen durch Schrägbedampfung gebildet.
Wie in Fig. 15 gezeigt hat die Zweikammer-Vakuumbedampfungsvorrichtung zwei Vakuumkammern 81a u. 81b, die durch eine Unterteilungsplatte 82 voneinander getrennt sind. Die Vakuumkammer 81b ist durch ein Ventil 83 mit einem Evakuierungssystem verbunden. In der Vakuumkammer 81a ist eine Bandzuführungsrolle 84 zum Zuführen eines Basisfilms angeordnet, in der Vakuumkammer 81b ist eine Bandaufnahmerolle 85 zum Aufnehmen des Basisfilns angeordnet&sub1; und an der Grenze zwischen den Vakuumkammern 81a u. 81 ist eine Führungsrolle 86 angeordnet. Die Vakuuinkammern 81a u. 81b sind mit Kühlzylindern 87a u. 87b, Co-Bedampfungsquellen 88a u. 88b, Elektronenstrahl-Projektionseinrichtungen (nicht ge zeigt), Siebplatten 90a u. 90b zum Bestimmen der Einfallswinkel des verdampften Metalls auf dem Basisfilm und Sauerstoffgas-Versorgungsrohren 91a bzw. 91b versehen.
Der von der Bandzuführungsrolle 84 abgewickelte Basisfilm bewegt sich über den Kühlzylinder 87a, die Führungsrolle 86 und den Kühlzylinder 87b in dieser Reihenfolge und wird auf der Bandaufnahmerolle 85 aufgenommen. Auf dem Basisfilm wird eine magnetische Schicht, die aus zwei Co-Filmen besteht, durch Schrägbedampfung unter Vorhandensein von Sauerstoff gebildet, während sich der Basisfilm längs der Umfänge der Kühlzylinder 87a u. 87b bewegt.
Während der Vakuumbedampfung wurden die Vakuumkammern 87a u. 87b bei einem Vakuum von 1 x 10&supmin;&sup4; Torr gehalten, und den Vakuumkammern 87a u. 87b wurde Sauerstoffgas bei einer Strömungsrate von 250 cm³/min zugeführt. Der Einfallswinkel des verdampften Metalls auf dem Basisfilm lag in dem Bereich von 450 bis 900. Nach dem Bilden der magnetischen Schicht, die aus den zwei Co-Filmen besteht, wurde die rückseitige Oberfläche des Basisfilms mit einem hinteren Überzug aus einem Gemisch von Kohlenstoff und einem Epoxidbinder beschichtet, und die Oberfläche der magnetischen Schicht wurde mit einem schmierenden oberen Überzug aus Perfluorpolyäther beschichtet. Dann wurde der Basisfilm, welcher auf diese Weise mit der magnetischen Schicht, dem hinteren Überzug und dem oberen Überzug beschichtet wurde, in 8 mm breite Probe-Magnetbänder zerschnitten.

Zweiter Vakuumbedampfungsprozeß

Es wurde die selbe Vakuumbedampfungsvorrichtung, welche in Fig. 15 gezeigt ist, benutzt, und es wurde eine magnetische Schicht, die aus zwei CoNi-Legierungsschichten besteht, auf dem gleichen Basisfilm mittels Schrägbedampfung unter den gleichen Prozeßbedingungen wie denjenigen für den ersten Vakuumbedampfungsprozeß mit der Ausnahme, daß die Sauerstoffgas-Zuführungsrate 230 cm³/min betrug, gebildet. Dann wurde der Basisfilm in 8 mm breite Probe-Magnetbänder zerschnitten.

Dritter Vakuumbedampfungsprozeß

Es wurde die Vakuumbedampfungsvorrichtung, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist, benutzt, und es wurden Magnetbänder, die eine magnetische Schicht haben, welche aus einer einzigen Co-Schicht gebildet ist, hergestellt. Während der Vakuumbedampfung wurden die Vakuumkammern 87c u. 87d bei einem Vakuum von 1 x 10&supmin;&sup4; Torr gehalten, und es wurde Sauerstoffgas bei einer Zuführungsrate von 250 cm³/min in die Vakuumkammern 87c u. 87d eingeleitet. Der Einfallswinkel des verdampften Metalls auf dem Basisfilm lag in den Bereich von 45º bis 90º. Der Basisfilm wurde in 8 mm breite Probe-Magnetbänder zerschnitten.

Vierter Vakuumbedampfungsprozeß

Es wurde die in Fig. 13 gezeigte Vakuumbedampfungsvorrichtung benutzt, und es wurde eine magnetische Schicht aus einer Co-Ni-Legierungsschicht auf dem Basisfilm mittels Schrägbedampfung unter den gleichen Prozeßbedingungen wie denjenigen für den dritten Vakuumbedampfungsprozeß mit der Ausnahme, daß die Sauerstoffzuführungsrate 220 cm³/min betrug, gebildet. Dann wurde der Basisfilm in 8 mm breite Probe-Magnetbänder zerschnitten.
In dieser Weise wurden die Sauerstoffzuführungsrate und die Dicke der magnetischen Schichten geändert, um die Magnetbänder herzustellen, welche in den magnetischen Charakteristika (Energieprodukt) und den Oberflächenrauhigkeiten Ra und Rz voneinander verschieden sind.
Auf den Probe-Magnetbändern wurden digitale Videosignale aufgezeichnet, und es wurden der Pegelabfall (LD) des wiedergegebenen Ausgangssignals und die Bitfehlerrate nach dem Pegelabfall gemessen. Die Oberflächenrauhigkeit der Probe-Magnetbänder wurde unter den folgenden, in JIS B0601 spezifizierten Bedingungen gemessen.
Meßinstrument: TALYSTFP (Rank Taylor Hobson LTD.
Nadelgröße: 0,2 µm x 0,2 µm (quadratische Nadel)
Nadeldruck: 2 mg
Hochpaßfilter 0,33 Hz
Es wurde der Pegelabfall LD des digitalen Leuchtdichtesignals Y, welches an dem Ausgangsanschluß 26Y (Fig. 2) auftritt, gemessen. Der Pegel eines Aufzeichnungssignals, welcher dem Pegel eines Wiedergabesignals entspricht, wurde für ungefähr eine Minute mittels eines Schreibstift-Aufzeichnungsgeräts aufgezeichnet, als sich das Probe-Magnetband in einem Anfangszustand befand. Es wurde ein digitales Videosignal für zwei Stunden aufgezeichnet, und das digitale Videosignal wurde für zwei Stunden wiedergegeben, um den Pegel des Aufzeichnungssignals, welcher dem Pegel des Wiedergabesignals entspricht, zu messen, nachdem das Probe- Magnetband für vier Stunden betrieben worden war. Der Pegelabfall LD ist die Differenz im Pegel des Aufzeichnungssignals, der dem Pegel des wiedergegebenen Signals entspricht, zwischen dem Anfangszustand des Probe-Magnetbands und einen Zustand desselben, nachdem dasselbe für vier Stunden betrieben worden war. Die Spurbreite betrug 5 µm, und die Aufzeichnungs-Wellenlänge betrug 0,5 µm.
Zum Messen des Pegelabfalis LD und der Bitfehlerrate wurde ein Magnetkopf, der in Fig. 16 gezeigt ist, benutzt. Dieser Magnetkopf hat einen Magnetkopfspalt 104 zwischen weichmagnetischen Fe-Ga-Si-Ru-Schichten 102 u. 103, die durch Sputtern auf Einkristall-Mn-Zn-Ferritkernen 101A u. 101B gebildet sind. Zwischenräume auf sich gegenüberliegenden Seiten des Magnetkopfspalts 104 in bezug auf die Richtung der Breite von Spuren sind mit Glas 105 u. 106 aufgefüllt, um die Spurbreite zu bestimmen. In einem der magnetischen Kerne ist ein Spulenloch 107 gebildet, und in dem Spulenloch 107 ist eine Aufzeichnungsspule (nicht gezeigt) vorgesehen. Die wirksame Spaltlänge des Magnetkopfs beträgt 0,20 µm. Da der Magnetkopf in der Umgebung des Magnetkopf spalts 104 mit den weichmagnetischen Fe-Ga-Si-Ru-Schichten 102 u. 103 versehen ist, die ein magnetische Sättigungsflußdichte Bs von 14,5 kG haben, ist der Magnetkopf in der Lage, Signale auf einem Magnetband, das eine relativ hohe Koerzitivkraft hat, ohne Erreichen der magnetischen Sättigung aufzuzeichnen.
In Tabelle 2 sind gemessen Werte der mittleren Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit Ra, der mittleren Zehn-Punkt-Oberflächenrauhigkeit Rz, des Energieprodukts, des Pegelabfalls LD und der Bitfehlerrate nach dem Pegelabfall der Probe- Magnetbänder gezeigt. Die magnetischen Charakteristika, die Zusammensetzung und die Dicke der magnetischen Schichten der Probe-Magnetbänder sind in Tabelle 3 gezeigt.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, sind die Pegelabfälle LD der Probe-Magnetbänder Nr. 11 bis 17, welche die Bedingungen
Ra ≤ 30 Å, Rz ≤ 400 Å und Energieprodukt ≤ 75 G cm Oe
erfüllen, relativ klein, und die Bitfehlerraten nach dem Pegelabfall der selben Probe-Magnetbänder liegen in der Größenordnung von 10&supmin;&sup4;. Die Bitfehlerraten nach dem Pegelabfall der Probe-Magnetbänder Nr. 19 u. 20, welche relativ große Werte für Ra u. Rz haben, liegen in der Größenordnung von 10&supmin;&sup4;. Die Bitfehlerrate des Probe-Magnetbands Nr. 18, das Werte für Ra, Rz und das Energieprodukt, welche die Bedingungen erfüllen, die für die vorliegende Erfindung erforderlich sind, und eine Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S*, die geringfügig kleiner als 0,3 ist, hat, ist relativ groß. Die Bitfehlerrate des Probe Magnetbands Nr. 21, das einen Wert für Rz, der 400 Å übersteigt, ein relativ kleines Energieprodukt und eine Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S*, die kleiner als 0,3 ist, hat, weist einen sehr großen Wert in der Größenordnung von 10&supmin;³ auf.
Obgleich erwartet wird, daß die Bitfehlerrate durch Verringern der Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit Ra verringert werden kann, ist es schwierig, die Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit Ra auf einen Wert unterhalb ungefähr 8 Å zu verringern und die Zehn-Punkt-Oberflächenrauhigkeit Rz auf einen Wert unterhalb ungefähr 50 Å zu verringern.
Fig. 17 zeigt die Abhängigkeit des CN-Verhältnisses (Träger-zu-Rauschen-Verhältnis) für eine Aufzeichnungs-Wellenlänge λ = 0,5 µm von Rz. Das CN-Verhältnis ist die Differenz zwischen dem Ausgangssignalpegel und dem Rauschpegel bei der Aufzeichnungswellenlänge λ = 0,5 µm (Fig. 18). Die relative Laufgeschwindigkeit Vr, d. i. die Laufgeschwindigkeit des Magnetbands relativ zu dem Magnetkopf, beträgt 3,8 m/s. Das CN-Verhältnis wurde mittels des Spektralanalyse-Geräts von Hewlet Packard Co. gemessen. Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß das CN- Verhältnis mit dem Anstieg von Rz abfällt, wobei das CN-Verhältnis nicht kleiner als 4 dB ist, wenn Rz ≤ 400 Å ist.
Es wurde die Abhängigkeit des Werts von LD des wiedergegebenen Ausgangssignals und der Bitfehlerrate nach dem Pegelabfall von der Höhe der Rauhigkeitsspitzen, welche durch selektive Bestimmung der Partikelgröße des Füllstoffs, der dem Basisfilm zugefügt, und des Materials der unteren Schicht festgelegt ist, geprüft. Obgleich die Höhe der Rauhigkeitsspitzen durch das TALYSTEP-Gerät gemessen werden kann, wurde ein Abtasttunnelmikroskop (Nanoscope II, Digital Instrument Co.) zur Messung der Höhe der Rauhigkeitsspitzen benutzt, um die Höhe bei einer höheren Auflösung zu messen. Die Höhe der Rauhigkeitsspitzen wurde an 400 Abtastprobepunkten (ein Abtastzyklus) in einer Vielzahl von quadratischen Flächen von 10 µm x 10 µm gemessen. Die Höhen der Rauhigkeitsspitzen sind durch den Mittelwert der Höhen dargestellt, die an zehn Abtastprobepunkten gemessen wurden. Zur Messung der Höhe der Rauhigkeitsspitzen kann anstelle des Abtasttunnelmikroskops ein sog. AFM (Interatomic Force Microscope) benutzt werden.
Die gemessenen Daten der Höhen hf u. hu der Rauhigkeitsspitzen auf den Probe-Magnetbändern, der Dichte der Rauhigkeitsspitzen, der Differenz zwischen den Höhen hf u. hu, der mittleren Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit Ra, des Energieprodukts, des Pegelabfalls LD und der Bitfehlerrate nach dem Pegelabfall sind in Tabelle 4 gezeigt. Die magnetischen Charakteristika der Probe-Magnetbänder und die Zusammensetzung und die Dicke der magnetischen Schichten der Probe-Magnetbänder sind in Tabelle 5 gezeigt.
Wie aus Tabelle 4 ersichtlich, haben die Probe-Magnetbänder Nr. 22 bis 29, welche die folgenden Bedingungen hf ≤ 400 und hu ≤ 200 Å erfüllen, kleine LDs und sehr kleine Bitfehlerraten nach dem Pegelabfall. Die größte Bitfehlerrate nach dem Pegelabfall unter diesen Probe-Magnetbändern Nr. 22 bis 29 ist so klein wie 7 x 10&supmin;&sup4;. Die Probe-Magnetbänder Nr. 22 bis 29 erfüllen außerdem die folgenden Bedingungen hf - hu ≤ 300 Å, Ra ≤ 30 Å und Energieprodukt ≥ 75 G cm Oe.
Die Probe-Magnetbänder Nr. 34 bis 37, welche nicht beide oder eine der Bedingungen hf ≤ 400 Å und hu ≤ 200 Å erfüllen, haben relativ große LDs und Bitfehlerraten nach dem Pegelabfall in der Größenordnung von 10&supmin;³, was relativ groß ist. Die Probe-Magnetbänder Nr. 36 u. 37, welche Energieprodukte, die niedriger als 75 G cm Oe sind, und insbesondere eine Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S*, die niedriger als 0,3 ist, haben, weisen sehr große Bitfehlerraten nach dem Pegelabfall auf.
Beiläufig bemerkt soll eine Standbildwiedergabedauer eines Magnetbands praktisch nicht weniger als 30 Minuten sein. Entsprechend den Ergebnissen der Experimente, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, muß die Dichte der Vorsprünge, welche auf der Oberfläche der magnetischen Schicht durch die untere Schicht gebildet sind und eine Höhe hu von 200 Å oder darunter haben, 2 Millionen Vorsprünge pro Quadratmillimeter betragen, um ein Magnetband bereitzustellen, das eine Standbildwiedergabedauer von 30 Minuten oder länger hat. Die Standbildwiedergabedauer eines Magnetbands steigt mit dem Anstieg der Dichte der Vorsprünge an, bis die Dichte der Vorsprünge 24 Millionen Vorsprünge pro Quadratmillimeter erreicht, und dann fällt die Standbildwiedergabedauer ab und die Bitfehlerrate steigt an, wenn die Dichte der Vorsprünge über 24 Millionen Vorsprünge pro Quädratmillimeter hinaus ansteigt. Dementsprechend stellen 24 Millionen Vorsprünge pro Quadratmillimeter die obere Grenze der Dichte der Vorsprünge dar. Vom Standpunkt der Standbildwiedergabedauer betrachtet muß die Dichte der Vorsprünge, welche in der Oberfläche der magnetischen Schicht durch die untere Schicht gebildet sind und eine Höhe hu haben, die nicht größer als 200 Å ist, in dem Bereich von 2 Millionen bis 24 Million Vorsprünge pro Quadratmillimeter liegen. Obgleich diese Tendenz nicht durch die Anderung der Höhe hu bewirkt wird, ändert sich der zulässige Dichtebereich geringfügig. Beispielsweise steigt die obere Grenze des zulässigen Dichtebereichs mit dem Abfall der Höhe hu der Vorsprünge an.
Vorzugsweise beträgt die Dichte der Vorsprünge, die durch den Füllstoff gebildet sind, 5 x 10&supmin;&sup4; Vorsprünge pro Quadratmillimeter oder weniger. Eine übermäßig große Dichte der Vorsprünge, die durch den Füllstoff gebildet sind, verursacht einen großen Pegelabfall und erhöht die Bitfehler rate. Obgleich keine besonderen Einschränkungen bezüglich der unteren Grenzen der Höhe hf der Rauhigkeitsspitzen, die durch den Füllstoff gebildet sind, und der Höhe hu der Rauhigkeitsspitzen, die durch die untere Schicht gebildet sind, ist es im Hinblick auf einen glatten Lauf des Magnetbands vorzuziehen, daß die unteren Grenzen bei 40 Å oder darüber liegen.
Obgleich das Probe-Magnetband Nr. 31 die folgenden Bedingungen hf ≤ 400 Å und hu ≤ 200 Å erfüllt, liegt die Stand bildwiedergabedauer dieses Magnetbands in der Größenordnung von nur 15 Minuten, weil die Dichte der Rauhigkeitsspitzen, welche durch die untere Schicht gebildet sind, 1 Million Rauhigkeitsspitzen pro Quadratmillimeter beträgt. Andererseits ist die Bitfehlerrate dieses Probe-Magnetbands, obwohl das Probe-Magnetband Nr. 32 eine ausreichend lange Standbildwiedergabedauer von 150 Minuten hat, weil die Dichte der Rauhigkeitsspitzen so groß wie 25 Millionen Rauhigkeitsspitzen pro Quadratmillimeter ist, so groß wie 8,9 x 10&supmin;³. Obgleich das Probe-Magnetband Nr. 30 bezüglich des Pegelabfalls LD und der Bitfehlerrate zufriedenstellend ist, ist die Standbildwiedergabedauer nicht lang genug.
Obgleich das Probe-Magnetband Nr. 33 die folgenden Bedingungen hf ≤ 400 Å und hu ≤ 200 Å erfüllt, ist die Bitfehlerrate so groß wie 8,5 x 10&supmin;³, weil die Dichte des Füllstoffs, der dem Basisfilm zugefügt ist, so groß wie 60 000 Teile pro Quadratmillimeter ist, was prinzipiell an dessen großen Pegelabfall LD schuld ist.
Die Standbildwiedergabedauer eines Magnetbands, das nicht in den Probe-Magnetbändern enthalten ist und die Bedingung hf - hu ≤ 300 Å nicht erfüllt und beispielsweise die Werte hf = 350 Å und hu = 0 (keine untere Schicht) hat, betrug ungefähr 10 Minuten, und die Bitfehlerrate dieses Magnetbands lag bei 2,5 x 10&supmin;&sup5;. Dieses Magnetband hat eine Dichte der Rauhigkeitsspitzen, die durch den dem Basisfum zugefügten Füllstoff gebildet sind, von 30 000 Rauhigkeitsspitzen pro Quadratmillimeter, eine mittlere Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit Ra von 12 Å und ein Energieprodukt von 140 G cm Oe.
Die jeweiligen Bitfehlerraten des Probe-Magnetbands Nr. 36, das Rauhigkeitsspitzen einer großen Höhe und ein kleines Energieprodukt hat, und des Probe-Magnetbands Nr. 37, das ein kleines Energieprodukt und eine kleine Koerzitivkraft Rechteckigkeit hat, waren sehr groß.
Die Benutzung eines derartigen ME-Bands (metallbedampften Bands) zum Aufzeichnen von Signalen der kürzesten Wellenlänge von 0,5 µm in Spuren von 5 µm Spurbreite ermöglicht ein hochdichtes Aufzeichnen in einer Aufzeichnungsdichte von 1,25 µm²/Bit oder darunter. Indessen verringert eine Verringerung der Wellenlänge von Aufzeichnungssignalen und eine Verringerung der Spurbreite im allgemeinen das CN-Verhältnis des wiedergegebenen Ausgangssignals. Beispielsweise betrug, wenn Signale aufgezeichnet wurden und die aufgezeichneten Signale mittels eines digitalen VTR, der eine Spurschrittweite von 15 µm und die kürzeste Wellenlänge von 0,5 µm durch Drehen der Drehtrommel von 40 mm Durchmesser des digitalen VTR bei einer Drehzahl von 80 U/min hat, wiedergegeben wurden, das CN-Verhältnis zum Aufzeichnen einer Wellenlänge von 1 µm 51 dB, und die Bitfehlerrate lag bei 4 x 10&supmin;&sup5;. Wenn die Spurbreite 5 µm ist, beträgt das CN-Verhältnis nur 44 dB, und demzufolge ist die Bildqualität verschlechtert. Demgemäß benutzt die vorliegende Erfindung das vorstehend beschriebene Magnetband, um die CN-Verhältnis- Verringerung von 7 dB zu kompensieren.
Wie allgemein bekannt, verursacht ein Ansteigen des Abstandsverlustes während des Wiedergabebetriebs, daß der Signalausgabepegel abfällt, und der Abstandsverlust hängt von der Flachheit des Magnetbands ab. Die Flachheit eines beschichteten Magnetbands ist abhängig von dem Zustand des Materials, das den Basisfilm bedeckt, und die Flachheit eines ME-Bands ist abhängig von der Flachheit des Basisfilms. Die vorstehend beschriebenen Experimente konnten beweisen, daß die Verringerung der Oberflächenrauhigkeit des Basisfilms zu dem geringstmöglichen Ausmaß das CN-Verhältnis um 1 dB erhöht und die Benutzung des Magnetbands, welches die Erfordernisse der vorliegenden Erfindung in dem digitalen VTR erfüllt, der einen Spurteilungsschritt von 15 µm und die kürzeste Wellenlänge von 0,5 um hat, das CN- Verhältnis um 3 dB verbessert. Demgemäß verbessert die Benutzung des Magnetbands, welches die Erfordernisse der vorliegenden Erfindung erfüllt, das CN-Verhältnis um 4 dB.
Da das magnetische Aufzeichnungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Viterbi-Decodierschaltung zur Kanal-Decodierung benutzt, wurde das CN-Verhältnis um 3 dB beim Decodieren jedes Bits mittels des vorstehend beschriebenen digitalen VTR verbessert.
Demzufolge kann die Verringerung von 7 dB in dem CN-Verhältnis kompensiert werden, und die Bitfehlerrate beim Aufzeichnen von Signalen in einer Aufzeichnungsdichte von 1,25 µm²/bit ist im wesentlichen gleich derjenigen beim Aufzeichnen von Signalen mittels des vorstehend beschriebenen digitalen VTR.
Die Bitfehlerrate vor der Korrektur muß 10&supmin;&sup4; oder darunter betragen, um die Bitfehlerrate auf einen Wert zu begrenzen, der unter Benutzung eines Fehlerkorrekturcode einer Redundanz in der Größenordnung von 20% korrigiert werden kann.
Wie aus der vorstehend gegebenen Beschreibung ersichtlich, ist das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage, selbst dann, wenn Aufzeichnungssignale in einer hohen Aufzeichnungsdichte von 1 µm/bit aufgezeichnet werden, das CN-Verhältnis zu erhöhen und die Bitfehlerrate zu verringern. Außerdem kann, da der Magnetkopf nicht örtlich verschlissen wird und keinerlei Zwischenraum zwischen dem magnetischen Aufzeichnungsmedium und dem Magnetkopf gebildet wird, eine Pegelabsenkung des Pegels von Ausgangssignalen, welche durch Wiedergabe von Signale gewonnen werden, die auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, unterdrückt werden, und es können die elektromagnetischen Umwandlungs-Charakteristika verbessert werden.
Obwohl die Erfindung in ihrer bevorzugten Form mit einem gewissen Grad ins einzelne gehend beschrieben worden ist, ist offensichtlich, daß zahlreiche Ånderungen und Variationen möglich sind. TABELLE 1 TABELLE 2 TABELLE 3 TABELLE 4 TABELLE 5

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungs-Medium (78) zum Speichern digitaler Videosignale, welches Medium (78) durch eine nichtmagnetische Basis gebildet ist, die auf sich eine magnetische Schicht aus zumindest einem dünnen magnetischen Film hat, wobei

der magnetische Film ein Energieprodukt von zumindest 75 G cm Oe und eine Koerzitivkraft-Rechteckigkeit S* von zumindest 0,3 hat,

welches magnetische Aufzeichnungsmedium (78) dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberflächenrauhigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums (78) höchstens 0,003 µm in der mittleren Mittellinien-Höhe Ra und höchstens 0,04 µm in einer mittleren Zehn-Punkte- Höhe Rz ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium (78) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhe hf von Rauhigkeitsspitzen, die auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums (78) durch dem nichtmagnetischen Substrat zugefügte Füllstoffe gebildet sind, höchstens 0,04 µm ist und daß eine Höhe hu von Rauhigkeitsspitzen, die auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums (78) durch eine zwischenliegende Schicht gebildet sind, höchstens 0,02 µm ist.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium (78) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz (hf - hu) zwischen der Höhe hf der Rauhigkeitsspitzen, welche auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums (78) durch dem nichtmagnetischen Substrat zugefügte Füllstoffe gebildet sind, und der Höhe hu der Rauhigkeitsspitzen, welche auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmedium (78) durch die zwischenliegende Schicht gebildet sind, höchstens 0,03 µm ist.