KR900007023B1 - 브이.티.알 시스템의 테이프 포맽 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

브이.티.알 시스템의 테이프 포맷
제 1 (a)(b)도는 종래의 1/2인치의 테이프 포맷과 주파수 분포도.
제 2 (a)(b)도는종래의 8mm 테이프 포맷과 주파수 분포도.
제 3 (a)(b)도는 본 발명에 의한 4mm 테이프 포맷과 주파수 분포도.
제 4 (a)(b)(c)도는 비디오 헤드의 구조와 테이프 접촉면의 평면도와 헤드드럼에서 테이프가 드럼에 밀착된 상태도 및 비디오 헤드의 비디오신호 스켄닝에 있어서의 트랙포맷 구성도.
제 5 (a)(b)도는 테이프의 기록을 읽기위한 드럼과 오디오 헤드의 상태도.
제 6 도는 4mm 비디오 테이프의 비디오 전폭에 비디오신호가 실린 상태도.
제 7 도는 본 발명에 따른 기록시 시스템 블럭도.
제 8 도는 제 7 도의 각부 동작 파형도.
제 9 도는 본 발명에 마른 재생시 시스템 블럭도.
제 10 도는 제 9 도의 각부 동작 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
27 : 서보회로부 28 : 채널 선택부
30 : 오디오 입력부 31 : 제 2 자동이득 제어회로
32 : 녹음중폭회로 33 : 변조부
34 : 발진기 A3 : 테이프 전폭
B3 : 테이프전폭 W3 : 비디오폭
C3 : 제 1 가이드영역 D3 : 옵션트랙영역
F3 : 제 2 가이드영역 H3a-H3b : 제1,2, 오버랩영역
본 발명은 영상녹화재생기(Video Tape Recorder : VTR)에 사용되는 영상녹화 테이프의 포맷에 관한 것으로, 특히 4mm에 소정의 주파수 대역을 가지는 영상신호와 톄이프 음성신호 및 제어신호를 최대의 효율을 가지고 기록할 수 있도록한 4mm 비디오 테이프 포맷에 관한 것이다.
최근 영상녹화재생기는 소형화를 위해 개발되고 있는데, 비디오 테이프를 폭이좁은 비디오 테이프를 사용하여 영상녹화재생기의 크기를 축소하는 방법이 강구되어 8mm 테이프를 사용한 영상녹화재생기가 개발되어 왔다. 그러나 상기 8mm 테이프를 사용하는 영상녹화재생기 역시 아직 포터블(Poltable)용으로서는 너무 크고, 사용자 기호에 충족을 주지는 못했다.
따라서 이보다 더 작은 테이프를 사용하여 포터블도 용이하고, 다기능을 가진 시스템을 개발하고자 하는것이 과제로 남아있다.
한편, 스켄방식을 보면, 헤드드럼(Head Drum)에 l80°간격으로 2개의 비디오헤드를 구비하고 있고, 테이프 주행방향에 대해서 경사지도록 비디오신호의 1피일드(Field)분을 1줄의 비디오 트랙 피치(VideoTrack Pitch)에 기록하는 헬리컬 스켄방식으로서 사용하고, 기록방식은 기록헤드 및 재생헤드 갑(Head Gap)이 소정각도만큼 기울여 기록재생하는 방식인 애지머스(Azimuth) 방식을 이용한 12.65mm 비디오 테이프를 사용하는 종래 영상녹화재생기의 테이프 포맷은 제1도(a)에 도시한 바와같이 테이프의 폭(Al)12.65mm의 최상단으로부터 1mm의 간격에 오디오신호를 실을 수 있도록한 오디오 트랙폭(C1)을 두고, 오디오 트랙폭(C1)의 하단에는 오디오와 비디오 비디오신호를 정확히 구분하기 위한 오디오-비디오 가이드폭(Audio to Video Guide Width)(Fl)를 0.15mm로 설정하였으며, 오디오-비디오 가이드폭(Fl)의 하단에는 0.265mm의 간격을 갖는 상측오버랩(Over Lap)(Hla)을 두었으며, 테이프의 최하측단으로부터 0.75mm의 폭으로 테이프의 주행을 제어하는 콘트롤신호를 기록하기 위한 콘트롤 트랙폭(Control Track Width)(Dl)을 두고, 상기 콘트롤트랙폭(Dl)의 상측단에는 콘트롤 신호와 비디오신호를 구분하기 위한 영역인 콘트롤 비디오 가이드폭(Control to Video Guide Width)(Gl)을 0.15mm로 하였으며, 상기 콘트롤 비디오 가이드폭(Gl)의 상단에는 하측오버랩(Hlb)을 포함한 영역을 비디오전폭(Bl) 10.60mm으로 하여충분한 주파수 대역의 비디오신호가 최대로 실릴수 있도록 테이프의 포맷을 구성하였다.
그리고 제 1 도의 (b)는 VHS형 1/2인치(lnch)의 VTR에서의 주파수 분포도의 도면으로서, 상기 제 1 도 (a)의 테이프의 비디오 전폭(Bl)에 실려진 주파수 대역성분을 나타낸 것으로, 대략 최대주파수 영역올 7MHz로 가정하여 볼때의 칼라성분(COL)은 제 1도 (b)에 도시한 바와같이 629KHz로 되고, 휘도(Y) 신호를 FM 변조한 신호의 캐리어 주파수는 3.4MHz-4.4MHz이므로 주파수편이(DEV)는 1MHz로 사용하여 왔었다.
상기와 같이 구성된 포맷과 주파수 분포도에서 상술한 바와같이 12.65mm의 VHS 테이프 포맷은 음성신호와 영상신호와, 테이프 주행을 제어하기 위한 콘트롤 신호를 실는데는 문제가 없었으나, 테이프의 폭(Al)이 12.65mm로 매우 넓기 때문에 드립(Drum)의 직경이 62mm로 대형화되어 왔다. 따라서 시스템을 동작시키기 위한 메카니즘(Mechaznism) 또한 대형화를 초래하였다. 그리고 테이프의 주행속도를 제어하기위한 콘트롤 신호의 기록을 위한 트랙이 별도로 구분되어 있기 때문에 이를 읽어대는 콘트롤헤드(ControlHead)가 별도로 설치되어야 하는 문제가 있었다.
따라서 상기 제1도(a)와 같이 구성된 테이프의 포맷을 사용하는 시스템은 대형화를 초래하는 문제점으로 연해 유저(USER)가 휴대하기에는 거의 불가능하였다.
상기와 같은 문게점을 해소키 위하여 8mm의 테이프를 사용하여 시스템을 소형으로 하기 위한 8mm의 테이프의 포맷은 제 2 도(a)에 도시된 바와같이 8mm 테이프의 폭(A2)의 최상단에 제 l 옵션트랙(OptionTrack)(C2)을 두고 있고, 상기 제 1 옵션트랙(C2)의 하단에는 제 1 옵션트랙(C2)에 실려진 신호와 비디오신호를 구분하기 위한 제 1가이드폭(Guide Width)(F2)을 설정하고 있고, 제 1 가이드폭(F2)의 하단에는 제 1오버랩(H2a)을 설정하였으며, 테이프폭(A2)의 최하단에는 제 2 옵션트랙(Option Track) (D2)을 설정하고, 제 2 옵션트랙(D2)의 상부에는 제 2 옵션트랙(D2)에 실려진 신호와 비디오신호를 구분하기 위한 제 2 가이드폭(G2)을 두었으며, 제 2 가이드폭(G2)의 상부에는 제 2 오버랩(H2b)을 실정하고 있으며, 제1,2, 오버랩(H2a)(H2b)을 포함한 제1,2가이드폭(F2)(G2)사이를 비디오 전폭(B2)으로 하여 비디오신호와, FM오디오신호와 테이프의 주행을 제어하기 위한 콘트롤(ATF)신호를 함께 실을 수 있도록 하였다.
제 2 도 (b)는 제2(a)와 같은 테이프 포맷을 가지는 8mm형의 VTR에 있어서의 구파수 분포도의 도면으로서, 상기 제2도(a)의 비디오 전폭(B2)에 실린 주파수의 대역성분을 나타낸 것인데, 최대주파수 영역을 7MHZ로 놀 때 그 주행을 제어하기 위한 제어신호인 ATF(Autonntic Track Finding)의 파이롯트(Pilot) 신호를 저역에 f1=l02.5KHZ, f2=118.9KHZ, f3=165.2KHZ, f4=148.6KHZ로 갖도록 하고, 칼라성분(c)은743KHZ이고, 오디오성분(A)은1.5MHZ이며, 휘도(Y) 신호를 FM변조한 캐리어주파수는 4.2MHZ-5.4MHZ하였으므로 주파수편이(DEV)는 1.2MHZ로 사용되어 왔다.
상기와 같이 구성된 8mm의 테이프의 포맷과 주파수 분포도에서 상술한 바와같이 실려진 영상신호와 음성신호 및 콘트롤 신호를 읽어내기 위한 드럼경이 40mm로 축소되었지만, 테이프의 크기가 아직 소형에 이르지 않았기 때문에 시스템을 동작시키기 위한 메카니즘은 대형에서 벗어날 수 없었다.
따라서 상기 제 2 도와 같이 구성된 8mm의 테이프의 포맷을 사용하는 시스템은 제 1도의 12.65mm 테이프의 포맷을 사용하는 시스템보다는 소형화로는 되어 있었지만 아직도 유저(User)가 간편하게 휴대하기에는 불편하였으며, 그 기능에 있어서도 단순기능 밖에 없었다.
따라서 본 발명의 목적은 4mm테이프에 비디오신호와 음성신호 및 테이프 주행을 제어하는 콘트롤 신호를 싣는 것과 동시에 비디오신호의 신호대 잡음비를 최대로 높게하여 화질의 선명도를 최대로 높일수 있도록 비디오영역을 최대로 설정한 4mm테이프의 포맷을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 테이프 주행을 제어하기 위한 ATF신호와 휘도신호(Luminance Signal) 및 칼라(Color)신호를 비디오 영역에 싣고 동시에 오디오신호를 옵션트랙에 싣는 테이프의 포맷을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 영상.음성 및 ATF 신호를 기록.재생함에 있어서, 기준이 되는 주파수의 분포도를 작성하여 각 세트간 호환성 및 규격을 통일 시킬 수 있는 방식을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 헬러컬 스켄방식과 에지머스 기록방식을 이용한 4mm 비디오 테이프의 포맷에 있어서, 상기 비디오 테이프폭의 최상단에는 드럼회전에 의한 비디오헤드의 돌출에 의해서 화면의 흔들림, 음성의 떨림, 헤드의 마모등을 방지하기 위해 최소한의 테이프가 업퍼드럼에 닿을 수 있는 범위내에서 설정된 제1가이드영역과, 테이프폭 하단에는 드럼 리드라인의 최소의 갭과 로우드럼과 업퍼드럼의 최소한의 갭과 주행중 테이프의 떨림에 의한 화면의 흔들림을 최대간 방지할 수 있음과 동시에 오디오신호를 실을 수 있도록 하고, 오디오 영역의 신호와 비디오영역의 신호를 구분하기 위해 최소한의 테이프 폭으로된 제 2 가이드영역 밋 옵션트랙영역을 설정하고, 상기 제 1 가이드영역의 하단과 제 2 가이드영역의 상단에는 드럼의 비디오채널 1,2의 비디오헤드가 오버랩하여 신호가 기록될 수 있도록 최소의 제1,2오버랩영역을 각각 설정하고, 상기 제1,2오버랩영역 사이에 비디오신호와 테이프 주행속도를 제어하는 ATF신호와 휘도신호와 칼라신호를 최대의 주파수 대역에 기록될 수 있도록 설정한 비디오폭으로 구성함을 특징으로한다.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 3 도(a)는 본 발명의 4mm 비디오 테이프 포맷의 구성도로서, A3는 4mm 디지탈 오디오 테이프(Digital Audio Tape)의 전폭으로 그의 길이는 3.81mm이며, B3는 비디오 전폭으로서 비디오 헤드신호가 오버랩하여 기록할 수 있는 최대의 길이인 2.9mm이고, C3는 제 1 가이드폭으로서 헬리컬 스켄방식으로된 드럼 2개의 비디오 헤드가 회전시에도 최소한으로 상기 드럼의 업퍼드럼에 닿을 수 있도록한 테이프의 폭으로서 0.3mm로 하고, D3는 테이프가 주행하는 동안에 떨림에 의한 화면의 떨림과 오디오의 떨림을 방지할수 있음과 동시에 오디오신호를 실을 수 있는 최소한의 폭으로 설정된 옵션트랙으로서 폭의 길이는 0.5mm이고, F3는 드럼 리드라인의 최소한의 갭과 로우드럼과 업퍼드럼의 최소한의 갭과 기구상의 조립공차로 인한 오디오신호와 비디오신호를 확실히 선별하기 위한 제 2 가이드(Video to Option Guide `Vidth)로 폭의길이는 0.1mm이다. 그리고 H3a와 H3b는 제1,2오버랩(Overlap)으로서 드럼의 비디오채널 1CH, 2CH의 비디오 헤드가 오버랩되어 기록되도록 하여 비디오신호의 제 1 필드(Field)와 제 2 필드의 이음부분에 있어 신호가 걸여될 우려가 없도록한 폭으로서 폭의 길이는 각각 0.095mm로 한 테이프 포맷으로 구성된다.
제 3 도(b)는 본 발명에 따른 4mm형의 VTR의 사용 주파수 분포도의 도면으로서, 제 3 도(a)의 오디오테이프의 비디오 전폭(B3)에 실려진 주파수의 대역성분을 나타낸 것인데, 제어신호인 ATF 파이롯트(f1-f4)가 f1=102.5KHZ, f2=1l8.9KHZ, f3=165.2KHZ, f4=148.6KHZ 대역에 실리고, 칼라주파수 성분(c)은 (47+1/4)×fH(수행동기주파수)인 743KHZ가 되며, 휘도(Y) 신호를 FM변조한 캐리어 주파수는 3.2KHZ-4.2MHZ가 되므로 주파수편이(DEV)는 1MHZ가 된다.
그리고 ATF신호 대 칼라신호(c)비는 -10+1dB로 차이를 두고서 ATF를 안정화시키며, 휘도(Y)의 FM주파수는 8mm VTR보다 다운(Down)시켰다.
그 이유는 고역이 저역보다 노이즈(Noise)가 많기 때문에 아나로그 신호대 노이즈비(A/N)로부터 아나로그신호 비를 크게 하기 위함이다.
한편 제 4(A)(B)(c)도는 비디오헤드의 구조도와 드럼으로부터 소정의 차로 돌출된 비디오헤드가 스켄닝할 때 테이프가 드럼상에 밀착된 상태도와, 드럼의 회전에 의하여 비디오헤드가 비디오폭에 기록된 비디오신호를 스켄닝하는 상태도이다.
제5(A)(B)도는 비디오 테이프에 기록된 신호를 읽어내기 위한 드럼과 오디오헤드의 상태도와, 업퍼드럼과 로우드럼의 외관 구조도이다.
또 한편 제 6 도는 4mm 비디오 테이프의 비디오폭에 비디오신호가 실린 상태도이다.
상술한 도면과 구성에 의거하여 발명의 4mm 비디오 테이프의 포맷을 상세히 설명한다.
우선 4mm 비디오 테이프의 포맷을 설계하기 전에 드럼경과 비디오헤드의 설계가 필요로 하는데, 시스템을 소형화하기 의해서는 드럼경을 30mm로 하고, 드럼에 테이프의 감김각도를 180°로 하며, 테이프의 입출구에는 약간의 여유분을 두고 업퍼드럼과 로우드럼 사이의 갭(Gap)을 0.1mm, 리드라인 끝부분의 가공한도를 0.2mm, 드럼면으로부터의 헤드 돌출량을 0.024mm, 비디오헤드의 폭을 5mm, 헤드의 두께를 0.16mm로 할때 설계한 4mm 테이프의 포맷을 설명한다.
먼저 상기와 같이 설계된 30mm 직경의 드럼과, 상기와 같은 설정된 비디오헤드를 토대로하여 4mm 비디오테이프의 포맷을 산출함에 있어 비디오신호를 최대로 살리기 위한 비디오폭을 W3라하면, 비디오폭'W3)는 하기의 식과 같다.
Figure kpo00002
상기 (1)식으로부터 비디오 트랙앵글(Angle)이 Sinθ가 됨을 알 수 있다.
Figure kpo00003
이 되고, W3는 비디오폭이다.
상기 (1)(2)식에 의거하여 4mm 테이프에 영상신호를 실어주기 위한 비디오폭을 최대로 하기 위해 비디오 트랙앵글θ를 3°20'으로 설정하면, 상기 의거하여 비디오폭 W3=2.71mm로 되며 식(2)예 의거 비디오 트랙앵글을 만족한다.
한편, 상기 (1)(2)식에 의거 설정된 비디오폭(W3)에 실려진 비디오신호를 읽어내기 위하여 드럼의 회전에 의해 제 1 채널, 제 2 채널의 비디오헤드가 회전하는데, 연속적으로 읽어내기 위해 헬리컬 스켄닝을 할때 비디오 헤드의 돌출에 의한 화면의 흔들림, 음성의 떨림, 헤드의 마모등을 방지하기 의한 최소한의 테이프가 업퍼드럼에 닿을 수 있는 영역이 필요하게 된다.
즉, 제4(A)도에 나타낸 바와같이 헤드폭이 5mm, 헤드의 두께 0.16mm, 헤드갭(HG)이 0.024mm로 구성된 비디오헤드(HD)가 제4(B)도에 도시된 바와같이 업퍼드럼(UPDR)와 로우드럼(LWDR)과의 사이에 취부되어 헬리컬 스켄닝할 때 4mm 비디오 테이프의 상부(l00)가 업퍼드럼(UPDR)에 닿지 않으면 전술한 바와같이 비디오 테이프에 실린 신호의 흔들림등의 현상이 일어난다.
따라서 상기와 같은 현상을 제거하고, 비디오의 영역을 최대로 하기 위해서 드럼이 회전시에 최소한의 테이프가 업퍼드럼(UPDR)에 닿을 수 있는 가이드영역이 필요해지고 이 가이드영역을 제 1 가이드영역(C3)이라 하며, 비디오헤드(HD)가 비디오신호를 스켄닝할때의 상태도를 살펴보면 제4(c)도와 같다.
상기 제4(c)도에서 나타낸 바와같이 1채널의 비디오헤드(HD)가 제 1 필드(Fidld)(lFL)의 최종수평신호(H)를 오버랩하여 스켄닝할때의 비디오헤드의 폭과 헤드두께에 의해 업퍼드럼으로부터 떨어지는 제 1가이드영역(C3)의 설정영역을 x라 하면, 하기와 같이 쓸수 있다.
Figure kpo00004
이때 헤드폭과 헤드두께는 전술한 바와같이 각각 5mm와 0.16mm이며,θ는 비디오 트랙앵글로써 3°20'이다.
따라서 x=0.1533mm이 되며, 제 1 가이드영역(C3)중에서 업퍼드럼(UPDR)에 닿을 수 있는 영역을 y라하면 다음식과 같이 된다.
Figure kpo00005
θ'는 비디오헤드의 돌출에 의해 테이프면이 드럼에 닿았을 때의 드럼과 테이프의 각도로서 15°정도이고, 헤드의 돌출량은 드럼설계상에서 상술한 바와같이 0.024mm이다.
따라서 제 1가이드영역(C3)의 y는 0.0927mm가 되므로서 제 1 가이드영역(C3)(x+y)의 폭은 약 0.3mm정도가 된다.
한편, 4mm 테이프 최하단에 설정된 옵션트랙(D)은 주행중 테이프의 떨림을 방지하는 동시에 오디오신호를 실을 수 있드록한 테이프의 폭으로서 테이프가 떨리지 않고, 일정하게 주행하기 위해서는 테이프는 제5(B)도의 드럼 리드라인(400)을 따라 주행하여야 한다.
따라서 가공상의 리드라인(400)의 최소한의 갭(500)(리드라인의 것부분의 최소한의 갭)과, 업퍼드럼(UPDR)과 로우드럼(LWDR)의 최소한의 갭(600)을 설정하여 옵션트랙(D3)을 설정한다.
이때 가공상에 있어서 리드라인(400)의 첫부분의 가능한 갭(500)을 0.2mm, 업퍼드럼(UPDR)과 로우드럼(LWDR)의 최소한의 갭(600)을 0.21mm로 하여 옵션트랙(D3)을 상기 갭(600)과 갭(500)의 최소한의 가공갭의 수치를 합한 0.41mm로 설정하여 오디오신호를 실리게 하였다.
또한, 제 3 도의 제 2 가이드영역(F3)는 제5(A)도와 같이 테이프의 주행중 옵션트랙(D3)에 실린 오디오신호와 비디오전폭(B3)에 실린 각각의 신호를 완전히 분리하기 위한 영역으로서 시스템의 본체에 드럼(Drum)을 조립하기 위한 공차로 0.05mm, 오디오헤드(AH)를 조립하기 위한 공차를 0.05mm로 하여 설정한 영역이다.
따라서, 제 2 가이드영역(F3)과 옵션트랙(D3)은 테이프의 폭하단에 설정되어 드럼 리드라연(400)의 최소한의 갭(500)의 로우드럼(LWDR)과 업퍼드럼(UPDR)의 최소한의 갭(600)과 오디오신호와 비디오신호를 차단하기 위한 최소한의 공차를 합한 폭으로서 주행 테이프의 떨림에 의한 화면의 떨림을 최대한으로 방지할 수 있는 동시에 오디오신호를 실을 수 있는 영역임을 알 수 있다.
또 한편 제 6 도는 4mm 테이프중의 제 1 가이드영역(C3)과 제 2 가이드영역(F3)과 옵션트랙(D3)을 제외한 비디오전폭(B3)으로서 2개의 회전헤드에 의해서 테이프상에 교대로 기록시 오버랩되어 기록될 수 있도록 전술한 식(l)(2)에 의해 설정된 비디오폭(W3)에 제1,2,오버랩(H3a)(H3b)을 합한 테이프의 폭으로서 2.9mm이다.
상기와 같이 구성된 비디오전폭(B3)에는 비디오 헤드돌출에 의한 비디오 트랙피치(VTP)의 폭은 전술한 드럼의 설계에 의해서 약 0.024mm의 폭으로 설정되며, 제1,2피일드(lFL)(2FL)의 각각의 길이를 FL이라하면, 하기와 같다.
Figure kpo00006
이때 제1,2,피일드(lFL,2FL)중의 각 수평동기구간 1H의 길이(HL)는 식(5)에 의하여 하기와 같이 쓸수있다.
Figure kpo00007
상기 식(6)에 의한 제1,2피일드(lFL,2FL)의 길이 FL와 피일드 주파수(fv)로서 테이프 주행의 상대속도를 구하면 그 상대속도 Vh는 하기와 같이된다.
Figure kpo00008
상기 (7)를 전술한 드럼의 설계치를 이용하여 상대속도(Vh)를 다르게 구하면 하기와 같이 쓸수 있다.
Figure kpo00009
(π=3.1415, D=드럼직경 30mm, fv=피일드주파수 59.94HZ, Vt=테이프의 주행속도(매우 느림으로 거의 무시)
또한 전술한 헤드(HD)의 설계에 의한 헤드갭(HG)은 0.024mm이므로써 비디오신호의 파장 λ는 헤드갭(HG)에 2배에 대응함으로서 하기와 같이 쓸수 있다.
λ=HG×2=0.4μm(0.04mm)
이때 제 6 도의 비디오전폭(B3)에 실을 수 있는 최대주파수
Figure kpo00010
이므로 상기 식(7) 또는 (8)과 (9)에 의거 비디오전폭(B3)에 실을 수 있는 비디오의 최대주파수 범위는 7MHZ가 됨을 알 수 있다.
따라서 제 6 도의 비디오전폭(B3)에 실리는 비디오의 최대주파수는 7MHZM, 비디오 트랙앵글이 3°20'의 각으로서 1피일드(lFL)의 길이는 48.547mm, 1H의 길이는 0.79mm, 비디오 트랙피치(VTP)는 0.024mm로서 비디오신호를 최대의 효율로서 기록.재생할 수 있다.
제 7 도는 본 발명에 따른 4mm 테이프 포맷에 영상신호를 녹화시키는 녹화(Record)시의 블럭도로 제어 신호인 ATF신호를 발생하는ATF신호발생부(10)와, 영상신호 입력부인 비디오입력부(15)와, 입력레벨이 변동해도 언제나 정해진 일정한 출력레벨을 유지하는 제 1 자동이득 제어회로(AGC)(16)와, 입력신호를 1H지연시켜 원래의 입력신호와의 가감(+,-)을 통해 휘도(Y)신호와 칼라(c)신호를 상호 분리해 내는 휘도/칼라(Y/C) 분리회로(17)와, 상기 휘도/칼라(Y/C) 분리회로(17)의 출력으로부터 일정한 전위로 정확하게 클램핑(고정) 되도록 하는 클램프회로(18)와, 피이크치 제어용으로 기록시에 3.5MHZ의 입력반응 칼라신호 레벨을 일정하게 유지하는 제1자동칼라 제어회로(ACC)(20)와, 상기 제 l 자동칼라 제어회로(20)의 출력으로부터 신호대 잡음비(S/N)를 개선하기 위하여 입력으로부터 고역주파수 성분을 강조하고 출력에서보상하는 제 1 앰페시스회로(21)와, 테이프에 기록하기 위해서 743KHZ로 저역변환하는 저역변환부(22)와, 상기 ATF신호발생부(10)의 발생제어신호와 저역변환부(22)의 칼라출력 신호를 믹서하는 제 1 믹서부(23)와, 상기 휘도/칼라(Y/C) 분리회로(17)로부터 분리된 휘도(Y)신호로부터 신호대 잡음비를 개선하기 위하여 고역주파수 성분을 강조하고 출력에서 보상하는 제2앰페시스희로(24)와, 휘도신호를 기록할 때 변조해주는 FM변조회로(25)와, 상기 제 1 믹서부(23)의 출력(ATF+칼라) 신호와 FM변조회로(25)의 추력휘도(Y)신호를 믹서하는 제 2 믹서부(26)와, 드럼서보로부터 소정의 연속된 신호가 발생되는 서보회로부(27)와, 상기 제 2 믹서부(20)의 출력신호를 서보회로부(27)의 발생신호에 따라 교호적으로 스위칭하여 테이프의 채널에 대응한 신호로 만들어 헤드(HDl,HD2)를 통해 기록되도록 하는 채널 선택부(28)와, 오디오신호 입력부인 오디오 입력부(30)와, 상기 오디오 입력부(30)의 출력신호가 변동이 생기더라도 정해진 일정한 레벨로 오디오신호를 자동이득제어하는 제 2 자동이득 제어회로(31)와, 상기 제 2 자동이득 제어회로(31)로부터 녹음하려고 하는 신호를 증폭하기 위한 증폭회로(32)와, 오디오신호를 기록하기 위해 발진신호를 공급하는 발진기(34)와, 상기 증폭회로(32)의 오디오 출력을 상기 발진기(34)와, 상기 증폭회로(32)의 오디오 출력을 상기 발진기(34)의 발진레벨에 따라 변조하여 헤드(HD3)를 통해 테이프에 녹음되도록 하는 변조부(33)등으로 구성된다.
제 8 도는 본 발명에 따른 제 7 도의 각부동작 파형도로서 (a) 파형은 제 7 도의 Y/C분리회로(17)로부터 분리된 칼라신호(c)이고, (b) 파형은 제 1 자동칼라 제어회로(20)의 출력파형이며, (c) 파형은 제1앰페시스회로(21)의 출력파형이고, (d) 파형은 저역변환부(22)의 출력파형이다.
(e)는 제 7 도의 Y/C 분리회로(17)에서 분리된 휘도(Y) 신호이고, (f)는 제 7 도의 제 2 앰페시스회로(24)의 출력파형이며, (9)는 FM 변화회로(25)의 출력파형이다.
따라서 상술한 제7,8도의 도면에 의한 실시예, 즉, 녹화.녹음일때의 그 기능에 대하여 상세히 기술하면, 휘도(Y)의 0-4MHZ와 칼라(c)의 3.58MHZ 성분의 영상신호가 비디오 입력부(15)로 입력되고 있고, 녹화시, 재생에 따른 테이프의 주행속도를 일정하게 제어하기 위해 ATF신호발생부(10)로부터 발진부(12)의 소정신호가 발생되어 마이콤(11)의 출력에 따라 논리선택부(13)에 4개의 논리신호가 발생된다.
이때 이 신호를 기준 파이롯트 발생부(14)에 입력하면 발진부(12)로부터 입력된 신호를 논리 선택부(13)의 출력 논리에 따라 4개의 파이롯트 주파수, 즉, f1=102.5KHz, f2=118.gKHz, f3=165.2KHz, f4=1486KHz가 발생되어 기록시에 제 1 믹서부(23)로 입력하고 있는데, 이때에 발생된 신호가 제 3 도(b)의 f1-f4의 주파수에 대응된다.
또한, 상기 비디오 입력부(15)로 입력된 영상신호(Y+C)는 제 1 자동이득 제어회로(16)로부터 입력된 영상신호의 변동이 발생되더라도 AGC 로우프를 통해 일정레벨로 유지되어 출력된다.
이때 단자(EE1)를 통해 현재 입력되는 화상의 상태를 모니터로 볼 수 있으며, 또한 Y/C 분리회로(17)에 입력되어 1H 지연시켜 1H마다 칼라 위상이 180℃과 차이난 것을 이용해서 전/후 2위상의 신호를 더할 때 휘도(Y)신호가 출력되고, 감(뺄)할때 칼라(c) 신호가 출력되어 분리된다.
즉, 위상에 따라 상기에서 감(-)할때 출력된 칼라(c)의 신호가 제8도의 (a) 파형이 되고, 이 신호가 칼라대역필터 및 제 1 자동칼라 제어회로(20)를 통과하면 피크 감지에 의해 칼라버스트의 피크레벨을 비교한후 이득을 조정하여 제 8 도(b) 파형과 같이 출력된다.
그리고 제 1 앰페시스회로(21)에 입력되어 잡음의 영향을 받기 쉬운 칼라신호의 측파대(Side Band)를 앰퍼시스 함으로서 S/N가 개선된다.
즉, 제 1앰퍼시스회로(21)의 출력신호가 제 8 도의 (c) 파형과 같이 되어 버스트에 영향을 주기 쉬운 노이즈가 버스트의 레벨상승에 의해 제거되며, S/N비가 개선된 3.58MHz의 칼라신호를 제 8 도(d)의 743KHz로 변환하기 위해 저역변환부(22)에 입력시킨다.
이때 이 과정을 4.32MHz의 캐리어가 필요하게 되며, 상기 4.32MHz의 캐리어는 3.58MHz의 단일주파수와 743KHz의 단일주파수를 합할 때 얻어진다. 상기 3.58MHz는 상기 제 1 자동칼라 제어회로(20)에서 발진한 신호를 위상 보정하여 얻어지며, 743KHz는 수평동기신호(fh)의 15.75KHz를 378배(378fh)하여 8분주할 때 얻어진다.
따라서 저역변환부(22)에서는 원래 칼라 주파수의 3.58MHz에 상기 4.32MHz 캐리어를 실어 저역변환하면 필요한 743KHz의 칼라 주파수가 출력된다.
여기서 만들어진 신호가 제 1 믹서부(23)로 입력되는데, 이 칼라성분이 제 3 도(b)의 (c) 성분에 대응된다.
따라서, 제 1 믹서부(23)로부터 ATF 신호발생부(10)에서 출력된 신호(f1-f4)와 저역변환부(22)에서 출력된 신호(743KHz)를 믹서한다. 제 l 믹서부(23)에서 출력된 신호를 제 2 믹서부(26)에서 믹서하며 서보회로부(27)의 출력신호는 드럼모터가 1800RPM일때 30Hz주파수의 발생신호가 채널 선택부(280)에 입력되어 교호적으로 채널1(CHl), 채널2(CH2)에 스위칭되어 헤드1(HDl), 헤드2(HD2)를 통해 테이프에 제 3 도(b)와 같이 ATF+휘도(Y)와 칼라(c)성분 신호를 기록한다.
그리고 오디오는 제 3 도(a)에서 보는 바와같이 오디오 영역(D3)이 별도로 포매팅되어야 하므로 제 7 도의 오디오 입력부(30)를 통해 제 2 자동이득 제어회로(31)에 입력되면 오디오신호의 변동이 발생되더라도 일정한 레벨로 이득이 제어되어 단자(EE2)를 통해 현재의 입력 오디오 상태를 스피커에 의해서 모니터링(monitoring)할 수 있으며, 또한 증폭회로(32)에 입력되어 증폭한 후 발진기(34)의 발진에 따라 입력된 오디오신호를 변조부(33)에서 AM변조하여 헤드3(HD3)를 통해 테이프의 오디오 영역에 기록하고 있고, 전폭소거헤드(HD4)는 이전에 기록된 모든 신호를 소거시킨다.
한편, 휘도(Y) 신호가 발생된 후 콤필터(comb filter)를 사용하며, 휘도(Y) 신호는 인접트랙에 있어서 각 채널은(
Figure kpo00011
) fH때마다 오프세트 상태가 되어 신호성분을 가져서는 안되는데, 만약, 이때 신호성분을 갖게되면 이것이 다른 채널에 영향을 주어 크로스토크에 의한 노이즈 성분으로 나타나므로 이것을 없애야한다.
이것을 없애기 위해 콤필터를 사용하여 리미터하고 증폭하면 제 8 도의 (e)와 같은 파형으로 출력된다.
또한, 제 2 앰페시스회로(24)에서 비디오신호가 레벨이 작은 고역부분에서 노이즈의 영향을 받기 쉬우므로 저주파 부분보다 더 부우스트(Boost)시켜 녹화하며, S/N비를 개선시키기 위해 제 8 도의 (f)파형처럼 백색클립 레벨 신호의 l50%로 앰페시스할 수 있다.
이 앰페시스된 신호를 이접트랙간의 크로스토크(Crosstalk)를 제거하기 위해 1/2 fH만큼 쉬프트하여 이신호를 FM변조회로(25)로부터 제 8 도의(g) 파형과 같이 변조하여 출력시킨다.
이 신호가 제 3 도(b)의 Y(휘도) FM대역으로 통과되며, 캐리어 주파수 편이는 1MHz이고, 측대파로부터 해상도를 보상한다.
제 9 도는 본 발명에 따른 테이프상의 재생시 블럭도로서, 헤드(HDl,HD2)로 부터 테이프에서 픽업된 재생신호를 43dB정도로 증폭하는 제1,2허1드증폭기(40,41)와, 상기 제1,2헤드증폭기(40,41)의 출력을 재차로 10dB정도 증폭하는 제3,4중폭기(42,43)와, 드럼의 회전에 따라 30Hz주파수의 소정 신호가 발생되는 서보회로부(44)와, 상기 서보회로부(44)의 발생신호에 따라 교호적으로 스위칭이 변환되어 테이프상의 채널을선택하는 채널 선택부(45)와, 상기 채널 선택부(45)의 선택에 따라 픽업된 영상신호에서 제어 ATF 파이롯트의 저역을 통과시키는 저역필터(83)와, ATF파이롯트 신호를 받아 마이큼(46)에서 발생된 논리에 따라 4개의 ATF파이롯트신호를 출력하는 ATF서보회로(47)와, 상기 ATF 서보회로(47)의 출력의 위상차에 따라 캡스탄 에러신호를 발생하는 캡스단에러신호 발생회로(48)와, 상기 캡스단 에러신호 발생부(48)출력이 캡스단 모터를 제어하여 테이프 수행 속도가 제어되는 캡스단 모터(49)와, 밴드패스필터로 칼라(c) 신호 성분(743KHz)을 통과시키는 제 l 밴드패스필터(50)와, 상기 제 1 밴드패스필터(50)의 출력신호를 일정 레벨로유지시키는 제 2 자동칼라 제어회로(ACC) (60)와, 상기 제 2 자동칼라제어회로(60)의 출력 743KHz를 3.58MHz로 변환하는 제1변환부(61)와, 기록시와는 반대로 고역 부우스트 전의 원래의 신호로 되돌리기 위한제 1 디앰페시스회로(62)와, 상기 제 1 디앰페시스회로(62)의 출력된 신호중에서 칼라(c) 신호(3.58MHz)만을 뽑아대는 제 2 밴드패스필터(63)와, 칼라의 S/N비를 개선하기 위해 크로스토크 성분을 제거하는 크로스토크 제거회로(64)와, 상기 크로스토크 제거회로(64)의 출력신호중에서 칼라나 흑백이나를 구별하는 인식회로(65)와, 칼라(c)를 제거하고 휘도(Y)신호만을 출력하는 트랩회로(68)와, 입력신호가 변화하더라도 일정한 레벨로 이득을 자동으로 조절하는 자동이득 제어회로(69)와, 상기 RF자동이득 제어회로(69)의 출력을 일정하게 하는 리미트회로(70)와, 상기 리미트회로(70)의 출력을 원래의 신호로 복조하는 복조회로(71)와, 변조된 신호로부터 발생된 신호의 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(72)와, 기록시에 앰페시스된 신호를 원상태로 복구하기 위한 제 2 디앰페시스회로(73)와, 상기 자동이득 제어회로(69)로부터 테이프 상태에 드롭아웃 발생시 이를 보상하며 라인 노이즈를 제거하는 1H지연회로(74)와, 상기 드롭아웃 신호에 따라 스위칭되는 스위칭회로(75)와, 상기 스위칭회로(75)로부터 보상된 출력을 일정 레벨로 클램핑(고정)시키는 클램프회로(76)와, 상기 인식회호(65)의 출력의 칼라(c)신호와 일정레벨의 클램프회로(76)의 휘도(Y)신호를 믹서하는 제 3 믹서회로(67)와, 디스플레이장치는 모니터(77)와 액정디스플레이(78)로 구성할 수 있다.
한편 오디오 영역(D3)은 헤드(HD3)로부터 픽업되어져 전송선로등의 영향에 의해 신호의 주파수 변환에따른 특성을 보상하는 이퀼라이져(79)와, 상기 이퀼라이져(79)의 출력신호를 증폭하는 재생중폭회로(80)와,상기 재생증폭회로(80)의 재생 출력을 모니터로 출력토록하는 오디오 출력부(82)로 구성된다.
제 10 도는 제 9 도의 각부동작 파형도로서 (a') 파형은 제 9 도의 서보회로부(44)의 30Hz 발생신호(b')에따라 채널l(CHlJ), 채널 2(CH2)에서 입력 선택된 채널 선택부(45)의 출력파형이고,(c') 파형은 제 9 도 의복조회로(71)의 출력파형이며,(d') 파형은 제 2 디앤페시스회로(73)의 출력이고,(e') 파형은 클램핑회로(76)의 출력파형이며,(f') 파형은 제 3 믹서회로(67)의 출력파형이고, (9')는 제 1 앤드패스필터(50)의 출력이며, (h')는 제 1 디앰페시스(62)의 출력이다.
따라서 본 발명의 재생(Play Back)시 실시예를 상술한 제9,10도의 도면에 의거하여 상재히 기술하면, 헤드 1,2(HD1-HD2)에 의해 테이프로부터 픽업된 영상신호가 제1,2헤드증폭기(40,41)에서 각각 43dB정도로 증폭되고, 그리고 제3,4증폭기(42,43)에서 10dB정도로 2차 증폭되며, 채널 선택부(45)에 법력되어 드럼의 서보회로부(44)의 구동에 따라 제10도의 (b')파형으로 30Hz 신호에 따라 교호적으로 채널1, 채널 2에따라 스위칭되기 때문에 재10도의 (a')와 같이 채널에 따른 신호로서 출력된다.
여기서 저역필터(83)에서 제 3 도(b)의 ATF파이롯트 주파수를 통과시킴과 동시애 마이콤(46)으로부터 말생되는 논리에 따라 얻어지는 재생용 ATF 서보회로(47)에서 f1=102.5KHz, f2=118.9KHz, f3=165.2KHz, f4=148.6KHz를 선택적으로 비교하여 인정트랙 f2과 f1에서 16KHz, f1과 f4에서 46KHz의 주파수레벨 비교에 따라 ATF에러신호 발생하면 캡스탄 에러신호발생회로(48)에서 상기 에러값의 크고 직음에 따라 캡스탄모터(49)를 빨리 또는 느리게 회전시켜 테이프 주행속도를 제어하여 정확한 트랙을 스켄하도록 한다. 그리고 제 1 밴드패스필터(50)에서 제 3 도(b)의 743KHz를 통과시키면 제 10 도의 (9') 파형이 되어 기록시에 앰페시스 되어 있는 측대파의 피크치는 아직 남아 있으며 이 신호를 제 2 자동칼라제어회로(60)에서 일정 레벨로 이득조절되어 제 1 변환부(61)에 입력되면 위상록크된 4.32MHz와 743KHz를 이용하여 재생칼라의 3.58MHz가 출력된다.
여기서 원상태로 하기 위해 제 1 디앰페시스회로(62)에 피크치를 제거하면 제10도의 (h')파형으로서 출력된다. 이 신호를 제 2 밴드패스필터(63)에서 칼라신호만을 통과시켜 안정화하고 크로스도크 제거회로(64)에서 크로스트크를 제거한 다음 인식회로(65)에서 칼라와 흑백을 구분하여 제 3 믹서회로(67)에 입력시킨다. 여기서 흑백시는 누설되는 색노이즈 성분을 제거시킨다.
한편, 트랩회로(68)에서는 칼라를 트랩하고 휘도(Y) 신호만을 자동이득 제어회로(69)에 입력하여 일정한 레벨로 하고, 리미터회로(70)에서 평탄하게 하고, 이를 복조회로(71)에서 복조하면 제10도의 (c')파형이 출력된다. 이 신호는 변조되는 과정에서 잡음이 발생되므로 이를 제거하기 위해 저역통과필터(72)를 통과시키고 있고 제 2 디앰페시스회로(73)에서 원상태로 돌리면 제l0도의 (d')파형이 출력된다. 한편 1H 지연회로(74)에서는 라연 노이즈 제거라든가 상기 자동이득 제어회로(69)에서 테이프 상의 홈등에 의해 드롭아웃이 발생될 때 스위칭회로(75)에서 제어하여 1H 지연시켜 클램프회로(76)에서 일정한 레벨로 고정시켜 제10도의 (e')와 같이 출력된다. 여기서, 이 신호(Y)가 입력된 칼라(c') 신호와 제 3 믹서회로(67)에서 믹싱되면 제10도의 (f')와 같이 출력되며, 선택에 따라 모니터(77)나 액정 디스플레이 장치(78)로 출력시킬 수 있다.
한편, 오디오 헤드(HD3)에서 픽업된 신호는 이퀼라이저(79)에서 주파수 열화에 의한 특성을 보상하여 상기 보상된 신호를 재생증폭회로(80)에서 재증폭되어 오디오 출력부(82)를 통해 모니터 장치인 스피커나 오디오 디스플레이 장치에 출력된다.
상술한 바와같이 본 발명은 4mm의 테이프에 비디오신호와 테이프의 주행을 제어하기 위한 ATF신호와칼라 신호를 FM으로 변조한 휘도신호와 함께 비디오 영역에 싣는 동시에 오디오신호를 옵션트랙에 따로 실어주고, 제 1 가이드 영역과 제 2 가이드 영역을 최소의 테이프폭으로 구성함으로써 비디오의 영역을 최대로 할 수 있어 비디오신호의 신호대 잡음비를 최대로 높이어 화질의 선명도를 최대로 높일 수 있는 4mm데이프 포맷을 제공함과 동시에 영상기록재생기의 극소형화를 성취하고, 영상음성 및 ATF신호의 기준이되는 주파수 분포에 따라 기록, 재생되므로 향후 시스템 제작에 있어 호환성과 통일규격이 될 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 브이.티.알 시스템의 헬리컬 스켄방식과 에지머스 기록방식을 이용한 4mm테이프 포맷에 있어서, 상기 테이프의 최상단에는 드럽의 회전에 의해 회전하는 비디오 헤드의 돌출에 의한 화면의 흔들림, 음성의떨림, 비디오 헤드의 마모등올 방지하기 위해 필요한 최소한의 테이프가 업퍼드럼에 닿을 수 있는 범위의 제 1 가이드영역(C3)과, 테이프폭의 하단에는 드럼리드라인의 최소의 갭과 로우드럼 및 업퍼드럼의 최소한의 갭을 커버하고 주행중의 테이프의 떨림에 의한 화면의 흔들림을 최대한 방지할 수 있는 동시에 오디오신호를 실을 수 있도록한 최소한의 테이프의 폭으로 설정된 옵션트랙영역(D3)과, 상기 옵션트랙영역(D3)의상부에는 옵신트랙영역(D3)에 실린 오디오신호와 근접 트랙에 실린 비디오신호를 분리 차단할 수 있도록 최소의 테이프의 폭으로 설정된 제 2가이드영역(F3)과, 상기 제 1 가아드영역(C3)의 하단과 제 2가이드영역(F3)의 상단에는 드럼의 1,2채널의 비디오헤드가 오버랩하여 신호가 기록될 수 있도록 설정된 제 1,2오버램영역(H3a)(H3b)과, 상기 제1,2오버랩영역(H3a)(H3b)의 사이에 비디오신호와 테이프의 주행을 제어하는 ATF신호와 칼라신호를 위한 최대의 주파수 대역으로 기록할 수 있도록 한 비디오폭(W3)으로 구성함을 특징으로 하는 4mm비디오 테이프 포맷.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 가이드영역(C3)이 테이프 상측단으로부터 0.3±0.1mm의 영역을 가지며, 옵션 트랙영역(D3)이 테이프 하측단으로부터 0.5±0.2mm의 영역을 갖고, 제 2 가이드영역(F3)이 옵션트랙영역(D3)의 상측으로부터 0.1±0.01mm의 영역을 갖으며, 비디오폭(W3)이 2.9±0.3mm의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 4mm비디오 테이프 포맷 영역.
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