DE2914830A1

DE2914830A1 - Magnetisches schraegspur-aufzeichnung/wiedergabesystem

Info

Publication number: DE2914830A1
Application number: DE19792914830
Authority: DE
Inventors: Hironobu Katayama; Shozo Nakagawa; Katsuya Yokoyama
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1979-04-11
Publication date: 1980-01-31
Also published as: GB2027252A; GB2027252B; DE2914830C2; FR2431746A1; JPS5514541A; US4809118A; FR2431746B1; JPS6120925B2

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

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before the

European Patent Office

Nippon Hoso Kyokai Möhlstraße

Tokio, Japan D-8000München80

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkjd Telegramme: ellipsoid

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11. April 1979

Magnetisches Schrägspur-Aufzeichnung/Wiedergabesystem

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnung/-Wiedergabesystem für eine magnetische Schrägspur-Aufzeichnung/Wiedergabevorrichtung, auch als Schrägspur-Videoband (aufnahme) gerät bezeichnet, insbesondere ein solches System für eine derartige Vorrichtung (VTR), bei welcher ein Fernsehbildsignal einer Pulskodemodulation (PCM) unterworfen und aufgezeichnet wird, um dann nach dem umgekehrten Verfahren wiedergegeben zu werden.

Videobandgeräte (VTR) dieser Art sind seit einigen Jahren als Heim-FernsehaufZeichnungsgeräte im Gebrauch. Neuere, wesentliche Verbesserungen der Peripherschaltungstechnik solcher Geräte haben verschiedene technische Probleme gelöst, z.B. Bildzittern auf großer Zeitachse (large time-axis jitter), und die Eigenschaften dieser Geräte verbessert.

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Die derzeit auf dem Markt angebotenen Geräte dieser Art für den Heimgebrauch besitzen daher gegenüber Vierkopf-Videobandgeräten für Rundfunkzwecke ausgezeichnete Eigenschaften, wobei sie zudem kompakt und leicht gebaut, vergleichsweise billig usw. sind.

Das Schrägspur-Videobandgerät wurde mit dem Ziel der Verbesserung seiner Betriebseigenschaften entwickelt. Dabei wurde verlangt, daß die Eigenschaften und die Betriebsfähigkeit eines solchen Geräts dahingehend weiter verbessert werden müssen, daß das Gerät für verbreitete Verwendung geeignet ist. Für die Benutzung eines solchen Geräts auf dem Rundfunkgebiet ist eine Aufbereitungsfunktion (editing function) wesentlich; außerdem ist auch die Funktion der Wiedergabe eines Stehbilds oder einer "Zeitlupenbildfolge" erforderlich.

Es wurden bereits verschiedene Arten von Aufzeichnung/Wiedergabesystem für Schrägspur-Videoband(aufnahme)geräte (im folgenden auch einfach als VTR-Geräte bezeichnet) hinsichtlich der Art der Bandumschlingung um eine Magnetkopftrommel oder der Zahl von eingesetzten Magnetköpfen vorgeschlagen. Ein derartiges System ist das sog. SMPTE-System (Society of Motion Picture and Television Engineers System), das im Zusammenhang mit seinen technischen Problemen im folgenden kurz beschrieben ist.

Beim Aufnahme/Wiedergabesystem für ein Typ-C-VTR-Gerät des SMPTE-Systems (SMPTE Journal: Vol. 87, März 1978, Spalte 18, 98. 19, S. 163 - 165) wird ein Magnetband in der Weise abgetastet, daß Signale eines (Bild-)Felds bei jeweils einer Drehung eines Magnetkopfes aufgezeichnet werden, wodurch die sog. "Im-Bild-Umschaltung" (in-picture switching) vermieden wird. Letztere bedeutet die Umschaltung eines

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Wiedergabekopfes während einer horizontalen Austastlücke anstatt einer vertikalen Austastlücke. Aus diesem Grund wird das Magnetband in der Weise abgetastet, daß es praktisch vollständig um eine Magnetkopftrommel bzw. einen -zylinder herumgeschlungen wird. Dabei ist die Reibung zwischen Trommel und Magnetband so groß, daß häufig die Bandbewegung behindert wird. Außerdem ist bei einer solchen Konstruktion das Bandeinlegen schwierig. Insbesondere dann, wenn das Magnetband in Form einer Bandkassette benutzt wird, muß es nach dem Einlegen in das Gerät aus der Kassette herausgezogen und dann um die Magnetkopftrommel herumgeschlungen werden. Zur Durchführung dieses Vorgangs ist somit ein komplizierter Mechanismus erforderlich. Bei einem VTR-Gerät vom Alpha- oder Omega-Wickelformat, wobei das Magnetband die Magnetkopftrommel mit etwa 360° oder mehr umschlingt, ist die Realisierung eines einfachen und klein gebauten Aufnahme/Wiedergabemechanismus für Bandkassetten schwierig.

Bei einem Typ-B-Aufnahme/Wiedergabegerät des SMPTE-Systems (SMPTE Journal: Vol. 87, Februar 1978: Sp. 98. 15, 98. 16, S.89-90) wird das Magnetband über etwa 180° um die Magnetkopftrommel herumgeschlungen, wobei ein erster und ein zweiter Magnetkopf getrennt auf derselben Höhe in Drehachsenrichtung der Trommel angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion wird ein Fernsehbild- bzw. Videosignal eines (Bild-)Felds bei 2,5 Umdrehungen der Trommel auf fünf Spuren des Bands aufgezeichnet. Wenn das Band anhält, tasten also erster und zweiter Magnetkopf dieselbe Spur ab, so daß bei einer MagnetkopfUmdrehung nur 1/5 eines Feld-Videosignals wiedergegeben wird. Aus diesem Grund müssen ein externer Speicher mit großer Speicherkapazität und eine Einrichtung zur (Hin- und Her-)Bewegung des Magnetbandes vorgesehen sein, wenn Zeitdehnungsaufnahmen oder Stehbilder wiedergegeben werden sollen. Dies bedingt die Anordnung verschiedener Arten von Treiber- und Steuerschaltungen, was eine große Komple-

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xität des Schaltungsaufbaus zur Folge hat.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines magnetischen Aufnahme/Wiedergabesystems für ein Schrägspur-VTR-Gerät, bei dem die Reibung zwischen Magnetband und Magnetkopf-Trommel zur Verbesserung des gleichmäßigen Bandlaufs herabgesetzt und ein einfaches Einlegen des Magnetbands möglich sein soll.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Umschlingungs- bzw. Wickelwinkel des Magnetbands auf der Trommel mit 180 oder weniger gewählt wird.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines magnetischen Aufnahme/Wiedergabesystems für ein entsprechendes Magnetaufnahme/Wiedergabegerät, das Stehbilder und Zeitdehneraufnahmen ohne externen Speicher und ohne Pendelbewegung (reciprocal travel) des Magnetbands wiederzugeben vermag.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Magnetköpfe entsprechend gegenüber der Trommel angeordnet, und das Band wird zweckmäßig derart abgetastet, daß eine Trommeldrehung einer Feldperiode eines Aufnahmesignals entspricht, wobei selbst bei Bandstillstand ein Feld-Videosignal mit einer Umdrehung der Trommel wiedergegeben werden kann. Insbesondere wird die genannte Aufgabe bei einem magnetischen Schrägspur-Aufnahme/Wiedergabesystem der erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es η Magnetköpfe (mit η = eine ganze Zahl entsprechend 2 oder größer) aufweist, die dicht an der Außen- bzw. Mantelfläche einer Magnetkopf-Trommel liegen und in einem Abstand von 2rc/n von der Drehachse der Magnetkopf-Trommel und in Axialrichtung der Trommel in einem gegenseitigen Abstand entsprechend etwa 1/n der Breite eines Magnetbands angeordnet sind, und daß das Magnetband die Trommel in bezug auf die Drehachse mit einem Winkel von 2π/η

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Radiant oder mehr umschlingt, so daß ein Signal in Zeitfolgeverhältnis (time-sequentially) unterteilt und in η Spuren des Magnetbands aufgezeichnet und von diesen η Spuren wiedergegeben werden kann.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht eines Magnetaufnahme/Wiedergabesystems gemäß der Erfindung, das drei Magnetköpfe aufweist,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsschemas eines Videosignals bei Aufnahme mit dem System nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen den Spuren in Abhängigkeit von der Zeit beim Aufzeichnungsschema gemäß Fig. 3,

Fig. 5 und 6 den Fig. 1 und 2 ähnelnde Darstellungen einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit zwei Magnetköpfen,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Videosignal-Aufzeichnungsschemas oder -musters bei Aufzeichnung mittels des Systems nach Fig. 5 und 6,

Fig. 8 eine schematische Darstellung der zeitabhängigen Beziehung zwischen den Spuren beim Aufzeichnungsschema gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Videosignal-Aufzeichnungsschemas bei Anwendung der Erfindung auf ein PCM-AufZeichnungssystem,

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Fig. 10 eine schematische Darstellung der zeitabhängigen Beziehung zwischen den Spuren beim Aufzeichnungsschema nach Fig. 9,

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer Schaltung zur Aufzeichnung einer Parität (parity) zur Prüfung und Berichtigung von Fehlern in einem Uberlappungsteil eines Aufzeichnungsschemas ,

Fig. 12 ein Blockschaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer Schaltung zur Aufzeichnung eines PCM-Tonsignals in einem Überlappungsteil eines Aufzeichnungsschemas,

Fig. 13 und 14 den Fig. 1 und 2 ähnelnde Darstellungen eines magnetischen Aufnahme/Wiedergabesystems gemäß der Erfindung bei Anwendung auf ein Dreikanalmagnetkopf -VTR-Gerät,

Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Aufnahmeschemas bzw. Musters eines mit dem System nach Fig. 13 und 14 aufgezeichneten Videosignals und

Fig. 16 eine schematische Darstellung der gegenseitigen zeitabhängigen Beziehung zwischen den Spuren beim Aufnahme- oder Aufzeichnungsschema gemäß Fig. 15.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufnahme/Wiedergabesystems enthält eine obere und eine untere, feststehende Trommel 1 bzw. 2, zwischen welche eine drehbare Magnetkopf-Trommel 3 eingefügt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind drei Magnetköpfe 4-6 mit gleichen gegenseitigen Abständen von jeweils 2ti/3 Radiant, d.h. 120°, um die Drehachse der Trommel 3

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um deren Außenumfangsflache und auch mit gleichen gegenseitigen Abständen über die Breite eines Magnetbands 7 hinweg in Axialrichtung der Trommel 3 verteilt. Der Magnetkopf 4 befindet sich am "oberen" Ende der drehbaren Trommel 3, während sich der Magnetkopf 5 in ihrem Mittelbereich und der Magnetkopf 6 am "unteren" Ende derselben befinden.

Dicht an der Umfangs- oder Mantelfläche der Trommel 3 sind zwei Rollen oder Wellen (poles) 8 und 9 angeordnet, die auf einem gegenseitigen Abstand von etwas mehr als 2κ/3 Radiant stehen. Das Magnetband 7 läuft zwischen der Rolle und der drehbaren Trommel 3 ein und über die Mantelfläche der Trommel 3 und zwischen der Rolle 9 und der Trommel 3 heraus, um dann gemäß Fig. T nach rechts weiterzulaufen. Ein Motor 10 dient zum Antrieb der drehbaren Trommel 3, um die Magnetköpfe 4 - 6 in Richtung des Pfeils 11 zu drehen. Das die Mantelfläche der Trommel 3 über etwa 2π/3 Radiant umschlingende Magnetband 7 läuft somit in Richtung des Pfeils 12 gemäß Fig. 1.

Wie erwähnt, umschlingt bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion das Magnetband 7 die Magnetkopf-Trommel 3 mit einem etwas mehr als 120 betragenden Umschlingungswinkel, wobei die drei Magnetköpfe 4 bis 6 in Zeitfolgeverhältnis eine obere, eine mittlere und eine untere Spur 7H, 7M bzw. 7L abtasten. Bei einer Drehung der Trommel 3 wird somit ein Videosignal eines Felds (jeweils) teilweise in zeitlicher Aufeinanderfolge auf den Spuren 7H, 7M und 7L aufgezeichnet oder auf dieselbe Weise wiedergegeben. Ein Aufzeichnungsmuster oder -Schema des von diesem magnetischen Aufnahme/-Wiedergäbesystem aufgezeichneten Videosignals ist in Fig. dargestellt, wobei die Magnetköpfe 4, 5 und 6 sequentielle bzw. aufeinanderfolgende Muster bzw. Spüren 13, 14 bzw. 15 formen. Die Magnetköpfe 4-6 tasten dabei das Magnetband

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in Richtung des Pfeils 16 ab, d.h. von der linken Oberkante des Magnetbands 7 in Richtung auf seine Unterkante. In Fig.3 ist die Aufzeichnungsfläche des Magnetbands 7 gemäß Fig. 2 dargestellt, so daß die Bandkanten im Vergleich zu Fig. 2 seitenverkehrt wiedergegeben sind.

Fig. 4 veranschaulicht die zeitabhängige Beziehung zwischen den aufgezeichneten oder wiedergegebenen Videosignalen beim vorstehend beschriebenen System. Dabei zeichnen die drei Magnetköpfe 4-6 zeitlich aufeinanderfolgend (time-sequentially) ein Feldvideosignal (field video signal) auf drei Spuren 13, 14 und 15 auf, die jeweils ein Videosignal entsprechend 1/3 Feldperiode enthalten. Wie erwähnt, ist der Magnetband-Wickelwinkel etwas größer als 2tc/3, so daß auch die Abtastzeit jedes Magnetkopfes etwas länger ist als 1/3 Feldperiode. Demzufolge überlappen sich die einzelnen Abtastperioden gemäß Fig. 4 geringfügig, wodurch ein teilweises Aussetzen ("Dropout") des Videosignals verhindert wird.

Beim erfindungsgemäßen magnetischen Aufnahme/Wiedergabesystem werden also bei einer Drehung der Magnetkopf-Trommel 3 sequentiell drei Videoteilsignale aufgezeichnet, denen jeweils ein Drittel Feldperiode derart zugeteilt ist, daß sie in sequentieller Kombination miteinander das ursprüngliche Videosignal auf den jeweiligen Spuren des Magnetbands 7 bilden. Die Wiedergabe der aufgezeichneten Videosignale vom Magnetband 7 erfolgt auf ähnliche Weise. Wenn beispielsweise Stehbilder oder Zeitdehneraufnahmen wiedergegeben werden sollen, braucht im Gegensatz zum bisherigen Typ-B-VTR-Gerät des SMPTE-Systems kein externer Speicher vorgesehen zu sein, und es ist auch keine Hin- und Herbewegung des Magnetbands erforderlich. Genauer gesagt: bei der Wiedergabe eines Stehbilds wird die Bewegung des Magnetbands 7 angehalten, während sich die Magnetkopf-Trommel 3 weiter^dreht.

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Im Fall einer Zeitdehner-Wiedergabe ("Zeitlupe") bewegt sich das Magnetband 7 mit der erforderlichen niedrigen Geschwindigkeit, während sich die Trommel 3 ebenfalls dreht.

Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung drei Magnetköpfe 3 bis 5 vorgesehen sind, ist die Zahl der Magnetköpfe tatsächlich nahezu beliebig. Die folgende Beschreibung anhand der Fig. 5 bis 8 bezieht sich auf eine Ausführungsform mit zwei Magnetköpfen. Die den Teilen von Fig. 1 bis 4 entsprechenden Teile sind dabei in den Fig. 5 bis 8 mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht näher erläutert. Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 5 und 6 ist eine drehbare Magnetkopf -Trommel 21 mit einer etwa der Hälfte der Breite des Magnetbands 20 entsprechenden Höhe zwischen der oberen festen Trommel 1 und der unteren festen Trommel 2 angeordnet. Die Trommel 21 wird durch einen Motor 10 in Richtung des Pfeils 11 gemäß Fig. 1 angetrieben. An der Außenumfangs- bzw. Mantelfläche der Trommel 21 sind zwei Magnetköpfe 22 und 23 jeweils in einem Abstand von 2n/2, d.h. 180 , gegenüber der Achse der Trommel 21 und außerdem in einem Abstand entsprechend der Hälfte der Breite des Magnetbands 20 in Axialrichtung der Trommel 21 (vgl. Fig. 6) angeordnet, wobei sich der Magnetkopf 22 an der gemäß Fig. 6 unteren Kante der Trommel 21 und der Magnetkopf 23 an ihrer oberen Kante befindet.

Dicht an der Mantelfläche der Trommel 21 sind zwei Rollen oder Wellen 24 und 25 in einem gegenseitigen Winkelabstand voneinander angeordnet, der etwas mehr als 2ti/2 Radiant beträgt. Das Magnetband 20 läuft zwischen der Rolle 24 und der Trommel 21 ein und anschließend zwischen der Rolle 25 und der Trommel 21 heraus. Zwischen den Rollen 24 und 26 umschlingt das Magnetband 20 die Trommel 21 über einen

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Winkel von etwas mehr als 180 .

Die beiden Magnetköpfe 22 und 23 tasten auf vorher beschriebene Weise in zeitlicher Aufeinanderfolge obere und untere Spuren 2OH bzw. 2OL des Magnetbands 20 ab, während dieses die Trommel 21 mit einem Winkel von etwas mehr als 180 umschlingt. Bei einer Drehung der Trommel 21 wird also das Videosignal eines Felds (Bildfelds) in zwei Abschnitte unterteilt, die zeitlich aufeinanderfolgend auf den beiden Spuren des Magnetbands 20 aufgezeichnet werden. Die Wiedergabe des so aufgezeichneten Videosignals vom Magnetband 20 erfolgt im selben Verhältnis. Das Aufzeichnungsmuster bzw. -schema auf dem Magnetband 20 ist in Fig. 7 veranschaulicht, welche die durch die Magnetköpfe 22 und 23 erzeugten Teilmuster 26 bzw. 27 veranschaulicht.

Die zeitabhängige Beziehung zwischen den Positionen der Aufzeichnungs- oder Wiedergabevideosignale in den einzelnen Spuren bei dieser Ausführungsform ist in Fig. 8 veranschaulicht. Hieraus geht hervor, daß ein Videosignal eines Felds so aufgezeichnet wird, daß Videoteilsignale mit einer Periode von etwas mehr als 1/2 Feldperiode zeitlich sequentiell und einander abwechselnd auf zwei parallelen Spuren 26 und 27 des Magnetbands 20 aufgezeichnet werden.

Im folgenden ist die Anwendung der Erfindung auf ein PCM-Videobandaufnahmegerät beschrieben. Zunächst sind dabei einige Schwierigkeiten erläutert, die in Verbindung mit einem FM-Videobandaufnahmegerät auftreten. Bei einem solchen Gerät werden ein Synchronisiersignal und ein Farbsynchronsignal zur Feststellung einer Zeitachsenabweichung für die Korrektur der Zeitachse benutzt. Zu diesem Zweck werden ein Horizontalsynchronsignal und ein diesem überlagertes Farbsynchronsignal benutzt, um die Zeitachsenabweichung in der nachfolgenden Horizontalperiode festzustellen. Die

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hierfür benutzte Kombination aus einem einzigen Horizontalsynchronsignal und dem nachfolgenden Farbsynchronsignal führt einen Meßfehler bezüglich der Zeitachsenabweichung aufgrund von statischem Rauschen ein und bewirkt weiterhin eine Farbabschattung bzw. -abstufung an jeder horizontalen Zeile, sofern das betreffende VTR-Gerät keinen guten Rauschabstand besitzt. .

Zur Ausschaltung eines solchen Meßfehlers kann eine Kombination von einer oder mehreren, der betreffenden Horizontalzeile vorhergehenden Horizontalzeilen und einem Farbsynchronsignal zur Feststellung der Zeitachsenabweichung zusätzlich zur vorher erwähnten Feststellung bzw. Messung benutzt werden, um dadurch die Zeitachsenabweichung zu korrigieren. Dieses Verfahren ist jedoch nur dann wirksam, wenn ein Videosignal eines Felds kontinuierlich in einer Einzelspur aufgezeichnet wird. Dagegen ist dieses Vorgehen im Falle einer diskontinuierlich aufgezeichneten Zeitachse unwirksam, nämlich wie im Fall gemäß der Erfindung, wo die Aufzeichnungsspuren innerhalb eines Bilds umgeschaltet bzw. gegeneinander versetzt sind. In diesem Fall können die diskontinuierlichen bzw. unterbrochenen Stellen nicht ausgefüllt werden, so daß auch die im Bild auftretende Farbabstufung nicht beseitigt werden kann. Aufgrund von teilweiser Dehnung des Magnetbands, geringfügigen Abweichungen der physikalischen Abmessungen oder Reibung zwischen den zusammenwirkenden Teilen und dgl. kann es vorkommen, daß die Relativgeschwindigkeit des Magnetkopfes gegenüber dem Magnetband zwischen Aufnahme- und Wiedergabebetriebsart variiert. Diese Abweichung der Relativgeschwindigkeit wurde bisher durch Messung des Geschwindigkeitsfehlers auf der Basis der Zeitmessung des vorhergehenden und des nachfolgenden Synchronsignals korrigiert. Im Augenblick des Magnetkopfwechsels entsteht jedoch eine Unterbrechung zwischen diesen beiden Synchronsignalen, so daß ein Geschwindigkeits-

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fehler nicht feststellbar ist. Bei diesem Verfahren ist also eine derartige Korrektur nicht möglich.

Beim PCM-Bandaufnahmegerät wird eine Information bezüglich der Zeitachse durch Erzeugung eines Taktsignals anhand eines Wiedergabesignals geliefert. Die Taktfrequenzkomponente ist stets in einem Digitalaufnahmesignal enthalten, so daß selbst dann, wenn dieses Signal durch die MagnetkopfWechselperioden bedingte Unterbrechungsstellen auf der Zeitachse aufweist, die angestrebte Korrektur innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne durch Reproduktion des Takts unmittelbar nach der Unterbrechungsstelle möglich ist. Aus diesem Grund wird das erfindungsgemäße magnetische Aufnahme/Wiedergabesystem, bei welchem innerhalb eines Bildfelds ein Magnetkopfwechsel bzw. ein Aufzeichnungsspurwechsel erfolgt, vorzugsweise au f das PCM-AufZeichnungssystem angewandt, bei dem im Gegensatz zum FM-Aufzeichnungssystem keine Farbabschattung bzw. -abstufung im Wiedergabebild erscheint. Das erfindungsgemäße System eignet sich somit besonders vorteilhaft für ein PCM-Videobandaufnahmegerät.

Im folgenden ist die Anwendung der Erfindung auf ein PCM-Videobandaufnahmegerät anhand der Fig. 9 bis 12 beschrieben. Bei diesem System ist der Magnetband-Umschlingungs- bzw. -Wickelwinkel etwas größer als bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 und 2. Die überlappungsteile 13A, 14A und 15A der aufgezeichneten Teilmuster bzw. -spuren 13, 14 bzw. 15 in den jeweiligen Spuren 7H, 7M bzw. 7L werden hierbei für die Aufzeichnung eines Fehlerkorrektur- bzw. Detektorkodes oder eines PCM-TonSignaIs benutzt.

Fig. 11 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei dem während der Überlappungsperioden Fehlerkorrektur- bzw. Meßparitätskodes aufgezeichnet werden.

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Bei Aufnahme wird ein an eine Eingangsklemme 101 angelegtes PCM-Videosignal einem Modulator 102 und einem Paritätsgenerator 103 eingegeben. Das modulierte Ausgangssignal des Modulators 102 wird an die Magnetköpfe 4, 5 und 6 über die Video-Stellungen V von Schalterelementen 104A bis 104C eines Video/Paritätsschalters 104 und sodann über die Aufnahme-Positionen R von Schalterelementen 105A bis 105C eines Aufnahme/Wiedergabeschalters 105 angelegt. Der Paritätsgenerator 103 nimmt das Videosignal von der Eingangsklemme 101 ab und liefert ein Paritätssignal entsprechend einem Videosignal in einer Abtastperiode. Das Paritätssignal wird durch einen Modulator 106 moduliert. Das von diesem modulierte Paritätsausgangssignal wird an die drei Magnetköpfe 4 bis 6 über die Parität-Stellungen P von Schalterelementen 104A bis 104C des Video/Paritätsschalters 104 sowie die Aufnahme-Suellungen R der Schalterelemente 105A bis 105C angelegt. Unter dem Einfluß einer Schaltersteuerung 107 wird der Video/Paritätsschalter 104 in die Video-Positionen V umgeschaltet, wenn mittels der Magnetköpfe 4 bis 6 ein Videosignal aufgezeichnet werden soll, während er in die Parität-Stellungen P umgeschaltet wird, wenn die Magnetköpfe 4 bis eine Parität, d.h. ein Paritätsbit, aufzeichnen sollen. Das Zeitsteuerverhältnis dieser Schalter ist in Fig. 10 dargestellt. In der Wiedergabebetriebsart werden die Schalterelemente 105A bis 105C des Aufnahme/Wiedergabeschalters 105 in die Wiedergabe-Stellungen P gesetzt. Die von den Magnetköpfen 4 bis 6 erzeugten Signale werden Demodulator-Zeitbasis-Ausgleichkreisen 110,111 und 112 eingegeben, in denen das Videosignal und das Paritätssignal demoduliert werden und ein Zeitfehler zwischen Aufzeichnung und Wiedergabe ausgeglichen wird. Die von diesen Ausgleichkreisen gelieferten, bezüglich des Zeitfehlers korrigierten bzw. ausgeglichenen Video- und Paritätssignale werden Fehlerdetektor-

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Ausgleichkreisen 113 bis 115 eingegeben, in denen Fehler festgestellt und auf der Grundlage der Paritäten ausgeglichen werden. Die von den Ausgleichkreisen 113 bis 115 gelieferten, fehlerkorrigierten Videosignale werden sodann über einen Schalter 116 einer Ausgangsklenune 117 zugeführt. Die Schaltersteuerung 107 schaltet den Schalter 116 fortlaufend zwischen seinen Kontaktpositionen A, B und C. Infolgedessen werden die Uberlappungsteile 13A bis 15A von den betreffenden Teilmustern 13, 14 bzw. 15 entfernt, so daß sich ein kontinuierliches PCM-Videosignal ergibt. Die vorstehend in Verbindung mit Fig. 11 beschriebenen Schaltkreise sind von an sich bekannter Art, so daß sie nicht näher erläutert zu werden brauchen. Für die Schalter 104, 105 und 116 können beispielsweise elektronische Schalter, wie MOSFETs, benutzt werden.

In Fig. 12 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher ein PCM-Tonsignal in den Überlappungsteilen aufgezeichnet wird. In Fig. 12 sind die den Teilen von Fig. 11 entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen wie vorher bezeichnet. In der Aufnahmebetriebsart wird ein an eine Eingangsklemme 120 angelegtes PCM-Tonsignal in einen Speicher 121 geladen, in welchem ein PCM-Tonsignal für eine Abtastperiode vorübergehend gespeichert wird. In Abhängigkeit von einem Taktsignal eines Taktsignalgenerators 122 liefert der Speicher 121 ein PCM-Tonsignal entsprechend einer Abtastperiode während der (jeweiligen) Überlappungsperiode, d.h. der Tonaufzeichnungsperiode. Das aus dem Speicher 121 ausgelesene PCM-Tonsignal wird durch einen Modulator 123 moduliert und dann in modulierter Form an die Magnetköpfe 4 bis 6 über die Audio- bzw. Ton-Positionen A von Schalterelementen 124A bis 124C eines Video/Audio-Schalters 124 sowie die

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Aufnahme-Positionen R von Schalterelementen 105A bis 105C des Aufnahme/Wiedergabeschalters 105 angelegt. Die Umschaltzeitsteuerung der V/A-Positionen der Schalterelemente 124A bis 124C erfolgen auf ähnliche Ueise wie für die V/P-Positionen der Schalterelemente 104A bis 104C durch die Schaltersteuerung 107 gemäß Fig. 11, wie dies in Fig. 10 veranschaulicht ist. In der Wiedergabebetriebsart werden die Aufnahme/Wiedergabe-Schalterelemente 105A bis 105C in die jeweiligen Wiedergabepositionen P umgeschaltet. In diesen Positionen P werden die von den Magnetköpfen 4 bis 6 ausgelesenen Signale an die Demodulator/Zeitbasis-Ausgleichkreise 110 bis 112 angelegt, durch welche die Videosignale demoduliert werden und ein Zeitfehler zwischen Aufnahme und Wiedergabe ausgeglichen wird. Die entsprechend korrigierten Videosignale werden sodann an die Schalterelemente 125A bis 125C eines Video/Audio-Trennschalters 125 angelegt. Die V/A-Ümschaltzeitsteuerung der Schalterelemente 125A bis 125C erfolgt durch die Schaltersteuerung 107 auf ähnliche Weise wie die V/P-ümschaltzeitsteuerung der Schalterelemente 104A bis 104C gemäß Fig. 10. Während der Uberlappungsperiode einer Abtastperiode werden die Schalterelemente 125A bis 125C jeweils in die Audio-Stellung A gesetzt, während sie während der restlichen Periode in die Video-Stellungen V gestellt werden, und zwar jeweils auf zeitlich sequentielle Weise. Auf diese Weise werden das PCM-Video-Signal und das PCM-Audio- bzw. -Tonsignal voneinander getrennt. Das so abgetrennte PCM-Videosignal wird an einer Ausgangsklem— me 117 abgenommen. Das abgetrennte PCM-Tonsignal wird dagegen vorübergehend in einem Speicher 126 gespeichert und dann mit niedriger Frequenz (slow rate) ausgelesen, um das ursprüngliche PCM-Tonsignal zu reproduzieren, das seinerseits an einer Ausgangsklemme 127 abgegeben wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform können die Audio- und die Video-Magnetköpfe aus ein und denselben Magnetköpfen bestehen.

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In weiterer Abwandlung können sowohl ein PCM-Tonsignal als auch ein Paritätssignal in den überlappungsteilen der Magnetbandspuren aufgezeichnet werden.

Im Falle einer sog. Nachaufzeichnung, wobei ein Ton- und/oder Videosignal selektiv erneut aufgezeichnet werden kann oder eines dieser Signale später aufgezeichnet wird, kann zwischen dem Tonsignalteil und dem Videosignalteil ein unbesetzter Freiraum verbleiben, so daß beide Signalarten völlig voneinander unabhängig aufgezeichnet werden können.

Im Falle der PCM-Aufzeichnung bzw. -Aufnahme ist es denkbar, daß das PCM-Signal nach der Umwandlung eines Videosignals in ein PCM-Signal aufgeteilt wird, um in Abhängigkeit von der Betriebsgeschwindigkeit der Schaltkreise in zwei bis vier Kanälen aufgezeichnet zu werden. In diesem Fall kann ein Mehrkanal-Magnetkopf oder ein solcher mit mehreren dicht nebeneinander befindlichen Magnetköpfen verwendet werden.

In den Fig. 13 und 14 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Erfindung auf Dreikanal-Magnetköpfe angewandt ist. Die verschiedenen Teile sind dabei wiederum mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet. Dabei sind drei Sätze von Dreikanal-Magnetköpfen 4A bis 4C, 5A bis 5C und 6A bis 6C in gegenseitigen Winkelabständen von 120 dicht an der Mantelfläche der drehbaren Magnetkopf-Trommel 3 angeordnet. Die drei Magnetköpfe, z.B. 4A bis AC, jedes Dreikanal-Magnetkopfsatzes sind dabei gemäß Fig. 14 sowohl lotrecht als auch waagerecht in der Reihenfolge 4A, 4B, 4C gegeneinander versetzt.

Bei dieser Ausführungsform umschlingt das Magnetband 7 die Magnetkopf-Trommel 3 über einen Winkel von etwas mehr als 120°.

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ORIGINAL INSPECTED

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Die jeweiligen Dreikanal-Magnetköpfe 4A bis 4C, 5A bis 5C und 6A bis 6C tasten dabei in Zeitfolgeverhältnis (timesequentially) die obere, die mittlere bzw. die untere Spur 7H, 7M bzw. 7L des Magnetbands 7 ab. Bei einer Umdrehung der Trommel 3 wird somit ein Videosignal in Form von drei Kanälen eines Felds in Zeitfolgeverhältnis in drei einzelne Kanäle aufgeteilt/ um in den drei Spuren 7H, 7M und 7L aufgezeichnet zu werden. Die aufgezeichneten Signale werden auf ähnliche Weise von diesen drei Spuren 7H, 7M und TL wiedergegeben. Das Aufzeichnungsmuster bzw. -schema auf dem Magnetband 7 ist in Fig. 15 veranschaulicht, welche die durch die Magnetköpfe 4A bis 4C, 5A bis 5C und 6A bis 6C erzeugten getrennten Aufzeichnungsmuster 13A bis 13C, 14A bis 14C bzw. 15A bis 15C zeigt. Gemäß Fig. 15 erfolgt die Abtastung durch jeden Magnetkopf auf die durch den Pfeil 16 angedeutete Weise vom linken oberen Rand zum rechten unteren Rand. In Fig. 15 ist das Magnetband 7 mit der gemäß Fig. 14 bespielten Seite dargestellt, so daß die Magnetbandränder in Fig. 15 gegenüber Fig. 14 seitenverkehrt dargestellt sind.

Die zeitabhängige Beziehung zwischen den aufgezeichneten oder wiedergegebenen Videosignalen bei dieser Ausführungsform ist in Fig. 16 veranschaulicht. Wie erwähnt, tasten drei Sätze von Dreikanal-Magnetköpfen 4A bis 4C, 5A bis 5C und 6A bis 6C in Zeitfolgeverhältnis die Dreikanal-Videosignale eines Felds auf drei Spurensätzen 13A bis 13C, 14A bis 14C und 15A bis 15C ab. Jeder dieser Spurensätze enthält die Dreikanal-Videosignale entsprechend einer Periode von etwas mehr als 1/3 Feldperiode. Ersichtlicherweise ist der Magnetband-Umschlingungswinkel etwas größer als 2π/3, d.h. der Abstand zwischen zwei benachbarten Magnetköpfen und dementsprechend die Magnetband-Abtastzeit jedes Dreikanal-Magnetkopfsatzes 4A bis 4C, 5A bis 5C und 6A bis 6C ist folglich etwas länger als 1/3 Feldperiode. Aus diesem

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Grund überlappen sich die einzelnen Abtastperioden geringfügig, wodurch Aussetzer des Videosignals vermieden werden.

Erfindungsgemäß kann auch eine herkömmliche Gleichlaufsteuerung (tracking operation) durchgeführt werden, wobei der Magnetkopf unter Steuerung senkrecht zur Spurerstrekkung verschoben wird. Hierdurch werden teilweise Bildausfälle vermieden, die dann entstehen, wenn ein Wiedergabekopf mehrere Spuren überspannt. Als Ergebnis kann in absolut einwandfreier Weise ein Stehbild oder eine Zeitdehnerbildfolge wiedergegeben werden.

Die Erfindung bietet die folgenden Vorteile:

1. Der Magnetband-Umschlingungswinkel kann auf etwa 2π/η

(mit η = Zahl der Magnetköpfe) und somit auf weniger als τι eingestellt werden. Hierdurch wird die Bandreibung an der Magnetkopf-Trommel reduziert, wodurch Magnetbandschwingung weitgehend ausgeschaltet wird. Infolgedessen wird ein stabilisierter Bandlauf erreicht.

2. Das Einlegen des Magnetbands ist einfach, so daß das erfindungsgemäße System vorteilhaft auf Bandkassetten anwendbar ist.

3. Wenn bei einer Umdrehung der Magnetkopf-Trommel jeweils ein Videosignal entsprechend einem Bildfeld aufgezeichnet wird, lassen sich ohne weiteres Zeitlupen- und Stehbildaufnahmen ohne externen Speicher und ohne Pendelbewegung des Magnetbands wiedergeben.

4. Bei Anwendung der Erfindung auf ein PCM-Videobandaufnahmegerät tritt keine Verschlechterung der Bildqualität, wie Bildabschattung, aufgrund einer Unterbrechung der Zeit-

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achse am Wechselzeitpunkt der Magnetkopfabtastung auf, während zusätzlich die vorstehend erläuterten Vorteile geboten werden. Bei dieser Ausgestaltung werden also ein einfaches, stabiles Magnetband-Transportsystem und eine ausgezeichnete Bildqualität der wiedergegebenen Bilder gewährleistet.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand derzeit bevorzugter Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

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Leerseite

Claims

Henkel, Kern, feiler & Hänzel Patentanwälte

i, v3 1 H 9 «i U Registered Representatives

before the European Patent Office

Nippon Hoso Kyokai, Möhlstraße 37

Tokio, Japan D-8000München 80

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

11. April 1979

79032

Magnetisches Schrägspur-Aufzeichnung/Wiedergabe-

system

Patentansprüche

\J. Magnetisches Schrägspur-Aufnahme/Wiedergabesystem, dadurch gekennzeichnet, daß es η Magnetköpfe (mit η = eine ganze Zahl entsprechend 2 oder größer) aufweist, die dicht an der Außen- bzw. Mantelfläche einer Magnetkopf-Trommel liegen und in einem Abstand von 2π/η von der Drehachse der Magnetkopf-Trommel und in Axialrichtung der Trommel in einem gegenseitigen Abstand entsprechend etwa 1/n der Breite eines Magnetbandes angeordnet sind, und daß das Magnetband die Trommel in bezug auf die Drehachse mit einem Winkel von 2τΐ/η Radiant oder mehr umschlingt, so daß ein Signal in Zeitfolgeverhältnis (time-sequentially) unterteilt und in η Spuren des Magnetbandes aufgezeichnet und von diesen η Spuren wiedergegeben werden kann.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal ein Fernseh- bzw. Videosignal ist und daß die Magnetkopf-Trommel so umläuft, daß eine Trommelumdrehung einer Feldperiode des Videosignals entspricht,

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3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fernseh- bzw. Videosignal ein PCM- bzw. Pulskodemodulationssignal ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen überlappungsteilen zwischen benachbarten Aufzeichnungsmustern, die in Zeitfolgeverhältnis auf den η Spuren des Magnetbands aufgezeichnet sind, Fehlerkorrektur- bzw. -ausgleichkodes aufgezeichnet werden können.
5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den genannten Überlappungsteilen PCM- bzw. Pulskodemodulation-Tonsignale aufgezeichnet werden können.
6. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der η Magnetköpfe aus einem Mehrkanal-Magnetkopf oder aus einem in mehrere Kanäle unterteilten Magnetkopf mit mehreren dicht nebeneinander angeordneten Einzel-Magnetköpfen besteht.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Anhalten des Bandlaufs in der Wiedergabebetriebsart bei sich drehender Magnetkopf-Trommel vorgesehen ist, so daß ein Stehbild reproduzierbar ist.
8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Transportieren des Magnetbands mit niedriger Geschwindigkeit in der Wiedergabebetriebsart bei umlaufender Trommel vorgesehen ist, so daß eine "Zeitlupen"- bzw. Zeitdehner-Bildfolge reproduzierbar ist.

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