CH625658A5

CH625658A5 -

Info

Publication number: CH625658A5
Application number: CH1569177A
Authority: CH
Inventors: Heinrich-Christian Schopper
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1981-09-30
Also published as: JPS623483B2; ES465341A1; SE7714662L; FR2375777B1; DE2658574A1; JPS5380209A; US4198662A; DE2658574B2; BE862233A; DK574477A; NL7714140A; DE2658574C3; BR7708587A; GB1594237A; FR2375777A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen auf Magnetband, bei dem das Magnetband an einem feststehenden Vielspurkopf vorbeigeführt wird, dessen Kopfspalte sukzessive den Zeilen eines Halbbildes schaltungstechnisch zugeordnet werden, wodurch das Halbbild in Form von schmalen, in Querrichtung um den Kopfspaltabstand versetzten Längsspuren treppenförmig auf dem Magnetband aufgezeichnet und bei der Wiedergabe durch analoge Zuordnung zu den Kopfspalten ausgelesen wird.

Die zur Aufzeichnung von bewegten Bildern auf Magnetband dienenden Video-Recorder lassen sich in 3 Geräteklassen unterteilen:

1. Studio-Geräte,

2. stationäre Geräte für semiprofessionelle Anwendungen,

3. Heim-Video-Recorder und tragbare Reportagegeräte.

Alle zur Zeit auf dem Markt befindlichen Recordertypen arbeiten mit rotierenden Kopfsystemen, um eine hinreichend hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Band und Kopf (typ. zwischen 10 m/s und 40 m/s) zur Aufzeichnung von Farbbildern mit 3 bis 5 MHz Frequenzbandbreite zu gewährleisten.

Die meisten Studiomaschinen arbeiten nach dem Quadru-plex-Verfahren, bei dem fast senkrecht zur Laufrichtung eines 50,8 mm (2") breiten Magnetbandes ein Kopfträger mit 4 Magnetköpfen rotiert und die Bildinformation in etwa 250 um breiten und etwa 48 mm langen Spuren aufzeichnet. Diese Maschinen erreichen eine Frequenzbandbreite bis zu 5,5 MHz für das Farbbildsignal. Die Bänder sind auf sehr schwere, unhandliche Flanschspulen gewickelt, die Bedienung der sehr teuren Maschinen setzt geübtes Fachpersonal voraus.

In letzter Zeit werden im Studiobereich auch Schrägspur-Aufzeichnungsverfahren («slant-track» oder «helical-scan») eingesetzt, bei denen das Band schräg in Form einer a- oder £2-Umschlingung am rotierenden Kopfrad vorbeigeführt wird, so dass die Video-Spuren mehr oder weniger stark gegen die Längsrichtung des Bandes geneigt sind, wobei die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes (typ. 16 bis 30 cm/s) den Abstand und den Winkel der Spuren bestimmt. Dieses Verfahren erlaubt geringere Bandgeschwindigkeiten und bei schmaleren Bändern (in der Regel 25,4 mm = 1 Zoll) längere Spielzeiten. Der Einsatz von Slant-track-Verfahren im Studiobereich scheiterte bis vor kurzem an der Schwierigkeit, bei der Wiedergabe eine so exakte Deckung von Kopfspalt und der etwa 80 mm langen Videospuren zu erreichen, dass ein Bandaustausch möglich war. Dieses Problem wurde durch verschiedene elektronische Verfahren, z. B. «automatic scan tracking» gelöst.

Die Geräte der Klassen 2 und 3 arbeiten sämtlich nach dem Slant-track-Verfahren, wobei vor allem das Laufwerk und die Bandführung vereinfacht, aber auch der elektronische Aufwand soweit reduziert wurden, dass noch gute bis akzeptable Farbaufzeichnungen (Frequenzbandbretie zwischen 3 und 4,5 MHz) mit leicht bedienbaren, betriebssicheren Geräten erzielt werden. Zur Verbesserung der Bandführung und zur Vereinfachung der Bedienung befinden sich die Spuren häufig in Gehäusen, sog. Video-Kassetten, die nur noch in den Kassettenschacht des Gerätes eingeführt werden müssen. Die Einfäde-lung des Bandes ins Laufwerk erfolgt automatisch. Bei Geräten der Spitzenklassen ist die Spurhaltung so exakt, dass ein Austausch der Bänder möglich ist, bei den meisten Geräten müssen jedoch wegen mangelhafter Spurhaltung bei der Wiedergabe mit anderen Laufwerken, selbst bei Geräten der gleichen Serie, grössere Qualitätsverluste hingenommen werden.

Bei dem bekannten LVR-Verfahren («LVR» - Longitudinal Video Recording) wird das Problem der Spurdeckung dadurch gelöst, dass das Video-Signal parallel zur Längsrichtung aufgezeichnet wird.

Zur Reduzierung des Bandbedarfs wird dabei so verfahren, dass der Magnetkopf während der Aufnahme bzw. Wiedergabe (Kombinationskopf für Aufnahme und Wiedergabe) solange feststeht, bis eine etwa 200 (im breite Videospur auf der vollen Länge des Bandes aufgezeichnet bzw. abgetastet ist, dann wird durch Richtungsumkehr des Laufwerkes die Laufrichtung des Bandes umgekehrt und der Kopf mechanisch vertikal zur Bandlaufrichtung soweit nach unten bewegt, so dass von der ersten Spur getrennt, die nächste Längsspur aufgezeichnet werden kann. Auf diese Weise soll es möglich sein, durch fortgesetzte Richtungsumkehr des Bandes und Verschieben des Kopfes 28 Spuren für Ton und Bild auf 6,3 mm breiten und bis zu 780 m langen Bändern aufzuzeichnen. Die Bandgeschwindigkeit beträgt 3 m/s, die Bänder sind 6 um (120 Minuten Spielzeit)

dick.

An einen kompakten und preiswerten Heimvideorecorder werden somit folgende Anforderungen gestellt:

1. Wirtschafltichkeit: Der Preis sollte mindestens eine Grös-senordnung unter dem von Studiogeräten liegen.

2. Volle Farbtüchtigkeit, einfache Handhabung, geringes

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Gewicht. mäss bei der Umschaltung des Bandlaufwerkes auf der anderen

3. Lange Spieldauer bei preiswertem Bandmaterial. Die Seite, d. h. am Anfang des Magnetbandes, keine Richtungsum-Videoaufzeichnungen müssen wie bespielte Tonbänder oder kehr statt.

Audio-Kassetten voll kompatibel sein. Sie dürfen nicht bezüg- Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform beginnt lieh einer einwandfreien Wiedergabe an das Kopfsystem und 5 jeweils die Aufzeichnung für den Vorwärtslauf mit dem Spalt Laufwerk gebunden sein, mit dem die Aufnahme vorgenom- Kv = 1 + z (i -1 ) und für den dazugehörigen Rückwärtslauf mit men wurde. dem Spalt Kr = n — zi — 1, wobei i nach jeder Richtungsumkehr

4. Luminanzbandbreite mindestens 3 MHz, Stereoverto- von der Vorwärtsrichtung auf die Rückwärtsrichtung um 1 nunge mindestens halbe Horizontalauflösung wie Studiogeräte, erhöht wird und wobei z^l ist und z die Spurversetzung und n geringer Kopfverschleiss (Standardzeit >1000 h), Störabstand io die Anzahl der Kopfspalte bedeutet. Vorteilhaft wird die Spur-^40 dB Spitze - Spitze. folge bei jeder Richtungsumkehr um 1 bis 5 Spalten versetzt.

Diese Forderungen werden von den auf dem Markt befind- Die Spurbreite SB wird vorteilhaft zwischen 20 und 200 ja,m liehen Heim-Video-Recordern nur teilweise erfüllt. Hauptman- gewählt. Das Verhältnis von Spurlänge zu Spurbreite wird gel bei den Systemen der mittleren und unteren Preiskategorie zweckmässig auf einen Wert festgelegt, der unter 100 liegt, ist, dass bespielte Bänder in der Regel, wenn überhaupt, nur 15 Vorzugsweise wird SL/SB^5,^£50 gewählt.

unter erheblichen Qualitätsverlusten auf anderen Geräten des Weiterhin erfolgt die Synchronisierung der Spuren vor gleichen Typs abgespielt werden können. Über die Spurtreue zugsweise durch gezielte numerische Adressierung des Standes LVR-Systems ist wenig bekannt, es bestehen jedoch starke spaltes nach den oben angegebenen Formeln.

Zweifel, ob bei Foliendicken <10 |im und Spurbreiten =ä£200 (xm Ferner ist es vorteilhaft, wenn bei der Aufzeichnung eine eine exakte Deckung von Video-Spur und Kopfspalt über 20 oder mehrere dem aktiven Spalt benachbarte Spalte über-Bandlängen von mehreren hundert Metern möglich ist. An die Sprüngen und diese bei der Wiedergabe neben dem eigentli-Präzision der Vertikalbewegung des Kopfes sowie an die Band- chen Lesespalt als zusätzliche Lesespalte benutzt werden, führung werden daher extreme, derzeit technisch kaum reali- Dadurch wird erreicht, dass die aufgezeichnete Spur bei der sierbare Forderungen gestellt. Schon der geringste lokale Wiedergabe mit Sicherheit erfasst wird. Ein eventuell kurzzeiti-

Schräglauf des Bandes hat einen totalen Bildausfall zur Folge. 25 ger Spurverlust führt nur zum Ausfall einer oder weniger Zei-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben len und nicht, wie bei den konventionellen Verfahren, zum Xus-

beschriebene Präzisionsmechanik für die Vertikalbewegung fall einer entsprechenden Anzahl von Halbbildern.

des Kopfes durch einfachere Mittel zu ersetzen und gleichzei- Das erfindungsgemässe Verfahren bietet eine neue Basis tig sowohl die Bandausnutzung als auch die Spurtreue für die Aufzeichnung von Videosignalen. Die gespeicherte gegenüber den bekannten Systemen zu verbessern. Da die 30 Information pro Längeneinheit ist wesentlich höher als bei den Erfindung in erster Linie für Heim-Video-Recorder von Bedeu- bisher bekannten Verfahren. Auf diese Weise wird das Magnet-tung ist, müssen ferner die oben aufgestellten Forderungen 1 band wesentlich besser ausgenutzt. Hinsichtlich der Spurtreue bis 4 erfüllt werden. ist das Verfahren den konventionellen Aufzeichnungsverfah-

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, ren ebenfalls überlegen. Die bei konventionellen Anlagen erfor-dass das Magnetband periodisch reversiert wird und beim 35 derliche aufwendige Präzisionsmechanik für den Magnetkopf Rückwärtslauf des Magnetbandes die Kopfspalte gegenüber entfällt. Die besonders vorteilhafte elektronische Adressierung dem Vorwärtslauf in umgekehrter Reihenfolge den Zeilen der Spurfolge lässt sich mit den heute im Handel erhältlichen eines Halbbildes zugeordnet werden, wobei die Spurfolge bei elektronischen Bauelementen verhältnismässig leicht realisie-jeder Richtungsumkehr um mindestens einen Spalt versetzt ren. Auf der Basis des neuen Aufzeichnungs- und Wiedergabewird, und die am Ende der Spurfolge fehlenden Spalte zyklisch 40 Verfahrens können erstmals relativ preisgünstige robuste und durch die entsprechende Zahl von Spalten am anderen Ende dennoch hochpräzise Video-Recorder gebaut werden. Aus die-der Kopfspaltreihe ergänzt werden. Im Rahmen dieser sem Grunde ist das Verfahren besonders gut für Heim-Video-

Beschreibung findet definitionsgemäss nur dann eine « Rieh- Recorder geeignet.

tungsumkehr» des Magnetbandes statt, wenn der Bandlauf von Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen der Vorwärtsrichtung auf die Rückwärtsrichtung umgeschaltet 45 und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen wird, jedoch nicht wenn die Umschaltung vom Rückwärtslauf Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Vielspurkopfes, auf Vorwärtslauf erfolgt. Fig. 2 die Spurfolge bei der Aufzeichnung für Vorwärtslauf

Der Begriff «Richtungsumkehr» wird hier nur benutzt, (Fig. 2a) und Rückwärtslauf (Fig. 2b),

wenn das Band von Vorwärts- auf Rückwärtslauf umgeschaltet Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Zuordnung der Einzelwird. Dagegen wird die Umschaltung vom Rückwärts- auf den 50 spalte bei der Aufnahme und

Vorwärtslauf nicht als Richtungsumkehr angesehen, da der Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Zuordnung der Spalte bei

Vorwärtslauf sozusagen die normale Laufrichtung darstellt. der Wiedergabe.

Mit anderen Worten: Der Begriff «Richtungsumkehr» wird nur Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Vielspur-dann benutzt, wenn der Bandantrieb in die Rückwärtsrichtung köpf 1 zugrundegelegt, wie er schematisch in Fig. 1 dargestellt umgeschaltet wird, nachdem ein Vorwärtslauf abgeschlossen 55 ist. Derartige Vielspurköpfe können heute mit modernen Ver-ist. i) gibt an, wie oft eine Richtungsumkehr erfolgt ist. Dem- fahren in integrierter Technik rationell hergestellt werden. Auf nach ist i = 0 für den ersten Vorwärtslauf, i = 1 für den ersten einer Gesamthöhe von 25,4 mm (1 ") können z. B. 312 Video-Rückwärtslauf und den zweiten Vorwärtslauf, i = 2 für den spalte und mindestens eine weitere Kontrollspur (Merkspur) "zweiten Rückwärtslauf und den dritten Vorwärtslauf usf., wie untergebracht werden. Der Vielspurkopf 1 kann als Stapel von unten dargestellt. 60 Einzelköpfen (Kopfstapel) aufgefasst werden. In der Zeichnung ist jeweils der Kopfspiegel 2o bis 2n mit den Kopfspalten 3o bis i = 0 — — i = 1 (l. Richtungsumkehr) 3n dargestellt. Es ist wichtig, dass die mechanische Trenn-

i = 1 — — i = 2 (2. Richtungsumkehr) Schicht zwischen den Einzelköpfen möglichst dünn ist und die i = 2 — — i = 3 (3. Richtungsumkehr) Köpfe magnetisch gut gegeneinander abgeschirmt sind. Die

65 Aufzeichnungseigenschaften solcher integrierter Vielspur-Der Begriff «Richtungsumkehr» gilt also nur für den Fall, köpfe sind in der Literatur beschrieben (s. z. B. J. P. Lazzari, AIP dass das Bandlaufwerk jeweils am Ende eines Vorwärtslaufes Conf. Proc. Bd. 24,1974, S. 990-1004).

umgeschaltet wird. Im Gegensatz dazu findet definitionsge- Die oben angegebene hohe Zahl von Einzelköpfen stellt

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keine notwendige Voraussetzung für das erfindungsgemässe Verfahren dar. Sie kann verringert werden, wenn grössere Bandlängen oder kürzere Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabezeiten akzeptiert werden. Eine Erhöhung der Zahl der Einzelspalte 3o bis 3n hat eine proportionale Abnahme des Bandbedarfs zur Folge. Es ist jedoch von der Bildorganisation her günstig, wenn die Anzahl der Video-Spuren ein ganzzahliges Vielfaches der erforderlichen Zeilenzahl pro Halbbild (PAL 312, NTSC 262) beträgt.

Der Ton kann als NF-Amplituden- oder Frequenzmodulation auf zwei Videospuren überlagert stereophon mitaufgezeichnet werden. Um den damit verbundenen zusätzlichen elektronischen Schaltungsaufwand zu reduzieren, ist es aber günstiger, zwei weitere Spuren für die Tonübertragung am Kopf vorzusehen. Damit ergibt sich die oben erwähnte Spurbelegung des Kopfes mit insgesamt 314 Spalten.

Es besteht auch die Möglichkeit, das Audiosignal mehreren nebeneinanderliegenden Videospuren zu überlagern und bei der Wiedergabe durch Filter abzutrennen. Auf diese Weise wird der Signalrauschabstand der Tonwiedergabe erhöht. Da sich Ton und Bild im Prinzip auf der gleichen Spur unterbringen lassen, wird im folgenden nur noch von «Videospuren» gesprochen.

Anhand von Fig. 2 wird nun das Aufzeichnungsverfahren im einzelnen erläutert. Der Vielspurkopf 1 ist so vor dem Magnetband 4 angeordnet, dass seine Achse senkrecht zur Laufrichtung des Bandes steht. Die Gesamthöhe des Vielspur-kopfes stimmt näherungsweise mit der Breite des Magnetbandes 4 überein. Der Einfachheit halber ist nur ein Vielspurkopf mit 10 Einzelköpfen und dementsprechend nur 10 Kopfspalten 3o bis 3» gezeichnet. Infolgedessen soll auch das aufgezeichnete Halbbild aus nur 10 Spuren aufgebaut sein. Fig. 2a entspricht dem ersten Durchlauf des Magnetbandes von links nach rechts (Vorwärtslauf i = 0). Die erste Zeile des ersten Halbbildes wird vom Spalt 3o longitudinal als erste Videospur 5o° auf das Band aufgezeichnet. Anschliessend Zeile 2 mit Spalt Nr. 3i, der unter Spalt 3o liegt und so weiter bis zu Spalt Nr. 3« an der unteren Bandkante. Die letzte Spur 59° eines jeden Halbbildes ist eine zusätzliche Kontroll- oder Merkspur, die die digitalcodierte Adresse (Nr.) des Kopfspaltes enthält, mit dem die Aufzeichnung des nächsten Halbbildes beginnen soll. Sie dient zur elektronischen Synchronisation von Spalt- und Spurfolge. Spurlänge l und Spurbreite SB sind in Fig. 2 lediglich qualitativ angedeutet.

Nach der Aufzeichnung des ersten Halbbildes erfolgt in gleicher Weise die Aufzeichnung des zweiten Halbbildes. Mit den Folgebildern wird in analoger Weise verfahren bis zum Ende des Bandes 4. Dann wird das Laufwerk für das Band innerhalb eines Zeitintervalles At ^ 40 ms umgeschaltet, so dass das Band in umgekehrter Richtung, d. h. von rechts nach links, läuft (erste Richtungsumkehr siehe Fig. 2b). Die Spurfolge für den ersten Rückwärtslauf wird mit Hilfe von Fig. 2b erklärt. Die Aufzeichnung wird wieder longitudinal, jetzt aber von rechts nach links und, um ein Überkreuzen der Spuren zu vermeiden, am Vielspurkopf 1 von unten nach oben vorgenommen. Zur Unterscheidung von der Bilderfolge, die von links nach rechts aufgezeichnet wurde, muss nun die Spurfolge um mindestens einen Spalt versetzt, also z. B. beginnend mit Spalt Nr. 38 und nicht mit Spalt Nr. 3« aufgezeichnet werden. Beim ersten Rücklauf werden also nacheinander die Spalte 3s, 3?, 3e, 3s, 34,33,32,3i, 3o, 3» aktiviert. Dies wird halbbildweise fortgesetzt bis zur nächsten Bandumkehr, den zweiten Vorwärtslauf von links nach rechts. Während dieses Laufes wird beginnend mit Spalt Nr. 3i in der Spaltfolge 3i, 32,3j, 34,35,3&, 37, 3b, 3«, 3o aufgezeichnet. Dieses Verfahren lässt sich fortsetzen bis zu einer 5maligen Richtungsumkehr. Die letzte Videospur eines Halbbildes ist in Fig. 2b mit 5o' und die bereits zum nächsten Halbbild gehörende Kontrollspur mit 501 bezeichnet.

Die Länge eines Halbbildes ist mit L, die des Gesamtbildes mit 2 L angegeben. Korrespondierende Spuren aufeinanderfolgender Halbbilder sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Wie im Ausführungsbeispiel 1 weiter unten gezeigt wird, ist es jedoch bei hinreichender Bandlänge nicht unbedingt erforderlich, die Spuren in vertikaler Richtung so dicht wie möglich zu legen. Zur besseren Spurtrennung ist es günstiger, die Anzahl der Richtungsumkehrungen zu reduzieren und nach jeder Richtungsumkehr mehrere Spalte 3 zu überspringen, d. h. im Beispiel nach Fig. 2 beim ersten Rücklauf mit Spalt Nr. 3<, zu starten statt mit Spalt Nr. 3s, nach der zweiten Richtungsumkehr mit Spalt 33 statt mit Spalt 3i usw. Die Spurfolge wird also hier um jeweils 3 Spalte versetzt. Bezeichnet man allgemein die Spurversetzung mit z und die Gesamtzahl der Spalte n mit der Numerierung 0 bis n-1, so ergibt sich für die Adressierung (Aktivierung) der Startspalte der einzelnen Spurfolgen folgendes Schema (Adressiermatrix):

Für den i.ten Rückwärtslauf (d. h. nach der i.ten Richtungsumkehr) von rechts nach links ist der Spalt mit der Nr.

Kr = n —zi —1 (GLI)

zu wählen und von links nach rechts der Spalt mit der Nr.

Kv = 1 + z • (i —1). Gl. II)

In der Praxis genügt eine Spurversetzung von z ^ 4. Auf diese Weise wird erreicht, dass die zu bestimmten Bildzeilen gehörigen Spuren unabhängig davon, wie viele von den insgesamt möglichen Richtungsumkehren durchgeführt werden, immer durch mindestens 4 Spurbreiten (das entspricht ca. 210 jam) voneinander getrennt sind. Hierdurch wird in jedem Fall eine ausreichende Übersprechdämpfung gewährleistet.

Im Beispiel nach Fig. 2 beträgt die Zahl der Kopfspalte n =

10 und die Spurversetzung z = 1.

Das beschriebene Verfahren hat weiterhin den Vorteil, dass bei der Wiedergabe der j.ten Spur nicht nur der Spalt j, sondern mindestens noch der Spalt j-1 undj+1 ohne Bildfehler zu erzeugen, aktiviert werden können. Somit wird die Spur j auch bei lokalem Schräglauf des Bandes 4 in jedem Falle auf einer Abtastbreite erfasst, die entsprechend einem lokalen Schräglauf mit 33° gegen die Horizontale mindestens der 3fachen Spaltbreite entspricht. Aus diesem Grunde sowie aus grundsätzlichen Erwägungen bezüglich der optimalen Nutzung der Speicherfläche des Bandes sollte der Abstand der Einzelköpfe des Vielspurkopfes möglichst klein sein.

Die zyklische synchrone Aktivierung der einzelnen Spalte 3 (d. h. die Einschaltung der zugehörigen Einzelköpfe) nach Gleichung I und Gleichung II bei der Aufzeichnung bzw. Wiedergabe ist elektronisch mit geeigneten Zähler-Tor-Schaltung und/ oder Mikroprozessoren verhältnismässig leicht zu realisieren und wird anhand der Fig. 3 bis 4 erläutert.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild für die Aufzeichnung dargestellt. Die einzelnen Kopfspiegel 2o bis 2n (Einzelköpfe) des Vielspurkopfes 1 sind durch die entsprechenden Schaltsymbole angedeutet. Der Kopfspalt 2« ist z. B. für eine Kontrollspur reserviert. Bei der Aufzeichnung einer Spur gemäss Fig. 2 ist z. B. nur der Kopf 24 aktiv, alle anderen Köpfe sind inaktiv. Die Ausgänge der Einzelköpfe sind mit einem Multiplexer 6 verbunden. Der Multiplexer 6 wird über eine Datenschiene 7 vom Mikroprozessor 8 gesteuert. Die in einem konventionellen Video-Aufzeichnungsteil 9 erzeugten Videosignale werden über den Video-Verstärker 14 dem Multiplexer 6 zugeführt. Mit

11 ist das mechanische Laufwerk des Video-Recorders und mit

12 ein im Video-Teil 9 integrierter Taktgenerator bezeichnet, der den Takt für die Spurfolge vorgibt und ebenso wie das Laufwerk 11 mit dem Mikroprozessor 8 in Wirkverbindung steht. Das Laufwerk führt das Magnetband 4 am feststehenden Vielspurkopf 1 vorbei und reversiert nach jedem Durchlauf. Die

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Baugruppe 13, z. B. ein Relais, teilt dem Mikroprozessor 8 lediglich mit, in welchem Status sich der Video-Recorder (Aufnahme oder Wiedergabe) befindet. Im einzelnen läuft der Aufzeichnungsvorgang folgendermassen ab. Dabei wird wieder auf den Vielspurkopf mit 10 Einzelköpfen gemäss Fig. 2 bezug genom- 5 men. Der Mikroprozessor 8 steuert den Multiplexer 6 so an,

dass zum Kopf 2o durchgeschaltet und dieser für die Aufzeichnung aktiviert wird. Die Adresse Kv° = 0 des Startspaltes wird gespeichert. Dann wird vom Taktgenerator 12 synchronisiert zum Kopf 2i durchgeschaltet und die zweite Zeile aufgezeich- 10 net und so weiter, bis die letzte Zeile mit Kopf 2t aufgezeichnet ist. Dann wird die Nr. des Startspaltes auf der Spur 59° (Kon-troll- und Merkspur) aufgezeichnet. Für die folgenden Halbbilder wird die gleiche Routine durchlaufen, bis das Bandende erreicht ist. Bei der nun folgenden Richtungsumkehr des Lauf- 15 werkes (erster Rückwärtslauf i = 1) erhält der Mikroprozessor 8 vom Laufwerk 11 einen Impuls und springt programmgesteuert an Adresse Kr' = 8. Im Multiplexer 6 wird zum Kopf 28 durchgeschaltet und dieser als Startspalt aktiviert. Im Speicher wird 0 durch 8 überschrieben. Anschliessend wird Kopf 2?, 2ö, 2s, 20 usw. bis Kopf 2o durchgeschaltet. Damit sind 9 Videospuren (in Fig. 2 durch einen Pfeil von rechts nach links gekennzeichnet) aufgezeichnet. Auf Spur 5s1 wird die Adresse des Startspaltes Kr! = 8 aufgezeichnet. Dies wiederholt sich halbbildweise ebenfalls bis zum Ende des Bandes. Es entstehen die in Fig. 2b 25 durch einen Pfeil von rechts nach links gekennzeichneten Spuren. Bei der nächsten Richtungsumkehr des Laufwerks 11 für den zweiten Vorwärtslauf erhält der Mikroprozessor 8 wieder einen Impuls, so dass er programmgesteuert zur Adresse Kv' = 1 springt und als Startspalt den Kopf Nr. 2i aktiviert. 30 Darauf folgend durchläuft der Mikroprozessor 8 die Adressen 2, 3,4,... 9, wobei die Kopfspalte 2i bis 2s in der durch den Taktgenerator 12 vorgegebenen Sequenz aktiviert und die Spuren 5t1 bis 591 aufgezeichnet. Spur 5ol wird zur Kontrollspur und enthält die Nr. des Startspaltes. Im Speicher steht nun eine 1. 35 Dies wird wieder halbbildweise fortgesetzt bis zur nächsten Richtungsumkehr. Zur Vereinfachung der Programmierung des Mikroprozessors 8 ist es günstig, wenn die Impulse beim Umschalten des Laufwerkes von links nach rechts und rechts nach links verschieden sind. Erhält der Mikroprozessor 8 einen 40 Impuls der Sorte 1 (Vorwärtslauf) bildet er Kv = 1 + z •

(i—1 ) als Startadresse und zählt im Takt des Taktgenerators 12, d. h. Kv. Kv+ u Kv+2... Kv+8 zur Aufzeichnung der Videospuren und legt die Startspaltadresse auf Spur Kv_i. Erhält der Mikroprozessor 8 einen Impuls der Sorte 2, 45 d. h. Rückwärtslauf (von rechts nach links), so berechnet er die Startspaltadresse Kr = n — zi — 1, zählt 8 Stellen zurück, also Kr, Kr_,... Kr_8 und legt die Startspaltadresse auf die Spur Kr+i. Im Speicher wird Kr_t durch Kr+i ersetzt. Kv bzw. Kr werden nach den Gleichungen II bzw. I für eine vorge- 50 gebene Spurversetzung z in Abhängigkeit der Anzahl der Richtungswechsel i durch den Mikroprozessor programmintern berechnet.

Bei der Wiedergabe (Fig. 4) wird der Status des Recorders 9 geändert (statt Aufnahme jetzt Wiedergabe). Der Mikropro- 55

zessor erhält einen zusätzlichen Impuls vom Relais 13 und wird auf die Startadresse Null gesetzt, schaltet den Multiplexer 6 zum Videoverstärker 14 in der Reihenfolge der Köpfe 2o bis 28 durch (Wiedergabe der Zeilen) und entnimmt der Spur 59° die Adresse des nächsten Startspaltes. Diese bleibt erhalten bis zur ersten Richtungsumkehr. Dann wird durch einen Impuls vom Laufwerk 11 die Nr. des nächsten Startspaltes im Mikroprozessor generiert und die Abfrage erfolgt synchron zur Aufzeichnung in der umgekehrten Laufrichtung. Auf diese Weise erfolgt eine spurtreue Wiedergabe der aufgezeichneten Bilder.

Das Laufwerk 11 kann ähnlich aufgebaut sein wie das Laufwerk bei dem bekannten LVR-Verfahren. Ausser der Mechanik für den Bandvorzug und der Richtungsumkehr sind keine weiteren mechanischen Vorrichtungen erforderlich.

Ausführungsbeispiel

Auf eine Bandbreite von 25,4 mm û 1 " sollen 312 Videospuren, 2 Tonspuren und 1 Synchronspur der Breite B sowie 314 Trennspuren der Breite A = B/2 untergebracht werden. Man erhält B = 53 (im und A = 26,5 (im.

Bei einer Horizontalauflösung wie bei den handelsüblichen Heim-Video-Recordern beträgt die Zeilenlänge 240 |j,m. Das Verhältnis Spurlänge (240 um) zu Spurbreite (B = 53 (im) beträgt <4,6; im Gegensatz dazu beträgt bei kontinuierlichen Schrägspurtechniken dieses Verhältnis 350 bis 400.

Die Länge eines Bildes ergibt sich aus 2 x 312 x 240 (im = 15 cm.

Hieraus folgt für PAL (25 Bildwechsel/s) eine Bandgeschwindigkeit von 3,75 m/s, für NTSC (30 Bildwechsel/s) eine Bandgeschwindigkeit von 4,5 m/s.

Die entsprechenden Bandlängen für eine Stunde Spielzeit ohne Richtungsumkehr sind dann L = 13 500 m für PAL und L = 16 200 m für NTSC.

Zur Aufzeichnung soll ein Band von 18 (im Dicke (Ù Tripel-band oder Kassette C-60) und max. 360 m Länge (Spulendurchmesser 11 cm) verwendet werden. Dann muss bei einer Spieldauer von 2 Stunden (360 m Band) L/360 mal reversiert werden. Es ergeben sich folgende Werte:

Spieldauer 1 Stunde; Bandlänge 180 m; Anzahl der Richtungswechsel 75 für PAL, d. h. alle 48 s, 90 für NTSC, d. h. 40 s Spieldauer 2 Stunden; Bandlänge 360 m; Anzahl der Richtungswechsel 75 für PAL, d. h. alle 96 s, 90 für NTSA, d. h. alle 80 s; Bedingung für Umschaltzeit:

< V25 sec für PAL

< V30 sec für NTSC

Im Gegensatz zu dem aus der Literatur bekannten LVR-System kann also ein etablierter, mechanisch stabiler Bandtyp mit 12 jim dicker Folie verwendet werden. Dieses Band ist mit Sicherheit wesentlich unempfindlicher gegen plastische Verformungen, Welligkeit oder Hohlkrümmung als die extrem dünnen Bänder mit Foliendicken von 4 (tm, wie sie beim LVR-System eingesetzt werden sollen. Damit sind bezüglich einer einheitlichen Spurlage sowie Deckung von Videospur und Kopfspalt auch vom Band her günstigere Voraussetzungen gegeben.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

625 658 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen auf Magnetband, bei dem das Magnetband an einem feststehenden Vielspurkopf vorbeigeführt wird, dessen Kopfspalte sukzessive den Zeilen eines Halbbildes schaltungstechnisch zugeordnet werden, wodurch das Halbbild in Form von schmalen, in Querrichtung um den Kopfspaltabstand versetzten Längsspuren treppenförmig auf dem Magnetband aufgezeichnet und bei der Wiedergabe durch analoge Zuordnung zu den Kopfspalten ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetband periodisch reversiert wird und beim Rückwärtslauf des Magnetbandes die Kopfspalte gegenüber dem Vorwärtslauf in umgekehrter Reihenfolge den Zeilen eines Halbbildes zugeordnet werden, wobei die Spurfolge bei jeder Richtungsumkehr um mindestens einen Spalt versetzt wird, und dass die am Ende der Spurfolge fehlende Spalte zyklisch durch die entsprechende Zahl von Spalten am anderen Ende der Kopfspaltreihe ergänzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Aufzeichnung für den Vorwärtslauf mit dem Spalt Kv = 1 + z(i— 1) und für den dazugehörigen Rückwärtslauf mit dem Spalt Kr = n - zi - 1 begonnen wird, wobei i nach nach jeder Richtungsumkehr von der Vorwärtsrichtung auf die Rückwärtsrichtung um 1 erhöht wird und wobei z^l ist und z die Spurversetzung und n die Anzahl der Kopfspalte bedeutet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurversetzung z im Bereich 1 <ùz.d5 gewählt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurbreite SB im Bereich 20 |im SB ^ 200 (im gewählt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurbreite SB^100 |j.m gewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Spurlänge/Spurbreite = SL/SB^100 gewählt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Sl/Sb im Bereich 5^SL/SB^50 gewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierung der Spuren durch gezielte numerische Adressierung des Startspaltes erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aufzeichnung ein oder mehrere dem aktiven Spalt benachbarte Spalte übersprungen und diese bei der Wiedergabe neben dem eigentlichen Lesespalt als zusätzliche Lesespalte benutzt werden.