DE1474487B2

DE1474487B2 - Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale

Info

Publication number: DE1474487B2
Application number: DE1474487A
Authority: DE
Inventors: Nobutoshi Tokio Kihara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1964-08-01
Filing date: 1965-07-31
Publication date: 1979-08-30
Also published as: GB1116074A; US3359365A; CA935915A; DE1474487A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale von aus zwei Halbbildern aufgebauten Fernsehbildern mit einem Bandantrieb, einer Bandführung mit einer Führungstrommel, die vom Magnetband umspannt wird, und mit n, (n >2) rotierenden Magnetköpfen, die schräg zu den Bandkanten verlaufende Spuren beschreiben, derart, daß nur jedes 77-te Halbbild aufgezeichnet und bei der Wiedergabe jedes aufgezeichnete Halbbild n-mal abgetastet wird, wobei die Bandgeschwindigkeit, die Rotationsgeschwindigkeit der Magnetköpfe und ihre Anzahl derart gewählt sind, daß sich die auf dem Magnetband aufgezeichneten Halbbilder zeitlich aneinander anschließen und sich im Wiedergabebetrieb ein normgerechtes Fernsehbild ergibt.

Es ist beispielsweise aus der DE-AS 10 51318 bekannt, ein aus zwei Halbbildern bestehendes Videosignal mit einem Magnetkopf auf ein um eine rotierende Trommel führendes Magnetband in einer zu den Bandkanten parallelen Spur aufzuzeichnen und die aufgezeichneten Videosignale bei der Wiedergabe mit mehreren Magnetköpfen abzutasten, die entgegen der Bandlaufrichtung bewegt werden. Dabei wird dasselbe Halbbild von den Magnetköpfen nacheinander mehrmals abgetastet, wobei immer dann, wenn ein Magnetkopf ein Halbbild abtastet, die anderen Magnetköpfe gesperrt sind. Dadurch soll gemäß DE-AS 51 318 die Abnahmeperiode für ein Halbbild in zwei oder mehr Perioden, ähnlich wie bei einer Wiedergabe von Filmbildern, aufgeteilt werden, um dadurch das

Flimmern der Fernsehbilder wesentlich herabzusetzen.

Eine Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung der eingangs genannten Art ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 12 14 719. Das Arbeitsprinzip dieser Vorrichtung beruht darauf, daß die Änderung des Informationsgehaltes der Videosignale für aufeinanderfolgende Halbbilder so allmählich erfolgt" daß sie bei der Wiedergabe des Fernsehbildes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern vom bloßen Auge kaum wahrgenommen werden kann. Es ist daher möglich, die Kapazität des Magnetbandes dadurch zu erhöhen, daß nur jeweils das zweite Halbbild aufgezeichnet wird und bei der Wiedergabe dieses Halbbild nacheinander zweimal abgetastet wird, so daß das entstehende Fernsehbild aus Gruppen identischer Halbbilder aufgebaut ist Dadurch kann die Aufnahmekapazität des Magnetbandes verdoppelt werden.

Gegenstand des älteren deutschen Patents 12 14 719 ist weiterhin ein Magnetbandgerät, das nach diesem Prinzip arbeitet, jedoch die Videosignale in einer parallel zu den Bandkanten verlaufenden Spur aufzeichnet und das so ausgebildet ist, daß nur jeweils jedes dritte Halbbild aufgezeichnet wird und jedes aufgezeichnete Halbbild dreimal wiedergegeben wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine übliche Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale von aus zwei Halbbildern aufgebauten Fernsehbildern, bei der die Aufzeichnung der Signale in zu den Magnetbandkanten schräg verlaufenden Spuren erfolgt, so weiterzubilden, daß sie nach dem obengenannten Prinzip arbeitet und sich somit auch für eine derartige Vorrichtung eine Vergrößerung der Bandkapazität ergibt.

Erfindungsgemäß ist die Magnetbandaufzeichnungsund Wiedergabevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Führungstrommel über etwa 360° In ihres Umfangs vom Magnetband umspannt wird und daß die π Magnetköpfe um (360° /n)±K° winkelversetzt und axial im Abstand M voneinander versetzt angeordnet sind, wobei K und M unter Berücksichtigung der Drehgeschwindigkeit der Trommel, der Rotationsgeschwindigkeit der Köpfe und der Bandgeschwindigkeit so gewählt sind, daß eine Schrägspur auf dem Band einem Halbbild entspricht.

Bei der erfindungsgemäßen Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung werden die Videosignale somit derart auf das Band aufgezeichnet, daß eine Schrägspur genau einem Halbbild entspricht Bei der Wiedergabe wird dieselbe Schrägspur nacheinander von den π Magnetköpfen abgetastet, so daß die Ausgangssignale der Magnetköpfe, die jeweils dasselbe Halbbild zum Inhalt haben, direkt miteinander zu einem normgerechten Fernsehbild kombiniert werden können, da sich an das Ende der Abtastung einer Schrägspur durch den ersten Magnetkopf direkt die Abtastung derselben Schrägspur durch den zweiten Magnetkopf und an diese gegebenenfalls die Abtastung durch den dritten Magnetkopf anschließt. Das aus der Kombination der Ausgangssignale der π Magnetköpfe entstehende normgerechte Fernsehbild besteht somit aus π Halbbildern mit demselben Informationsgehalt.

Die erfindungsgemäße Magnetbandaufzeichnungsund Wiedergabevorrichtung gewährleistet eine optimale Ausnutzung des Magnetbandes, da einerseits die Aufzeichnung der Videosignale nicht in einer zu den Bandkanten parallelen Spur erfolgt, wie es gemäß DE-AS 10 51 318 der Fall ist, sondern die Magnetköpfe schräg zu den Bandkanten verlaufende Spuren beschrei-

ben, wobei unter Berücksichtigung der Tatsache, daß jede Schrägspur einem Halbbild entsprechen soll, der Grad der Schrägstellung der Spur so gewählt werden kann, daß die volle Bandbreite ausgenutzt wird, und daß andererseits bei der Aufzeichnung nur jedes n-te Halbbild des normgerechten Fernsehbildes aufgezeichnet wird, was eine Verdoppelung bzw. Verdreifachung der Bandkapazität bedeutet Durch die Λ-fache Abtastung jeder Schrägspur auf dem Band durch π Magnetköpfe ergibt sich bei der Wiedergabe ein normgerechtes Fernsehbild, das zwar einen geringeren Informationsgehalt als das ursprüngliche Fernsehbild hat, da es aus zwei oder mehr Halbbildern mit identischem Informationsgehalt aufgebaut ist, was jedoch bei der Wiedergabe des Fernsehbildes kaum wahrgenommen werden kann, da die Änderung des Informationsgehaltes der Videosignale für aufeinanderfolgende Halbbilder außerordentlich gering ist

Eine derart ausgestaltete Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung ist auch zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Farbvideosignalen geeignet.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

F i g. 1 zeigt in einer Draufsicht schematisch eine Drehmagnetkopfanordnung bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für π = 2 Magnetköpfe;

Fig.2 zeigt die Drehmagnetkopfanordnung von F i g. 1 in einer Seitenansicht;

F i g. 3 zeigt eine Darstellung der Aufzeichnungsspuren auf einem Magnetband;

Fig.4 zeigt das Blockschaltbild der elektrischen Schaltung bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 5A bis 5D zeigen die Reihenfolge von Videosignalen zur Erläuterung der in Fig.4 dargestellten Schaltung;

F i g. 6 zeigt in einer F i g. 1 ähnlichen Darstellung ein anderes Ausführungsbeispiel der Drehmagnetkopfanordnung für π = 3 Magnetköpfe;

F i g. 7 zeigt die in F i g. 6 dargestellte Drehmagnetkopfanordnung in einer Seitenansicht;

F i g. 8 zeigt in einem Blockschaltbild die elektrische Schaltung zur Verwendung bei einer Drehmagnetkopfanordnung, wie sie in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist;

F i g. 9A bis 9E zeigen in Diagrammen die Reihenfolge der Videosignale zur Erläuterung der in Fig.8 dargestellten Schaltung;

Fig. 10 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Farbfernsehsignalen mit zwei gegeneinander versetzten Magnetkopfpaaren;

F i g. 11 zeigt die in F i g. 10 dargestellte Drehmagnetkopfanordnung in einer Seitenansicht;

F i g. 12 zeigt in einem Blockschaltbild die elektrische Schaltung für eine Drehmagnetkopfanordnung, wie sie in den F i g. 10 und 11 dargestellt ist;

Fig. 13A bis 13D zeigen die Reihenfolge von Videosignalen zur Erläuterung der in F i g. 12 dargestellten Schaltung;

Fig. 14 zeigt schematisch die Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband für Farbfernsehsignale;

Fig. 15 und 16 zeigen jeweils in einer Vorder- und einer Seitenansicht ein weiteres Beispiel zur Aufnahme von Farbfernsehsignalen mit übereinanderliegenden Kopfpaaren.

In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 eine Drehscheibe bezeichnet, die auf der Drehachse 3 eines Motors 2 befestigt ist Am äußeren Rand der Scheibe 1 sind zwei Magnetköpfe H_a und Hb angebracht, die in einem vorbestimmten Winkelabstand und in einem vorbestimmten axialen Abstand M angeordnet sind. Das Magnetband 5 wird über eine Führungstrommel 4 durch Führungsrollen 6 schräg zur Bewegungsrichtung des Bandes selbst geleitet Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Magnetband 5 um die Führungstrommel 4 über einen Bereich von 180° und steht mit

ίο den Magnetköpfen H₃ und Hbin Berührung.

Bei einer derartigen Anordnung werden Videosignale, die aus zwei Halbbildern aufgebaut sind, allein durch den Magnetkopf H₃ auf das Magnetband 5 aufgezeichnet, indem, wie es in Fig.3 dargestellt ist parallele schräg verlaufende Aufzeichnungsspuren Γι, Tz, Ta... ausgebildet werden. Durch eine passende Wahl der Drehzahl Q der Magnetköpfe H₃ und , Hb, des Winkelabstandes Φ zwischen den Köpfen, des Durchmessers £>der Führungstrommel 4, der effektiven Breite 7 und der Laufgeschwindigkeit V des Bandes 5 können die Signale nur von ungeradzahligen Halbbildern auf jeder der Spuren Ti, Tz, T3... aufgezeichnet werden. Das heißt, daß dann, wenn der Drehmagnetkopf H₃ mit dem Magnetband 5 während jeder halben Umlaufperiode in Berührung kommt und die Dauer dieser Berührung annähernd der Aufzeichnungsdauer eines Halbbildes entspricht, Videosignale von den in F i g. 5A dargestellten Signalen ausgewählt und nur die Halbbilder mit ungeraden Zahlen, beispielsweise das erste, dritte und fünfte Halbbild auf das Magnetband 5 aufgezeichnet werden, wie es in Fig.5B dargestellt ist. Diese Halbbilder werden in den Aufzeichnungsspuren Ti, Ti, Ti usw. aufgezeichnet. Der Abstand M zwischen den Magnetköpfen ist so gewählt daß bei der Wiedergabe dieselben Magnetspuren auf dem Magnetband bei jeder Umdrehung der Magnetköpfe durch die Magnetköpfe H_a und Hb abgetastet werden. Das heißt, daß der Magnetkopf H₃ die Spur T\ abtastet, um dadurch das Videosignal des ersten Halbbildes wiederzugeben und daß anschließend der andere Magnetkopf Hb dieselbe Spur Ti abtastet, um dieses Videosignal nochmtls wiederzugeben. Das hat zur Folge, daß ein wiedergegebenes zusammengesetztes Signal erhalten wird, das in der in Fig.5D dargestellten Weise aufgebaut ist und jedes Halbbild zweimal enthält F i g. 5C stellt nur die durch den Magnetkopf Hb wiedergegebenen Signale dar. ■:■■■■ ■■.·.·.

Im folgenden werden die speziellen Beziehungen angegeben, die bei der dargestellten Drehmagnetkopf-

anordnung erfüllt sein sollen: -^

Die Drehzahl der Kopfwelle muß also mit der Bildwechselfrequenz synchronisiert sein. Für eine solche Synchronisierung kann man auf bekannte Techniken zurückgreifen. -■. .··.:-., ■■■>■.--...:■

Dabei bedeuten F die Bildwechselfrequenz der aufzuzeichnenden Halbbilder (gewöhnlich 60 Hz) und η die Anzahl der Magnetköpfe, die beim obigen Beispiel

gleich 2 ist IC und M sind die Größen, die dafür erforderlich sind, daß dieselben Aufzeichnungsspuren durch die Magnetköpfe während des Wiedergabebetriebes abgetastet werden:

_Ko _ P . 360°
η π-D

W = P · tan Θ ,

wobei P, Wimd θ in F i g. 3 dargestellt sind.

Fig.4 zeigt das Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung, die zusammen mit der oben beschriebenen Anordnung verwandt wird. Während der Aufzeichnung wird das Videosignal von einer Signalquelle 7 an einen Frequenz- oder Phasenmodulator 8 gelegt, um, wie üblich, ein moduliertes Signal zu erhalten. Das modulierte Signal wird auf einen Magnetkopf H_a über einen Verstärker 9 und einen Kontakt 10/? eines Schalters 10 gegeben. Während der Wiedergabe wird das Ausgangssignal des Magnetkopfes H₃ über einen Kontakt 1OP des Schalters 10 auf eine Simultanschaltung 11 gegeben, an der auch das Ausgangssignal des Magnetkopfes Hb liegt Beide Ausgangssignale liegen an einem Demodulator 12, der das gewünschte Wiedergabeausgangssignal an eine Klemme 13 legt.

Wenn bei einer derartigen Anordnung die Videosignale während der Aufzeichnung nur auf den Magnetkopf H₃ gegeben werden, werden die Videosignale eines Halbbildes durch den Magnetkopf H₃ auf das Magnetband 5 aufgezeichnet indem dieser die Aufzeichnungsspuren Ti, T₂, T₃ ... jedes zweiten Halbbildes der Videosignale bildet, wie es in Fig.3 dargestellt ist. Während des Wiedergabebetriebes werden die Aufzeichnungsspuren nacheinander zweimal durch die Magnetköpfe H_a und Hb abgetastet. Es wird somit jeweils nur jedes zweite Halbbild eines Vollbildes aufgezeichnet, so daß die zur Aufzeichnung notwendige Bandlänge auf die Hälfte herabgesetzt werden kann.

Im vorhergehenden wurde die Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen für aus zwei Halbbildern aufgebaute Fernsehbilder betrachtet, wobei nur jedes zweite Halbbild aufgezeichnet wurde. Es ist jedoch auch möglich, nur die Videosignale jedes dritten Halbbildes aufzuzeichnen.

Unter Verwendung von drei Magnetköpfen H₃, Hb und Hc können Videosignale in der Weise aufgezeichnet werden, daß nur jedes dritte Halbbild aufgezeichnet und wiedergegeben wird. Der Aufbau einer Drehmagnetkopfanordnung für diesen Zweck ist in den F i g. 6 und 7 dargestellt, die zugehörige Schaltung zeigt Fig.8. In diesem Fall werden aus den ursprünglichen Signalen, die in Fig.9A dargestellt sind, die Signale jedes dritten Halbbildes ausgewählt und allein durch den Magnetkopf H_a aufgezeichnet wie es in F i g. 9B dargestellt ist

Während der Wiedergabe wird jedes aufgezeichnete dritte Halbbild nicht nur durch den Magnetkopf Ha, sondern auch durch den Magnetkopf Hb, wie es in Fig.9C gezeigt ist, und anschließend durch den Magnetkopf H_c wiedergegeben, wie es in Fig.9D dargestellt ist Als Ergebnis wird ein zusammengesetztes Videosignal von den drei Magnetköpfen Ha, Hb und Hc erhalten, das die in F i g. 9E dargestellte Signalreihenfolge hat und aus Dreiergruppen identischer Signale aufgebaut ist

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung bei der Anwendung auf die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Farbfernsehsignalen beschrieben.

ίο Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Drehmagnetkopf anordnung, die aus zwei Paaren von Magnetköpfen H₃, Hb und H₀, Hd besteht Fig. 12 zeigt die zugehörige Schaltung. Die Farbfernsehsignale werden in ein Helligkeits- und ein Farbdifferenzsignal, beispielsweise das /+ (?-Signal des Farbfernsehsignal vom NTSC-Typ getrennt, und diese beiden Signale werden gleichzeitig aufgezeichnet

In Fig. 12 liegt das Helligkeitssignal, das im folgenden als y-Signal bezeichnet wird, über eine Klemme 7 Y, über einen Modulator 8 Y, einen Verstärker 9Yund einen Kontakt 10YR eines Schalters 10Farn Magnetkopf H₃. Andererseits wird ein Farbdifferenzsignal, das im folgenden als C-Signal bezeichnet wird, über eine Klemme TQ einen Modulator SC, einen Verstärker 9Cund einen Kontakt IOC/? eines Schalters lOCan den Magnetkopf H_c gegeben.

Die Wiedergabe der aufgezeichneten Signale erfolgt in der gleichen Weise, wie sie im Zusammenhang mit F i g. 4 erläutert wurde.

Die F i g. 13A_y bzw. 13Ac zeigen die Y- bzw. C-Signale bei jedem Halbbild. Die F i g. 13B_y bzw. 13B_C zeigen die durch den Magnetkopf H₃ bzw. durch den Magnetkopf Hc aufgezeichneten und wiedergegebenen Signale. Die bei der Wiedergabe durch die Köpfe Hb und Hd wiedergegebenen Signale sind in Fig. 13Cy und 13C_C dargestellt und es werden zusammengesetzte Signale an den Klemmen 13_r bzw. 13_C erhalten, wie sie in den F i g. 13D_y und 13D_C dargestellt sind. Ein Farbfernsehbild kann somit durch die zusammengesetzten Signale mittels einer Matrixschaltung in bekannter Weise wiedergegeben werdea

F i g. 14 zeigt die Aufzeichnungsspuren auf dem Band bei diesem Ausführungsbeispiel. Die Spuren T_iyi ^₇ usw. werden durch die Magnetköpfe H_a und Hb abgetastet, während die Spuren T_io r_2cusw. durch die Magnetköpfe //_cund //,/abgetastet werden.

Die Fig. 15 und 16 zeigen eine Abwandlung der in den F i g. 10 und 11 dargestellten Drehmagnetkopfanordnung, die sich zur Aufnahme von Farbfernsehsignalen eignet Hierfür ist für den Luminanz- und den Chrominanzanteil ebenfalls je ein Kopfpaar vorgesehen. Die Magnetköpfe H₃ und //& sind in axialer Richtung im Abstand M voneinander angeordnet und die anderen Magnetköpfe H_c und Hd sind gleichfalls im gleichen Winkelabstand und ebenfalls in einem Abstand M in axialer Richtung voneinander angebracht In diesem Fall können Farbfernsehbilder unter Verwendung der in F i g. 12 dargestellten Schaltung aufgezeichnet und wiedergegeben werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für Videosignale von aus zwei Halbbildem aufgebauten Fernsehbildern mit einem Bandantrieb, einer Bandführung mit einer Führungstrommel, die vom Magnetband umspannt wird, und mit n, (n ^>2) rotierenden Magnetköpfen, die schräg zu den Bandkanten verlaufende Spuren beschreiben, derart, daß nur jedes /J-te Halbbild aufgezeichnet und bei der Wiedergabe jedes aufgezeichnete Halbbild /j-mal abgetastet wird, wobei die Bandgeschwindigkeit, die Rotationsgeschwindigkeit der Magnetköpfe und ihre Anzahl derart gewählt sind, daß sich die auf dem Magnetband aufgezeichneten Halbbilder zeitlich aneinander anschließen und sich im Wiedergabebetrieb ein normgerechtes Fernsehbild ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungstrommel über etwa 360° In ihres Umfangs vom Magnetband ijmspannt wird und daß die η Magnetköpfe um (360° /n)±K° winkelversetzt und axial im Abstand M voneinander versetzt angeordnet sind, wobei Kund Munter Berücksichtigung der Drehgeschwindigkeit der Trommel, der Rotationsgeschwindigkeit der Köpfe und der Bandgeschwindigkeit so gewählt sind, daß eine Schrägspur auf dem Band einem Halbbild entspricht.

2. Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme und Wiedergabe von Farbfernsehsignalen für die Luminanz- und die Chrominanzanteile getrennte Kopfpaare verwendet sind.