DE2147512A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Eingangssignalen unterschiedlicher Bandbreite - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Eingangssignalen unterschiedlicher BandbreiteInfo
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Description
DiPL-ING. KLAUS NEUBECKER
Patentanwalt 2 1 A 7 ^ 1 ^
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9
•Düsseldorf, 22. Sept. 1971 .71 112
41,897
41,897
"Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.
Pittsburgh, Pa., V. St. A.
•Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Eingangssignalen unterschiedlicher Bandbreite
•Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren
zur Verarbeitung von Signalen für eine Aufzeichnung und anschließende Wiedergabe, insbesondere auf Systeme zur Verarbeitung
von Signalen mit unterschiedlichen Bandbreiten.
Es besteht ein Bedürfnis nach einer audio-visuellen Bibliothek,
in der eine verhältnismäßig große Anzahl audio-visueller Informationseinheiten
gespeichert und dann diese audio-visuellen Informationeseinheiten mit einem Minimum an Zeit ausgewählt wiedergegeben
werden können. Der visuelle Anteil einer bestimmten Informationseinheit kann beispielsweise ein einzelnes Vollbild mit Video-Information
enthalten, das für eine gewünschte Zeitdauer fortlaufend wiedergegeben wird, so daß man - ähnlich einer Dia-Projektion
- ein stillstehendes Bild erhält. Die verschiedenen Video-Informationsbilder lassen sich günstigerweise auf einem Breitband-Aufzeichnungsmedium
wie einem Video-Bandaufzeichnungsgerät oder einer magnetischen Aufzeichnungsplatte speichern. Bei einer
Fernsehübertragung mit herkömmlichem Format erfordert ,jedes Video-Informationsbild (im Zellensprung aus zwei Teilbildern zusammengesetzt)
1/30 see. Ein Victeo-Informationsbild kann daher in
1/30 see von dem Aufzeichnungsmedium an ein Zwischenspeichermedium
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übertragen werden, das dann wiederholt abgespielt werden kann, um das Video-Informationsbild auf einer geeigneten Wiedergabeeinrichtung
solange wie gewünscht erscheinen zu lassen. Die die Video-Information enthaltenden Video-Signale sind hochfrequente
Signale, die zur Aufzeichnung eine große Bandbreite von beispielsweise 4 MHz erfordern. Jedoch ist die für die Video-Information
benötigte Zeit von beispielsweise 1/30 sec pro Vollbild verhältnismäßig
kurz. Andererseits erfordert der Video-Information zugeordnete Audio-Information für die Aufzeichnung niederfrequenter
Signale von beispielsweise 4 kHz eine geringe Bandbreite. Je-
" doch kann die Zeit, die für die dem einzelnen Video-Informationsbild
zugeordnete Audio-Information benötigt wird, mehrere Sekunden betragen. Diese für die Audio- und die Video-Signale stark voneinander
abweichenden Zeit-/Bandbreitenverhältnisse machen eine bequeme Aufzeichnung und Übertragung des Audio-Anteils einer
audio-visuellen Informationseinheit problematisch.. Bei einer
real-time-Aufzeichnung der Audio-Information müßte die Länge der
Spur des Aufzeichnungsmediums ausreichen, um die mehrere Sekunden
andauernde Audio-Information aufnehmen zu können. Wenn weiter
die Audio-Information auf ein anderes Aufzeichnungsmedium übertragen werden soll, so wird dadurch das Aufzeichnungsmedium der
Bibliothek während der ganzen für die Übertragung der Audio-In-
^ formation erforderlichen Zeit blockiert. Darüber hinaus muß dann
für eine richtige Zuordnung zwischen der übertragenen Video-Information einerseits und der übertragenen Audio-Information
andererseits gesorgt werden, damit die einzelnen Informationseinheiten
den richtigen Aufbau tiaben.
Aufgabe vorliegende Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens
zur Verarbeitung und Wiedergabe ηiedorfrequenter Signale
durch Anpassung der Zeit-Bandbreitenanforderungen an diejenigen
des Aufzeichnungsmediums sowie einer zur Durchführung eines solchen
Verfahrens geeigneten Vorrichtung.
Zur Lösung dieser Aufgabe i-;t fin Verfahren /.ur Verarbeitung von
unterschied Ii -\.vv Bandbreite erfiuduugsgemaß
'r|11 '■ '«tin BA0OR(Q,NAL
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dadurch gekennzeichnet, daß Eingangssignale niedriger Bandbreite durch Abtasten derselben mit einer vorgegebenen Frequenz, die zur
Aufrechterhaltung der in dem Eingangssignalen niedriger Bandbreite enthaltenen Information ausreicht, in Signale hoher Bandbreite umgewandelt
und die abgetasteten Signale an vorgegebenen Stellen einer Spur eines Aufzeichnungsträger durch wiederholtes Durchlaufen
der Spur entsprechend einer vorgegebenen Anzahl Perioden der Spur, die zur Aufrechterhaltung der abgetasteten Signale ausreicht, aufgezeichnet
werden.
Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale ergeben sich aus den anschließenden Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen;
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Verarbeitung und Aufzeichnung von Signalen entsprechend der Erfindung;
Fig. 2 eine Draifeicht auf eine magnetische Aufzeichnungsplatte,
die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Aufzeichnungsmedium dient;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Wiedergabe gespeicherter Signale entsprechend der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, mit dem der Einsatz der Erfindung speziell zur Lehrzwecken veranschaulicht wird; und
Fig. 5 eine Teilansicht eines Aufzeichnungsbandes, für das
schematisch weiter ins einzelne gehend die bei der Aufzeichnung von Information entstehenden Verhältnisse
eingetragen sind.
■ri9R?fl / Hfl 9 0
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Das Verfahren und die Vorrichtung zur Verarbeitung und Aufzeichnung
von niederfrequenten Signalen wie Audio-Frequenzsignalen sowie von hochfrequenten Signalen wie Video-Frequenzsignalen auf
demselben Breitband-Aufzeichnungsmedium wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Im Verlauf der nachfolgenden
Beschreibung werden aus Erläuterungsgründen verschiedene Arbeitswerte angegeben, die jedoch nur als Beispielswerte anzusehen sind.
Eine Audio-Signalquelle 10, die beispielsweise von einem Mikrophon
oder einem Medium gebildet sein kann, auf das Audio-Frequenzsignale aufgezeichnet sind, liefert Audio-Signale mit einer ver-"
hältnismäßig geringen Audiofrequenz-Bandbreite von beispielsweise 4000 Hz. Die niederfrequenten Audiο-EingangsSignaIe können in
einem Audio-Signalmodulator 12 wie einem Impulsamplitudenmodulator moduliert werden.
Die modulierten Signale werden einem Aufnahmeverstärker 14 zugeführt.
Wie aus der Abtasttechnik bekannt, kann eine bestimmte Signalkurve durch Verarbeitung aus ihr abgetasteter Werte mittels
eines Tiefpaß-Filternetzwerkes zurückgewonnen werden, wenn sie mit einer Häufigkeit von mindestens dem Zweifachen ihrer höchsten
Frequenzkomponente abgetastet wird. Beispielsweise kann für Audio-Signale mit einer höchsten Frequenz von 4000 Hz die in dem
Audio-Signal ursprünglich enthaltene Information erhalten werden, wenn die modulierten Signale am Ausgang des Audio-Signalmodulators
12 mit einer Häufigkeit von 8000 Abtastungen/sec abgetastet werden. Wie zuvor erwähnt, kann die Verarbeitung der niederfrequenten Signale
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch dadurch erfolgen, daß das Audio-Signal mit einer bestimmten Häufigkeit abgetastet
wird, die ausreicht, um die Information der niederfrequenten Signale aufrechtzuerhalten, und daß die Abtastsignale an vorgegebenen
Stellen auf einer Spur eines Hochfrequenz-Aufzeichnungsmediums
durch wiederholtes Durchlaufen der Spur für eine vorgegebene Anzahl von Perioden aufgezeichnet werden. In diesem Fall
erfolgt die Abtastung des Audio-Signals unmittelbar in der nachstehend
beschriebenen Weise ohne die Verwendung des Audio-Signalmodulators, wobei die erhaltene Information auf einer Aufzeichnungs-
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- 5 platte 18 gespeichert wird.
Zur Abtastung des Eingangs auf den Aufnähmeverstärker ist ein
von einem Taktimpuls beaufschlagter Abtastzähler 16 vorgesehen. Der Taktimpuls kann einfacherweise von der Aufzeichnungsplatte
geliefert werden, auf die die abgetasteten Signale aufgezeichnet werden sollen. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1
ist als Aufzeichnungsmedium eine Aufzeichnungsplatte 18 vorgesehen, jedoch versteht es sich, daß statt dessen ebenso jedes
andere Breitband-Speichermedium wie ein Video-Bandaufzeichnungsgerät oder eine elektronische Speicherröhre in Frage kommt.
Die Aufzeichnungsplatte 18 kann mittels eines Synchronmotors 20 mit einer Drehzahl von 1800 Upm (30ümdrehungen/sec) angetrieben
sein.
Fig. 2 gibt schematisch die verschiedenen auf der Aufzeichnungsplatte
18 aufzuzeichnenden Spuren wieder. Am äußeren Umfang der Aufzeichnungsplatte 18 ist eine Taktspur CT vorgesehen, in
der eine vorgegebene Anzahl von Taktsignalen mit etwa 68 000 Impulsen als Minimum für das vorliegende Ausführungsbeispiel aufgezeichnet
werden. Bei einer Umdrehungszahl der Aufzeichnungsplatte 18 von 30 Umdrehungen/sec bedeutet dies eine Frequenz von
2 040 000 Impulsen/sec als Taktfrequenz.
Bei einer Aufzeichnung von 68 000 Taktsignalen in der Spur CT und einem Abtast-Ausgangsimpuls durch den Abtastzähler 16 für jeweils
255 Eingangs-Taktimpulse wird der Eingang des Aufnahmeverstärkers 14 dann mit einer Frequenz von 8000 Abtastungen/sec abgetastet.
Für das vorliegende Beispiel bedeutet das, daß für eine Abtastdauer von 8,5 see für die Audio-Signale bei einer Frequenz von
8000Abtastungen/sec in diesen 8,5 see 68 000 Abtastungen erfolgen.
Bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsplatte 18 von 30 U/sec wären somit 255 Umdrehungen erforderlich, um 8,5 see
abgetasteter Audio-Signale aufzuzeichnen.
Der Ausgang des Aufnahmeverstärkers 14 liefert dementsprechend mit
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der Frequenz von 8000 Abtastungen/sec abgetastete Signale. Diese Signale werden in der Audio-Spur AT der Aufzeichnungsplatte 18
(vgl. Fig. 2) aufgezeichnet. Der Anfangspunkt der Audio-Information kann auf der Platte 18 in geeigneter Weise durch ebenfalls
aufgezeichnete Anzeigesignale gekennzeichnet sein. Es werden daher für eine 1/30 see dauernde Umdrehung der Spur AT 266 Abtastungen
aufgenommen, wobei zusätzlich zwei Drittel der Zeit für die Aufnahme der nächsten Abtastung vergehen. Die Zeitdauer S
zwischen diesen Abtastungen entspricht 1/8000 see. Während der nächsten 1/30 see Umdrehungszeit werden weitere 266+ Abtastungen
aufgenommen. Für 255 Umläufe der Spur AT werden die der Gesamtkapazität
C entsprechenden 68 000 Abtastungen aufgenommen. Das Zeitinvervall T zwischen den einzelnen Abtastungen in der Audio-Spur
AT beträgt nach den insgesamt 255 Umdrehungen 1/8000 . 255 = 1/2 040 000.
Fig. 2 zeigt schematisch die Zuordnung zwischen mit einer Frequenz von 8000 Abtastungen/sec aufgenommenen Abtastungen, mit
einer Zeitdauer S zwischen den Abtastungen und dem Zeitintervall T zwischen benachbarten Abtastungen nach Abschluß der insgesamt
255 Umdrehungen. Um sicherzustellen, daß es während einer bestimmten Zeitdauer S zu keiner ÜberSchreibung von Abtastimpulsen
kommt, muß das Verhältnis R von S/T (das im vorliegenden Beispiel gleich 255 ist) in bezug auf die Gesamtabtastungskapazität C
(die im vorliegenden Beispiel 68 000 beträgt) eine Primzahl sein. D.h., C darf sich nicht ohne Rest durch R teilen lassen und umgekehrt.
Das spiegelt sich auch darin wieder, daß die Anzahl während eines einzelnen Umlaufs der Spur AT der Platte 18 aufgenommener
Abtastungen keine ganze Zahl (266 2/3) ist, so daß die Abtastung sich automatisch selbst indiziert. Bei einer Gesamtdrehzahl der
Platte 18 von 255 werden in der Audio-Spur AT 68000 Abtastungen äquidistant aufgezeichnet.
Dementsprechend werden 8,5 see Audio-Information in der Einzelspur
AT der Platte 18 aufgezeichnet, wobei diese Information aus 68 000 einzelnen Abtastimpulsen zusammengesetzt ist. Benachbarte
Einzelimpulse sind entsprechend der Abtastfolge angeordnet, die
sich während der insgesamt 255 Umdrehungen der Platte 18 ergibt.
Die Speicherung der Audio-Information kann auf andere Weise vorgenommen
werden. Ein Beispiel dafür wäre es, die Kapazität von 68 000 Abtastungen in 272 gesonderte Abschnitte mit jeweils 250
Abtastungen zu unterteilen. Die Abtastungen würden dann einer ersten Lage in jedem Abschnitt der ersten Plattenumdrehung, einer
zweiten Lage der zweiten Plattenumdrehung usw. zugeordnet. Für das gegebene Beispiel würde damit eine geringfügig höhere Abtastfrequenz
und eine kürzere Audio-Information (8 1/3 see anstelle von 8 1/2 see) erhalten.
Video-Information, die beispielsweise ein einzelnes Vollbild (2 Teilbilder) enthält, mit dem die ursprüngliche Audio-Information
im Zusammenhang steht, kann in herkömmlicher Weise auf einer gesonderten Video-Spur VT der Aufzeichnungsplatte 18 aufgezeichnet
werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erfolgt dies mit Hilfe einer Video-Signalquelle 22, die beispielsweise
von einer Fernsehkamera gebildet sein kann. Die Video-Signalquelle 22 ist mit der Aufzeichnungsplatte 18 über einen Synchronisier zähler
24 synchronisiert. Der Eingang des Synchronisierzählers wird von der voraufgezeichneten Taktspur CT oder aber einer gesonderten,
auf der Platte 18 voraufgezeichneten Synchronisierspur gespeist. Der Synchronisierzähler 24 sorgt beispielsweise für
eine herkömmliche horizontale Abtastung mit einer Frequenz von 15 75Ο Hz bei einer herkömmlichen vertikalen Abtastfrequenz von
60 Hz. Bei einer herkömmlichen vertikalen Abtastfrequenz von 60 Hz wird ein Vollbild, d.h. zwei im Zeilensprung abgetastete
Teilbilder, innerhalb einer Zeitdauer von 1/3Ο see vollständig
abgetastet. Somit kann ein Vollbild mit Video-Information in einer eine 1/30 see andauernden Umdrehung der Aufzeichnungsplatte
18 in einer einzelnen Video-Spur VT aufgezeichnet werden.
Das hochfrequente Signale enthaltende Video-Ausgangssignal der Video-Signalquelle 22 speist einen Video-Signalmodulator 26, durch
den eine Trägerfrequenz mit den Video-Signalen frequenzmoduliert wird. Die Trägerfrequenz ist so gewählt, daß sie nahe der oberen
Bandpaßgrenze der magnetischen Aufzeichnungsplatte 18 liegt, wobei
das obere Seitenband eliminiert und das untere Seitenband in einem Aufzeichnungsverstärker 28 verstärkt und in der mit Fig.
2 wiedergegebenen Video-Spur VT der Aufzeichnungsplatte 18 aufgezeichnet
wird. Die Video-Signalquelle 22 liefert somit unter der Einwirkung des Synchronisierzählers 24 ein Vollbild, das moduliert,
verstärkt und dann in einer Umdrehung der Aufzeichnungsplatte 18 in der Video-Spur VT aufgezeichnet wird. Anschließend kann die
Video-Signalquelle 22 unwirksam gemacht werden, wobei ihre Video-Information zur weiteren Wiedergabe in der Video-Spur VT aufge-
ψ zeichnet ist.
Die Aufzeichnungsplatte 18 enthält somit ein Video-Vollbild und 8,5 see zugeordnete Audio-Information. Dies kann eine Informationseinheit
bilden. Ebenso kann weitere Audio-Information in einer weiteren Spur der Aufzeichnungsplatte 18 gespeichert werden,
wobei weitere 8,5 see Audio-Information in der weiteren Spur aufgezeichnet werden können. Ebenso können weitere audio-visuelle
Informationseinheiten auf der Aufzeichnungsplatte 18 gespeichert
werden, wobei für jedes Vollbild Video-Information, ferner für jede 8,5 see zugeordnete Audio-Information jeweils eine Spur benötigt
wird.
Mit Fig. 3 ist veranschaulicht, wie die entsprechend dem vorbeschriebenen
Verfahren aufgezeichnete Video- und Audio-Information wiedergegeben werden kann. Die in der Audio-Spur AT der Aufzeichnungsplatte
18 enthaltene abgetastete Audio-Information speist eine Audio-Wiedergabe-Verstärker- und Demodulatorstufe 30. Die
Taktimpulse der Taktspur CT speisen einen Abtastzähler 32, der in Abhängigkeit davon die Verstärker- und Demodulatorstufe 30 mit
einem Ausgangssignal der ursprünglichen Abtastfrequenz der Audio-Information speist, die im vorliegenden Beispiel 8000 Hz beträgt.
Die Verstärker-und Demodulatorstufe 30 wird dementsprechend in aufeinanderfolgenden Zeitabständen aktiviert, so daß sie wie in
der Audio-Spur AT mit den Zeitintervallen S aufgezeichnete spezielle Information abtastet. Da bei der in Verbindung mit Fig.
2U7512
erläuterten Aufzeichnung aufeinanderfolgende Abtastimpulse der Audio-Information mit Zeitinvervallen S aufgezeichnet wurden,
nimmt die Verstärker- und Demodulatorstufe 30 die Audio-Abtastimpulse aufeinanderfolgend in der Reihenfolge ihrer Aufzeichnung
auf.
Für eine Umdrehung der Audio-Spur AT werden 266 durch ein Zeitintervall
S voneinander getrennte Abtastimpulse aufgenommen, wobei zusätzlich zwei Drittel des nächsten Abtastintervalls vergangen
sind. Nach insgesamt 255 Umdrehungen der Audio-Spur AT ist die gesamte 8,5 see andauernde Audio-Information abgetastet und in
der Verstärker- und Demodulatorstufe 30 demoduliert worden. Das demodulierte Ausgangssignal der Verstärker- und Demodulatorstufe
30 speist ein Audio-Signalfilter 34, in dem es wieder zu einer
typischen Audio-Kurve geformt wird, die sich zur Reproduktion eignet und eine Bandbreite von etwa 4000 Hz hat. Das so gewonnene
Ausgangssignal des Audio-Signalfilters 34 gelangt zu
einer Audio-Signal-Wiedergabeeinrichtung 36, etwa einem Lautsprecher oder einem Paar Kopfhörer.
Die in der Video-Spur VT aufgezeichnete Video-Information beaufschlägt
einen Video-Wiedergabe-Verstärker 38, dessen Ausgang an
ist
den Eingang eines Demodulators 40 angeschlossen^ der das Video-Signal
in eine der ursprünglichen Video-Information entsprechende Video-Signalkurve zurückbildet. Die so erhaltenen Video-Signale
werden einer Wiedergabeeinrichtung 42 wie etwa einem Fernsehüberwachungsgerät (Monitor) zugeführt.
Die ein Vollbild Video-Information enthaltende Video-Spur VT
wird jede 1/30 see einmal und dabei jeweils erneut abgetastet, wenn die Abtastung und Demodulation der Audio-Information während
der 255 Umdrehungen der Aufzeichnungsplatte 18 bei der Wiedergabe der 8,5 see Audio-Information ausgeführt wird. Somit bildet die
WiedergabeaLnrichtung 42 während der zugehörigen Audio-Wiedergabe - ähnlich einer Dia-Projektion - ein der Video-Information entsprechendes
stillstehendes Bild.
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Fig. 4 zeigt den praktischen Einsatz der vorliegenden Erfindung speziell zu Lehrzwecken. Dabei wird in der Audio-Video-Bibliothek
ein Videoband-Laufwerk 50 eingesetzt. Dieses Laufwerk kann ein Aufzeichnungsgerät aufweisen, das in bekannter Weise mit einer
schraubenlinienförmigen Abtastung arbeitet und mit mindestens zwei Aufzeichnungs-/Wiedergabeköpfen ausgestattet ist, die das
magnetische Aufzeichnungsband schraubenlinienförmig in der mit Fig. 5 angedeuteten Weise abtasten.
Fig. 5 zeigt eine Mehrzahl aufgezeichneter Lehr-Informationsein«
heiten mit jeweils einem Vollbild Video-Information und einem oder mehreren 8,5 sec-Abschnitten Audio-Information. Eine erste
Informationseinheit weist eine Video-Spur VTl mit einem Video-Vollbild sowie eine Audio-Spur ATl mit 8,5 see Audio-Information
auf. Die Video-Information wird in der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Weise aufgezeichnet, wobei ein Vollbild in herkömmlicher
Weise innerhalb 1/30 see in der Spur VTl gespeichert wird. Die Aufzeichnung der Audio-Information in der Audio-Spur ATl
erfolgt ebenfalls in der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Weise, wobei das niederfrequente Audio-Frequenzsignal mit einer
Frequenz abgetastet wird, die mindestens das Zweifache der höchsten Frequenz beträgt. Die abgetasteten Signale werden dann in einer
1/30 see dauernden Umdrehung der Aufzeichnungsplatte durch aufeinanderfolgendes Kopieren aller Abtastimpulse von der Platte auf
das Band auf das Band überspielt.
Nach der Aufzeichnung der Informationseinheit VTl - ATl wird eine zweite Aufzeichnungseinheit mit einer Video-Spur VT2 und zwei
Audio-Spuren AT2A und AT2B aufgezeichnet. Die Aufzeichnung der Audio-Spur AT2A erfolgt in der gleichen Weise wie die Aufzeichnung
der Audio-Spur ATl und bildet 8,5 see der der Video-Information
der Video-Spur VT2 zugeordneten Audio-Information 4e#. Die zweite
Audio-Spur AT2B bildete weitere 8,5 see Audio-Information, die ebenfalls dem in der Spur VT2 aufgezeichneten Video-Vollbild
zugeordnet ist. Die der Video-Spur VT2 zugeordnete Audio-Information dauert in diesem Fall somit 17 see.
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- ii -
Die in dem Video-Aufzeichnungsband enthaltene audio-visuelle
Bibliothek bildet somit eine Mehrzahl Lehr-Informationseinheiten, beispielsweise mit der Anzahl n, wobei die n-te Lehr-Informationseinheit
eine Video-Spur VTN und eine Audio-Spur ATN aufweist.
Auf dem Band der Fig. 5 ist eine in Längsrichtung verlaufende
Längsspur QT vorgesehen, die den entsprechenden Lehr-Informationseinheiten
entsprechende codierte Signale enthält, so daß mit Hilfe eines gesonderten Kopfes bei Weiterbewegung des Bandes in Längsrichtung
eine sich in der Abtastlage befindende besondere Lehr-Informatlonseinheit
erfaßt werden kann.
Entsprechend Fig. 4 ist das von der Erfindung Gebrauch machende Lehrsystem mit einer Mehrzahl schematisch angedeuteter Lernplätze
STl, ST2 und ST3 ausgestattet. Jeder Lernplatz STl, ST2 bzw. ST3 ist mit einer Zwischenstufe DBl, DB2 bzw. DB3, einer
Video-WJadergabeeinrichtung VBl, VB2 bzw. VB3, einem Paar Kopfhörer
HSl, HS2 bzw. HS3 sowie einer Wählscheibe DAl, DA2 bzw. DA3 versehen.
Ein an einem entsprechenden Lernplatz STl, ST2 bzw. ST3 befindlicher
Schüler kann eine der Lern-Informationseinheiten anwählen,
die in der audio-visuellen Bibliothek mit dem Videoband-Laufwerk VTD und dem entsprechend Fig. 5 bespielten Video-Band aufgezeichnet
ist. Ein an dem Lernplatz STl befindlicher Schüler kann beispielsweise eine Folge von Lehr-Informationseinheiten
er
wählen, indem/die gewünschte Lehr-Informationseinheit durch Betätigung
der Wählscheibe DAl mit der richtigen Codierung anwählt. Die Codierung der Wählscheibe DAl beaufschlagt eine Zugangslogik
AL, in der sie festgehalten wird. In Abhängigkeit davon wird der Antrieb des Videoband-Laufwerks VTD betätigt, so daß das Laufwerk
sich rasch in Vorwärtsrichtung bewegt. Das Video-Band wird in Längsrichtung an einem Ablesekopf vorbeibewegt, der die codierte
Information in der Längsspur QT des Bandes erfaßt. Die codierte
Information der Längsspur QT wird in die Zugangslogik AL eingeleitet und mit der Codierung der Wählscheibe DAl verglichen. Bei
Übereinstimmung der Codierung der Wählscheibe und der in der Längsspur QT enthaltenen Information wird die schnelle Vorwärtsbewegung
des Laufwerks VTD abgebrochen und das Band in die richtige Lage gebracht, so daß die angewählte Folge von Lehr-Informationseinheiten
über den A/V-Ausgang des Laufwerks VTD mit normaler Abspielgeschwindigkeit als Ausgangesignal abgegeben werden kann.
Während dieses normalen Abspielens wird die ausgewählte Video-Spur
in 1/30 see abgetastet und Über die Zugangslogik AL an
die Zwischenstufe DBl weitergegeben. Die Zwischenstufe DBl enthält eine magnetische Aufzeichnungsplatte entsprechend der Aufzeichnungsplatte
18 der Fig. 2, auf die das Eingangssignal in einer darauf vorgesehenen Video-Spur aufgezeichnet wird.
In der nächsten 1/30 see wird die in der zugeordneten Audio-Spur
des Video-Bandes aufgezeichnete Audio-Information über die Zugangslogik AL übertragen und in einer Audio-Spur der Zwischenstufe
DBl aufgezeichnet. Wenn der Video-Spur nur eine Audio-Informationsspur
zugeordnet ist, ist die Übertragung von Information von dem Video-Laufwerk VTD zu der Zwischenstufe DBl somit beendet. Wenn
der angewählten Lehr-Informationseinheit jedoch weitere Audio-Spuren
zugeordnet sind, sind für die Informationsübertragung naturgemäß weitere 1/30 sec-Abschnitte erforderlich. Nach Abschluß
der Informationsübertragung ist das Video-Laufwerk VTD wieder frei, um auf das Wählsignal einer Wählscheibe eines anderen
Lernplatzes anzusprechen und damit eine weiter gewünschte Lehrinformationseinheit
aufzusuchen und die darin enthaltene Video- und Audio-Information an den anfragenden Lernplatz zu übertragen.
Die Zwischenstufe DBl enthält den zugehörigen Wiedergabeaufbau entsprechend Fig. 3 mit der Verstärker- und Demodulatorstufe 30,
dem Abtastzähler 32, dem Audio-Signalfilter 34, dem Video-Wiedergabe-Verstärker
38 sowie dem Demodulator 40. Die Video-Wiedergäbeeinrichtung
VDl kann Fernseh-Überwachungsgeräte (Monitoren) entsprechend der Wiedergabeeinrichtung 42 der Fig. 3 enthalten und
das Kopfhörerpaar HSl kann dabei der Audio-Signal-WJedergabeeinrichtung
36 entsprechen.
20987Π/Π890
Die weiteren Lernplätze ST2, ST3 etc. sind in Funktion und Aufbau identisch mit dem Lernplatz STl.
Durch die Verwendung der Zwischenstufen DBl, DB2, DB3 wird
die audio-visuelle Bibliothek mit dem Video-Laufwerk VTD nur zur Übertragung der verschiedenen Lehr-Informationseinheiten von dem
Video-Aufzeichnungsband zu der Aufzeichnungsplatte der Zwischenstufe herangezogen, wobei diese Übertagung beispielsweise für jede
Audio- oder Video-Spur mit der Geschwindigkeit von l/30sec erfolgt. Ohne die Verwendung der Zwischenstufen wären für die Abtastung
nach der vorliegenden Erfindung 8,5 see für die Übertragung einer einzigen Audio-Spur unmittelbar vom Band zu einem
Schüler notwendig. Durch die Einschaltung von Zwischenstufen kann eine große Anzahl von Lehr-Informationseinheiten in relativ
kurzer Zeit von einer großen Anzahl Lernplätze aus angewählt werden, so daß für jeden Lernplatz ein guter Zugang bzw. Zugriff
zu der audio-visuellen Bibliothek gewährleistet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 kann eine Anzahl von Video-Wiedergabeeinrichtungen VD und Kopfhörerpaaren HS parallelgeschaltet
werden, so daß mehrere Schüler dieselbe Lehr-Informationseinheit gleichzeitig empfangen können. Statt dessen können
auf der magnetischen Aufzeichnungsscheibe der Zwischenstufe gesonderte Spuren vorgesehen werden, um unterschiedliche Lehr-Informationseinheiten
aufzuzeichnen, so daß in einem bestimmten Unterrichtsraum verschiedene Schüler einzeln gesonderte Lehr-Informationseinheiten
auswerten können.
Patentansprüche;
Claims (16)
- - 14 Patentansprüche;erfahren zur Verarbeitung von Eingangssignalen unterschiedlicher Bandbreite, dadurch gekennzeichnet, daß Eingangssignale niedriger Bandbreite durch Abtasten derselbenzur mit einer vorgegebenen Frequenz, die/Aufrechterhaltung der in den Eingangssignalen niedriger Bandbreite enthaltenen Information ausreicht, in Signale hoher Bandbreite umgewandelt und die abgetasteten Signale an vorgegebenen Stellen einer Spur eines Aufzeichnungsträgers durch wiederholtes Durchlaufen der Spur entsprechend einer vorgegebenen Anzahl Perioden der Spur« die zur Aufrechterhaltung der abgetasteten Signale ausreicht, aufgezeichnet werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Frequenz mindestens zweimal so hoch ist wie die höchste Frequenz der Eingangssignale niedriger Bandbreite.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl Perioden dem Verhältnis der Zeit zwischen in einer bestimmten Periode der Spur aufgezeichneten Abtastungen und der Zeit zwischen nach der vorgegebenen Anzahl Perioden benachbarten Abtastungen entspricht.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis und die Gesamtzahl während der vorgegebenen Anzahl Perioden aufgezeichneter Abtastungen gegenseitig Primzahlabhängikeit aufweisen.
- 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, bei dem auch hochfrequente Eingangssignale verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenten Eingangssignale in einer gesonderten Spur des Aufzeichnungsträgers während einer Periode dieser gesonderten Spur aufgezeichnet werden.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die niederfrequenten Eingangssignale Audio-Frequenzsignale und die209820/0890- 15 hochfrequenten Eingangssignale Video-Frequenzsignale enthalten.
- 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die als hochfrequente Signale gespeicherten niederfrequenten Eingangssignale weiterverarbeitet und die aufgezeichneten hochfrequenten Signale entsprechend den niederfrequenten Eingangesignalen mit einer vorgegebenen Frequenz abgetastet werden, die ausreicht, um die in den niederfrequenten Signalen enthaltene Information im Verlauf der vorgegebenen Periodenzahl der Spur wiederzugewinnen, und daß die abgetasteten Signale unter Wiedergewinnung der in ihnen enthaltenen Information demoduliert werden.
- 8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenten Eingangssignale auf einer gesonderten Spur des Aufzeichnungsträgers in ihrer hochfrequenten Form aufgezeichnet und diese aufgezeichneten hochfrequenten Signale unter Wiedergewinnung der in ihnen enthaltenen Information demoduliert werden.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Demodulation der aufgezeichneten Video-Frequenzsignale wiedergewonnene Information mittels einer Wiedergabeeinrichtung abgebildet wird.
- 10, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezeichneten abgetasteten Signale von dem Aufzeichnungsträger zu einer Spur eines Zwischenspeicherträgers in einer Periode der Spur des Aufzeichnungsträgers übertragen und die an den Zwischenspeicherträger übertragenen Signale unter Wiedergewinnung der darin enthaltenen Information demoduliert werden.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezeichneten abgetasteten Audio-Frequenzsignale von dem Aufzeichnungsträger an eine Spur des Zwischenspeicherträgers in einer Periode der Spur des Aufzeichnungsträgers übertragen und das aufgezeichnete Video-Frequenzsignal von dem Aufzeich-209820/089Π2U7512nungsträger an eine gesonderte Spur des Zwischenspeicherträgers in einer Periode der gesonderten Spur des Aufzeichnungsträgers übertragen werden.
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezeichneten abgetasteten und an den Zwischenspeicherträger übertragenen Audio-Frequenzsignale unter Wiedergewinnung der darin enthaltenen Information demoduliert und die aufgezeichneten, an den Zwischenspeicherträger übertragenen Video-Frequenzsignale unter Wiedergewinnung der darin enthaltenen Information demoduliert, ferner die bei der Demodulierung der übertragenen Video-Frequenzsignale gewonnene Information mit Hilfe einer Wiedergabeeinrichtung abgebildet wird.
- 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß niederfrequente Eingangssignale in Form hochfrequenter Signale aufgezeichnet und die auf dem Zwischenspeicherträger aufgezeichneten Signale vor ihrer Demodulation mit der vorgegebenen Frequenz abgetastet werden, die ausreicht, um die in den niederfrequenten Signalen enthaltene Information während der vorgegebenen Anzahl Perioden der Spur des Zwischenspeicherträgers wiederzugewinnen.
- 14. Verfahren zur Übertragung von Informationseinheiten, die aus einer Mehrzahl Informationseinheiten ausgewählt sind, an eine Mehrzahl Lernplätze, durch Umwandlung niederfrequenter Signale in hochfrequente Signale nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, wobei die Informationseinheiten in Spuren eines Aufzeichnungsträgers aufgezeichnete niederfrequente Signale vorbestimmter Länge enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Informationseinheit zur Übertragung an einen bestimmten Lernplatz ausgewählt und an jedem Lernplatz die niederfrequenten Signale aus den abgetasteten Signalen wiedergewonnen werden.
- 15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Informationseinheiten ebenfalls hochfrequente Signale enthalten, die auf gesonderten Spuren des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet sind und einevorgegebene Zeitdauer haben, die für eine ausgewählte Informationseinheit jeweils in einem bestimmten Verhältnis zu der Zeitdauer der niederfrequenten Signale stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenten Signale wiedergegeben und mittels einer Wiedergabeeinrichtung abgebildet werden.
- 16. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1- 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abtasten der niederfrequenten Eingangssignale mit einer vorgegebenen Frequenz, die zur Aufrechterhaltung der in den niederfrequenten Eingangssignalen enthaltenen Information ausreicht, einen Aufzeichnungsträger sowie eine Einrichtung zur Aufzeichnung der abgetasteten Signale auf eine Spur des Aufzeichnungsträgers für eine vorgegebene Anzahl von Perioden der Spur, die zur Aufrechterhaltung der abgetasteten Signale ausreicht.KN/sb 3209820/0890L e e r s^e i t e
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