DE2448579A1

DE2448579A1 - Fernsehsignal-aufnahme- und -wiedergabesystem

Info

Publication number: DE2448579A1
Application number: DE19742448579
Authority: DE
Inventors: Kenji Kanai; Fukahsi Kobayashi; Hiroshi Taniguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1973-10-12
Filing date: 1974-10-11
Publication date: 1975-04-24
Also published as: CA1046632A; DE2448579C3; GB1487952A; DE2448579B2; US3975764A; FR2247865B1; FR2247865A1

Description

PATENTANWÄLTE

. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

DIPL..ING. A. Gf. v. WENGERSKY 2 4 A 8 5 7 9

8 München 2, Rosental 7, 2· Autg.

Tet.-Adr. Lelnpat MOnchtn Tel.fon (089)2603989

Postech eck-Konto: MOndwn 22045-804

den

11. Oktober 1974

Unter Ζ·Ι(*·η Hi/C

A5O1-O3

KATSUSKITA ELECTRIC INDUSTRIAL Co.Ltd., Osaka / Japan Fernsehsignal-Aufnahme- und -Wiedergabesystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernsehsignal-Aufnahme- und -Wiedergabesystem mit einem mehrkanaligen Magnetkopf.

Unter den Systemen zum Aufnehmen und Wiedergeben von Fera,-sehsignalen sind Video-Bandspeichergeräte allgemein bekannt geworden, die die Signale auf einem Bandspeicher aufzeichnen und die aufgezeichneten Signale wiedergeben. Alle bis zur praktischen Verwendung herangereiften Videobandspeichergeräte verwenden rotierende Magnetköpfe, es sind jedoch auch Videobandspeichergeräte für spezielle Zwecke bekannt geworden und zur Verwendung gekommen, die einen stationären Kopf haben.

Einfache Videobandspeichergeräte mit rotierendem Kopf haben zwar verhältnismäßig breite Verwendung gefunden, sie weisen jedoch insofern liachteile auf, als ein tatsächlich verbreiteter Gebrauch durch ihre hohen Herstellungskosten verhindert wird, die

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darauf beruhen, daß sich die Videoköpfe mit hoher Geschwindigkeit drehen, daß ein erheblich hoher Grad an mechanischer Genauigkeit für den Bandtransportmechanismus gefordert wird, daß Zittererscheinungen in der Aufnahme und Wiedergabe der Signale beseitigt werden müssen, insbesondere beim Aufzeichnen und Wiedergeben von Farbsignalen, daß eine umständliche Bandtransportregelschaltung erforderlich ist usw.

Andererseits ist aus den folgenden Ursachen keine der bereits vorgeschlagenen Videobandspeichergeräte mit festem Kopf zur praktischen Verwendung gekommen: Beim Aufnehmen undWiedergeben von· Videosignalen mit Hilfe eines festen Kopfes ist es notwendig, das Videosignal mit erheblicher Bandbreite aufzuzeichnen und wiederzugeben, die von Gleichspannung bis zu mehreren MHz reicht; die bisher bekannten Maßnahmen zur Erreichung dieser Bandbreite enthalten ein Verfahren, bei dem das Band mit einer hohen Geschwindigkeit in der Größenordnung von 3m/sec bewegt wird bzw. bei dem das Videosignal mit einem stationären mehrkanaligen Magnetkopf auf der Basis eines Zeitteilungs-Aufnehmens oder Frequenzteilung-Aufnehmens aufgezeichnet wird. Beim ersteren Verfahren, bei dem das Band schnei bewegt wird und das Videosignal mit einem einkanaligen stationären Kopf aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann, steht der praktischen Verwendung die sehr hohe Bandgeschwindigkeit entgegen, bei der es schwierig ist, die erforderliche Stabilität des Bandtransports sicherzustellen. Die Laufzeit des Bands in einer Richtung beträgt nur wenige Minuten mit dem Ergebnis, daß die Bewegungsrichtung des Bands wiederholt umgekehrt werden muß, wodurch wiederum das Problem blanker Bildstellen während des Umkehrvorgangs auftaucht. Die hohe Bandgeschwindigkeit gibt außerdem Anlaß zu Schwankungs- und Zittererscheinungen erheblicher Höhe beim Aufzeichnen und Wiedergeben des Videosignals und es ist unmöglich, ein zufriedenstellend brei-

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tes Frequenzband für das Aufzeichnen und Wiedergeben zu erhalten, sogar mit einer Bandgeschwindigkeit in der Größenordnung von 3 m/sec, ferner bereitet der Betrieb des Systems Schwierigkeiten ' usw. Während andererseits verschiedene Systeme bekannt sind (US-PS 2 952 745, JA-PS 10705/59), bei denen das Videosignal mit einem mehrkanaligen stationären Kopf auf der Basis eines zeitmultiplexen AufZeichnens aufgenommen wird, steht der praktischen Verwendung dieser Systeme die Tatsache entgegen, daß die Bandgeschwindigkeit für die Signalaufzeichnung doch noch schneller als 1 m/sec sein muß, was zu Mangeln hinsichtlich der Stabilität, der Bildqualität und der Aufzeichnungsdichte sov.'ie zu wachteilen hinsichtlich der Herstellungskosten des Systems führt. Sofern das Videosignal mit einem Mehrkanälkopf auf der Grundlage eines frequenzmultiplexen AufZeichnens aufgenommen werden soll (US-PSen 2 836 651, 3 412 218), ergeben sich ebenfalls verschiedene Nachteile wie etwa die Phasenverzerrung aufgrund der Frequenzteilung und die Verzerrung zwischen den Kanälen.

Wie erwähnt, sind zwar verschiedene Arten von Videoband- · Speichergeräten mit festem Kopf bekannt geworden, jedoch ist keines dieser Geräte bisher bis zur kommerziellen Herstellung herangereift.

Demgegenüber soll durch die Erfindung ein System zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Fernsehsignalen mit einem mehrkanaligen Magnetkopf bei niedriger Bandgeschwindigkeit geshaffen werden.

Kurz dargestellt, ist die Erfindung verwirklicht bei einen Fernsehsignal-Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, bei dem das aufzunehmende Fernsehsignal sequentiell an einer gegebenen Anzahl von Punkten während jeder Zeile abgetastet wird, wodurch das ein breites Band einnehmende Fernsehsignal in im wesentlichen vertikal abgetastete Signale umgewandelt wird. Die

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umgewandelten Signale, die also in mehrkanalige Signale geteilt worden sind, werden auf einem Aufzeichnungsmedium mit einem mehrkanaligen Magnetkopf aufgezeichnet. Die vom mehrkanaligen Magnetkopf wiedergegebenen Signale werden ausgelesen und zur Herstellung des ursprünglichen Fernsehsignals addiert und zwar im Vergleich zum Aufzeichnungsvorgang in einem gleichen, jedoch umgekehrten Vorgang.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Auf den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung eines im Hahmen der Erfindung angewandten vertikalen Abtastverfahrens,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Art, in der ein Fernsehsignal in abgetastete Videosignale umgewandelt wird, wie es im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems durchgeführt wird,

Fig. 3 den durch das vertikale Abtastverfahren erzielten Signalverlauf,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des Auslesens und Umwandeins des Fernsehsignals in vertikal abgetastete Signale,

Fig. 5 schematisch eine Ausführungsform eines im Rahmen der Erfindung verwendbaren Mehrkanal-Magnetkopfes,

Fig. 6 als Diagramm das Aufzeichnungsmuster auf einem Magnetband,

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Fig. 7a und 7b Blockschaltpläne verschiedener Ausführungen der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung,

Fig. 8 ein Zeitdiagramm des Auslesens und Wiedereinsetzens,'

Fig. 9 ein weiteres Aufzeichnungsmuster auf einem Magnetband,

Fig. 10 einen Blockschaltplan einer Schaltung zum Herstellen des Aufzeicbßungsmusters nach Fig. 9,

Fig. 11 ein Schema zur Erläuterung des Betriebs einer im "Rahmen . der Erfindung verwendeten Speicherschaltung,

Fig. 12- einen Blockschaltplan einer Schaltung des Wiedergabeabschnitts im Rahmen der Schaltung nach Fig. 7,.

Fig. 13 einen Blockschaltplan einer Signalverarbeitungsanordnung zum Aufzeichnen .von Farbfernsehsignalen,

Fig. 14 ein Diagramm einer:anderen.Durchführung des Auslesens,

Fig. 15 mit dem Ausleseverfahren, nach..Fig*, 14-Aufzeichnur>.gsmus.ter.:aaif:

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Ein Problem der bekannten Fernsehsignalaufzeichnungs- und -Wiedergabesysteme stellt die erheblihe Übertragungsbandbreite der. Videosignale aufgrund des Abtaststandards bei der Erzeugung der Fernsehsignale dar. Beiwpielsweise werden im Fall eines NTSC-Fernsehsignals dreißig Bilder je Sekunde übertragen, von denen jedes in zwei Teilbilder unterteilt ist. Jedes der Teilbilder enthält 262,5 Zeilen, so daß also jedes Fernsehbild 525 Zeilen en.thält. Die Zeilen im geradzahligen Teilbild tasten zwischen den Zeilen im ungeradzahligen Teilbild aufgrund eines IneinandeTschachtelungsvorgangs -ab. Die Horizöntal-Frequenz beträgt 15,75 kHz. Mit dieser Abtastform wird eine Auflösung von etwa 80 Zeilen pro MIz Übertragungsbandbreite erhalten. Es ist also ersichtlich, daß eine Übertragungsbandbreite·, von etwa 3 MHz notwendig ist, um die erforderliche Auflösung, von 250 Zeilen zu erhalten.

Gemäß der Erfindung,, wird das Fernsehsignal, das eine derartige Bandbrei tejauf weist, im wesentlichen in vertikal abgetastete Signale umgewandelt und so in Mehrkanalsignale geteilt, wodurch das Signaiiibertragungsband für jeden Kanal auf etwa 15 kHZ zum Aufnehmen auf dem Aufzeichnungsmedium vermindert wird. Durch Verwendung von Mehrkanalköpfen, wie sie durch die jüngere technische Entwicklung möglich geworden sind - die Herstellung. νοη,-Mehrkanalköpfen mit mehr als 100 Kanälen ist durch Aufdamgikop^techniken erleichtert worden -, ist es nun möglich, Fernsehsignale-Speichermedien mit der .sehr niedrigen Bandgeschwindigkeit von 20 bis 30 cm/sec zu bespielen.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der vertikalen Abtastung, wonach vertikale Abtastspalten A, B, C, ...J und K, L, M,,.. T nicht nacheinander in der Reihenfolge A—» B-^-C ->«-.. —>S_t sondern gleichzeitig abgetastet werden,

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wobei die Abtastspalten K, L, M, ... T nach Vollendung der Abtastung der Spalten A, B, ... J abgetastet werden. Die Wiederholungsfrequenz der Abtastspalten A bis J und K bis T wird zu · 60" Hz gewählt. Um ein solches Abtasten zu ermöglichen, ist es notwendig, Vorrichtungen in einer gleichen Anzahl wie Abtastspalten zu verwenden,, so daß das Abtasten nicht ohne weiteres mit bekannten Fernsehkameraröhren durchgeführt werden kann. Es muß also eine Fernsehkameraröhre geschaffen werden, die eine Mehrzahl von Elektronenquellen oder alternativ eine speziell entworfene Vorrichtung enthält, welche parallel und gleichzeitig abtasten kann. Beispielsweise ist ein Abtastverfahren denkbar, das mit einer Kombination eines mehrkanaligen optischen Strahls etwa unter Verwendung eines Laserstrahls und integrierten Halbleitersensoren arbeitet.

Praktisch können jedoch die geforderten abgetasteten Signale aus dem üblichen Fernsehsignal erhalten werden, ohne daß notwendigerweise auf die beschriebenen Vorrichtungen, .die eine gleichzeitige mehrkanalige parallele Abtastung durchführen können, zurückgegriffen werden muß. Wie Fig. 2 zeigt, werden die Signale an solchen Punkten ausgelesen, die den Schnittpunkten ■ zwischen einer Zeile 1 des genormten Fernsehsignals und den vertikalen Abtastspalten A, B, ... J entsprechen, und die jeweiligen ausgelesenen Werte v/erden einer Halteschaltung eingegeben, die die Signale für die Dauer einer Zeile hält und sie dann an ein m-kanaliges Übertragungssystem weitergibt, wobei m- = 10 in der dargestellten Ausführung. Sodann werden die Signale an den Schnittpunkten zwischen einer Zeile 2 und den vertikalen Abtastspalten A, B, ... J ausgelesen und die resultierenden Signale werden dem m-kanaligen Übertragungssystem eingegeben, nachdem sie für die Dauer einer Zeile festgehalten worden sind. Dieses Verfahren wird aufeinanderfolgend wiederholt, so daß ein Signal gemäß Fig. 3 für jeden der m Kanäle am Ende eines Teilbilds entsteht. Nach Fig. 3 beträgt die Wiederholungsperiode des Signals T, was 1/60 see im Fall des

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NTSC-Signals entspricht. Im Signal sind Vertikalsynchronisationssignale 1 und vertikal abgetastete Signale 2 enthalten. Für das nächste Teilbild wird die zwischengeschachtelte Abtastung auch in Vertikalrichtung vorgenommen. Es werden also die Schnittpunkte zwischen den vertikalen Spalten K, L, ... T und den jeweiligen horizontalen Zeilen 12, 13, ... 22 aufeinanderfolgend ausgelesen, so daß die resultierenden Signale für eine Zeilendauer gehalten werden und dann zum Übertragungssystem geleitet werden.

Durch diesen beschriebenen Vorgang wird das genormte Fernsehsignal umgewandelt in die vertikal gleichzeitig abgetasteten m-Kanal-Signale. Für den Fall nach Fig. 2 beträgt die Zahl der Übertragungsspalten 10. Es existiert eine lineare Beziehung zwischen der Zahl der Kanäle und der horizontalen Auflösung. Wenn m = 150, beträgt die horizontale Auflösung etwa 300 Zeilen.

Wenn die so erhaltenen mehrkanaligen Signale aufgezeichnet und wiedergegeben werden sollen, beispielsweise durch ein magnetisches Aufzeichnungsverfahren, werden sie auf einem magnetischen Medium mit Hilfe eines Mehrkanalkopfs mit m Kanälen aufgezeichnet. Die maximale Frequenz für das jedem Kanal gelieferte Signal beträgt 15 kHz, was etwa der Audiosignalbandbreite entspricht, so daß eine Bandgeschwindigkeit von etwa 9,5 cm/sec zum Aufzeichnen und Wiedergeben ein Signal-zu-tiausch-Verhältnis von über 40 dB sichert. Wenn 150 Kanäle existieren, können die Einzelköpfe des Mehrkanalkopfs in einer Reihe für ein 1,26 cm (1/2") breites Band angeordnet sein, mit oner Spurbreite von 60 /im und einem Zwischenraum zwischen den Spuren von 20/im. Eine solche mehrkanalige Kopfanordnung kann durch Anwendung der in jüngerer Zeit entwickelten Dampfniederschlagungstechnik hergestellt werden. Bei der Wiedergabe werden die von den jeweiligen Kanälen abgegebenen Signale, also die vertikal abgetasteten Signale, aufeinanderfolgend erfaßt und in

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horizontal abgetastete Signale umgewandelt, wodurch das genormte Fernsehsignal wiederhergestellt wird.

Die soweit prinzipiell dargestellte Erfindung wird im folgenden mit größerem Bezug zu den Einzelheiten anhand der beispielsweisen Schaltungen beschrieben.

In Fig. 4 sind die Schnittpunkte von Zeilen L·, L^ ... L und vertikalen Abtastspalten IL, Ho... H als P^ bzw. P^o bzw. ... P_1m; P₂₁ bzw. P₂₂ bzw. ... P_2m; ...; P_n-, bzw. ... ,P^ bezeichnet. Werden in diesem Fall die Signale von den jeweiligen Auslesepunkten mit Hilfe eines mehrkanaligen Magnetkopfs der Art nach Fig. 5 auf einem Magnetband in der beschriebenen¹Weise aufgezeichnet, so nimmt das aufgezeichnete Signalmuster auf dem Magnetband die Form nach Fig. 6 ein. Die Signale an den Auslesepunkten P-i-if 5^, ··· P_n-I werden also aufeinanderfolgend auf der einem Kopf h-, entsprechenden Spur aufgezeichnet, die Signale von den Punkten p-iv, Ppv» ···> P_nV werden jeweils auf der einem Kopf h·^ entsprechenden Spur aufgezeichnet.. Bei der Bewegung des Bands werden also die Signale für eine Zeilendauer in Form diskreter huster ausgezeichnet, die in Bezug zur Breitenerstrekkung des Bands schräg angeordnet sind. Da die ausgelesenen Signale für eine Zeilendauer gehalten werden und dann auf dem Magnetband aufgezeichnet werden, gilt, wenn die Aufzeichnungs-Wellenlänge jedes ausgelesenen Signals mit λ bezeichnet wird, die Beziehung

⁰ X 15,75kHz

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s ras vrt ο g σ«—

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Ist die Bandgeschwindigkeit ν zu ν = 9,5 cm/sec gewählt, dann ist

^- = 9,5 cm/sec

15,75 · 1Cr Hz = 6/im. Es-muß also jeder Kopf nur verschiedene Analogsignale in Intervallen von 6 /um aufzeichnen und wiedergeben, woraus folgt, daß die Signale mit einem hervorragenden Signal-zu-Rausch-Verhältnis von über 40 dB aufgezeichnet und wiedergegeben werden können, also über dem für Audiosignale erzielten Verhältnis.

Fig. 7a zeigt eine beispielsweise Ausführungsforc einer Schaltung zum Verwirklichen der beschriebenen Aufzeichnungsund Wiedergabeweise. Über eine Eingangsklemme 4 wird das Standard-Fernsehsignal in eine Auslese- und Halteschaltung 5 und außerdem in einen Synchronsignalpegelseparator 6 eingespeist, in dem die Horizontalsynchronsignale herausgetrennt und sodann einem Auslese- und Rückstell-Impulsgenerator 7 eingespeist werden. Entsprechen! den vom Impulsgenerator 7 erzeugten und dem Horizontalsynchronsignal zugeordneten Ausleseimpulsen v/ird das einlaufende Videosignal in der Auslese- und Halteschaltung 5 so ausgelesen, daß die resultierenden Signale für näherungsweise eine Zeilendauer festgehalten werden, woraufhin sie einem m-kanaligen Aufzeichnungsverstärker 8 eingespeist werden. Die Ausgangssignale des Aufzeichnungsverstärkers 8 werden einem m-kanaligen Magnetkopf 9 eingespeist, der sie seinerseits auf einem Magnetband aufzeichnet. Während des Auf Zeichnens v/ird das Ausgangssignal einer Oszillations-Wechselvorspannungsquelle 10 an den mehrkanaligen Magnetkopf 9 angelegt, um durch ein Aufzeichnen mit Wechselvorspannung einen wirksamen Aufzeichnungsvorgang mit verminderter Verzerrung sicherzustellen. Die Zeiteinteilung der Ausleseimpulse und der Rückstellimpulse von der Auslese- und Halteschaltung 5 kann zweckmäßigerweise so gewählt werden, daß, wie beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist, das

Auslesen durch ins Positive gehende Impulse P^, P^* P-13»··· P^ und äse Zurückstellen durch die dem Beginn des nächsten Ausieseimpulses P₂-], P₂2' ^P23' *** ^unmitt^elk^ar vorhergehenden negativen Impulse bewirkt wird.

Außerdem kann die dem Horizontalsynchronsignal zugeordnete Signalphase zweckmäßigerweise während des Aufzeichnungsvorjangs durch einen separaten Magnetkopf h_c zur Verwendung als !Jfeuersugnal bei -der Wiedergabe zusätzlich aufgezeichnet werden.

Der Wiedergabevorgang spielt sich bei der Schaltung nach Fig. 7a umgekehrt zum AufζeichnungsVorgang ab. Die vom D-kanaligen Magnetkopf 9 wiedergegebenen Signale werden einer Ausleseschaltung 12 eingespeist. Ein Ausleseimpulsgenerator 15 erzeugt Ausleseimpulse, die den vom Steuerkopf h reproduzierten Steuersignalen in der Phase zugeordnet sind. Mit Hilfe- der Auslesesignäle werden die wiedergegebenen Ausgangssignale des Magnetkopfs 9 ausgelesen und in einer Addierschaltung 14 so aldiert, daß sie an einer Ausgangsklemme 15 das ursprüngliche Videosignal wiederherstellen und abgeben.

Fig_# 7b zeigt eine gegenüber Fig. 7a abgewandelte Auslührungsform,bei der die Auslesepunkte je Teilbild um eine Weite entsprechend näherungsweise einer halben Abtastperiode verschoben werden. Hierbei wird ein Ausgangssignal aus der Schaltung des Synchronsignalseparators 6 einer Verzögerungsschaltung 118 zugeführt, in der es um eine Spanne entsprechend etwa einer halben Ausleseperiode verzögert wird, und das Ausjjaiigssignal der Verzögerungsschaltung 118 wird an eine Eingangsklenne einer Schalterschaltung 119 angelegt. Das andere Ausgangssignal der Schaltung des Synchronsignalseparators 6 wird an die andere Eingangskiemme der Schalterschaltung 119 ange- ' legt. Das Vertikalsynchronsignal wird aus dem Ausgangssignal

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des Synchronsignalseparators 6 durch eine Separatorschaltung 116 herausgetrennt, deren Ausgangssignal seinerseits an einen Flip-Flop 117 angelegt wird. Der Schalterbetrieb der Schalterschaltung 119 wird entsprechend dem Ausgangssignal des Flip-Flop 117 so durchgeführt, daß das Ausgangssignal des Synchronsignalseparators 6 und das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 118 alternierend an der Ausgangsklemme der Schalterschaltung 119 in Abständen von einem Teilbild erscheinen. Auf diese Weise werden die Phase des Ausleseimpulses und die Phase des Steuersignals für jedes Teilbild um etwa die halbe Ausleseperiode verschoben.

Bei dieser beschriebenen Ausführungsform v/erden aufgezeichnete Muster gemäß Fig. 6 erzeugt.

Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform beschrieben bei der Aufzeichnungsmuster gemäß Fig. 9 entstehen. Hierbei werden die durch Auslesen des Videosignals für eine Zeile erzeugten Signale, beispielsweise die Signale P-,-|, Ρ-,ο "'Pi₁₁]' in parallele Signale umgewandelt und werden dann vertikal zur Bandbewegungsrichtung aufgezeichnet.

Fig. 10 zeigt eine beispielsweise Schaltung zur Erzeugung eines Aufzeichnungsmusters gemäß Fig. 9. Das Video-Eingangssignal läuft über eine Eingangskleinme 16 zu einer Auslese-, Ealte- und Verstärkungsschaltung 17, die eine Ausleseschaltung 17a, eine Halteschaltung 17b zum Halten der ausgelesenen Signale für die Dauer einer Zeile und einen Aufzeichnungsverstärker 17c enthält, die jeweils die gleiche Anzahl von Kanälen enthalten, wie der m-kanalige Magnetkopf 9. Das Fernsehsignal läuft weiterhin zu einem Synchronsignalseparator 18, dessen Ausgangssignal einem Taktimpulsgenerdor 19 zugeführt ist, der auf die vom Synchronsignalseparator 18 separierten Horizontalsynchronsigmale in der Phase'festgelegten Taktimpulse erzeugt,

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die zum Auslesen des einlaufenden Videosignals über eine Klemme 31 der Ausleseschaltung 17a eingespeist v/erden, die beispielsweise eine Kondensatorspeicherschaltung nach Fig. 11 sein kann.

Die Schaltung nach Fig. 11 schließt an die Videosignal-Eingangsklemme 16 und die Taktimpuls-Eingangsklemme 31 *an und v/eist einen Hingzähler 37 auf, bei dem das Anlegen jedes Taktimpulses bewirkt, daß ein Torimpuls um einen Platz weiter nach rechts rückt und so an Tore G--,, G"o···^ iⁿ einer Torschaltung 38 angelegt wird. Das Videosignal v/ird hierbei aufeinanderfolgend in Speicherkondensatoren C^, Co...C ausgelesen und festgehalten. Die in den Kondensatoren C-,, Co, . · · C_m gespeicherten Signale werden über eine Torschaltung 39 einer Halteschaltung 40 zugeleitet. Die Tore G¹-,, G-¹ o, ··· G-'_E in der Torschaltung 39 werden gleichzeitig durch einen Ausleseimpuls geöffnet, der an eine Klemme 32 angelegt v/ird, ind die in den Speicherkondensatoren gespeicherten Signale werden dabei gleichzeitig in die Halteschaltungen 40 überführt.

Die durch die Ausleseschaltung und die Halteschaltung gemäß Fig. 11 gelaufenen Signale kommen zum Aufzeichnungsverstärker 17c (Fig. 10), wo sie verstärkt und vergleichmäSigt werden, und werden dann an den m-kanaligen Magnetkopf 9 geliefert, der seinerseits die Signale auf einem Hagnetband aufzeichnet, und zwar mit einer Vorbelastungs-Aufzeichnung mit einem über eine Eingangsklemme von der Vorspannungssignalquelle 10 kommenden Signal 34. Zur Schaltung gehört weiterhin eine Impulsformerschaltung 20 zum Erzeugen von Ausleseimpulsen 32 sowie■ von Rückstellimpulsen 33 zum Rückstellen der Halteschaltung 17b. Die Rückstellimpulse 33 werden auch auf dem Magnetband über . den Steuerkopf 11 aufgezeichnet, so daß sie als Steuerimpulse zum Steuern der Bandgeschwindigkeit während der Wiedergabe dienen können. Bei der Wiedergabe werden die wiedergegebenen Signale der jeweiligen .Kanäle von einem.Vorverstärker 21 ver- '■

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stärkt und dann in eine Speicherschaltung 22 eingeschrieben. Die Zeitsteuerung des Einschreibvorgangs wird in folgender Weise durchgeführt. Das vom Steuerkopf 11 wiedergegebene Steuersignal wird von einem Impulsverstärker 23 verstärkt und dann durch eine Schreibirnpulsformerschaltung 24 neu geformt, deren Ausgangssignal 35 zum Einschreiben der Signale vom Vorverstärker 21 in die Speicherschaltung 22 dient. Diese Wiedergabe-Speicherschaltung 22 kann den gleichen Aufbau, wie die :in Fig. 11 gezeigte Schaltung haben mit der Ausnahme der Halteschaltung 40, sie wird jedoch so verwendet, daß die Signalflußrichtung entgegengesetzt derjenigen v/ährend des Aufzeichnungsvorgangs ist, so daß die parallel wiedergegeberien Signale gleichzeitig durch die Torschaltung 39 zum Einspeichern in den Kondensatoren torgesteuert werden und die Torschaltung 38 aufeinanderfolgend öffnet, um ein stetiges Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 16 zu erzeugen. Das Auslesen aus der Speicherschaltung 22 wird mit einer festgelegten Wiederholungsrate durchgeführt, indem an einer Eingangsklemir.e 36 Signale als Taktimpulse von einem stabilen Bezugssignaloszillator 25 eingespeist werden. Andererseits wird die Signalfrequenz des Bezugssignaloszillators 25 durch einen Frequenzteiler 26 geteilt und der Vorgang des Phasenvergleichs wird am Ausgangssignal des Frequenzteilers 26 und dem Ausgangssignal des Impulsverstärkers 23 durch einen Phasenkomparator 27 durchgeführt, dessen Ausfangs-Fehlersignal seinerseits durch einen Verstärker 28 verstärkt wird und einen Bandtransport-Antriebswellenmotor 29 steuert. Hierdurch wird das Band synchron mit der Frequenz des Bezugssignaloszillators 25 bewegt. I-iit der soweit beschriebenen Schaltungsanordnung kann das Videosignal wiedergegeben v/erden, ohne durch Zittererscheinungen im Auizeichnungs- und Wiedergabeabschnitt beeinflußt zu sein. Im Fall, daß als Wiedergabe-Speicherschaltung eine einzelne Einheit der Schaltung nach Fig. 11 verwendet wird,, kann der Einschreibvorgang während der Horizontal-Rücklaufzeit durchgeführt werden

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und der Auslesevorgang während irgendeiner anderen Periode stattfinden. Das ausgelassene Horizontalsynchronsignal kann aus de;:: Ausgangssignal des Bezugssignaloszillators 25 hergestellt werden und in das wiedergegebene Fernsehsignal eingefügt werden.

Mährend bei der Schaltung nach Fig. 10 nur eine einzige rauheit der Speicherschaltung nach Fig. 11 im Aufzeichnungsabschnitt bzw. im Wiedergabeabschnitt verwendet wird, können anstelle der einzigen Speicherschaltung auch zwei Einheiten dieser Speicherschaltung verwendet werden, so daß eine dieser Speicherschaltungen bein Einschreiben und die andere der Speicher schsltungen beim Auslesen betrieben wird, und die Speicherschaltungen werden alternierend betrieben, ue das kontinuierliche Videosignal ohne Signalperiodenunterbrechung aufzuzeichnen und wiederzugeben.

In der Schaltung nach Fig. 7a ist die Servorschaltung für den Bandtransportmechanismus nicht, wie in Fig. 10, dargestellt, die Anordnung nach Fig. 7a kann jedoch in der in Fig. 12 gezeigten Weise abgewandelt werden. Das vom Steuerkopf h wiedergegebene Signal wird hierbei durch einen Impulsverstärker^ verstärkt und die Phase von dessen Ausgangssignal wird mit der Phase des Ausgangssignals eines Bezugssignalgenerators 42 in einem Phasenkomparator 43 verglichen, der ein Fehlersignal erzeugt, welches von einem Verstärker 44 verstärkt wird und einen Antriebswellen-Kotor 45 steuert.

Zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines zusammengesetzten Farbsignals ist es notwendig, da3 die Auslesefrequenz pro Zeile mindestens gleich dem Dreifachen der Farbträgerfrequenz von 227,5 Kz ist. Das Aufzeichnen einer so großen Zahl von Auslesesignslen bei*; beschriebenen mehrkanaligen Aufzeichnen erfordert die Verwendung eines Mehrkanalkopfs mit etwa 600 Kanälen,.

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was eine sehr komplizierte Konstruktion ergibt. Zum Aufzeichnen und Wiedergeben des zusammengesetzten Farbsignals mit nahezu der gleichen Zahl von Kanälen, wie sie für das Leuchtdichtesignal gebraucht wird, wobei ein Frequenzband von etwa 3 1-IxIz zugrundegelegt wird, kann die Schaltungsanordnung nach Fig. 1? mit Vorteil verwendet v/erden. Das an eine Klemme 46 angelegte zusammengesetzte Farbsignal wird hierbei durch ein Tiefpaßfilter 47 zum Antrennen des Leuchtdichtesignals geleitet. Andererseits wird das modulierte Farbartsignal durch ein Bandpa3filter 49 herausgetrennt und dann überlagert und umgewandelt mit einem Sig nal von einer stabilen Bezugsschwingungsquelle 51 in einer Überlagerungsschaltung 50, wodurch ein moduliertes Farbartsignal von angenähert 1 MHz entsteht, das seinerseits in einer Addierschaltung 43 mit einem Leuchtdichtesignal addiert wird. In diesem Fall erfolgt eine Voreinstellung so, daß das modulierte Farbartsignal, das in die niedrigere Frequenz umgewandelt wird, eine Frequenz f hat, die gegeben ist als

Λ ⁼ "7 -Ή

wobei At die Horizontal-Frequenz und η eine ganze Zahl sind.

Das Ausgangssignal der Addierschaltung 48 kann beispielsweise der Schaltung nach Fig. 10 eingespeist werden. Das modulierte Farbartsignal, das auf die niedrigere Frequenz umgewandelt worden ist, wird an der Ausgangsklemme 30 der Schaltung nach Fig-. 10 über eine Auskämm- oder Kammfilterschaltung 53 abgenommen und wird dann dem Signal der Bezugsschwingungsquelle 51 in einer Überlagerungsschaltung 54 überlagert, um das modulierte Farbartsignal der Standardfrequenz herzustellen. Andererseits werden das modulierte Farbartsignal als Ausgangssignal der Karnnfilterschaltung 53 und das Ausgangs signal an der Ausgangskleinme 30 der Schaltung nach Fig. 10 in geeigneter Phasenbeziehung in einer Subtraktionsschaltung 52 addiert, um das modulierte

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Farbartsignal von etwa 1 Mz zu entfernen. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 52 ist das Leuchtdichtesignal und das Ausgangssignal der Überlagerungsschaltung 54 ist das Farbartsignal; diese beiden Signale werden in einer Addierschaltung 55 miteinander addiert, um das ursprüngliche zusammengesetzte Farbfernsehsignal" an einer Klemme 56 zu erhalten. Mit der soweit beschriebenen Signalverarbeitung ist es möglich, soweit die Bandbreite betroffen ist, das Farbfernsehsignal in ähnlicher V/eise wie das Schwarz-Weiß-Sigöal zu behandeln, außerdem ist es möglich, das stabile ursprüngliche Signal ohne Zitterkompo_ nenten wiederzugewinnen, wie es beschrieben wurde. Während bei der Signalumwandlung gemäß Fig. 2 das Verfahren des vertikal ineinandergeschachtelten Abtastens als Hilfsmittel zum erheblichen "Reduzieren der Zahl der Aufnahmekanäle verwendet wird, können .auch andere Verfahren angewandt werden, beispielsweise das in Fig. 14 dargestellte, bei dem jede Zeile gleichmäßig in η · m Teile geteilt wird, wobei beim dargestellten Beispiel η = 2 und die Zeilendauer halbiert wird. Bei dieser Anordnung zeichnet jeder der Köpfe im mehrkanaligen Magnetkopf die entsprechenden in diesen Hälften enthaltenen Kanäle auf, wodurch die Signale für jede Zeile aufgezeichnet werden. Beim Aufzeichnen in dieser Weise werden Aufzeichnungsmuster gemäß Fig. 15 erhalten. Beispielsweise zeichnet hierbei der Kopf tu die Signale P^-j, ^ 2^* ^2m+1' '** ^un^' während die Aufzeichnungswellenlänge gleich der Hälfte von derjenigen nach dem vorher beschriebenen Verfahren, nämlich in der Größenordnung von 3 /im, ist, fällt sie trotzdem in den Bereich, der ein zufriedenstellendes Aufzeichnen und V/iedergeben bei niedriger Bandgeschwindigkeit erlaubt.

Bei diesem Verfahren kann die Zahl der Kanäle im Magnetkopf auf die Hälfte reduziert werden und diese Zahl kann sogar auf ein Viertel reduziert werden, wenn dieses Verfahren in Korn-· bination mit demjenigen nach Fig. 2 angewandt wird.

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Claims

- 18 Patentansprüche

My Fernsehsignalaufzeichnungs- und Wiedergabesystem, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (5, 17a) zum sequentiellen Auslesen eines aufzuzeichnenden Fernsehsignais an π . ir. Punkten während jeder Zeile des Signals; durch m Gruppen von Halteeinrichtungen (5, 17b) zum Halten der ausgelesenen Signale für die Lauer einer Zeit, die angenähert 1/n der Zeilendauer entspricht; Einrichtungen (7, 31, 33) zu:n Bewirken, dai'3 die ii: G-ruppen von Halteeinrichtungen (5, 17b) die ausgelesenen Signale sequentiell halten; Einrichtungen (9), mit deren Hilf j die von den m G-ruppen von Halteeinrichtungen (15, 1 Yb) gehaltenen ausgelesenen Signale auf einem magnetischen Medium in Form von m Reihen von Aufzeichnungsmustern aufgezeichnet und hiervon wiedergegeben werden durch Aufzeichnungs- und V/iedorgabeeinrichtungen; und durch Einrichtungen (12, 14; 21, 22) zum Zusammenfügen eines kontinuierlichen Fernsehsignals aus den wiedergegebenen m Kanal-Signalen.
2. System, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η = 1.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicl.net, daß η = 2.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die η · m Auslesepunkte in benachbarten Teilbildern des Fernsehsignals gegeneinander um einen Abstand entsprechend der Hälfte einer der geteilten Perioden verschoben werden.

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5 0S8 TT/0BQZ

BAD ORK31NAL
5. System nach einer:, der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die η · m Auslesesignale auf m Kanäle aufgezeichnet v/erden, nachdem sie in parallele Signale umgewandelt und für die Dauer von angenähert 1/n Zeilendauer festgehalten worden sind (Fig. 10).
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf das Horizontalsynchronsignal des Eingangs-Fernsehsignals bezogenes Signal (33) als Steuersignal während des Aufzeichnungsvorgangs des Fernsehsignals auf dss Aufzeichnungsmedium aufgenommen wird (durch h_Q) und bei der Wiedergabe das Steuersignal reproduziert und in der Phase mit dem Ausgangssignal einer stabilen Schwingungsquelle (25, 42)· verglichen wird (in 27, 43) zum Erzeugen eines Phasenfehlersignals und zum Steuern der Laufgeschwindigkeit des Aufnahmenediuns auf einem gegebenen Geschwindigkeitswert.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammenhängende Fernsehsignal durch sequentielles Auslesen der von der m-kanaligen Wiedergabeeinrichtung wiedergegebenen Signale in Übereinstimmung mit einem Taktsignal, das auf das wiedergegebene Steuersignal phasenbezogen ist, zusammengefügt wird.
8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die von der m-känaligen V/iedergabeeinrichtung wiedergegebenen Signale ausgelesen und in Übereinstimmung mit einem Taktsignal, das auf das wiedergegebene Steuersignal phasenbezogen ist, in eine Speicherschaltung eingeschrieben wird, und daß die in die Speicherschaltung eingeschriebenen Signale in Übereinstimmung mit stabilen Standardfrequenz-Taktsignalen ausgeteen werden.

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BAD ORlGtNAL.
9. Farbfernsehsignalaufnähme- und Wiedergabesystem, gekennzeichnet durch die Schritte, daß ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal in eine Leuchtdichtesignalkomponente und eine modulierte Farbartsignalkomponeate getrennt wird; daß das abgetrennte modulierte Farbartsignal auf eine niedrigere Frequenz in zwischlagenartiger Frequenzbezidung zum abgetrennten Leuchtdichtesignal frequenzumgewandelt wird; dal? das modulierte Farbartsignal und das Leuchtdichtesignal miteinander addiert werden und das addierte Signal ohne enthaltener Zitterkomponente aufgezeichnet und wiedergegeben wird und ein an das Horizontalsynchronsignal des Eingangs-Fernsehsignals geknüpftes Signal gleichzeitig als Steuersignal aufgezeichnet wird, das während der Wiedergabe des Fernsehsignals wiedergegeben und in der Phase mit dem Ausgangssignal einer stabilen Schwingungsquelle zum Erzeugen eines Phasenfehlersignals und Steuern der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums verglichen wird; daß das modulierte Farbartsignal vom wiedergegebenen Signal über ein Kammfilter abgetrennt wird· und die Frequenz des abgetrennten modulierten Farbartsignals auf die Frequenz des modulierten Farbartsignals eines Standard-Farbfernsehsignalc umgewandelt wird; und daß das frequenzumgewandelte modulierte Farbartsignal mit dem abgetrennten Leuchtdichtesignal zum Zusammenstellen des zusammengesetzten Farbfernsehsignal kombiniert wird.

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BAD