DE2448719C3

DE2448719C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Wiedergeben von aufgezeichneten Signalfolgen hoher Informationsdichte

Info

Publication number: DE2448719C3
Application number: DE19742448719
Authority: DE
Inventors: Peter 2800 Bremen Badenhop
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-12
Filing date: 1974-10-12
Publication date: 1979-02-15
Also published as: FR2287745B3; DE2448719A1; GB1505917A; JPS5164820A; IT1043316B; DE2448719B2; FR2287745A1

Description

Die Eifindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 2.

Bekannte Verfahren und Vorrichtungen dieser Art arbeiten in der Weise, daß die in den Querspuren eines bandförmigen Informationsträgers, beispielsweise eines lichtdurchlässigen Filmes oder Magnetbandes, in zeitlicher Aufeinanderfolge mit einer bestimmten Aufzeichnungsfrequenz registrierten Signale mit einer Abtastfrequenz abgenommen und gleichzeitig ausgelesen werden, die grundsätzlich mit der Aufzeichnungsfrequenz übereinstimmt. Bei der Wiedergabe derartiger Signalfolgen ist es also erforderlich, den bandförmigen Informationsträger entweder mit sehr großer Geschwindigkeit an feststehenden oder sich verhältnismäßig langsam drehenden Wiedergabeköpfen vorbailaufen zu lassen oder aber dafür Sorge zu tragen, daß - bei langsam vorrückendem bandförmigem Informationsträger - eine Abtastsonde oder Wiedergabeköpfe hinreichend schnell quer zum Informationsträger, also in Längsrichtung der Querspuren, rotieren. Es liegt auf der Hand, daß derartig hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen Informationsträger und Wiedergabeköpfen erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringen, nämlich insbesondere Geschwindigkeitsfehler, die durch aufwendige Nachführ- und Regelschaltungen ausgeglichen werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs angegebene Verfahren sowie die entsprechende Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß die bisher erforderlichen hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen bandförmigem Informationsträger und Abtasteinrichtung vermieden und damit der instrumenteile Aufwand zur Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern beträchtlich vermindert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Die erfi.ndungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 2 wiedergegebenen Merkmale charakterisiert. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den

Unteransprüchen 3 bis 12.

Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht also darin, die in den Querspuren in zur Vorschubrichtung des Informationsträgers senkrechter Richtung zeitlich aufeinanderfolgend gespeicherten Einze!signale nicht einzeln abzunehmen, sondern jeweils jede Querspur durch einen entsprechenden Linearraster gleichzeitig zu erfassen, woraufhin dann im Anschluß an die Zwischenspeichereinrichtung das eigentliche Auslesen der Signale erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß die Abtastfrequenz, mit der also jeweils die Gesamt-Signalgruppe jeder Querspur abgenommen wird, frei vorgebbar ist. Erst die endgültige Auslesefrequenz muß mit der Aufzeichmingsfrequenz übereinstimmen. Hierdurch lassen sich die Relativgeschwindigkeiten zwischen bandförmigem Informationsträger und Abtasteinrichtung beträchtlich verringern.

Durch die Literaturstelle »Review of Input and Gutput Equipment used in Computing Systems«, 1953, Seiten 63 bis 65, war es zwar bereits bekannt, zwischen zwei verschiedenen Speichern einen Zwischenspeicher vorzusehen, um so die Arbeitsgeschwindigkeiten zwischen den beiden Speichern auszugleichen, jedoch enthält diese Druckschrift keinen Hinweis darauf, die in den Querspuren insbesondere bandförmiger Informationsträger enthaltenen Signalgruppen zusammenzufassen, als zusammengefaßte Gesamt-Signalgrupppe abzunehmen und erst dann wäeter zu verarbeiten, wie es für die Erfindung charakteristisch ist, bei der in der beanspruchten Weise senkrecht zur Vorschub richtung des insbesondere bandförmigen Informationsträgers ein Linearraster angeordnet ist, mit dem die gesamte Signalgruppe einer Querspur gleichzeitig abgenommen und anschließend erst die Einzelsignale demoduliert und ausgelesen werden. Weiterhin is.t durch die Literaturstelle »Elektronik«, Nr. 9, 195.3, Seiten 223 bis 227, zwar bereits allgemein ein Auf zeichnungs- und Wiedergabeverfahren, beispielsweise hoher Frequenz, bekannt, bei dem das Fiequenzband aufgeteilt und beispielsweise über eine n-fache Zahl von Aufnahme- bzw. Wiedergabeköpfen das Auslesen durchgeführt wird, jedoch findet sich auch hier kein Hinweis darauf, in der erfindungsgemäß vorgesehenen Weise einen die Querspur insgesamt erfassenden Linearraster vorzusehen. Dies ist bei dem Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren, wie es in dieser Druckschrift beschrieben ist, auch gar nicht möglich, weil dort nämlich Längsspuren Verwendung finden, welche die Anwendung des Erfindungsgedankens ohnehin nicht gestatten wurden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Diagrammdairstellung sowie in teilweise perspektivischer Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung,

Fig. 2 einen Informationsträger, wie er bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung abgetastet wird,

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Draufsicht, teilweise geschnitten, und

Fig. 4 das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel in schematischer, perspektivischer Darstellung.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel beleuchtet eine Lichtquelle 1 über eine erste Linse eines Linsensystems 2 einen bandförmigen, aus einem geschwärzten, örtlich lichtdurchlässigen Film bestehenden Informationsträger 3, der z. B. auch als metallbedampfte Folie mit lichtdurchlässigen Feldern ausgebildet sein könnte. Der an Hand von Fig. 2 weiter unten noch näher erläuterte Informationsträger 3 wird mit einem schmalen, bandförmigen Lichtstrahl abgetastet, der die gesamte Breite des Informationsträgers 3 überstreicht, wobei, wie ebenfalls ersichtlich, der Lichtstrahl nach dem Durchsetzen des Informationsträgers 3 - dessen Vorschubrichtung ist durch den Pfeil angezeigt - mittels der zweiten Linse des Linsensystems 2 gebündelt und auf einen quer zur Vorschubrichtung des Bandes 3 angeordneten Linearraster aufgegeben wird, der aus CCD-Elementen 4 besteht. Den CCD-Elementen 4 sind schematisch angezeigte Einrichtungen 5 zur Signalaufbereitung nachgeschaltet, auf die schließlich ein Demodulator 6 folgt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Informationsträgers 3 sowie die Frequenz der Abtastung des Informationsträgers 3 und der Auslesung der abgenommenen Signale aus den CCD-Elementen (Zwischenspeicher) 4 sind über einen Zeitgeber 7, beispielsweise einen Ciock-Impulsgenerator, synchronisierbar. Der Antrieb des Informationsträgers 3 erfolgt über den in der gezeigten Weise synchronisierbaren Motor M, wobei der Clock-Impuls eine Bezugsgröße darstellt und eine zusätzliche, mittels einer Fotozelle 8 abgetastete und im Demodulator 9 demodulierte Spur des Informationsträgers 3 für einen Soll-Istwert-Vergleich eine weitere Bezugsgröße ergibt, die für eine Regelung über eine Nachsteuereinrichtung 10 der Vorschubgeschwsndigkeit zu benutzen ist.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 verwendeten Informationsträger 3, bei dem also in mehreren nebeneinander angeordneten Spuren jeweils querzeilenartig pulsamplitudenmodulierie Einzelsignale aufgezeichnet sind. Die Einzelsignale werden jeweils innerhalb einer gesamten Querzeile gleichzeitig durch den Linearraster 4 erfaßt, während die oben in Fig. 2 angezeigte Spur eine frequenzmodu-Iierte Tonspur ist, die nach der Demodulation gleichzeitig als Bezugsgröße der Nachsteuereinrichtung 10 für die genannte Regelung der Vorschubgeschwindigkeit dient.

Die gezeigte Vorrichtung arbeitet in der Weise, daß mittels der Abtasteinrichtung 4 jeweils eine gesamte Querspur -wie in Fig. 2 gezeigt, also dort eine verti kale Zeile - mit auf dem Informationsträger 3 aufgezeichneten Einzelsignalen mit einer vorgebbaren Abtastfrequenz abgenommen und zwischengespeichert wird, wobei die Signale dann anschließend erst entsprechend der zeitlichen Aufeinanderfolge der aufgezeichneten Einzelsignale in der richtigen zeitlichen Reihenfolge ausgelesen und in den Signalaufbereitungseinrichtungen 5 aufbereitet und über den Demodulator 6 z. B. zu Videosignalinformationen demoduliert werden.

Die erfindungsgemäße gleichzeitige Abtastung bzw. Abnahme gruppenweise zusammengefaßter Einzelsignal, die dann erst nach Zwischenspeicherung mit der erforderlichen Auslesefrequenz ausgelesen und demoduliert werden, ist auch bei einer in Fig. 3 und 4 gezeigten anderen Ausführungsform der Erfindung möglich. Dabei dreht sich vor dem relativ langsam ablaufenden bandförmigen Informationsträger 13, der hier ein Magnetband sein soll, eine Trommel 14 mit magnetisierbarer Beschichtung, deren Drehachse parallel zur Ebene sowie quer zur Vorschubrichtung des Informationsträgers 13 angeordnet ist. Die beim Kontakt der Magnettrommel 14 mit dem

Informationsträger 13 magnetisch auf die Trommel 14 querspurenweise übertragenen Signalgruppen werden über einen Analysator IS mit der gewünschten Frequenz ausgelesen und durch eine Fotozelle 16 demoduliert. Dabei wird von einem Laser 10 kommendes und mittels eines Generators 17 sowie einer Ablenkungseinrichtung 12 kommendes, linear polarisiertes Licht, dessen Schwingungsebene infolge der Magnetisierung der Magnettrommel 14 entsprechend den abgenommenen Signalfolgen modulierend gedreht wird, über einen Umlenkspiegel 18 auf die Fotozelle 16 übertragen und abgetastet.

Abschließend ist zu beachten, daß der eigentliche Erfindungsgedanke insbesondere darin besteht, gespeicherte Signalfolgen hoher Informationsdichte in der Weise wiederzugeben, daß die bei der Aufzeichnung in der vorgegebenen Reihenfolge gespeicherten Signale bei der Wiedergabe gruppenweise gleichzeitig auf einen Zwischenspeicher gelangen, von dem sie dann elektronisch in der ursprünglichen Reihenfolge wieder ausgelesen werden. Die Abtast- und Zwischenspeichereinrichtung gestattet es, mit verhältnismäßig geringer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Informationsträger und der Abtasteinrichtung eine Wiedergabe der ursprünglichen Signalinformationen in der richtigen zeitlichen Einzelreihenfolge zu erhalten. Die Abtast- und Zwischenspeichereinrichtung wird dazu benutzt, die erforderliche hohe Abtastgeschwindigkeit, die bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen üblich war, dadurch zu ersetzen, daß die der Abtasteinrichtung zunächst gruppenweise gleichzeitig zugeführten Einzelsignale elektronisch trägheitslos aus den mindestens zwei vorhandenen Speichern ausgelesen werden. Die bei der Wiedergabe zwangsläufig auftretenden Zeitfehler werden durch die erfindungsgemäße Anwendung einer Zwischenspeichereinrichtung mit anschließender, gegenüber der Abnahmefrequenz vom Informationsträger beliebig veränderbarer Auslesefrequenz hinreichend ausgeglichen.

Die Abtastung kann natürlich nicht nur, wie gezeigt, durch laserähnliches Licht, sondern auch durch normales Glühlicht, monochromatisches Licht oder aber auch auf magnetischem oder elektrostatischem Wege unter sinngemäßer Anwendung des Erfindungsgedankens erfolgen.

Bezugszeichenliste

1 Lichtquelle

2 Linsen

3 Informationsträger

4 Zwischenspeicher

5 Signalaufbereitungseinrichtung

6 Demodulator

7 Zeitgeber

8 Fotozelle

9 Demodulator für Ton und Zeitspur

10 Nachsteuereinrichtung

11 Laser

12 Ablenkungseinrichtung

13 Informationsträger

14 Magnettrommel

15 Analysator (Linse)

16 Fotozelle

17 Generator für Ablenksignal

18 Umlenkspiegel

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wiedergeben von Signalfolgen hoher Dichte, wie Videosignalen, bei dem auf einem mit Querspuren versehenen, insbesondere bandförmigen Informationsträger zeitlich aufeinanderfolgend aufgezeichnete codierte Einzelsignale durch eine Abtasteinrichtung abgenommen und anschließend elektronisch weiterverarbeitet und ausgelesen wurden, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezeichneten codierten Einzelsignale jeder Querspur gleichzeitig als eine Gesamt-Signalgruppe mit einer frei vorgebbaren Abtastfrequenz abgenommen, zwischengespeichert und erst dann in der der Aufzeichnung entsprechenden zeitlichen Aufeinanderfolge einzeln ausgelesen werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zum Vorrücken eines insbesondere bandförmigen Informationsträgers, einer die gesamte Querspur erfassenden Abtasteinrichtung zum Abtasten der in den Querspuren aufeinanderfolgend aufgezeichneten codierten Einzelsignale, und Einrichtungen zum DemoduJieren und Auslesen der Einzelsignale in der der zeitlichen Aufeinanderfolge der Aufzeichnung entsprechenden Reihenfolge, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (4; 14) einen sich im wesentlichen in Längsrichtungder Querspuren erstreckenden feststehenden Linearraster zum gleichzeitigen Abnehmen der gesamten Querspur-Signalgruppe aufweist; und daß zwischen der Abtasteinrichtung (4; 14) und den Einrichtungen (5, 6) zum Demodulieren und Auslesen der Einzelsignale eine Zwischenspeichereinrichtung angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung feststehend ausgebildet ist und einen Linearraster aufweist, der durch ladungsgekoppelte Elemente (CCD-Elemente) (4) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (3) aus einem geschwärzten, örtlich lichtdurchlässigen Film besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (3) aus einer metallbedampften Folie mit lichtdurchlässigen Feldern besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (3) mittels eines im wesentlichen bandförmigen Lichtstrahles abtastbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung mit Zwischenspeichern (14) aus einer sich um eine parallel zur Ebene und quer zur Vorschubrichtung des bandförmigen Informationsträgers (13) liegende Achse drehenden Abtasttrommel (14) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (13) ein Magnetband und die Abtasttrommel eine Trommel (14) mit magnetischer Beschichtung ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (14) mittels eines polarisierten Lichtstrahles abtastbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Informationsträger (3; 13) und der Abtasteinrichtung (4; 14) sowie die Abtast- und Auslesefrequenz mittels eines Zeitgebers (7) und einei auf dem Informationsträger (3; 13) zusätzlich zu den Signalfolgen hoher Dichte vorgesehenen Zeitsignalaufzeichnung synchronisierbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitsignalaufzeichnung eine zusätzliche, frequenzmodulierte Tonspur des Informationsträgers (3; 13) verwendet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Verwendung der Mittenfrequenz der frequenzmodulierten Tonspur als Bezugsgröße zur Regelung einer Nachsteuereinrichtung (10) für den Vorschub des Informationsträgers (3; 13).