DE3131853C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von breitbandigen Signalen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Speichern breitbandiger Signale in wenigstens zwei schmalbandigeren Kanälen angegeben. Die Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt mehrere Speichereinrichtungen mit unterschiedlichen Einschreib- und Auslesetaktraten zur Zeitbasisänderung der zur Speicherung bestimmten Signale. Vorzugsweise erfolgt eine Aufspaltung der Ursprungssignale in einen Teil mit großem und einen Teil mit kleinem Bandbreitenbedarf und es werden die Teile mit großem Bandbreitenbedarf zeitlich gedehnt und die Teile mit kleinem Bandbreitenbedarf zeitlich gestaucht und beide Signalarten nach Zeitbasisänderung in wenigstens zwei Kanälen aufgezeichnet.

Description

nachhaltig beeinflussen. Gleichzeitig ist damit eine wünschenswerte Vereinfachung bei Zeitlupen- oder Zeitrafferwiedergaben gegeben. Die Zusammenhänge bei der Ausrichtung der Synchronimpulse sind auch in einem Aufsatz von F. T. Bakeers und J. H. Wisseis unter dem Titel »An experimental apparatus for recording television signals on magnetic tape« in Philips Technical Review, VoI. 24, Nr. 3, Seite 81 bis 83,1962 beschrieben.

Aus der DE-AS 26 29 706 ist weiter ein Verfahren zur Übertragung und/oder Aufzeichnung von Farbfernsehsignal bekannt, bei welchem die Farbinformation zeitkompnmiert zeilensequentiell während der Horizontal-Austastlücke übertragen und/oder aufgezeichnet wird, wobei ein breitbandiges Leuchtdichtesigna! beibehalten und eine zuverlässige Synchronisierung gewährleistet werden soll. Die Leuchtdichteinformation wird dabei während etwa 80% der Zeilendauer und die Farbinformation zeitkomprimiert zeilensequentiell während der Horizontal-Austastlücke eines genormten Farbfernsehsignal übertragen. Weiter werden die Farbsignale während des größten Teils der restlichen 20% der Zeilendauer übertragen bzw. aufgezeichnet. Das bekannte Verfahren bietet eine Verbesserung der Auflösung und geringere Farbverfälschungen, weil bei der Übertragung bzw. Aufzeichnung entstehende Amplitudenfehler sich allenfalls als Farbsättigungsfehler, jedoch nicht als Farbartfehler bemerkbar machen. Wegen der sequentiellen Übertragung der Farbdifferenzsignale infolge der einkanaligen Verarbeitung unterliegt das bekannte Verfahren jedoch merklichen Einschränkungen bezüglich der Auflösung bei der Farbwiedergabe.

Weiter ist aus der DE-OS 27 45 337 bekannt, den Bandbreitenbedarf bei der Aufzeichnung von breitbandigen Signalen dadurch zu reduzieren, daß diese Signale zeitlich nacheinander in n-Gruppen aufgeteilt und in mehreren Kanälen aufgezeichnet werden. Dabei handelt es sich jedoch um einen dynamischen Speicher mit mehreren parallelen Spuren in Längsrichtung des Magnetbandes.

Aus der Γ.Έ-AS 23 47 148 ist eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung eines Breitband-Simultan-Bildsignals in ein Schrnalband-Teilbildsequenzbüdsignal bekannt, bei welche die im Breitband-Simultanbildsignal simultan vorhandenen beiden Komponenten des Farbartsignals durch Zeitbasisänderung auf die halbe Zeitdauer des Leuchtdichtesignals komprimiert und in der schma'bandigen Übertragungsstrecke zusammen mit dem Leuchtdichtesignal sequentiell übertragen werden. Die bekannte Schaltungsanordnung ist nur zur Übertragung einzelner oder perirdisch anfallender Einzelbilder geeignet, nicht jedoch zur fortlaufenden Aufzeichnung bewegter "-ernsehszenen ohne Auflösungsverlust, da die einkanalige schmalbandige Übertragung eines ursprünglichen Breiibandsimultanbildsignals wesentlich mehr Zeit erfordert. Dabei ist auch nur ein festes Kompressionsverhältnis von 1 :2 für die Farbartkomponenten möglich, ohne daß Lücken im Signal auftreten.

Aus der DE-AS 20 56 684 ist ferner ein System zur Speicherung von Farbbildsignalen bekannt, bei dem auf einer Spur eines Aufzeichnungsträgers ein Leuchtdichtesignal und ein demgegenüber schmalbandigeres Farbartsignal aufgezeichnet werden. Dabei wird während eines Teils der Zeilenperiode das zu dieser Zeilenperiode gehörende Farbartsignal zeitkomprimiert an Stelle des Leuchtdichtesignals und während des restlichen Teils der Zeilenperiode das entsprechende Leuchtdichlesignal aufgezeichnet. Isf.it dem bekannten System lassen sich zwar Störungen zwischen dem Leuchtdichtc- und dem Farbartsignal vermeiden, weil diese Signale niemals gleichzeitig aufgezeichnet sind, wegen des unverändert großen oder bei zeitkomprimierter Aufzeich · nung nach erhöhtem Bandbreitenbedarfs des Leuchtdichtesignals kann jedoch die Übertragungsbandbreite eines vorgegebenen Übertragungskanals überschritten werden, so daß das wiedergegebene Bild vermindert aufgelöst ist
Schließlich ist es bekannt, die zum Fernsehsignal gehörende Audioinformation zeitkomprimiert entweder in getrennten Speicherspuren (DE-OS 30 33 165) oder blockweise am Anfang oder am Ende jeweils einer Videoaufzeichntmgsspur (DE-OS 29 21 892) aufzuzeichnen. Dabei kann die Videoinformation ebenfalls zeitkomprimiert aufgezeichnet sein. In beiden Fällen ergibt sich keine Verminderung des großen Bandbreitenbedarfs für das Leuchtdichtesignal, so daß es in einem Kanal mit niedrigerer Übertragungsbandb^reite nur unvollständig gespeichert oder übertragen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch die Wahl beliebiger Kompruisionsverhältnisse für die Komponenten des Farbartsignal.* und Expansionsverhältnisse des Leuchtdichtesignals die Übertragungsbandbreite der zur Verfügung stehenden Übrrtragungskanäle jeweils optimal zu nutzen und durch die zyklisch abwechselnde Aufzeichnung in wenigstens zwei örtlich voneinander getrennten Kanälen Lücken im Signal zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die vorhandene Speicherfläche auf dem Aufzeichnungsträger möglichst vollständig ausgenutzt werden kann, wobei die Signale durch entsprechende Zeittransformation auf etwa gleiche Bandbreite gebracht werden können. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das Übersprechen zwischen den einzelnen Aufzeichnungskanälen reduziert wird.

D'irch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft is:, daß die vollständige Farbinformation einer jede.i Zeile .zusammen mit dem entsprechenden Helligkeitssignal gespeichert wird und beide Informationen daher auch bei der Wiedergabe einer jeden Fernsehzeile zur Verfügung stehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung ein Kopfrad eines Magnetbandgerätes zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen System.

Fig.2 schematisch ein Spurbild auf einen* Magnetbandgerät, aufgezeichnet durch ein Kopfrad nach Fig.l.
F i g. 3 als Block ;haltbild ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung nach dem erfindungsgemäßen System,

Fig.4 ein Zeitschema zur Erläuterung des zeitlichen Zusammenhangs bei der Signalverarbeitung mittels der Schaltungsanordnung nach F i g. 3,

Fig.5 als Blockschaltbild ein anderes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung,

F i g. 6 das Zeitschema zur Erläuterung des zeitlichen Zusammenhangs bei der Signalverarbeitung mittels der

Schaltungsanordnung nach F i g. 5.

In Fi g. 1 wird ein Magnetband 10 durch Umlenkelemente 11,12 so um ein Kopfrad 13 geführt, daß es dieses in einem Winkel von etwa 180° umschlingt. Dabei beschreibt das Magnetband 10 eine halbe Helix, so daß die auf dem Kopfrad 13 angeordneten Magnetköpfe 1.1, 1.2, 2.1 und 2.2 das Magnetband 10 in einer Folge von schräg zur Bandkante angeordneten Spurabschnitten beschreiben. Diese Zusammenhänge sind in F i g. 2 näher erläutert. Von den auf dem Kopfrad 13 angeordneten Magnetköpfen bilden jeweils die Köpfe 1.1 und 2.1 sowie 1.2 und 2.2 einen Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekanal. Die jeweils einander diametral gegenüberliegenden Magnetköpfe sind also elektrisch so miteinander verschaltet, daß sie jeweils gleichzeitig elektrische Signale zur Aufzeichnung auf das Magnetband erhalten, bzw. bei der Wiedergabe das Magnetband abtasten und dabei gleichartige Signale aufnehmen.

Die rsurnlichc Anordnung der Magnetkcpfe auf dem Kopfrad 13 soll im weiteren unter Zuhilfenahme der Spuranordnung in Fig.2 erläutert werden. Das Magnetband 10 in Fig. 2 wird mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch bekannte und daher nicht weiter dargestellte Antriebseinrichtungen in Bandlängsrichtung, beispielsweise in Richtung des Pfeiles 21, transportiert. Das Kopfrad 13 mit den am Umfang befestigten Magnetköpfen rotiert rasch in Richtung des Pfeiles 14, wodurch infolge der Steigung des Magnetbandes während der 180°-Umschlingung auf dem Magnetband 19 eine Folge von Magnetspuren 25 geschrieben werden. Diese Spuren sind in F i g. 2 mit den Bezugszeichen der sie erzeugenden Magnetköpfe gekennzeichnet, und man erkennt, daß sich die Aufzeichnungssequenz nach jeweils 4 Spuren wiederholt. Die Richtung der Aufzeichnung auf dem Magnetband ist durch den Pfeil 26 angedeutet.

Die Magnetkopfpaare 1.1. 2.1 und 1.2. 2.2 sind auf dem Kopfrad 13 um einen gewissen Winkelbetrag in der Ebene des Kopfrades gegeneinander versetzt. Die beiden Magnetkopfpaare sind weiter senkrecht zur Zeichenebene in der Höhe gegeneinander versetzt und zwar derart, daß die jeweils diametral einander gegenüberliegenden Magnetköpfe in der gleichen Ebene rotieren. Die Größe des Winkelversatzes in der Kopfradebene und des Höhenversatzes senkrecht zu dieser ergibt sich vor allem aus dem Wunsch, auf dem Magnetband 10 Spuren zu schreiben, weiche den vorhandenen Speicherraum möglichst vollständig ausnutzen. Je nach Wahl der Umfangsgeschwindigkeit des Kopfrades, dessen Durchmesser, der Breite des Magnetbandes und dessen Transportgcchwindigkeit ist der Versatz so gewählt, daß die einzelnen Spuren 25 stets möglichst nahe an der Bandkante beginnen und vor dieser aufhören. Weiter ist die Aufzeichnung der Spuren ohne Sicherheitsabstände zwischen den einzelnen Spuren erwünscht, um die Aufzeichnungsdichte weiter zu erhöhen. Um das Obersprechen zwischen den einzelnen Spurabschnitten möglicht zu unterdrücken, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, daß die Magnetköpfe eines Aufzeichnungskanals einen anderen Winkel des Kopfspaltes aufweisen als die des anderen Aufzeichnungskanals (Fig. 2). Infolgedessen tritt beim versehentlichen teilweisen Überstreichen eines Spurabschnittes durch einen nicht dafür vorgesehenen Magnetkopf eine starke Dämpfung der Signale aus der Nebenspur infolge der Winkeiabweichung auf. Dieser Effekt ist als Azimut-Dämpfung in der Technik bekannt.

Um die Übersprechstörungen von einem Spurabschnitt zum benachbarten, also von einem Kanal zum anderen, weiter zu unterdrücken, kann die Spuranordnung so getroffen sein, daß, wie bei 27 in Fig.2 angcdeutet, die durch große Amplitudenwerte bzw. gleiche Frequenzen gekennzeichneten Synchronanteile im Signal jeweils nebeneinander liegen.

In der schematischen Darstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahrens nach Fig.3 wird das für die Aufzeichnung bestimmte FBAS-Signal nach Aufteilung mittels einer (nicht dargestellten) Filteranordnung in einen Luminanzteil (L) und einen Chrominanzteil (C) den Eingängen 31 und 32 zugeführt. Dabei wird auf den Eingang 31 das Helligkeitssignal (Luminanzsignal) L und auf den Eingang 32 das Farbartsignal (Chrominanzsignal) C gegeben. Mittels der Schalteinrichtungen 33,34 werden die an den Eingängen 31,32 liegenden Signale abwechselnd auf die Speichereinrichtungen 35, 36 b^7w ^ 35 «pCT#»Hf»n Hip Διίςσϋησρ Hpr Snnirhprpinrichtungen 35 und 37 liegen an je einem Umschaltkontakt einer weiteren Umschalteinrichtung 39, während die Ausgänge der Speichereinrichtungen 36, 38 an je einem Umschaltkontakt einer gleichartigen Umschalteinrichtung 40 liegen. Der Mittelpol der Umschaltcinrichtung 39 ist mit der Signalspule eines ersten Magnetkopfes 1.1, der Mittelpol der Umschalteinrichtung 40 mit der Signalspule eines zweiten Magnetkopfes 1.2 verbünde Die Magnetköpfe 1.1 und 1.2 stehen in Wirkverbindung mit der Oberfläche des Magnetbandes 41 zur magnetischen Speicherung der ihnen zugeführten elektrischen Signale.

In analoger Weise nehmen bei de;· Wiedergabe — wie in der rechten Hälfte der F i g. 3 dargestellt — die magnetisch wirksamen Teile der Magnetköpfe 1.1 und 1.2 die auf dem Magnetband in (unsichtbaren) Spuren gespeicherten Signale ab. Nach Umwandlung in elektrische Signale in der jedem Magnetkopf zugehörigen Signalspule werden diese über Umschalteinrichtungen 39, 40 abwechselnd auf Speichereinrichtungen gegeben.

Dabei gelangen die Signale vom Magnetkopf 1.1 über die Umschalteinrichtung 39 abwechselnd zu den Speichereinrichtungen 35,37, die vom Magnetkopf 1.2 abgenommenen Signale über die Umschalteinrichtung 40 abwechselnd zu den Speichereinrichtungen 36, 38. Die Ausgänge der Speichereinrichtungen 35,36 liegen an je einem Umschaltkontakt der Umschalteinrichtung 33, die Ausgänge der Speichereinrichtungen 37, 38 an je einem Umschaltkontakt der Umschalteinrichtung 34. Am gemeinsamen Pol der Umschalteinrichtung 33 liegt dann ein zusammenhängendes Luminanzsignal (L), am gemeinsamen Pol der Umschalteinrichtung 34 ein .:usammenhängendes Chrominanzsignal (C). *

Die Speichereinrichtungen 35,36,37,38 werden zum Erzielen einer einfachen Schaltungskonfiguration mit Vorteil Speicheranordnungen mit voneinander unabhängigen Einlese- und Auslese-Taktraten, beispielsweise solche vom CCD-Typ, gewählt Ferner können die Speicheranordnungen, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, den Informationsinhalt einer ganzen Fernsehzeile speichern. Das aus dem genormten FBAS-Signal ausgefilterte Luminanzsignal L wird vom Eingang 31 abwechselnd den Speichereinrichtungen 35 und 36 mittels der Umschalteinrichtung 33 zugeführt Dabei liegt die Schaltfrequenz der Umschalteinrichtung 33 bei dem halben Wert wie die Zeilenfrequenz des aufzuzeichnenden normgerechten Farbfernsehsignal. Infolgedessen wird jeweils der Helligkeitsanteil L einer Zeile in den Speicher 35, die Helligkeitsinformation der

nächstfolgenden Zeile in den Speicher 36 eingeschrieben, usw. Gleichzeitig wird mit der gleichen Schaltfrequenz die Schalteinrichtung 34 betätigt, mittels der der Chrominanzanteil C vom Eingang 32 abwechselnd auf die Speicher 37,38 gegeben wird. Für das Auslesen der in den Speichereinrichtungen 35,36 enthaltenen Signalabschnitte von Zeilenlänge mit der darin enthaltenen Helligwitsinformation wird eine Taktrate gewählt, welche um den Faktor 1,5 geringer ist als die zum Einspeichern verwendete. Infolgedessen ist die Zeitdauer für den Auslesevorgang um den Faktor 1,5 länger, die einzelnen Signalabschnitte werden also gegenüber dem Einlesen zeitlich gedehnt. Für das Auslesen der in den Speichereinrichtungen 37, 38 enthaltenen Signalabschnittc von Zeilenlänge mit dem Informationsinhalt des Chrominanzsignals wird eine Taktrate gewählt, welche um den Faktor 2 größer ist als die zum Einspeichern verwendete. Infolgedessen dauert der Auslesevorgang nur die Haine der zum Einschreiben verwendeten Zeit, die einzelnen Signalabschnitte werden also zeitlich gestaucht.

Mittels der Schalteinrichtung 39 werden abwechselnd die mit L' bezeichneten, um den Faktor 1,5 gegenüber der Originallänge zeitlich gestreckten Helligkeitssignale und die mit C bezeichneten, zeitlich auf die Hälfte der Originallänge verkürzten Signalabschnitte mit dem Farbartsignal der Signalspule des Magnetkopfes 1.1 zugeführt und auf dem Magnetband in zusammengehörigen Spurabschnitten gespeichert. In gleicher Weise werden mittels der Umschalteinrichtung 40 die aus der Speicneranordnung 36 entnommenen zeitlich gedehnten Signalteile L' und die aus der Speicheranordnung 38 ausgelesenen Signalanteile C zusammengefaßt und durch den Magnetkopf 1.2 in einer zweiten Folge von zusammengehörigen Spurabschnitten auf dem Magnetband 41 gespeichert.

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vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels sind willkürlich gewählt. Sie ergeben sich jedoch mit Vorteil aus der Annahme, daß der Bandbreitenbedarf für das Helligkeitssignal L zu dem Bandbreitenbedarf für das Farbartsignal C etwa im Verhältnis 3 :1 steht. Für die Speicherung der Helligkeitsinformation L müßte also ohne Änderung der Zeitbasis ein Aufzeichnungskanal mit dem dreifachen Bandbreitenbedarf gegenüber dem Aufzeichnungskanal für das Chrominanzsignal Czur Verfügung stehen oder, wenn beide Aufzeichnungskanäle gleich ausgelegt werden, so ist der mit der Chrominanz C belegte Kanal nur zu etwa einem Drittel ausgenutzt. Durch die zeitliche Dehnung der Signalabschnitte mit der Helligkeitsinformation L geht der Bandbreitenbedarf für deren Aufzeichnung von beispielsweise 3 auf 2 MHz herunter, durch die Kompression der Signalabschnitte mit dem Farbartsignal C steigt der Bandbreitenbedarf von zuvor ca. 1 MHz ebenfalls auf 2 MHz an. Infolgedessen ist ein auf 2 MHz Bandbreite ausgelegter Aufzeichnungskanal sowohl bei der Speicherung des Helligkeitsanteils L als auch des Farbanteils C jeweils optimal ausgenutzt

Wie bereits angedeutet enthält die F i g. 3 nur die zur Erläuterung der grundsätzlichen Wirkungsweise notwendigen Schaltungselemente. In der schematischen Darstellung fehlen daher die in üblicher Technik vorhandenen Signalverarbeitungsschaltungen wie Verstärker, Begrenzer, ebenso sind die für die Ansteuerung der Schalteinrichtungen 33,34,39,40 notwendigen Takterzeugungseinrichtungen nicht dargestellt Deren Aufbau und Wirkungsweise liegen jedoch im Rahmen des Könnens eines Durchschnittsfachmannes auf dem Gebiet der Magnetspeichertech'nik, so daß hier auf deren ausführliche Darstellung verzichtet werden kann.

In F i g. 4 sind die an den Eingängen 31 und 32 anstehenden Signalabschnitte mit L 1, L 2, L 3... und C1, C2, C3 ... bezeichnet. Nachdem die Signale Ll, L2, L3 usw. die Speichereinrichtungen 35,36 und die Signalabschnitte Cl, C2, C3 mit der Chrominanzinformation die Speicher 37, 38 durchlaufen haben und mittels der

ίο Umschalteinrichtungen 39 abwechselnd die Ausgänge der Speichereinrichtungen 35, 37 und mittels der Umschalteinrichtungen 40 die Ausgänge der Speichereinrichtungen 36,38 mit den Signalspulen der Magnetköpfe 1.1 und 1.2 verbunden sind, ergibt sich ein zweikanaliger Signalfluß von der Form, daß in dem Kanal 1 die mit ungeraden Indizes versehenen Luminanz· und Chrominanz-Signalabschnitte enthalten sind, wobei die Signalabschnitte mit der Helligkeitsinformation L ... zum Zweck der Banubreitetiverringeiuiig iciiücu gcdchni und die SignalaDschnitte mit der Farbartinformation C ... zur Erzielung höchster Speicherdichten zeitlich komprimiert sind.

In gleicher Weise werden die Ausgänge der Speichereinrichtungen 36,38 mittels der Umschalteinrichtung 40 abwechselnd auf die Signalspule des Magnctkopfcs 1.2 gegeben und so in einem zweiten Kanal in gleicher Weise abwechselnd Signalabschnitte L ... mit der Helligkeitsinformation und Signalabschnitte C ... mit der Farbartinformation aufgezeichnet. Mit Vorteil ist die Anordnung der Spuren auf dem Magnetband so getroffen, daß in benachbarten Spuren die zwischen den Signalabschnitten befindlichen Grenzen einander gegenüberliegen, so daß in benachbarten Spurabschnitten ähnliche Informationen gespeichert werden, was den nachteiligen Einfluß des Übersprechens herabmindert. Bei der Wiedergabe werden die in den beiden parallelen Ι^απαΐΑη aiifofii^iiifHnfitpn ^icrnnlahcr^hnittp mittpl«: erp-

eigneter Taktansteuerungen der Speichereinrichtungen 35 bis 38 und der Umschalteinrichtungen 33, 34, 39, 40 wieder auf die Originallänge gebracht und zu zwei fortlaufenden Signaizügen L 1, L2, L3 ... und Cl, C2. C3 zusammengefaßt. Infolge der Zeitransformation in den Speichereinrichtungen 35 bis 38 tritt nach der Wiedergabe eine Grundverzögerung auf. was bei der Bestimmung des Aufzeichnungsmusters auf dem Magnetband entsprechend zu berücksichtigen ist.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig.5 werden die Speicheranordnungen 51, 52, 53, 54 vom CCD-Typ (Charged coupled devices) mit unterschiedlichen Taktraten angesteuert Dazu sind die Takteingänge der Speichereinrichtungen mittels Schalteinrichtunen 55, 56, 57, 58 mit Taktquellen verbunden, deren Taktraten im Verhältnis 2:3:4 stehen. Die Eingänge der Speichereinrichtungen 51 bis 54 sind durch je eine Schalteinrichtung 61, 62, 63, 64 mit der Leitung 71 verbunden, welche die Information der Helligkeit oder Luminanz (L) heranführt Parallel dazu sind über gleichartige Schalteinrichtungen 81, 82, 83, 84 die Eingänge der Schalteinrichtungen 51 bis 54 mit einer zweiten Leitung 85 verbunden, welche die Farbartinformation oder Chrominanz (C) enthält Die Ausgänge der Speichereinrichtungen 51 bis 54 sind jeweils paarweise über Umschalteinrichtungen 86, 87 mit der Signaispule jeweils eines Magnetkopfes 1.1 bzw. 1.2 verbunden.

Bei der Wiedergabe sind Ein- und Ausgänge der Speichereinrichtungen 51 bis 54 miteinander vertauscht und die Taktansteuerung an den Takteingängen erfolgt von Taktquellen, deren Taktraten im Verhältnis 13:2:3

stehen. Ansonsten ist die Wiedergabeanordnung streng spiegelsymmetrisch zur Aufnahme-Einrichtung, so daß die einzelnen Bauteile nicht näher erläutert werden müssen.

Die Wirkungsweise der Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Einrichtung nach Fig.5 soll im folgenden im Zusammenhang mit dem Zeitdiagramm der Fig.6 erläutert werden. Die auf den Leitungen 71, 85 eingehenden Signalabschnitte von jeweils Zeilenlänge mit der Helligkeitsinformation (Leitung 71) bzw. Farbartinformation (Leitung 85) sind über die Schalteinrichtungen 61,62,63, 64 bzw. 81, 82, 83, 84 mit den Eingängen der Speichereinrichtungen 51, 52, 53, 54 verbunden. Entsprechend den Zeilen a, b ist also in einem Kanal das Luminanzsignal L und im anderen Kanal das Chrominanzsignal C enthalten. Wird die Schalteinrichtung 61 für die Dauer einer Fernsehzeile geschlossen, so wird die Helligkeitsinformation dieser einen Fernsehzeile entsprechend

Fi cf fia in Hip ^<?npirhprpinrirhtiino' 11 pincplpspn wenn

gleichzeitig der mit 3/bezeichnete Schalter der Schalteinrichtung 55 den Takteingang der Speichereinrichtung 51 mit der Taktquelle verbindet, welche die mittlere Taktrate aus dem Taktratenverhältnis 2:3:4 liefert. Wenn das Einschreiben der Helligkeitsinformation L 1 in die Speichereinrichtung 51 beendet ist. so wird der Takteingang der Speichereinrichtung 51 jetzt mit der Taktquelle verbunden, welche eine um den Faktor 0,66 niedrigere Taktrate liefert. Gleichzeitig wird die Umschalteinrichtung 86 so geschaltet, daß der Ausgang der Schaltereinrichtung 51 mit dem Magnetkopf 1.1 verbunden ist. Das Auslesen der in der Speichereinrichtung 51 enthaltenen Helligkeitsinformation einer Fernsehzeile dauert nun entsprechend der niedrigeren Taktrate beim Auslesen die l,5fache Zeit, d.h., die Zeitbasis wird gestreckt, der Bandbreitenbedarf zur Speicherung herabgesetzt.

Wie aus dem Taktschema der F i g. 5a zu erkennen ist, erfolgt das Einschreiben der Chrominanzinformation einer jeden Zeile mit der gleichen Taktrate, mit welcher das Auslesen der Luminanzinformation aus der Speichereinrichtung erfolgt

Bei Anwendung des Sch-eberegisterprinzips ist es daher möglich, gleichzeitig mit dem Auslesen eine andere Information in die Speichereinrichtung einzuschreiben, sofern dies mit der gleichen Taktrate erfolgen soll. Infolgedessen ist es möglich, durch Schließen des Schalters 81 und öffnen des Schalters 60 gleichzeitig mit dem Auslesen der Helligkeitsinformation Z/l aus dem Speicher 51 die Chrominanzinformation C in diesen Speicher einzuschreiben (F i g. 6c). Dabei wird zwar ein Teil des Signalabschnittes C3 (F i g. 6b) mit in den Speicher eingeschrieben, jedoch ist dieser Umstand ohne Nachteil, da beim nachfolgenden Auslesen die überzählige Information durch entsprechende Taktumschaltung unterdrückt wird. In entsprechender Weise werden die Signalabschnittspaare L'2/C3. Z/3/O4 , L'4/C5 ... entsprechend dem Zeitschema der F i g. 6c bis f aus den beiden Signalzügen L2, L3, L4 ... und C3, C 4, C5 ... (F i g. 6a, b) gewonnen und durch entsprechende Umschaltung der Schalteinrichtungen 86, 87 zu zwei fortlaufenden Signalzügen mit gleichem Bandbreitenbedarf für Luminanz- und Chrominanzinformation zusammengefügt (Fig.6g, h). Diese beiden Signalzüge werden durch die beiden Magnetköpfe 1.1 und 1.2 auf das Magnetband 10 aufgezeichnet. es

Der Wiedergabebetrieb erfolgt mit einer reziproken Zeittransformation der auf dem Magnetband to gespeicherten Signalabschnitte. Dies wird durch eine entsprechende Taktansteuerung der Speichereinrichtungen 51 bis 54 erreicht. So wird entsprechend F i g. 6g zunächst der Signalabschnitt Z/ 1 mit der Luminanzinformation in die Speichereinrichtung 51 eingelesen, nachdem die Umschalteinrichtung 85 den Speichereingang mit der Signalspule des Magnetkopfes 1.1 verbunden hat. Dabei ist die Einlesetaktrate mit 2/gekennzeichnet, sie ist also genauso groß wie die Auslesetaktrate beim Aufzeichnungsvorgang. Wenn die gesamte Information Z/l im Speicher 51 enthalten ist, wird ihr Takteingang mit der Taktquelle mit der Taktrate 3f verbunden, so daß der nachfolgende Auslesevorgang mit einer dem gegenüber dem Einschreiben l,5fachen Geschwindigkeit erfolgt. Der Signalabschnitt erscheint daher am Ausgang der Speichereinrichtung 51 in der ursprünglichen Länge L 1 (F i g. 6i) gleichzeitig mit dem Auslesen der Luminanzinformation wird die auf dem Magnetband in der gleichen Spur nachfolgend aufgezeichnete Chrominanzinformation C"2 mit der gleichen Taktrate in den Speicher eingeschrieben. Nach dem Einschreiben wird der Takteingang der Speichereinrichtung 51 erneut umgeschaltet und die in ihm enthaltene Chrominanzinformation mit einer gegenüber dem Einschreiben um die Hälfte verminderten Taktrate ausgelesen und damit wieder auf die Ursprungslänge C2 gebracht (Fig.6i). Durch entsprechende Umschaltung der Scha'.teinrichtungen 61, 81 werden die am Ausgang der Speichereinrichtung 51 nacheinander anstehenden Signalabschnitte mit abwechselnder Luminanz- und Chrominanzinformation auf die Leitungen 71 bzw. 85 in der Weise verteilt, daß die Leitung 71 die fortlaufende Luminanz- und die Leitung 85 die fortlaufende Chrominanzinformation enthält. Zu diesem Zweck sind weiterhin die Ausgänge der Speichereinrichtungen 52 bis 54 in gleicher Weise parallel mit den Leitungen 71 bzw. 85 verbindbar. Nach dem Zusammensetzen der Signalabschnitte L 1/C2, L2IC3, L 3/C4... (F i g. 6i bis m) zu den beiden Signalzügen mit der Luminanzinformation (L 1, Z,2, Z.3 ...) bzw. Chrominanzinformation CCl. C2, C3 ...) (Fig.6n), ist der Speichervorgang abgeschlossen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von breitbandigen Signalen, insbesondere von Farbvideosignalen, wobei die Signale bei der Aufzeichnung einer Signalaufspaltung in eine Komponente mit größerem und eine solche mit geringerem Bandbreitenbedarf sowie außerdem einer zeitlichen Unterteilung in Abschnitte bestimmter Länge unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß beide Arten von Signalabschnitten gegensätzlichen Zeitbasisänderungen unterworfen werden, wobei die Abschnitte größeren Bandbreitenbedarfs zeitlich gedehnt und die Signalabschnitte geringeren Bandbreitenbedarfs zeitlich gestaucht werden und daß die in der Zeitbasis geänderten Signalabschnitte zyklisch abwechselnd in wenigstens zwei örtlich voneinander getrennten Kanälen eines magnetischen .Speichers aufgezeichnet werden derart, daß in jedem der Kanäle eine zeitliche Überlappung von Signalabschnitten vermieden wird, und daß die mehrkanalig aufgezeichneten Signale bei der Wiedergabe durch reziproke Zeitbasisänderung in die ursprüngliche Frequenzlage rückumgesetzt und zu einem dem ursprünglichen Signal entsprechenden Signal zusammengesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in einen Helligkeits- und einen Farbanteil aufgespaltene Farbvideosignal Speichereinrichtunger zugeführt wird, denen beim Einlesen bzw. Auslesen Taktsignale unterschiedlicher Frequenz zugeführt werdeii, und Cdß die Ausgänge der Speichereinrichtungen fur die Zeitbasisänderung der Signalabschnitte mit der Lu.ninanzinformation und die Ausgänge der Speichereinrichtungen für die Zeitbasisänderung der Signalabschnitte mit der Chrominanzinformation abwechselnd auf wenigstens zwei Magnetwandlereinrichtungen geschaltet werden.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Speichereinrichtungen (35, 36, 37,38; 51, 52,53,54), welche durch erste Schalteinrichtungen (33, 34; 61, 62, 63, 64; 81, 82, 83, 84) abwechselnd oder zyklisch mit Eingangsleitungen (31,32; 71,85) mit den Signalabschnitten der Helligkeitsinformation (L) und der Farbartinformation (C) verbindbar sind und zur Durchführung der Zeitbasisänderungen mit Einlesebzw. Auslese-Taktsignalen unterschiedlicher Frequenz beaufschlagbar sind, und durch zweite Schalteinrichtungen (39, 40; 86, 87) zum Verbinden der Ausgänge der Speichereinrichtungen mit wenigstens zwei Magnetwandlern (1.1,1.2) zum Aufzeichnen der aus den Ursprungssignalen der Leitungen (Sl, 32,71,85) gewonnenen Signale.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Reihe von Taktsignalquellen, welche durch Schalteinrichtungen (55, 56,57,58) mit den Takteingängen der Speichereinrichtungen (51,52,53,54) verbindbar sind.

5. Schnllungscinrichlungcn nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktraten der Takiquellcn für den Aufzcichnungsvorgang das Verhältnis 2:3:4 und für den Wiedergabevorgang das Verhältnis 1,5 :2 :3 aufweisen.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von breitbandigen Signalen, insbesondere von Farbvideosignalen, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Das fortwährende Bemühen um die Erhöhung der Speicherdichte bei Magnetbandgeräten für die Aufzeichnung von Farbfernsehsignalen hat zur Einführung einer Reihe von Maßnahmen geführt, von denen jede einen gewissen Beitrag zur Realisierung dieser A. fgabe

to lieferL Die bekannten Maßnahmen lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Die erste Kategorie von Lösungsmaßnahmen befaßt sich mit der Erhöhung der nutzbaren Frequenzbandbreite eines vorgegebenen Magnetband-Gerätetyps bzw. der Herabsetzung der notwendigen Relativgeschwindigkeit zwischen dem oder den Magnetwandlern und dem magnetischen Aufzeichnungsträger unter Beibehaltung der höchsten übertragbaren oberen Grenzfrequenz. Durch Verkleinerung der relevanten Abmessungen für Magnetwandler und durch Verbesserung der magnetischen Eigenschaften der Aufzeichnungsträger lassen sich bis zu einem gewissen Grad die aufzuzeichnenden kleinsten Wellenlängen noch weiter verringern, wodurch der oben angegebene Effekt eintritt

Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Speicherdichte unter Beibehaltung der Aufzeichnungsqualität bei gleichzeitig gering iren Anforderungen an mechanische und elektrische Eigenschaften der Magnetbandgeräte ist das in der Technik seit langem gebräuchliche Verfahren zur Umsetzung der auf einem Hilfsträger in Quadratur modulierten Farbartsignale in ein Frequenzband, das sich an die untere Grenze des frequenzmodulierten Helligkeitssignals anschließt Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 18 08 539 bekannt, bei seiner Anwendung ergeben sich jedoch Schwierigkeiten durch die Tatsache, daß bei der Aufzeichnung des in der Frequenz umgesetzten Hilfsträger mit der zur Erzielung eines ausreichenden Störabstandes notwendigen Amplitude Harmonische in das Frequenzband des Helligkcitssignals durchschlagen und zu Bildstörungen führen (Farbrauschen).

Eine zweite Kategorie von Verfahren zur Erhöhung der Speicherdichte bei der Speicherung von Signalen auf Magnetband ist durch die Aufteilung der Farbfern· sehsignale in ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal und deren gesonderte Aufzeichnung in getrennten Aufzeichnungsspuren gekennzeichnet. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die erste Art von Signalen und die zweite Art von Signalen durch gesondere Aufzeichnungsmagnetköpfe übertragen werden. Ein solches Verfahren ist in der DE-OS 19 35 109 beschrieben. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich die erste Art und die zweite Art von Spuren zumindest teilweise überlappen, wobei zur Vermeidung des Übersprechens die Kernspalte der Magnetköpfe der ersten und der zweiten Art in der Ebene des Magnetbandes einen Winkel einschließen (Azimut-Aufzeichnung).

In der DE-OS 14 74 268 ist ein Magnetbandgerät /ur Fernsehaufzeichnung beschrieben, bei dem sich ein Ma-

M) gnetband wendelförmig um eine Abtasteinrichtung bewegt, in welcher cm Kopfrad mit zwei diametral einander gegenüberliegenden Magnetköpfen rotiert. Zur Unterdrückung des bei der Aufzeichnung ohne Zwischenraum /wischen den einzelnen Spuren auftretenden

b5 Übersprechens sind die Synchronimpulse benachbarter Spuren so angeordnet, daß sie auch bei Abweichungen des Magnetkopfes von der Spur bei der Wiedergabe die Synchronisierung des wiedergegebenen Bildes nicht