DE3529963A1 - Recorder, in particular for a digital signal - Google Patents
Recorder, in particular for a digital signalInfo
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Abstract
Description
Für die Aufzeichnung breitbandiger Signale wie z. B. ein digi tales Videosignal oder Tonsignal, ist es bekannt, das Signal entlang Spuren aufzuzeichnen, deren Länge gegenüber der Band länge klein ist, und die auf dem Magnetband nebeneinander liegen. Die Abtastung erfolgt dabei mit einem rotierendem Kopf rad bei gleichzeitiger kontinuierlicher Bewegung des Magnet bandes in seiner Längsrichtung. Nach diesem Verfahren arbeiten die sogenannte Schrägspuraufzeichnung, die Querspuraufzeichnung sowie eine matrixartige Aufzeichnung, bei der auf dem Band auf einanderfolgende Blöcke je mit einer Vielzahl von parallel zur Bandkante verlaufenden Spuren geschrieben werden. Diese genannte matrixartige Aufzeichnung ist Gegenstand der älteren Patent anmeldung P 35 09 584.For the recording of broadband signals such. B. a digi tales video signal or sound signal, it is known the signal to record along tracks, their length compared to the band length is small, and that on the magnetic tape side by side lie. The scanning is done with a rotating head rad with simultaneous continuous movement of the magnet bandes in its longitudinal direction. Work according to this procedure the so-called helical track recording, the cross-track recording as well as a matrix-like recording, in which on the tape successive blocks each with a plurality of parallel to the Band edge traces are written. This called Matrix-like recording is the subject of the older patent registration P 35 09 584.
Bei derartigen Aufzeichnungsverfahren, insbesondere bei der Schrägspuraufzeichnung, ergeben sich Schwierigkeiten, wenn für ein Standbild, eine Zeitraffung, eine Zeitdehnung oder sonstige Trickmodi die Längsgeschwindigkeit des Bandes von der Normal geschwindigkeit abweicht. Dann ändert sich nämlich die Schräg lage der von den Köpfen zurückgelegten Spuren, so daß die Köpfe nicht mehr den bei Normalgeschwindigkeit geschriebenen Spuren folgen können.In such recording methods, especially in the Helical trace recording, difficulties arise when for a still picture, a time lapse, a time stretching or other Trick modes the longitudinal speed of the belt from the normal speed deviates. Then the slope changes lay of the traces covered by the heads, so that the heads no longer the tracks written at normal speed can follow.
Es ist bekannt, in solchen Fällen mit einer sogenannten Spur nachregelung (DTF-Dynamic Track Following) die Köpfe an der Kopftrommel so nachzusteuern, daß sie den aufgezeichneten Spuren folgen. Diese Lösung erfordert aber die zusätzliche Aufnahme von Spurmarkiersignalen und elektromechanische Wandler zur Steuerung der Lage der Köpfe am Kopfrad.It is known in such cases with a so-called track readjustment (DTF-Dynamic Track Following) the heads on the Head drum so that they read the recorded Follow tracks. However, this solution requires the additional one Recording of lane marking signals and electromechanical transducers to control the position of the heads on the head wheel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Recorder für die beschriebenen Aufzeichnungsarten so auszubilden, daß auch bei Sondermodi eine einwandfreie Spurhaltung ohne automatische Spurnachführung und ein größerer Freiheitsgrad in der Lage und in dem Abstand der aufgezeichneten Spuren erreicht werden.The invention has for its object a recorder for train the types of recordings described so that also with special modes, perfect tracking without automatic Track tracking and a greater degree of freedom in the position and the distance between the recorded tracks.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfin dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the Erfin described in claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung folgt also die Abtastung bei stehendem Band, wobei unter Abtastung sowohl die Aufnahme (Schreiben) als auch die Wiedergabe (Lesen) verstanden wird. Dadurch wird erreicht, daß z. B. bei der Schrägspuraufzeichnung der Winkel, den die zurückgelegten Spuren zur Bandkante bilden, inmer gleich ist. Auch bei Einzelbildabtastung, bei Zeitdehnung oder Zeitrafferbetrieb folgen die Köpfe genau den bei der Auf nahme geschriebenen Spuren, ohne daß dafür eine Spurnachführung erforderlich ist. Da der Bandtransport in Längsrichtung jeweils zwischen den Abtastperioden erfolgt, können auch zeitlich auf einanderfolgende Spuren im Abstand voneinander geschrieben wer den. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht einen definierten Suchlauf nach bestimmten Bandstellen, da die in Bandlängs richtung zurückgelegte Strecke des Bandes durch die Zahl der dem Schrittmotor zugeführten Impulse bestimmt ist.In the solution according to the invention, the scanning follows standing band, taking both the recording (Writing) as well as the reproduction (reading) is understood. This ensures that, for. B. in helical recording the angle that the traced tracks make to the band edge, is always the same. Even with single image scanning, with time stretching or time-lapse operation, the heads follow exactly those when opening took written tracks without tracking them is required. Because the tape transport in the longitudinal direction in each case between the sampling periods can also occur in time successive tracks spaced apart from each other the. The solution according to the invention enables a defined one Search for specific tape positions, since the in tape length distance of the belt covered by the number of pulses supplied to the stepper motor is determined.
Da die Abtastung jeweils nur bei stehendem Band erfolgt und der Antrieb des Bandes jeweils zwischen den Abtastperioden liegt, ist eine lückenlose Aufzeichnung oder Wiedergabe nicht möglich. Dies ist jedoch insbesondere bei der Aufzeichnung eines Digitalsignals kein Nachteil, da ein Digitalsignal für eine derartige Verarbeitung aufbereitet werden kann. Das Digi talsignal wird für die Aufnahme durch Speicher zeitlich so ver schoben, daß die in die abtastfreien Zeiten fallenden Signal anteile in die Abtastzeiten verschoben werden. Bei der Wieder gabe werden ebenfalls die abtastfreien Zeiten, in denen kein Signal abgetastet wird, durch die aus den Speichern abgerufenen Signalanteile aufgefüllt.Since the scanning takes place only when the belt is stationary and the drive of the belt between the sampling periods there is no gapless recording or playback possible. However, this is especially true when recording of a digital signal is not a disadvantage since a digital signal for such processing can be prepared. The Digi Valley signal is so timed for recording by memory pushed that the signal falling in the sampling-free times shares are shifted to the sampling times. When again The sampling-free times in which no Signal is sampled by those retrieved from the memories Signal components filled up.
Das Magnetband kann durch den Schrittmotor bei der Aufnahme so angetrieben werden, daß jeweils zwischen aufeinanderfolgen den Spuren Spuren ausgelassen werden, also Lücken entstehen. Das gibt die Möglichkeit, das aufgezeichnete Signal zu lesen, nach bestimmten Kriterien aufzubereiten, z. B. zu korrigieren, zu modifizieren, mit Zusatzsignalen zu versehen oder in der Schärfe zu verbessern, und dann in der modifizierten Form in den genannten Lücken wieder aufzuzeichnen. Bei der Wiedergabe kann dann die Steuerung des Antriebs so erfolgen, daß nur die Spuren mit dem aufbereiteten Signal abgetastet werden.The magnetic tape can be picked up by the stepper motor are driven so that in each case between successive tracks are left out, so gaps are created. This gives the opportunity to read the recorded signal prepare according to certain criteria, e.g. B. to correct to modify, to provide with additional signals or in the To improve sharpness, and then in the modified form in to record the gaps mentioned again. When playing can then be controlled so that only the Tracks can be scanned with the processed signal.
Schrittmotore, die jeweils bei einem Impuls eine definierte Drehbewegung ausführen, sind bekannt. Vorzugsweise wird für den Antrieb ein sogenannter Direktantrieb verwendet. Das be deutet, daß die Welle des Schrittmotors als sogenannter Capstan unmittelbar auf das Magnetband einwirkt, z. B. zusammen mit einer sogenannten Gummiandruckrolle. Bei einem erfindungsgemäßen Recorder mit Schrägspuraufzeichnung wird vorzugsweise die Lage der Schrägspuren nach folgenden Gesichtspunkten bemessen. Es sei angenommen, daß auf einem Magnetband, welches mit einem handelsüblichen VHS-Videorecorder bei normaler konstanter Längs geschwindigkeit des Magnetbandes beschrieben wurde, die Schräg spuren auf dem Band zur Bandkante einen Winkel ϕ bilden. Dieser Winkel ϕ ist von der Längsgeschwindigkeit abhängig. Die Spuren können bei der Wiedergabe nur dann genau eingehalten werden, wenn die Längsgeschwindigkeit wieder ihren Normalwert hat. Der erfindungsgemäße Recorder wird nun durch Wahl der Schräglage des Magnetbandes zur Kopftrommel so bemessen, daß die Köpfe bei stehendem Band auf dem Band Spuren abtasten, die um den genannten Winkel ϕ schräg zur Bandkante liegen. Das bedeutet, daß ein mit einem VHS-Recorder bespieltes Band mit einem erfindungsgemäßen Recorder bei genauer Spureinhaltung abtast bar ist. Da bei dem erfindungsgemäßen Recorder der Winkel zwischen den abgetasteten Spuren und der Bandkate bei Aufnahme und Wiedergabe stets gleich ist, kann auch ein mit dem erfindungsgemäßen Recorder bespieltes Band mit einem VHS- Recorder abgespielt werden. Der erfindungsgemäße Recorder ist dann in vorteilhafter Weise in beiden Richtungen mit einem VHS-Recorder kompatibel. Dabei ist die Schräglage des Bandes zur Kopftrommel bei beiden Recordern unterschiedlich, weil der genannte Winkel ϕ zwischen den Spuren und der Bandkante bei dem VHS-Recorder bei der Normal-Längsgeschwindigkeit und bei dem erfindungsgemäßen Recorder bei der Längsgeschwindigkeit null, also stehendem Band geschrieben, wird.Stepper motors, which each perform a defined rotary movement with one pulse, are known. A so-called direct drive is preferably used for the drive. This means that the shaft of the stepper motor acts directly on the magnetic tape as a so-called capstan, e.g. B. together with a so-called rubber pressure roller. In the case of a recorder according to the invention with helical track recording, the position of the helical tracks is preferably dimensioned according to the following criteria. It is assumed that on a magnetic tape, which was described with a commercially available VHS video recorder at normal constant longitudinal speed of the magnetic tape, the oblique tracks on the tape form an angle ϕ to the tape edge. This angle ϕ depends on the longitudinal speed. The tracks can only be observed exactly when the longitudinal speed has returned to normal. The recorder according to the invention is now dimensioned by the choice of the inclination of the magnetic tape to the head drum so that the heads scan tracks on the tape when the tape is stationary, which tracks are at an angle to the edge of the tape by the said angle ϕ . This means that a tape recorded with a VHS recorder can be scanned with a recorder according to the invention with precise tracking. Since in the recorder according to the invention the angle between the scanned tracks and the tape track is always the same during recording and playback, a tape recorded with the recorder according to the invention can also be played back with a VHS recorder. The recorder according to the invention is then advantageously compatible in both directions with a VHS recorder. The inclined position of the tape to the head drum is different in the two recorders because the angle ϕ between the tracks and the tape edge is written in the VHS recorder at the normal longitudinal speed and in the recorder according to the invention at the longitudinal speed zero, that is, standing tape .
Es ist möglich, zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Antrieb einen zweiten, wahlweise einschaltbaren Antrieb für einen konti nuierlichen Bandtransport vorzusehen. Dies kann zweckmäßig sein, um z. B. wahlweise in herkömmlicher Weise mit kontinuierlichem Antrieb bespielte Bänder abspielen zu können.It is possible, in addition to the drive according to the invention a second, optionally switchable drive for a continuous provide nuanced belt transport. This can be useful at z. B. optionally in a conventional manner with continuous Drive to play recorded tapes.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigenThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. In this demonstrate
Fig. 1 ein Magnetband mit Schrägspuren zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Antriebs und Fig. 1 is a magnetic tape with inclined tracks to explain the drive according to the invention and
Fig. 2 ein Blockschaltbild für den erfindungsgemäßen Antrieb. Fig. 2 is a block diagram for the drive according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein Magnetband 1, auf dem Schrägspuren S mit den Nummern 1-10 geschrieben sind. Der Winkel zwischen der Richtung der Spuren S und der Kante des Magnetbandes 1 ist in der Praxis kleiner als dargestellt und beträgt ca 7°. Bei stehendem Magnet band 1, also der Längsgeschwindigkeit V=0, wird zunächst die Spur Nr. 1 mit dem Magnetkopf K 1 und anschließend die Spur Nr. 2 mit dem Kopf K 2 geschrieben. Die Köpfe K 1, K 2 sind diametral einander gegenüber auf einem rotierendem Kopfrad 2 (Fig. 2) angeordnet. Der Versatz der beiden Spuren Nr. 1 und 2 um den Wert a wird dadurch erreicht, daß die Magnetköpfe K 1, K 2 auf der Kopftrommel quer zur Spurrichtung um den Betrag a gegen einander versetzt angeordnet sind. Der Versatz erfolgt also nicht wie bei üblichen Videorecordern mit Schrägspurauf zeichnung durch die wirksame Längsgeschwindigkeit V. Fig. 1 shows a magnetic tape 1 on the inclined tracks S with the numbers 1 - are written 10th The angle between the direction of the tracks S and the edge of the magnetic tape 1 is smaller than shown in practice and is approximately 7 °. When the magnetic tape 1 is stationary, that is to say the longitudinal speed V = 0, track no. 1 is first written with the magnetic head K 1 and then track no. 2 with the head K 2 . The heads K 1 , K 2 are arranged diametrically opposite one another on a rotating head wheel 2 ( FIG. 2). The offset of the two tracks Nos. 1 and 2 by the value a is achieved in that the magnetic heads K 1 , K 2 on the head drum are arranged offset from one another transversely to the track direction by the amount a . The offset is therefore not as with conventional video recorders with helical recording due to the effective longitudinal speed V.
Am Ende der Abtastung der Spur Nr. 2 mit dem Kopf K 2 wird das Band 1 durch den Impuls 5 a in Richtung 12 ruckartig um den Betrag 2 a weiterbewegt. Während dieser Bewegung erfolgt keine Abtastung der Spuren S. Nach dieser Bewegung wird die Abtastung der Spuren fortgesetzt. Der Kopf K 1 tastet jetzt die Spur Nr. 3 und anschließend der Kopf K 2 die Spur Nr. 4 ab. Auch diese Abtastung erfolgt wieder bei stehendem Band 1. Durch die Im pulse 5 wird also das Magnetband 1 ruckweise so verschoben, daß nacheinander der Kopf K 1 die schraffierten Spuren Nr. 1, 3, 5, 7, 9 und der Kopf K 2 die nicht schraffierten Spuren Nr. 2, 4, 6, 8, 10 abtastet. Die Schräglage der Spuren S zur Kante des Bandes 1 ist festgelegt durch die geometrische Lage des Bandes 1 relativ zu Kopftrommel 2. Sie ist stets gleich, da während der Abtastung die Längsgeschwindigkeit stets null ist, unab hängig davon, um welchen Betrag, z. B. 2 a oder ein Vielfaches davon, daß Band 1 zwischen den Abtastungen weitertransportiert wird. Eine Abtastung entlang der gestrichelt dargestellten Spur mit einem größeren Winkel zur Bandkante oder entsprechend der strichpunktierten Spur mit einem geringeren Winkel zur Band kante, die von den geschriebenen Spuren in der Winkellage ab weichen und bei üblichen Recordern mit konstanter Längsgeschwin digkeit des Bandes 1 auftreten, können also nicht mehr wirksam werden.At the end of the scanning of track No. 2 with the head K 2 , the tape 1 is moved by the pulse 5 a in the direction 12 jerkily by the amount 2 a . The tracks S are not scanned during this movement. After this movement, the scanning of the tracks is continued. Head K 1 now scans track No. 3 and then head K 2 scans track No. 4 . This scanning also takes place again with tape 1 stopped . Through the pulse 5 , the magnetic tape 1 is shifted so that the head K 1, the hatched tracks No. 1 , 3 , 5 , 7 , 9 and the head K 2, the non-hatched tracks No. 2 , 4 , 6 , 8 , 10 scans. The inclined position of the tracks S to the edge of the belt 1 is determined by the geometric position of the belt 1 relative to the head drum 2 . It is always the same, because during the scanning the longitudinal speed is always zero, regardless of the amount, for. B. 2 a or a multiple thereof that band 1 is transported between the samples. A scan along the dashed track with a larger angle to the tape edge or corresponding to the dash-dotted track with a smaller angle to the tape edge, which deviate from the written tracks in the angular position and occur in conventional recorders with constant longitudinal speed of tape 1 , can occur therefore no longer take effect.
In Fig. 2 ist das Magnetband 1 mittels Rollen 3, 4 um die die Köpfe K 1, K 2 tragende Kopftrommel 2 im Sinne einer Schrägspur abtastung herumgeführt. Das Band 1 wird von dem Antrieb 5 in Richtung 12 angetrieben. Der Antrieb 5 enthält eine Gummi andruckrolle 6 sowie den Capstan 7. Der Capstan 7 ist unmittel bar die Welle des Schrittmotors 8, der von der Steuereinheit 9 über die Leitung 10 mit den Impulsen 5 angesteuert wird. Die Einheit 9 steuert sowohl die Rotationsbewegung der Kopf trommel 2 als auch den Schrittmotor 8, weil diese beiden Steuerungen in einer definierten zeitlichen Beziehung zuein ander stehen. Während der Abtastung der Spuren, zum Schreiben oder zum Lesen, stehender Motor 8 und der Capstan 7 still. Je weils zwischen den Abtastungen liefert die Steuerschaltung 9 über die Leitung 10 einen Impuls 5 auf den Schrittmotor 8, der das Magnetband 1 um einen definierten Betrag, z. B. 2 a oder ein Vielfaches davon, weitertransportiert. Ein Impuls 5 bewirkt während der Zeit V von t 1-t 2 bei unterbrochener Abtastung der Spuren eine Längsbewegung des Bandes 1 in der Richtung 12. In der Zeit A von t 2-t 3 erfolgt die Abtastung mit den Köpfen K 1, K 2, während die Längsbewegung des Magnetbandes 1 null ist. Während der Zeit t 3-t 4 werden dem Schrittmotor 8 drei Impulse 5 b zugeführt, so daß das Magnetband 1 um den dreifachen Betrag wie bei tl-t 2 in Richtung 12 transportiert wird. Durch die drei Impulse 5 b würde in Fig. 1 die Abtastung der Spuren Nr. 1 und 2 mit den Köpfen K 1 und K 2 verschoben auf eine Abtastung der Spuren Nr. 7 und 8, so daß die dazwischenliegenden Spuren Nr. 3 bis 6 übersprungen werden. Dies kann sinnvoll sein, um z. B. in einem späteren Schreibvorgang in diesem Zwischenraum ein anderes Signal oder das modifizierte Signal der Spuren Nr. 1 und 2 einzufügen.In Fig. 2, the magnetic tape 1 is guided by rollers 3, 4 around the heads K 1 , K 2 carrying head drum 2 in the sense of a helical scan. The belt 1 is driven by the drive 5 in the direction 12 . The drive 5 contains a rubber pressure roller 6 and the capstan 7th The capstan 7 is immediately the shaft of the stepper motor 8 , which is controlled by the control unit 9 via the line 10 with the pulses 5 . The unit 9 controls both the rotational movement of the head drum 2 and the stepper motor 8 , because these two controls are in a defined temporal relationship to each other. During the scanning of the tracks, for writing or reading, the motor 8 and the capstan 7 stand still. Each Weil between the scans, the control circuit 9 delivers a pulse 5 to the stepper motor 8 via the line 10 , which drives the magnetic tape 1 by a defined amount, e.g. B. 2 a or a multiple thereof, transported. A pulse 5 brings about a longitudinal movement of the belt 1 in the direction 12 during the time V from t 1 -t 2 with an intermittent scanning of the tracks. In the time A from t 2 - t 3 , the scanning takes place with the heads K 1 , K 2 , while the longitudinal movement of the magnetic tape 1 is zero. During the time t 3 - t 4 , three pulses 5 b are fed to the stepping motor 8 , so that the magnetic tape 1 is transported in the direction 12 by three times the amount at tl- t 2 . The three pulses 5 b in FIG. 1 would shift the scanning of tracks No. 1 and 2 with the heads K 1 and K 2 to a scanning of tracks No. 7 and 8, so that the intermediate tracks No. 3 to 6 to be skipped. This can be useful, for. B. in a later write operation in this space another signal or the modified signal of tracks Nos. 1 and 2 .
Der Schrittmotor 8 ist so ausgebildet, daß er den Capstan 7 in beide Drehrichtungen betätigen kann, also das Band 1 in Richtung 12 und auch in der Gegenrichtung ruckweise transpor tiert werden kann. Dadurch werden die bei Videorecordern be kannten sogenannten Trickmodi ermöglicht. Bei einer Stand bildwiedergabe wird der Motor 8 gar nicht angesteuert, so daß die Köpfe immer die selben Spuren abtasten. Bei einer Zeitlupe wird der Motor 8 so angesteuert, daß die Köpfe dieselben Spuren mehrmals abtasten. Die Frequenz der Impulse 5 ist dann ent sprechend kleiner. Bei einer Zeitraffung ist die Anzahl der Impulse 5 während des Bandtransports entsprechend größer, wie in Fig. 2 für den Zeitraum t 3-t 4 dargestellt. Auf ähnliche Weise ist auch eine Rückwärtsbewegung möglich, indem die Im pulse 5 den Schrittmotor 8 in der entgegengesetzten Richtung antreiben. Zwischen dem Antrieb 5, der eine ruckweise Bewegung des Magnetbandes 1 in Richtung 12 ausgeführt, und dem Wickel teller kann ein mechanisches Integrierglied vorgesehen sein, das diese ruckartige Bewegung ausgleicht, z. B. in Form eines Bandpuffers oder einer Bandschlaufe. Dadurch kann erreicht werden, daß sich die ruckartige Bewegung auf den Wickelteller nicht auswirkt und am Wickelteller eine kontinuierliche Band bewegung mit konstanter Geschwindigkeit vorliegt. Die Erfin dung ist auch anwendbar für ein Kopfrad mit nur einem Kopf, wobei vorzugsweise der Umschlingungswinkel größer gewählt wird. Der Bandtransport erfolgt dann jeweils in der Zeit, in der der einzige Kopf mit dem Magnetband nich in Kontakt ist.The stepper motor 8 is designed so that it can operate the capstan 7 in both directions of rotation, that is, the tape 1 in the direction 12 and also in the opposite direction can be transported jerkily. This enables the so-called trick modes that are known in video recorders. In a still picture reproduction, the motor 8 is not activated at all, so that the heads always scan the same tracks. In slow motion, the motor 8 is controlled so that the heads scan the same tracks several times. The frequency of the pulses 5 is then correspondingly smaller. In the case of a time elapse, the number of pulses 5 during the tape transport is correspondingly larger, as shown in FIG. 2 for the period t 3 -t 4 . In a similar way, a backward movement is also possible by the pulse 5 driving the stepping motor 8 in the opposite direction. Between the drive 5 , which performs a jerky movement of the magnetic tape 1 in the direction 12 , and the winding plate, a mechanical integrator can be provided that compensates for this jerky movement, for. B. in the form of a tape buffer or a tape loop. This can be achieved that the jerky movement does not affect the winding plate and there is a continuous tape movement at a constant speed on the winding plate. The inven tion can also be used for a head wheel with only one head, the wrap angle preferably being chosen to be larger. The tape is then transported in the time in which the single head is not in contact with the magnetic tape.
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