Gebiet und Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft die Wiedergabe von Videosignalen und
insbesondere die Steuerung eines Spurabtastkopf-
Sprungverfahrens mit einer Feld-Genauigkeit während des
Stopvorgangs und ausgewählten, variablen
Wiedergabevorgängen, die eine Bandpositionsinformation
benutzt, die von einem Bandzeitgeber abgeleitet wird.
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Die Feld-Genauigkeit eines Videorekorders in anderen
Betriebsarten als der der Wiedergabe-Betriebsart wird durch
die Eigenheiten und Exzentrizitäten eines steuerbaren
Spurabtastkopf-Systems beeinflußt. Z. B. wird, wenn der
Videorekorder bei ausgewählten Geschwindigkeiten oder in
der Stop-Betriebsart betätigt wird, der Spurversatz infolge
der Austauschprobleme zwischen Aufnahmebändern und
Videorekordern Gebiete des Aufnahmebandes erzeugen, die
falsch benannt werden, da der Spurabtastkopf seinen Sprung
vor der Anzeige eines Feldübergangs durch den Bandzeitgeber
durchgeführt hat, oder er seinen Sprung irgendwann einmal,
nachdem der Bandzeitgeber einen Feldübergang angezeigt hat,
durchführt. D. h., daß bei Spursystemen, die keinen
vertikalen Intervallzeit-Code umfassen oder bei
Bandzeitgebern, die mit das Farbfeld identifizierenden
Eingaben korreliert sind, der verwendete Videorekorder
keine Einrichtung umfaßt, die gewährleistet, daß die
Spurabtastkopf-Sprungentscheidungen genau beim Auftreten
eines Feld-zu-Feld-Übergangs durchgeführt werden. Somit
könnte der Bandzeitgeber ein Feld als den Videosignal-
Ausgang erkennen, wenn in Wirklichkeit der Kopf einen Teil
eines vorhergehenden oder nachfolgenden Feldes abtastet.
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Solch ein Zustand ist insbesondere nachteilhaft, wenn z. B.
ein Insert- oder Assemble-Aufbereitungsschnitt festgelegt
wird, bei dem es unbedingt erforderlich ist, daß das
Aufbereiten bzw. Editieren an genau dem ausgewählten Feld
gemacht wird. In Rekordern vom Typ C und sogar in den
neuesten digitalen Videorekordersystemen wird das
Aufbereiten oftmals dadurch vorgenommen, daß zuerst das
Feld mit dem gewünschten Inhalt markiert wird, wie es über
einen Videobildschirm und mittels des Bandzeitgebers
visuell ermittelt wurde. Sehr oft wird dies bei anderen
Geschwindigkeiten als der der Wiedergabe durchgeführt, um
den Entscheidungsvorgang zu erleichtern. Dann wird die
Aufbereitung wiederholt und/oder durchgeführt, wobei das
gleiche Bandzeitgeber-Auslesesignal verwendet wird. Jedoch
könnte der Bandzeitgeber, infolge der Tatsache, daß die
Spur-Sprungentscheidung, die durch die Spur-Sprunglogik des
Spurabtastkopfes gemacht wird, nur auf seine Höhe
anspricht, zum genauen Zeitpunkt der
Aufbereitungsmarkierung eher ein benachbartes falsches Feld
als das richtige Feld, das durch den Videomonitor gezeigt
wird, anzeigen. D. h., daß es infolge der Unbeständigkeit
bei der Kopfsprungsteuerung keine Zusicherung gibt, daß das
für das Aufbereiten markierte, gewünschte Feld das gleiche
ist, wie das durch den Bandzeitgeber bezeichnete Feld.
Dieser Zustand ist beim Auswählen von Aufbereitungsstellen
unerwünscht.
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Typisch für ein System zum Überwinden des oben erwähnten
Problems des falschen Erkennens und/oder Haltmachens bei
einem falschen Feld, wie z. B. beim Suchen nach einer
Aufbereitungs-Einsprungstelle, ist ein solches System, wie
es zum Beispiel bei einem herkömmlichen Typ C- oder
digitalen Videorekorder verwendet wird. Tatsächlich sieht
solch ein System Einrichtungen zum Halten oder Weiterführen
der Meldung der Bandposition in Erwiderung der Steuerung
des Spurabtastkopfes von einem Feld zu einem anderen vor,
während der Algorithmus zum Zentrieren des Kopfes bei einem
festgelegten Nennwert gehalten wird. D. h., daß das System
grundsätzlich die Information bei vom Kopf abgesetztem Band
entnimmt und insbesondere das Farbfelderkennungssignal
entnimmt, wie es z. B. durch eine herkömmliche Farbfeld 1-
Detektorschaltung erzeugt wird. Mit dieser verfügbaren
Information sind die Feld-zu-Feld-Übergänge bekannt, und
das System ermöglicht dem Bandzeitgeber nur dann ein neues
Feld anzuzeigen, wenn die Kopf-Sprungsteuerung das Signal
zum Vorwärtsbewegen des Bandzeitgebers einleitet. Deshalb
tritt die Kopf-Sprungentscheidung und somit der Feld-
Übergang gleichzeitig mit einem Feld-Übergang des
Zeitgebers auf.
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Bei einem vertikalen Intervallzeitcode (VITC = vertical
interval time code)-System wird der Zeitcode dem
Mechanismus bei abgesetztem Band und tatsächlich dem
Schrägspurabtast-Mechanismus entnommen. Während der
Schrägspurabtastkopf rotiert, rückt er zu einem neuen Feld
vor, wobei das System das Auftreten eines neuen Feldes
liest und meldet. Die Information wird während des
vertikalen Synchronisationsintervalls erhalten und ist
somit vor seiner Anzeige während aktivem Video verfügbar,
um den Zeitcode auf den neuesten Stand zu bringen. Solche
Systeme verlangen natürlich, daß der vertikale
Intervallzeitcode verfügbar und mit dem Längszeitcode
korreliert ist.
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Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile der
vorher erwähnten Systeme, wobei sie eine Technik und eine
Vorrichtung vorsieht, damit der Spurabtastkopf-
Bewegungsbefehl mit dem Übergang zwischen den Feldern, d.
h., mit der Anzeige eines neuen Feldes durch den
Bandzeitgeber zusammenfällt.
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Der Stand der Technik wird durch US-A-4,485,414 und US-A-
4,393,416 dargestellt, von denen letztere Merkmale
offenbart, die mit denen in den Oberbegriffen der
unabhängigen Ansprüche übereinstimmen, und die ebenso eine
Einrichtung zum Verhindern von Spursprüngen innerhalb eines
Zeitbereichs irgendeines Feldes offenbart.
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Zum einen sieht die Erfindung ein System zum Steuern eines
automatischen Spurabtastkopfes, der einzelne Spuren
abtastet, die sich schräg über ein Band erstrecken und
aufgenommene Daten enthalten, die aus Feldern mit jeweils
einer oder mehrerer der Spuren zusammengesetzt sind, wobei
das System Mittel zum Vorsehen eines Kopfhöhen-
Steuersignals, das am Kopf auftretende Spurfehler
verarbeitet und das zum steuern der Kopfhöhe relativ zu
einer Nennposition in einer Richtung quer zu den
aufgenommenen Spuren verwendbar ist; Mittel zum Vorsehen
eines Bandzeitsignals, das die Position des Bandes relativ
zu und innerhalb eines Feldes anzeigt; und Steuermittel
umfaßt, die das Auftreten einer Übergangsbewegung des
Kopfes zwischen den Feldern in Abhängigkeit von der
Kopfhöhe relativ zu der Nennposition feststellen;
gekennzeichnet durch auf das Bandzeitsignal ansprechende
Mittel zum Verschieben der Hüllkurve der Abtastspurhöhe für
den Kopf in Abhängigkeit von der Position des Bandes
innerhalb eines Feldes, wobei die Steuermittel geeignet
sind, zu bewirken, daß der Kopf einen Übergang zwischen
Feldern zusammenfallend mit einem durch das Bandzeitsignal
angezeigten Übergang zwischen Feldern ausführt.
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Zum anderen sieht die Erfindung ein Verfahren zum Steuern
eines automatischen Spurabtastkopfes, der einzelne Spuren
abtastet, die sich schräg über ein Band erstrecken und
aufgenommene Daten enthalten, die aus Feldern mit jeweils
einer oder mehrerer der Spuren zusammengesetzt sind, wobei
das Verfahren das Vorsehen eines Kopfhöhensteuersignals,
das am Kopf auftretende Spurfehler verarbeitet und das zum
Steuern der Kopfposition relativ zu einer Nennposition in
einer Richtung quer zu den aufgenommenen Spuren verwendet
wird, das Vorsehen eines Positionssignals, das die Position
des Bandes innerhalb eines Feldes anzeigt, und das
Feststellen des Auftretens einer Übergangsbewegung des
Kopfes zwischen den Feldern in Abhängigkeit von der
Kopfhöhe relativ zu der Nennposition umfaßt; gekennzeichnet
durch das Verschieben einer Hüllkurve der Abtastspurhöhe
für den Kopf in Abhängigkeit von der angezeigten Position
des Kopfes innerhalb eines Feldes, wodurch bewirkt wird,
daß der Kopf einen Übergang zwischen Feldern
zusammenfallend mit einem durch das Positionssignal
angezeigten Übergang zwischen Feldern ausführt.
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Zu diesem Zweck wird der Algorithmus zum Zentrieren des
Spurabtastkopfes nicht auf herkömmliche Weise in der
Nennposition zentriert gelassen, sondern wird
kontinuierlich in Erwiderung der Bandposition innerhalb des
Feldes eingestellt. D. h., die Zentrierung des
Spurabtastkopfes ist nach vorne (oder unten) versetzt, wenn
der Bandzeitgeber anzeigt, daß sich die Bandposition am
Anfang des Feldes befindet, oder die Zentrierung ist nach
hinten (oder oben) versetzt, wenn der Bandzeitgeber
anzeigt, daß sich die Bandposition am Ende in dem Feld
befindet. Tatsächlich wird dem Spurabtastkopf eine
verschobene Hüllkurve der Abtastspurhöhe zugewiesen, die
relativ zu der Nennmittelpunktshöhe in Erwiderung der
Bandpositionsinformation abgeschrägt ist. Die sich
ergebende ausgedehnte Feldhöhen-Hüllkurve verlangt einen
entsprechenden Anstieg des Betrags der Kopfablenkung, der
proportional zu dem Spurfehler bzw. Nachlauffehler ist,
aber innerhalb der üblichen Spurabtastmöglichkeiten liegt.
Als ein Ergebnis davon wird eine Kopfsprungentscheidung und
somit ein Feldübergang immer zusammenfallend mit der
Bandzeitgeberanzeige eines Übergangs zum nächsten Feld
durchgeführt. Da der Kopf nun immer das richtige Feld
ausliest, gibt es keinen Unterschied zwischen dem Feld, das
abgetastet wird, und dem Ausgang des Bandzeitgebers, und
somit gibt es nicht mehr länger einen Unterschiedsbereich
zwischen dem Videoausgang und der Bandzeitgeberausgabe.
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Insbesondere wird einem Bandzeitsystem eine Spursteuer- und
eine Capstan-Tachoinformation und ebenso, wenn gewünscht,
eine Zeitcodeinformation, und zwar herkömmlichr Art,
zugeführt. Das Bandzeitsystem erzeugt dann wieder ein
Bandzeitausgangssignal, das auf die Bandposition in
Einheiten von Stunden, Minuten, Sekunden, Bildern, Feldern
und Capstan-Drehzahlen hinweist. Ein Capstan-
Tachorestsignal, das vom Capstan-Tachosignal des
Ausgangssignals des Bandzeitgebers abgeleitet wird, wird
zusammen mit einem Bandgeschwindigkeitssignal in einem den
Kopf zentrierenden Algorithmus der Erfindung verwendet, um
ein Kopfzentrierungssignal bereitzustellen, dessen Wert in
Erwiderung der Bandposition, wie sie durch das Capstan-
Tachorestsignal und ebenso durch das
Bandgeschwindigkeitssignal dargestellt wird, kontinuierlich
verändert wird. Zu einem solchen Zeitpunkt, bei dem ein
Feld-zu-Feld-Übergang auftritt, und nur zu solch einem
Zeitpunkt, wird dem Kopf der Übergang ermöglicht, um die
gewünschte Spurabtastung zu erhalten. Tatsächlich wird die
Zentrierung des Spurabtastkopfes um einen kontinuierlich
modifizierten Wert verschoben, wobei dieser Wert
proportional dazu ist, wie weit das Band durch das Feld
gelaufen ist. Nur beispielsweise wird der Algorithmus
hierin ausgedrückt als: Zentrierung = 1/2f
-- Tachorestsignal des Capstan, falls -1/6 ≤ Geschwindigkeit ≤
1/6, wobei f ein Ablenkungsfeld entsprechend dem Abstand
zwischen den Spuren ist, und der Wert 1/6 relativ gesehen
auf Stop bezogen ist. Wie auch immer, die Erfindung kann in
dem Geschwindigkeitsbereich der Größenordnung von -1/6 bis
2 1/6 der normalen Wiedergabegeschwindigkeit verwendet
werden. Wenn die Geschwindigkeit nicht innerhalb des
ausgewählten Geschwindigkeitsbereiches liegt, wird der
Zentrieralgorithmus mit einer Toleranz von ±1/2f in der
Weise des herkömmlichen Systems der Abtastspursteuerung auf
Null zentriert.
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Obwohl die Erfindung hierin im allgemeinen in der Umgebung
eines nicht-segmentierten
Video-Schrägspuraufzeichnungsformats beschrieben ist, kann sie in segmentierten
Schrägspuraufzeichnungssystemen und/oder in anderen
Schrägspuraufzeichnungs-Meßwertsystemen als dem Videosystem
verwendet werden, wie dies anschließend näher erörtert
wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1A ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der
herkömmlichen Spurabtastzentrierung und der Bandposition
beim Vorhandensein eines mittels eines Bandzeitgebers
angezeigten Spurfehlers darstellt.
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Fig. 1B ist ein Maßstab, der die Bandzeitgeber-Bandposition
relativ zu den Fig. 1A und 1C darstellt.
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Fig. 1C ist ein Graph, der die erfindungsgemäße Technik zum
Einstellen der Hüllkurve der Spurabtastzentrierung unter
Berücksichtigung des Standes der Technik (Fig. 2D) und der
Erfindung (Fig. 2E) darstellt, und der Zeitmaßstäbe (Fig.
2B, 2C) umfaßt.
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Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das funktionell die
Verbindung des Spurabtastens mit dem Bandzeitgeber der
Erfindung darstellt, wie sie in verschiedenartigen
nichtsegmentierten, segmentierten und/oder Meßwertsystemen
verwendet werden kann.
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Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Software-Routine zum
kontinuierlichen Modifizieren der Zentrierung des
Spurabtastvorgangs in Erwiderung der Bandposition in einem
Feld oder in einem Intervall von Schrägspurdaten, die
mittels des Bandzeitgebers abgeleitet werden.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Zur Klarheit der Darstellung wird die vorliegende Erfindung
hier in der Umgebung eines nicht-segmentierten
Schrägspuraufzeichnungs-Videosystems beschrieben, aber es
dürfte selbstverständlich sein, daß sich die Erfindung
ebenso auf ein segmentiertes Schrägspuraufzeichungs-
Videosystem, und/oder ein Meßwertaufzeichnungssystem im
Schrägspurformat bezieht. D. h., obwohl die Erfindung hier
mit einem aufgezeichneten Feld pro Schrägspur beispielhaft
dargestellt wird, beabsichtigt sie eine Verwendung, bei der
ein Feld auf mehr als einer Spur oder Teilen von Spuren
aufgezeichnet werden kann, wobei mehr als ein Kopf
verwendet wird, wie z. B. im segmentierten Zweikopf-
Azimutformat, wie es bei den gegenwärtigen digitalen
Videorekordern Verwendung findet. In einem so segmentierten
Format kann ein Feld mit mehreren Köpfen auf mehreren
Spuren selektiv aufgezeichnet werden. Zusätzlich gibt es
Aufzeichnungssysteme, wie z. B. Meßwert-
Aufzeichnungssysteme, bei denen Daten in einer logischen
Gruppe angeordnet werden, wie z. B. einem ausgewählten
Intervall von Schrägspurdaten. Obwohl der Ausdruck "Feld"
hier als Beschreibung eines Videofeldes verwendet wird, das
auf einer einzigen Schrägspur in dem konventionellen Typ C-
Format aufgezeichnet wird, dürfte es somit klar sein, daß
der Ausdruck "Feld" weiter auszulegen ist, um
beispielsweise eine logische Gruppe von Schrägspuren (der
Daten) darzustellen. Z. B. werden in dem Meßwert-
Aufzeichnungssystem die Daten in einer logischen Gruppe von
Schrägspuren angeordnet und aufgezeichnet, da es dort keine
Felder gibt. Die Erfindung wird ebenso verwendet, um
sicherzustellen, daß die Spurabtastung des Kopfes (von
einem oder mehreren Köpfen) mit den Bandzeitgeber-
Übergängen korreliert wird, ungeachtet der Anzahl der
Köpfe, der Anzahl der Spuren und/oder der
Aufzeichnungsanordnung eines Feldes in den Spuren.
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Zusätzlich wird der Ausdruck "Kopfsprung" hier frei
verwendet, um auch den Vorgang der Vermeidung des
Kopfsprunges einzuschließen, der aber anstatt dessen
ermöglicht das herkömmlichen Ansteigen des Kopfes
fortzuführen, um die nächste Spur zu erreichen. Es dürfte
selbstverständlich sein, daß der herkömmliche Kopfanstieg-
Ablenkungsmechanismus immer in Betrieb ist, und daß der
Sprung-Ablenkungsmechanismus in Verbindung damit betrieben
wird. Somit ist beabsichtigt, daß der "Kopfsprung", wie er
hier beschrieben ist, eine Entscheidung der Kopflogik
bezeichnet, die im allgemeinen bestimmt, ob der Kopf
springt oder ihm ermöglicht wird zu der nächsten Spur
vorzurücken, wie dies durch den herkömmlichen Anstiegs-
Ablenkungsmechanismus festgelegt ist.
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Bezieht man sich nun auf die Fig. 1a, stellt ein Graph
einen herkömmlichen Algorithmus zum Vorsehen einer Nennhöhe
innerhalb einer konstanten Zentrierungs-Hüllkurve dar, um
die Zentrierung der Abtastspur relativ zu der Bandposition
bereitzustellen, wie dies durch ein Bandzeitsystem für
typische, steuerbare Spurabtastsysteme repräsentiert wird.
Die vertikale Achse stellt die Mittelpunktshöhe der
Abtastspur dar, d. h. die Feldhöhen in der Mitte eines
jeden Abtastens. Diese Abtastungen werden dann wieder
relativ zu der Zeit in den Fig. 2A bis 2E dargestellt und
beschrieben. In der Fig. 1a stellt die horizontale Achse
die Bandposition dar, wie sie durch ein Bandzeitsignal
angezeigt wird. Die Kopfhöhe entsprechend einer
festgesetzten Nennzentrierung ist durch das Bezugszeichen
20 dargestellt, und die Zentrierungs-Hüllkurve ist mit dem
Bezugszeichen 22 bezeichnet. Zur Verdeutlichung setzt die
Darstellung eine Bandlauf-Bedingung von einem Sechstel
(1/6) der normalen Wiedergabegeschwindigkeit und einen
Spurfehler von einem Drittel (1/3) eines Feldes voraus. Der
Spurfehler ist hier zum Zwecke der Klarheit der Darstellung
und zur Erleichterung der Beschreibung übertrieben
dargestellt. Die Höhen der Kopfzentrierung für
aufeinanderfolgende Felder werden durch die
schrägabfallenden dicken Linien 12 dargestellt, während die
Zeit des Auftretens der Übergänge zwischen den Feldern des
Bandzeitgebers durch die vertikalen dünnen Linien 16
dargestellt werden, die der Bandposition in den Feldern der
Fig. 1B entsprechen. Wie in der Fig. 1A dargestellt ist,
wird in den Systemen des Standes der Technik der
Abtastspurübergang zum nächsten Feld durch das
Bezugszeichen 14 durch den Übergang der Mittelpunktshöhe
des Kopfes angezeigt, wenn die Mittelpunktshöhe ±1/2 der
Fehlerspur erreicht. Wie daraus ersichtlich ist, wird beim
Vorhandensein eines Spurfehlers, wie er hier dargestellt
ist, bei der Bewegung in der Vorwärtsrichtung, der Sprung
durchgeführt, bevor der Bandzeitgeber bei 16 einen Übergang
von einem Feld zum nächsten anzeigt. Somit beginnt in den
Bereichen 18 entsprechend dem Videoausgang/Bandzeitgeber-
Unterschied der Kopf mit dem Abtasten eines neuen Feldes,
während das Bandzeitsignal fortfährt das gleiche
vorhergehende Feld darzustellen. In der umgekehrten
Richtung fährt der Kopf fort das gleiche Feld abzutasten,
während das Bandzeitsignal ein nachfolgendes Feld
darstellt.
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D. h., daß die Übergänge 16 von einem Feld zum nächsten,
wie sie durch das Bandzeitsignal dargestellt werden, nicht
mit dem Sprung des Spurabtastkopfes am Ende des einen
Feldes und dem Beginn des nächsten zusammenfallen, wie dies
durch das Bezugszeichen 14 angezeigt wird. Somit tastet in
den Bereichen der Ablenkung 18 der Kopf ein bestimmtes Feld
ab, das Bandzeitsignal zeigt aber ein anderes Feld an. Oder
andersrum, der Bandzeitgeber zeigt an, daß sich die
Bandposition in einem bestimmten Feld befindet, während der
Kopf aber zu diesem Zeitpunkt ein durch ein benachbartes
Feld erzeugtes Videosignal ausgibt. Somit kann der
Kopfsprung vor oder nach dem Feld-zu-Feld-Übergang des
Bandzeitgebers auftreten. Man beachte, daß die Linien 12,
die dem Ort der Kopfhöhe für jeden Abtastkopf-Mittelpunkt
entsprechen, durch die Nennhöhe 20 für jedes Feldintervall
halbiert bzw. geteilt werden. Zusätzlich ist die
Kopfversetzung auf ±1/2 eines Feldes relativ zu der
Nennhöhe 20 begrenzt. Wie daraus ersichtlich ist, ist die
Zentrierungs-Hüllkurve konstant, wobei die optimale Höhe
symmetrisch von +1/2 der Spur zu -1/2 der Spur relativ zu
der Nennhöhe variiert.
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Fig. 1C stellt den Kopfzentrierungsalgorithmus der
Erfindung dar, der die Zentrierung der Abtastspur zum
kontinuierlichen Einstellen oder Hinlenken in Erwiderung
der Bandposition vorsieht; d. h. in Erwiderung der Steile
des Bandes, wie sie ein Feld durchläuft. Der Graph setzt
wiederum eine Geschwindigkeit von 1/6 der
Wiedergabegeschwindigkeit und einen Spurfehler von 1/3
eines Feldes voraus. Ähnliche Elemente der Fig. 1A, 1C sind
ähnlich bezeichnet, wobei die Fig. 1C ein Strichzeichen an
ähnlichen Bezugszeichen umfaßt, um einen modifizierten
Parameter anzuzeigen. Wie daraus ersichtlich ist, erweitert
der Algorithmus die Höhenhüllkurve 22' relativ zu der der
Fig. 1A. Die rechteckige Hüllkurve 22 der Fig. 1A wurde
erheblich abgeschrägt, um nun in der Fig. 1C ein
Parallelogramm entsprechend zu jedem Zeitbereich des Feldes
festzulegen, das um die Nennhöhe 20 herum asymmetrisch
zentriert ist. Die Orte der Linien 12', die den
Mittelpunkten der Kopfhöhe entsprechen, werden durch das
Bestimmen der Strecke, die sich das Band durch ein Feld
bewegt hat, und durch das Verschieben der Zentrierung nach
oben oder unten, wie es verlangt wird, festgesetzt, und
zwar mittels eines Betrages entsprechend dem Betrag der
Bandposition in dem Feld. Somit sollte in dem Beispiel der
Fig. 1C, wenn sich der einen Spurfehler von 1/3 aufweisende
Kopf um einen Betrag von 1/6 in dem Feld befindet, der Kopf
sich um ein Sechstel unterhalb der Spitze seiner Abtasthöhe
befinden, was hier den Mittelpunkt auf die Nennhöhe setzt.
Wenn die Bandposition sich um vier Sechstel durch das Feld
bewegt hat, sollte die Abtasthöhe vier Sechstel der
Minimumhöhe der Fig. 1C betragen etc. Das Beibehalten
dieser Beziehung zwischen der Abtasthöhe und der
Bandposition stellt somit sicher, daß die
Kopfsprungentscheidung genau am Feld-zu-Feld-Übergang
auftritt.
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Wie daraus ersichtlich ist, wird der Kopf fortwährend mehr
als in dem Stand der Technik der Fig. 1A versetzt. In der
Technik der Fig. 1C wird die Zentrierung der Abtastspur
fortwährend von der Nennhöhe weg versetzt, was die
fortwährende Zuführung von mehr Ablenkungsstrom erfordert.
Dieser kleine Nachteil ist akzeptierbar, da er den Vorteil
bringt, daß der Kopfsprung mit den Feldübergängen
zusammenfällt, wie dies in der Fig. 1C, die einen
Kopfsprung anzeigt und in der die vertikalen Linien 16'
einen Feld-zu-Feld-Übergang anzeigen, durch das
Zusammenfallen des Endes und des Beginns der benachbarten
Felder bei 14' dargestellt ist. Man beachte, daß dies im
schlimmsten Fall nur ±1 Feld an Höhe ist, während
herkömmliche Systeme ±1 1/2 Felder an Höhe für den
vollständigen variablen Wiedergabebereich von -1 bis +3 mal
der Wiedergabegeschwindigkeit benötigen.
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Fig. 2A stellt ein Diagramm der Kopfhöhe für eine Vielzahl
von Realzeit-Feldern für ein ideales Spurabtastsystem dar,
d. h., in dem keine Spurf ehler auftreten. Bei diesem
idealen Fall, machen sowohl der herkömmliche Algorithmus
als auch die Erfindung die gleichen
Zentrierungsentscheidungen. Die Fig. 2B, 2C sehen
Information bezüglich der Bandposition, wie sie durch das
Bandzeitgeber-Capstanrestsignal bereitgestellt werden und
die Realzeit in Sekunden, Bildern, Feldern vor. Zu Beginn
eines Feldes zum Zeitpunkt 00:00.1, wie dies in der Fig. 2C
dargestellt ist, befindet sich die Bandposition bei Null
und da es dort keinen Spurfehler gibt, beträgt die
Kopfmittelpunktshöhe 24 +1/2 der Nennhöhe 20. Wie es auf
dem Gebiet der Spurabtastung bekannt ist, wird ein Sechstel
der Wiedergabegeschwindigkeit durch Springen erreicht, um
das gleiche Feld sechsmal zu wiederholen und dann das
Abtasten eines neuen Feldes ermöglicht, wodurch der
Zeitlupeneffekt bereitgestellt wird. Infolge der
Bandbewegung wird, wie in diesem Beispiel bei 24' in der
Fig. 2A dargestellt, die Kopfmittelpunktshöhe für jede
wiederholte Abtastung des gleichen Feldes nach unten bis zu
einer Kopfmittelpunktshöhe 24'' wandern, die sich dem Limit
des Zentrierungsalgorithmus der Kopfablenkung annähert. An
diesem Punkt würde, wenn der Kopf noch einen Sprung
versuchen würde, er sein Zentrierungslimit überschreiten.
Deshalb bewirkt der damit verbundene Algorithmus, daß der
Kopf am Ende der sechsten Feldwiederholung nicht springt,
(Zeit 00:03.1 in der Fig. 2C), er jedoch seine normale
Abtastung in einem neuen Feld fortsetzt.
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Somit wird bei einem Zeitpunkt von 00:00.1 (Fig. 2C),
entsprechend einer Nullposition (Fig. 2B) der Bruchteil der
Kopfablenkung (Punkt 24) bei +1/2 einer vollen
Feldablenkung (f) zentriert, wie dies in der Fig. 2A
dargestellt ist. Zum Zeitpunkt 00:00.2 beträgt der
Kopfablenkungsmittelpunkt, Mittelpunktshöhe 24', ein
Drittel der Ablenkung f usw., bis zum Zeitpunkt 00:02.2 die
Kopfmittelpunktshöhe 24'' -1/2 beträgt und sich bei der
maximalen negativen Ablenkung befindet, wie dies durch den
zugehörigen Algorithmus festgelegt ist. Somit springt der
Kopf zum Zeitpunkt 00:03.1 nicht, sondern fährt auf einem
neuen Feld fort. Da es keinen Spurfehler gibt, erscheinen
die Kopfsprungentscheidungen entsprechend den
Feldübergängen bei abgesetztem Band zusammenfallend mit den
Feld-zu-Feld-Übergängen, wie dies durch den Bandzeitgeber
angezeigt wird.
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Man sollte beachten, daß der Kopf um eine Spur springt, um
das gleiche Feld zu wiederholen, wenn eine Bewegung in
Vorwärtsrichtung stattfindet. Jedoch muß beim Bewegen in
Rückwärtsrichtung, wie z. B. in Rückwärts-Zeitlupe, der
Kopf zweimal soweit abweichen, d. h. einen Sprung über zwei
Felder durchführen, um das gleiche Feld zu wiederholen.
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Die Fig. 2D und 2E stellen Realzeit-Diagramme der Kopfhöhe
über eine Vielzahl von Realzeitfeldern entsprechend des
Standes der Technik und der Erfindung dar. Wie in der
obigen Fig. 2A setzen die Diagramme einen Betriebsparameter
von einem Sechstel der normalen Wiedergabegeschwindigkeit
voraus, spiegeln nun aber einen Spurfehler von einem
Drittel eines Feldes wieder, wie dies die Graphen der Fig.
1A, 1C tun. In der Tat besitzen die Graphen der Fig. 1A und
2D des Standes der Technik einen direkten Bezug zueinander,
ebenso wie diese der Fig. 1C und 2E der Erfindung.
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In der Fig. 2D wird der Spurfehler von einem Drittel des
Feldes durch das in diesem Beispiel nach unten gerichtete,
zum Beginn der ersten Feldabtastung stattfindende
Auferlegen von einer ein Drittel betragenden Ablenkung auf
die Kopfmittelpunktshöhe 26 relativ zu der idealen
Spursituation (Fig. 2A) angepaßt. Die Kopfmittelpunktshöhen
26' usw. der nachfolgenden Feldabtastungen wandern nach
unten, wie in der Fig. 2A beschrieben, bis der Zeitpunkt
00:01.2 entsprechend dem Beginn der vierten Wiederholung
erreicht ist. Der Algorithmus bestimmt, daß bei 26'' eine
weitere Kopfablenkung bei der fünften Abtastung, die zum
Zeitpunkt 00:02.1 beginnt, überschreitend sein würde, d.
h., eine Kopfablenkung nötig wäre, die -1/2 Spur relativ zu
der idealen Höhe 20 überschreiten würde. Demzufolge springt
der Kopf zum Zeitpunkt 00:02.1 nicht, ihm wird jedoch
anstatt dessen ermöglicht die Abtastung in einem neuen Feld
fortzusetzen.
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Jedoch kann gesehen werden, daß der Kopf nun ein neues Feld
abtastet, der Zeitcode jedoch immer noch das gleiche
vorhergehende Feld für die nächsten zwei Feldabtastungen,
vom Zeitpunkt 00:02.1 bis 00:03.1, anzeigt. Dies verursacht
die zuvor in der Fig. 1A erwähnten Ablenkungsbereiche 18.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung veranschaulicht die
Fig. 2E die Auswirkungen, wenn die Kopfablenkungssteuerung
nicht nur auf die Kopfhöhe sondern ebenso auf die
Bandpositionsinformation, die über den Bandzeitgeber
abgeleitet wird, anspricht. Mit dem Feld-Spurfehler von 1/3
sind die Kopfmittelpunktshöhen 26, 26' - 26'' über die
ersten vier Abtastungen die gleichen wie die in der Fig. 2D
dargestellten. Jedoch sieht der Erfindungsalgorithmus die
schiefe und sich ausdehnende Zentrierungshüllkurve der
vorigen Beschreibung der Fig. 1C vor, worin die optimale
oder ideale Zentrierungshöhe ebenso nach unten wandert.
Somit sind zu dem Zeitpunkt 00:02.1 und 00:02.2 die
Kopfablenkungen der entsprechenden Abtastungen relativ zu
der idealen Höhe (Fig. 2A) weiterhin innerhalb des
Ablenkungslimits von ±1/2 Feld. Demzufolge fährt der Kopf
mit dem Springen fort, um das gleiche Feld abzutasten, und
zwar bis zur Kopfmittelpunktshöhe 28 vor dem Beginn eines
neuen Feldes zum Zeitpunkt 00:03.1. An dieser Stelle
bestimmt der Algorithmus das eine weitere Kopfablenkung
überschreitend wäre, und er ermöglicht dem Kopf das
Abtasten in einem neuen Feld. Man beachte, daß der
Bandzeitgeber nun ein neues Feld anzeigt, das mit dem
Übergang zu dem neuen Feld zusammenfällt.
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Die Fig. 3 stellt ein funktionelles Blockschaltbild der
Erfindung in der Umgebung eines Bandzeitsystems und einer
Spurabtastschaltung dar, wie sie in einem Videorekorder
verwendet werden. Ein Beispiel eines solchen
Videorekorders, der einen herkömmlichen Übergangs-
Ablenkungsmechanismus und ein beispielhaftes Bandzeitsystem
sowie eine Kopfsprunglogik umfaßt, kann in dem
Videorekorder VPR-3 der Ampex Corporation gefunden werden,
wie er im Operation Manual 1809594-04 beschrieben ist, das
im Februar 1988 veröffentlicht wurde und in dem z. B.
Kapitel 5 eine Beschreibung eines Spurabtastservosystems,
das typisch für die Umgebung in der die Erfindung anwendbar
ist, umfaßt, und dessen Offenbarung hiermit durch
Bezugnahme aufgenommen ist.
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In der Fig. 3 wird ein Bandzeitgeber 30 auf den Leitungen
32, 34, 36 mit herkömmlichen Signalen versorgt, nämlich den
entsprechenden Steuerspur-, Zeitcode- und Capstan-
Tachosignalen, wie dem Fachmann im allgemeinen bekannt ist
und z. B. in dem U.S. Patent US-A-4,692,819 des R. Steele
veranschaulicht ist, das an den selben Rechtsnachfolger wie
diese Anmeldung übertragen ist. Der Bandzeitgeber 30
erzeugt dann wieder ein Ausgangssignal auf einer Leitung
38, das die Bandposition hinsichtlich Stunden, Minuten,
Sekunden, Bildern, Feldern und Capstan-Tachopulsen
darstellt. Ein Capstan-Tachorestsignal wird von der Leitung
38 auf eine Leitung 40 entnommen und einer den
Zentrierungsalgorithmus erzeugenden Einrichtung 42
zugeführt. Die Einrichtung 42 empfängt über eine Leitung 44
ebenso ein Band-Geschwindigkeitssignal, das auf die
Betriebsart und somit die Geschwindigkeit bei der sich das
Band bewegt, hinweist. Ein darin enthaltener Mikroprozessor
45, wird als bidirektional mit dem Bandzeitgeber 30 und der
den Zentrieralgorithmus erzeugenden Einrichtung 42
gekoppelt dargestellt, und ist integral damit verbunden, um
die Prozeßsteuerung vorzusehen, und die für den Algorithmus
bedeutsamen Daten zu erzeugen, zu berechnen und zu
speichern.
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Die den Zentrieralgorithmus erzeugende Einrichtung 42
erzeugt in Übereinstimmung mit dem Erfindungsalgorithmus,
wie er mittels des Mikroprozessors 45 bearbeitet wird, ein
Kopfzentrierungssignal auf einer Leitung 46, wobei dieses
Signal die eingestellten Spurabtast-Mittelpunktshöhen der
Fig. 1C und 2E, in Erwiderung des Capstan-Tachorestsignals
und der Bandgeschwindigkeit bereitstellt, wie es mittels
des durch die folgende Beziehung festgelegten Algorithmus'
definiert ist: Zentrierung = 1/2f - Tachorestsignal des
Capstan, falls -1/6 ≤ Geschwindigkeit ≤ 1/6, wobei f ein
Feld der Ablenkung entsprechend der Spurbreite ist, d. h.
der Entfernung zwischen den Feldspuren in Querrichtung. Ein
vollständiges Feld der Ablenkung ist in den Fig. 1 oder 2
als sich vertikal von der -1/2-Spur bis zur +1/2-Spur
erstreckend dargestellt. Zwei Felder der Ablenkung werden
als sich von der 0 bis zur ±1-Spur erstreckend dargestellt.
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Das Kopfzentrierungssignal wird der logischen
Kopfsteuereinrichtung 48 zugeführt, die ebenso das
Bandgeschwindigkeitssignal über die Leitung 44 und ein
Kopfhöhensignal oder Kopfhöhensignale über die Leitung 50
erhält. In einem nicht-segmentierten System wird ein
Kopfhöhensignal zugeführt, in einem segmentierten System
führt jedoch die Mehrzahl der Köpfe eine entsprechende
Anzahl von Signalen zu. Das Kopfhöhensignal wird mittels
einer entsprechenden herkömmlichen
Kopfablenkungsmeßschaltung (nicht dargestellt) zugeführt.
Die logische Kopfsteuereinrichtung 48 erzeugt in Erwiderung
ihres Eingangs einen Kopfhöhenbefehl auf einer Leitung 52.
Typisch hierfür sind die Fig. 2A und 2E. Bei einem
segmentierten System werden über die Leitung 52 mehrere
Höhenbefehle der entsprechenden Vielzahl von Köpfen
zugeführt.
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Die Fig. 4 verdeutlicht eine Softwareroutine, die mit der
Vorrichtung der Fig. 3 zusammenwirkt, um die geneigte
Zentrierungs-Hüllkurve der Fig. 1C und somit die
eingestellten Abtastspurhöhen der Fig. 1C, 2E
bereitzustellen, um eine Kopfsprungentscheidung und somit
irgendeinen dazugehörigen Feldübergang nur bei einem Feld-
zu-Feld-Übergang des Bandzeitgebers entsprechend der
Erfindung bereitzustellen. Zu diesem Zweck beginnt in dem
speziellen Beispiel, das hier nur beispielhaft beschrieben
ist, die den Zentrieralgorithmus erzeugende Einrichtung 42
mit der Routine durch das Erfragen ob die
Bandgeschwindigkeit auf Leitung 44 innerhalb der Grenzen
von -1/6 bis +1/6 von Stop ist. Wenn ja, fährt die Routine
fort, und zwar durch das Setzen des Mittelpunkts auf 1/2
des Feldes minus dem Capstan-Tachorestsignal, das durch den
Bandzeitgeber auf der Leitung 40 zugeführt wird. Die
Zentriertoleranz wird dann auf plus oder minus 1/2 des
Feldes gesetzt und die Routine ist beendet.
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Für den Fall das die Bandgeschwindigkeit zu hoch oder zu
niedrig ist, wird der Mittelpunkt auf Nennhöhe oder Null
gesetzt, wie dies in den Fig. 1A und 2D dargestellt ist,
und die Routine beginnt mittels des Setzens der
Zentriertoleranz auf plus oder minus 1/2 des Feldes. Die
letzte Seitenroutine entspricht dem herkömmlichen
Algorithmus und Verfahren des Standes der Technik zum
Steuern des Spurabtastvorganges.
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Obwohl die Erfindung hier im allgemeinen nur beispielhaft
im Geschwindigkeitsbereich von -1/6 bis +1/6 beschrieben
ist, ist sie ebenso anwendbar für Geschwindigkeiten in der
Größenordnung von -1/6 bis +2 1/6, und zwar wie zuvor
erwähnt, solange wie die Kopfablenkung innerhalb der
herkömmlichen Spurabtastmöglichkeiten bleibt.
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Zusätzlich beabsichtigt die Erfindung die Verwendung in
segmentierten Aufzeichnungsformatsystemen, und/oder
Meßwertsystemen, ebenso wie im nicht-segmentierten
Videosystem, das hier nur zur Verdeutlichung beschrieben
wurde. Somit umfaßt z. B. in gegenwärtigen digitalen
Videorekordern eine einzige Abtastung oder "Kopfdurchlauf
zwei Spuren mit Dualazimutköpfen, die entsprechend die
Spuren mit verschiedenen azimutalen Werten bzw. Winkeln
abtasten. Das Aufzeichnungsformat umschließt sechs Spuren
und drei Segmente pro einzigem Realzeit-Feld. Mit solch
einem segmentierten Format werden die Entscheidungen ob
gesprungen werden soll oder nicht, nicht zusammenfallend
mit den Enden der Realzeit-Felder gemacht, sie werden
jedoch oftmals während des Feldes gemacht, d. h. bei
ausgewählten Intervallen des Feldes, dessen Intervalle
durch das Aufzeichnungsformat festgelegt sind; d. h.,
Anzahl der Köpfe, Anzahl der Segmente pro Feld, etc. Jedoch
werden in Meßwertaufzeichnungssystemen, anders als bei
Videoaufzeichnungssystemen, die Daten nicht in Feldern
angeordnet. Die aufzuzeichnenden Daten werden anstatt
dessen in einer logischen Gruppe oder einem Intervall von
Schrägspurdaten angeordnet, die jedoch mit einem
herkömmlichen steuerbaren Spurabtastkopf oder
Spurabtastköpfen auf einer entsprechenden Spur oder Spuren
wiedergewonnen werden können (wie dies oben hinsichtlich
der Felder in den entsprechend aufgezeichneten Spuren
beschrieben ist).
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Somit beabsichtigt die Erfindung die Verwendung in
segmentierten oder nicht-segmentierten Systemen, wobei
mindestens ein Spurabtastkopf benachbarte bzw. angrenzende
Schrägspurdaten an deren vorgewählten Übergängen abtastet,
die somit ausgewählte Intervalle von Schrägspurdaten
festlegen, und worin die Daten in einer oder mehreren
Schrägspuren auf einem Bandaufzeichnungsmedium
aufgezeichnet werden. Demzufolge ist, wie hier
beabsichtigt, ein Feld ein Beispiel eines Intervalls von
Schrägspurdaten in einem Videosystem, während eine logische
Gruppe ein Intervall von Schrägspurdaten in einem
Meßwertsystem ist.
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Aus Gründen der Veranschaulichung der Erfindung wurden hier
die Mittelpunktshöhen entsprechend den Kopfabtastungen in
den Fig. 1A und 1C ausgewählt, um die Kopfhöhen in Bezug
auf die Bandposition in den Feldern darzustellen. Somit
entsprechen die Mittelpunktsfeldhöhen, die zum Teil durch
die Punkte 26-26'' und 28 der Fig. 2D und 2E dargestellt
sind, den Feldhöhenlinien 12 der Fig. 1A, 1C. Die Enden der
Abtastung können anstelle der Mittelpunkte verwendet
werden, jedoch werden die Mittelpunkte weniger durch die
Geschwindigkeit beeinflußt, und somit erleichtert die
Verwendung der Abtastungsmittelpunkte die den
Zentrieralgorithmus erzeugenden Berechnungen.