DE69027643T2

DE69027643T2 - Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät

Info

Publication number: DE69027643T2
Application number: DE69027643T
Authority: DE
Inventors: Kimitoshi Hongo; Ken Onishi; Yukari Takada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: DE69031922D1; DE69031921D1; US5481414A; EP0421417A3; DE69029667D1; EP0633560B1; DE69027643D1; EP0626676B1; DE69031921T2; EP0625777B1; DE69029667T2; EP0625777A1; EP0625776A1; EP0421417B1; EP0626676A1; DE69032506D1; US5715104A; EP0633560A1; EP0625776B1; DE69032506T2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung:

Diese Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät zur Aufzeichnung von Video- und Audioinformationen auf einem Magnetband bei einem helikalen Abtastsystem.

2. Beschreibung des Standes der Technik:

Zur genauen Aufzeichnung eines digitalen Videosignals und eines digitalen Audiosignals mit einem digitalen Videobandrecorder war es bisher notwendig, den Zustand der Aufzeichnung durch Wiedergabe der aufgezeichneten Daten alsbald nach der Aufzeichnung zu bestätigen, nämlich eine simultane Überwachung durchzuführen.

Stand der Technik

Fig. 3 der beigefügten Zeichnung zeigt einen dem Stand der Technik gemäßen digitalen Videobandrecorder wie er beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 40789 /1987 offenbart ist.
In Fig. 3 bezeichnen Bezugszahlen 1-1, 1-2 ein Paar von Drehmagnetköpfen Diese beiden Drehmagnetköpfe 1-1, 1-2 sind wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, von einem elektrischen Dehnungselement gestützt. Bei dem elektrischen Dehnungselement handelt es sich um eine bimorphe Platte bzw. Zweielementplatte 3-1. Der Magnetkopf 1-1 ist an einem Ende der bimorphen Platte befestigt, und das andere Ende der bimorphen Platte 3-1 ist mittels eines Klebstoffes 4 an einer Grundplatte 5 befestigt. Ein Dämpfungsteil 6 ist zwischen der Grundplatte 5 und der bimorphen Platte 3-1 angeordnet.
Wenn in diesem Fall eine Spannung an die bimorphe Platte 3-1 angelegt ist, wird eine Polarisationsrichtung der bimorphen Platte 3-1 derart ausgewählt, daß der Kopf 1-1 entsprechend der Polarität und dem Pegel lateral zu der Spur bewegt wird, wie durch einen Pfeil 7 angedeutet.
Zur besseren Erläuterung sind in Fig. 3 die Köpfe 1-1, 1-2 beide in zwei getrennten Positionen dargestellt, wobei ein Paar für das Signalsystem und das andere Paar für das Ansteuersystem dient. Tatsächlich existiert jedoch lediglich ein Paar von Köpfen 1-1, 1-2.
Die Grundplatte 5 ist an einer (nicht gezeigten) Drehtrommel derart befestigt, daß die Köpfe 1-1, 1-2 winkelbezüglich 180º voneinander beabstandet sind und nicht versetzt sind. Die Köpfe 1-1, 1-2 werden beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 30 Umdrehungen pro Sekunde (der Bildfrequenz eines Helligkeitssignals entsprechendes Verhältnis) gedreht, wenn die Antriebskraft eines Motors 8 über eine Drehwelle 9 zu der Drehtrommel übertragen wird.
Ein Magnetband 10 ist mit Bezug auf die Drehwelle 9 schräg um die äußere Umfangsoberfläche der Drehtrommel über einen Bereich von mehr als 180º gewickelt. Das Magnetband 10 wird kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit (Bandgeschwindigkeit) mittels einer (nicht gezeigten) Antriebs- und Klemmwalze zugeführt.
Unter der Annahme, daß die Bandgeschwindigkeit während der Wiedergabe 1 ist, beträgt die Bandgeschwindigkeit während der Aufzeichnung 1/2. Wenn digitale Daten als Signal dem Kopf 1-1 oder 1-2 zugeführt werden, werden digitale Daten pro schräger Spur 11, d.h., ein Block digitaler Daten, die einer Halbbildperiode eines Helligkeitssignals entsprechen, auf dem Band 10 aufgezeichnet. Gleichzeitig dazu werden Steuerimpulse (deren Frequenz die Hälfte der Drehfrequenz des Kopfes 1-1, 1-2 ist) auf einer Steuerspur 12 entlang einem Kantenabschnitt des Bandes 10 aufgezeichnet.
Fig. 3 zeigt eine Korrekturschaltung 13 zur Korrektur der Neigung einer Bewegungskurve des Kopfes 1-1, 1-2 während der Aufzeichnung, eine Spurführungsservoschaltung 14, eine Systemsteuerschaltung 15 zur Steuerung des Videobandrecorders in der Aufzeichnungsbetriebsart, Wiedergabebetriebsart usw., eine Zentraleinheit CPU 16, eine Taktimpuls-Generatorschaltung 17, und eine Frequenzteilerschaltung 18.
Die Frequenzteilerschaltung 18 gibt einen frequenzgeteilten Impuls einer (der Bildfrequenz eines Helligkeitssignals entsprechenden) Frequenz gleich der Drehfrequenz des Kopfes 1-1, 1-2 aus.
Die Korrekturschaltung 13 besteht aus Sägezahngeneratoren 19, 20, Verstärkern 21, 22, einem Addierer 23 und einer Spannungsquelle 24. Die Spurführungsservoschaltung 14 besteht aus einer Phasenvergleicherschaltung 25 sowie Verstärkern 26, 27, 28.
29, 30, 31, 32 bezeichnen Schnittstellenschaltungen (E/A-Anschluß); und 33, 34, 35, 36, 37 bezeichnen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Umschaltschalter. Die Aufzeichnungs/Wiedergabe- Umschaltschalter 33, 34, 35, 36, 37 sind während der Aufzeichnung mit einem Anschluß R verbunden, und sind während der Wiedergabe mit einem Anschluß P verbunden. 38 bezeichnet einen als Signalquelle für digitale Daten dienenden Speicher.
Bei der Aufzeichnung wird der Videobandrecorder durch die Systemsteuerschaltung 15 in die Aufzeichnungsbetriebsart versetzt. Zu dieser Zeit wird das Band 10 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der halben Geschwindigkeit während der Wiedergabe entspricht.
Währenddessen werden die Drehungen des Kopfes 1-1, 1-2 mit den Aufzeichnungsdaten synchronisiert. Insbesondere wird ein frequenzgeteilter Impuls von der Frequenzteilerschaltung 18 zu der Phasenvergleicherschaltung 25 zugeführt, und ein Impuls von einer von der Drehwelle 9 getragenen Impulserzeugungseinrichtung 39 wird bei jeder Umdrehung des Kopfes 1-1, 1-2 abgegriffen. Dieser Impuls wird über den Verstärker 26 der Phasenvergleicherschaltung 25 zugeführt.
Ein Signal einer als ein Vergleichsergebnis von der Phasenvergleicherschaltung 25 erzeugten Vergleichsfrequenz wird über den Verstärker 27 dem Motor 8 zugeführt, so daß der Kopf 1-1, 1-2 mit konstanter Phase gedreht wird.
Eine andere Impulserzeugungseinrichtung 40 ist von der Drehwelle 9 gestützt. Die Impulserzeugungseinrichtung 40 gibt einen Impuls bei jeder Umdrehung des Kopfes 1-1, 1-2 ab, wobei dieser Impuls um 1/2 Umdrehung des Kopfes 1-1, 1-2 von dem Impuls der Impulserzeugungseinrichtung 39 phasenverschoben ist. Dieser Impuls wird über den Verstärker 28 einer RS- Flip-Flop-Schaltung 41 zugeführt. Währenddessen wird auch ein Impuls von dem Verstärker 26 der RS-Flip-Flop-Schaltung 41 zugeführt. Als ein Ergebnis dieser Eingaben wird ein Rechtecksignal Sv von der RS-Flip-Flop-Schaltung 41 ausgegeben, das "1" in der Periode einer halben Umdrehung Ta ist, in der der Kopf 1-1 in Berührung mit dem Band 10 ist, und "0" in der Periode in der anderen halben Umdrehung Tb ist, in der der Kopf 1-2 in Berührung mit dem Band 10 ist, wie in Fig. 45 gezeigt.
Dieses Signal Sv wird über die Schnittstellenschaltung 32 der Zentraleinheit CPU 16 zugeführt. Die Zentraleinheit CPU 16 unterscheidet abhängig davon, ob das Signal Sv "1" oder "0" ist, welcher der Köpfe 1-1, 1-2 in Berührung mit dem Band 10 ist.
Das Ausgangssignal der Systemsteuerschaltung 15 wird über die Schnittstellenschaltung 31 der Zentraleinheit 16 zugeführt, um das Aufzeichnen von Daten zu veranlassen.
Insbesondere mit dem Eintritt in die Periode Ta, wird ein Block der in dem Speicher 38 gespeicherten Daten entsprechend einer Anweisung von der Zentraleinheit CPU 16 gelesen und dann über die Zentraleinheit 16, die Schnittstellenschaltung 29, den Aufzeichnungsverstärker 42 und den Anschluß des Schalters 33 dem Kopf 1-1 zugeführt.
Als ein Ergebnis ist ein Block von Daten als eine schräge Spur 11a aufgezeichnet worden, wie in Fig. 6 dargestellt.
In diesem Fall wäre jedoch die Spur 11a mit Bezug auf die Abtastbewegungskurve des Kopfes 1-1, 1-2 während der Wiedergabe geneigt, da die Bandgeschwindigkeit während der Aufzeichnung die Hälfte der während der Wiedergabe ist.
Während dieser Aufzeichnung wird die Neigung der Spur 11a durch die Korrekturschaltung 13 korrigiert, um zu der Abtastbewegungskurve des Kopfes 1-1, 1-2 während der Wiedergabe ausgerichtet zu sein.
Insbesondere wenn das Signal Sv der Sägezahnsignalerzeugungsschaltung 19 zugeführt wird, wird ein Sägezahnsignal Sa wie in Fig. 7 gezeigt erhalten, das während jeder Periode Ta ansteigt. Dieses Signal Sa wird der den Kopf 1-1 tragenden bimorphen Platte 3-1 über den Verstärker 21 und den Anschluß R des Schalters 36 zugeführt.
Da diese bimorphe Platte 3-1 abhängig von der Polarität und dem Pegel des Signals Sa ausweicht, wird der Kopf 1-1 lateral zur Spur versetzt werden.
Durch Voreinstellen der Polarität und des Pegels des Signals Sa nämlich kann die durch den Kopf 1-1 auszubildende Spur 11A derart ausgebildet werden, daß sie mit der Abtastbewegungskurve des Kopfes 1-1 während der Wiedergabe ausgerichtet ist.
Somit wurde ein erster Block von Daten auf dem Band 10 als die Spur 11a aufgezeichnet.
Mit dem Eintritt in die Periode Tb gelangt der Kopf 1-2 in Berührung mit dem Band 10. Zu dieser Zeit wird ein Umkehrsignal aus der RS-Flip-Flop-Schaltung 42 ausgegeben, das dem Signal Sv entgegengesetzt ist. Dieses Umkehrsignal wird der Sägezahnsignalerzeugungsschaltung 20 zugeführt, und als Ergebnis steigt dieses während der Periode Tb an, und ein Sägezahnsignal Sb mit einem dem Signal Sa ähnlichen Signalverlauf wird erzeugt werden. Dieses Signal Sb wird einer den Kopf 1-2 tragenden bimorphen Platte 3-2 über die Addiererschaltung 23, den Verstärker 22 und den Anschluß R des Schalters 37 zugeführt.
Wenn der Kopf 1-2 das Band 10 während der Periode Tb berührt, tastet der Kopf 1-2 das Band 10 daher parallel zu der Spur 11a ab.
Während dieser Zeit tastet der Kopf 1-2 das Band 10 zwischen der vorherigen Spur 11a und der nächsten Spur 11b (die jetzt noch nicht ausgebildet ist) ab, da die Bandgeschwindigkeit die Hälfte der während der Wiedergabe ist.
Dann wird eine vorbestimmte Gleichspannungs-Vorspannung aus der Gleichspannungsquelle 24 abgegriffen und der bimorphen Platte 3-2 über die Addiererschaltung 23, den Verstärker 22 und die Leitung des Schalters 37 zugeführt. Als ein Ergebnis tastet der Kopf 1-2 die Spur 11A ab, während der Kopf 1-2 das Band 10 berührt, da die bimorphe Platte 3-2 in einem der Gleichspannungs-Vorspannung entsprechenden Ausmaß ausweicht.
Während der Periode Tb kann ein Wiedergabesignal von der Spur 11a von dem Kopf 1-2 erhalten werden, das durch den Kopf 1-1 während der vorhergehenden Periode Ta aufgezeichnet wurde.
Dieses Wiedergabesignal wird über einen Wiedergabeverstärker 43 einer Umschalterschaltung 44 zugeführt. Gleichzeitig wird ein Signal Sv der Umschalterschaltung 44 zugeführt. Die Umschalterschaltung 44 ist gemäß diesem Signal Sv gesteuert und folglich wird der Zentraleinheit CPU 16 das Wiedergabesignal über die Schnittstellenschaltung 32 zugeführt.
In der Zentraleinheit CPU 16 wird dieses Wiedergabesignal mit den Daten in dem Speicher 38 verglichen.
Somit werden die als die Spur 11A durch den Kopf 1-1 während der Periode Ta aufgezeichneten Daten durch den Kopf 1-2 während der Periode Tb wiedergegeben und mit den ursprünglichen Daten verglichen.
Als Ergebnis dieses Vergleichs wird, wenn es keinen Fehler bei der Aufzeichnung auf der Spur 11a gibt, der nächste Block von Daten als die Spur 11b während der folgenden Periode Ta durch den Kopf 1-1 aufgezeichnet. Ferner wird in der darauffolgenden Periode Tb die Spur 11b durch den Kopf 1-2 wiedergegeben und dann mit den ursprünglichen Daten verglichen.
Somit wird in der Periode Ta ein Block von Daten als die Spur 11 durch den Kopf 1-1 aufgezeichnet und in der darauffolgenden Periode Tb die in der vorherigen Periode Ta aufgezeichnete Spur 11 durch den Kopf 1-2 wiedergegeben. Dann wird der Zustand der Aufzeichnung der Spur 11 bestätigt, und der Vorgang in Abwesenheit irgendeines Fehlers bei der Aufzeichnung wiederholt.
Wenn dagegen als ein Ergebnis dieses Vergleichs während der Periode Tb herausgefunden wird, daß ein Fehler bei der Aufzeichnung auf Spur 11a aufgetreten ist, wird ein Block von auf der Spur 11a aufzuzeichnenden Daten während der nächsten Periode Ta auf der Spur 11b aufgezeichnet, und in der darauffolgenden Periode Tb wird diese Spur 11b wiedergegeben, um die Aufzeichnung zu bestätigen.
Bei Fehlen irgendeines Fehlers in der Aufzeichnung der Spur 11B wird der nächste Block von Daten auf der Spur 11 in der nächsten Periode Tc aufgezeichnet.
Tritt irgendein Fehler bei der Aufzeichnung auf, wird die Spur 11 übersprungen und die Daten auf der darauffolgenden Spur 11 aufgezeichnet, da die letztere übersprungen wurde.
Wie vorstehend beschrieben werden Daten fortschreitend auf dem Band 10 Block für Block als die Spur 11 aufgezeichnet, während die Aufzeichnung und Bestätigung der Aufzeichnung wechselweise durchgeführt werden.
Während dieser Aufzeichnung wird der frequenzgeteilte Impuls von der Frequenzteilerschaltung 18 ferner einer Frequenzteilerschaltung 45 zugeführt, um einen Impuls halber Frequenz zu ergeben (mit einer Frequenz der Hälfte der Drehfrequenz des Kopfes 1-1, 1-2). Dieser Impuls wird über einen Aufzeichnungsverstärker 46 und den Anschluß R des Schalters 35 einem Kopf 47 zugeführt und als Spur 12 auf dem Band 10 aufgezeichnet.
Während der Wiedergabe wird durch die Schalter 36, 37 eine Bezugsspannung an die bimorphe Platte 3-1, 3-2 angelegt, so daß der Kopf 1-1, 1-2 in einer Bezugsposition fixiert ist. Durch die Systemsteuerschaltung 15 wird das Band 10 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die doppelt so hoch wie die Geschwindigkeit während der Aufzeichnung ist.
Zu dieser Zeit wird ein Impuls (ein Steuerimpuls) mit einer Frequenz gleich der Drehfrequenz des Kopfes 1-1, 1-2 von der Spur 12 durch den Kopf 47 wiedergegeben. Dieser Impuls wird über den Anschluß P des Schalters 35, einen Wiedergabeverstärker 48 und den Anschluß P des Schalters 34 der Phasenvergleicherschaltung 25 zugeführt.
Das Ausgangssignal der Phasenvergleicherschaltung 25 wird dem Motor 8 über den Verstärker 27 zugeführt; d.h., aufgrund des Ergebnisses des Phasenvergleichs der Impulse in der Vergleicherschaltung 25 wird der Motor 8 gesteuert.
Somit wird die Spurführungsservosteuerung des Kopfes 1-1, 1-2 mit Bezug auf die Spur 11 durchgeführt, und die Köpfe 1-1, 1- 2 tasten die Spur 11 wechselweise ab, so daß Wiedergabesignale alternierend von den Köpfen 1-1, 1-2 erhalten werden können.
Das Wiedergabesignal des Kopfes 1-1 wird der Umschalterschaltung 44 über den Anschluß P des Schalters 33 und einen Wiedergabeverstärker 49 zugeführt. Andererseits wird das Wiedergabesignal des Kopfes 1-2 der Umschalterschaltung 44 über den Wiedergabeverstärker 43 zugeführt. Von der Umschalterschaltung 44 werden aufeinanderfolgend Wiedergabesignale von der Spur 11 ausgelesen. Das Wiedergabesignal wird der Zentraleinheit CPU 16 über die Schnittstellenschaltung 30 zugeführt und beispielsweise in dem Speicher 38 gespeichert.
Mit diesem Stand der Technik können während einer Sekunde beispielsweise nur die Signale verarbeitet werden, deren Größe 30 Halbbildperioden des Helligkeitssignals entspricht. Daher ist es unmöglich, Signale wie beispielsweise Fernsehsignalen mit 60 Halbbildern pro Sekunde in Echtzeit zu verarbeiten.
Ein weiteres Verfahren der Wiedergabe mit einem Recorder der Rotationskopf-Bauart ist aus der EP-A-0 316 954 bekannt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Mit Bezug auf die vorgenannten Probleme beim Stand der Technik sind die folgenden die Aufgaben dieser Erfindung:
(1) Ermöglichen simultaner Überwachung von Echtzeitsignalen (z.B. 6 Halbbilder pro Sekunde) mit einfacher Anordnung;
(2) Ermöglichen hochschnellen Nachsynchronisierens bzw. Dubbings;
(3) Ermöglichen des Aufzeichnens über einen Kanal und gleichzeitig Wiedergabe über den anderen Kanal ohne Magnetköpfe hinzuzufügen, irgendwelche Schaltungskomponenten zu vergrößern und folglich die Kosten der Herstellung zu vergrößern;
(4) Ermöglichen kontinuierlicher und gleichförmiger Spurmuster während einer Einfügungsnachbearbeitung, ohne irgendeinen Magnetkopf hinzuzufügen; und
(5) momentanes Umschalten von Vorwärtsbandzuführung zu Rückwärtsbandzuführung und umgekehrt zu ermöglichen und die Signale hochqualitativ beizubehalten.
Diese Aufgaben sind durch ein Gerät mit den in Patentanspruch 1 definierten Merkmalen gelöst.
Die Erfindung ist ferner durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale weiterentwickelt.
Die Anordnungen können zusätzlich folgendes enthalten.
Einen A/D-Wandler und einen D/A-Wandler; wobei der erstere analoge Aufzeichnungssignale in digitale Aufzeichnungssignale umwandelt, und der letztere digitale Wiedergabesignale in analoge Wiedergabesignale umwandelt.
Unter Verwendung dieser Wandler ist es möglich, den Fall abzudecken, in dem zwischen diesem Gerät und der Außenwelt auszutauschende Signal analog sein müssen. Daher können digitale Signale auf diesem Band aufgezeichnet werden und von diesem wiedergegeben werden.
Ferner eine Zeitachsenkompressionseinrichtung zur Komprimierung der Zeitachse des Aufzeichnungssignals um das 1/m-fache, und eine Zeitachsenexpansionseinrichtung zur Ausdehnung der Zeitachse des Wiedergabesignals um das m-fache. Einige der vorangehenden fünf Anordnungen benötigen beide der zwei Einrichtungen, und ebenfalls bei den verbleibenden Anordnungen sind diese beiden Einrichtungen beim Aufzeichnen aller in den von der Außenwelt zugeführten Signalen enthaltenen Information dienlich.
Beim genauen Aufzeichnen und Wiedergeben digitaler Signale sollte das Gerät vorzugsweise Einrichtungen zur Codierung der digitalen Aufzeichnungssignale zur Fehlerkorrektur und Einrichtungen zur Decodierung digitaler Wiedergabesignale zur Fehlerkorrektur einschließen.
Weiterhin sollte das Gerät beim Aufzeichnen und Wiedergeben der digitalen Aufzeichnungssignale in einem zur Aufzeichnung und Wiedergabe auf und von dem Magnetband geeigneten Code vorzugsweise Einrichtungen zur Codierung des digitalen Aufzeichnungssignals zur Aufzeichnung und Einrichtungen zur Decodierung des digitalen Wiedergabesignals zur Wiedergabe einschließen.
Schließlich sollte das Gerät zur gemeinsamen Verwendung des Magnetkopfes sowohl bei der Aufzeichnung als auch bei der Wiedergabe vorzugsweise eine Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Umschalteinrichtung einschließen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
Fig. 2 ein ein Spurmuster auf einem Magnetband bei dem ersten Ausführungsbeispiel darstellendes Diagramm und ebenfalls die Bewegungsrichtung eines Magnetkopfes relativ zum Magnetband darstellendes Diagramm;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts gemäß einem ersten Stand der Technik;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein elektrisches Dehnungselement, das den Magnetkopf bei dem ersten Stand der Technik trägt;
Fig. 5 eine Seitenansicht des elektrischen Dehnungselements bei dem ersten Stand der Technik;
Fig. 6 ein Diagramm, das ein erstes Spurmuster auf dem Magnetband bei dem ersten Stand der Technik zeigt;
Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm, das die Funktionszeitabläufe bei dem ersten Stand der Technik darstellt.
Fig. 1 ist ein System-Blockschaltbild, das ein digitales Signal-Aufzeichnungs-/ und Wiedergabegerät gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel darstellt.
In Fig. 1 haben Magnetköpfe 601-1, 601-2 einen angemessenen Bewegungsbereich hinsichtlich des Spur-Rasterabstandes und sind sowohl zur Aufzeichnung als auch zur Wiedergabe verwendbar. Fig. 1 zeigt ebenfalls ein Band 610, eine Drehtrommel 602, einen Trommelmotor 608, eine Antriebswalze 682 zur Zufuhr des Bandes 610 sowie einen Bandantriebsmotor 683.
Die Funktion des Geräts wird, zusammen mit dem Signalfluß, nun beschrieben.
Während der Aufzeichnung wird ein analoges Videosignal zuerst von einem Eingangsanschluß 684 in das Gerät eingegeben und dann über ein aufzeichnungsseitiges Tiefpassfilter 650 einem Analog/Digital-Wandler 651 (nachstehend als "A/D"-Wandler bezeichnet) zugeführt. In dem A/D-Wandler 651 wird das analoge Videosignal in ein digitales Videosignal umgewandelt und dann einer aufzeichnungsseitigen digitalen Signalverarbeitungsschaltung 616-1 zugeführt. Durch die aufzeichnungsseitige digitale Signalverarbeitungsschaltung 616-1 wird das digitale Videosignal durch Codierung zu Fehlerkorrekturzwecken, Kompression der Zeitachse, Modulation und dergleichen verarbeitet. Zu den verarbeiteten Daten wird ein ATF (automatisches Spurfolge [="automatic track following"]) Signal durch einen Addierer 686 addiert, wobei das Signal durch eine ATF-Servoschaltung 685 erzeugt wird und für die magnetköpfe zu verwenden ist, damit diese der Spur während der Abtastung folgen. Ein als Ergebnis dieser Addition erhaltenes Signal wird durch einen Aufzeichnungsverstärker 642 verstärkt und dann als Aufzeichnungsdaten einem Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Umschaltschalter 633 zugeführt. Zu dieser Zeit ist der Aufzeichnungs/Wiedergabe-Umschaltschalter 633 normalerweise mit dem R-Anschluß verbunden. Als ein Ergebnis werden die Aufzeichnungsdaten auf dem Band 610 durch den Magnetkopf 601-1 oder 601-2 aufgezeichnet.
Während der Wiedergabe wird der Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Umschaltschalter 633 mit dem P-Anschluß verbunden. Die von dem Band 610 durch die Magnetköpfe 601-1, 601-2 gelesenen Signale werden durch einen Wiedergabeverstärker 643 verstärkt und dann der wiedergabeseitigen digitalen Signalverarbeitungsschaltung 616-2 zugeführt.
Zu diesem Zeitpunkt wird lediglich das ATF-Signal durch die ATF-Servoschaltung 685 aus den verstärkten Wiedergabedaten herausgenommen. Unter Verwendung dieses Signals steuert die ATF-Servoschaltung 685 die Köpfe 601-1, 601-2 derart, daß ihre Abtastpositionen nicht von der Spur abweichen. Die wiedergabeseitige digitale Verarbeitungsschaltung 616-2 führt Vorgänge wie beispielsweise Demodulation der Wiedergabedaten, der Ausdehnung der Zeitachse und Codierung zu Fehlkorrekturzwecken aus. Die verarbeiteten Daten werden durch einen Digital/Analog-Wandler (nachstehend als "D/A"-Wandler bezeichnet) 656 in analoge Videosignale umgewandelt und die sich ergebenden analogen Daten über ein wiedergabeseitiges Tiefpassfilter 657 an einem Ausgangsanschluß 687 ausgegeben.
Beim Vergrößern der Anzahl von Umdrehungen bzw. der Drehzahl der Trommel zum Durchführen einer simultanen Überwachung erzeugt eine Abfolgeschaltung 688 verschiedene Arten von Takt- und Steuersignalen, entsprechend einem die simultane Überwachungsbetriebsart anzeigenden Signal, und führt die Steuersignale einer Servoschaltung 689 zu. Die Servoschaltung 689 bewirkt, daß der Trommelmotor 683, beruhend auf diesen Steuersignalen, mit einer höheren Geschwindigkeit und Stabilität rotiert.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsspurmusters digitaler Videosignale auf dem Band 610. In Fig. 2 bezeichnen 611a, 611b, 611c, 611d Videospuren.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Drehzahl der Trommel während der Aufzeichnung 3600 Umdrehungen pro Minute und die Drehzahl der Trommel während der Wiedergabe beträgt 1800 Umdrehungen pro Minute. Der Grund für die hier erfolgte Auswahl von 1800 Umdrehungen pro Minute als Drehzahl der Trommel während der Wiedergabe ist der, daß beispielsweise eine unter dem Titel "TV Technique V - R 87 - 33", Vol. 11, Nr. 24, Seiten 31-36 erschienene Veröffentlichung einen digitalen Videobandrecorder gemäß dem NTSC-Syntheseverfahren offenbart, wobei ein Paar von Zweikanal-Köpfen und eine mit 1800 Umdrehungen pro Minute drehbare Trommel verwendet ist, und daß davon ausgegangen wird, daß diese Erfindung vollständig auf einen derartigen digitalen Videobandrecorder anwendbar ist. In diesem Fall ist eine Datenrate auf 32 Mbps komprimiert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel zeichnen die Magnetköpfe 601- 1, 601-2 zum Ausbilden eines Spurmusters gemäß Fig. 2 ein zwei Halbbildern äquivalentes Signal auf zwei Spuren auf, während die Drehtrommel 602 eine vollständige Umdrehung ausführt, und geben das Signal wieder, während die Drehtrommel 602 die nächste vollständige Umdrehung ausführt. Diese Aufzeichnung und Wiedergabe werden wiederholt.
Insbesondere tastet der Magnetkopf 601-1 zuerst das Magnetband 610 in der Richtung eines strichpunktierten Pfeils 690a ab, wenn die Drehtrommel 602 eine halbe Umdrehung ausführt, d.h., für 1/120 Sekunden, wodurch somit eine Videospur 611a auf dem Magnetband 610 ausgebildet wird. Auf diese Spur 611a wird ein Signal eines Halbbildes mit um das 1/2-fache komprimierter Zeitachse aufgezeichnet.
Die Abtast-Startposition des Magnetkopfes 601-2 ist in der durch einen Pfeil 691 angedeuteten Position angeordnet, während die Drehtrommel 602 eine halbe Umdrehung ausführt, d.h., für 1/120 Sekunden. Der Kopf 601-2, wobei eine konstante Spannung an ein Trägerteil (d.h., bimorphe Platte) angelegt ist, wird in Richtung eines Pfeiles 692 bewegt und tastet das Magnetband 610 in Richtung eines strichpunktierten Pfeiles 690b ab, um eine Videospur 611b auszubilden. Auf diese Spur 611b wird ein Signal eines Halbbildes mit um das 1/2-fache komprimierter Zeitachse durch den Magnetkopf 601-2 aufgezeichnet.
Es sei angenommen, daß die Magnetköpfe 601-1 und 601-2 in entgegengesetztem Azimut zueinander stehen, um ein Übersprechen zwischen Spuren zu verhindern. Deshalb sollten auch bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Signale die Videospuren 611a, 611b jeweils durch die Magnetköpfe 601-1, 601-2 abgetastet werden.
Während die Drehtrommel 602 während 1/60-Sekunde eine vollständige Umdrehung ausführt, zeichnen die Magnetköpfe 601-1, 601-2 ein Signal zweier Halbbilder vollständig auf die Videospuren 611a, 611b auf. Zu diesem Zeitpunkt ist der Magnetkopf 601-1 in der Richtung eines Pfeiles 693 orientiert. In diesem Fall wird der Magnetkopf 601-1, an den eine konstante Spannung angelegt ist, in die Richtung eines Pfeiles 694 bewegt. Als Ergebnis dieser Bewegung tastet der Magnetkopf 601-1 genau auf der Videospur 611a in der Richtung eines strichpunktierten Pfeiles 690a ab, um das auf der Spur 611a aufgezeichnete Signal zu lesen, während die Drehtrommel 602 eine halbe Umdrehung für eine darauffolgende 1/120 Sekunde ausführt.
Auf das Beenden dieses Lesevorgangs hin ist der Kopf 601-2 in Richtung eines Pfeiles 695 orientiert und eine konstante Spannung ist an den Kopf 601-2 angelegt, um selbigen in die Richtung eines Pfeiles 696 zu bewegen. Während die Drehtrommel 602 eine halbe Umdrehung für eine darauffolgende 1/120 Sekunde durchführt tastet der Magnetkopf 601-2 die Videospur 611 in der Richtung eines strichpunktierten Pfeiles 619b ab, um das aufgezeichnete Signal zu lesen.
Somit führt die Drehtrommel 602 zwei vollständige Umdrehungen während 1/120 x 4 Sekunde = 1/30 Sekunde aus, die Signale zweier Spuren (= zwei Halbbilder) werden auf die Videospuren 611a, 611b aufgezeichnet und von diesen wiedergegeben, woraufhin der Magnetkopf 611-1 in die Position eines strichpunktierten Pfeiles 690c übergeht. Dann werden die gleichen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge auf und von den Videospuren 611c, 611d und ihre darauffolgenden Videospuren 611a, 611b wiederholt.
Zu diesem Zeitpunkt geben die strichpunktierten Pfeile 690a, 690b, 690c, 690d gemäß Fig. 2 jeweils Bezüge zur Abtastung während der Aufzeichnung wieder, und eine konstante Spannung ist an die Magnetköpfe 601-1, 601-2 zur Steuerung derselben auf eine derartige Weise angelegt, daß die Magnetköpfe 601-1, 601-2 beim Aufzeichnen in diese Positionen gelangen.
Durch die vorhergehenden Vorgänge kann während des Aufzeichnens eine simultane Überwachung auch für Echtzeit-Fernsehsignale erreicht werden. Unter der Annahme, daß die Drehzahl 1800 Umdrehungen pro Minute während einer herkömmlichen Wiedergabe beträgt, können die Signale direkt wiedergegeben werden, ohne die Bewegung der Magnetköpfe zu steuern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Drehzahl der Trommel während des Aufzeichnens um das zweifache (m = 2) größer als während der Wiedergabe. Die Drehzahlen der Trommel während der Aufzeichnung ist optional und sollte vorzugsweise um das zwei- oder mehrfache größer sein als während der Wiedergabe, was zu dem gleichen Ergebnis wie bei diesem Ausführungsbeispiel führt.
Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl von Magnetköpfen zwei. Jedoch ist die Anzahl, Konstruktion und Anordnung von Magnetköpfen als Option wählbar.
Ferner handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel bei den Aufzeichnungssignalen um digitale Videosignale. Alternativ kann es sich bei den Aufzeichnungssignalen jedoch um andere digitale Signale handeln, was das gleiche Ergebnis wie bei dem Ausführungsbeispiel garantiert.
Wie zuvor erläutert ist es gemäß der Erfindung möglich, eine simultane Überwachung ebenfalls für Echtzeitsignale während des Aufzeichnens durchzuführen, teilweise da die Anzahl von Umdrehungen der Trommel während der Aufzeichnung um das m (m > 2) -fache größer ist als die während der Wiedergabe, teilweise da ein digitales Signal auf ein Medium während zumindest einer Abtastung von m-fachen Abtastungen aufgezeichnet wird, und teilweise da das aufgezeichnete digitale Signal von dem Medium während zumindest einer Abtastung von m-fachen Abtastungen wiedergegeben wird.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät mit:

a) einer Drehtrommel (602, 702), die mit einer Rotationsfrequenz antreibbar ist, welche aus einer Standardgeschwindigkeit bei einer normalen Wiedergabebetriebsart und einer Geschwindigkeit des m-fachen der Standardgeschwindigkeit (m ist eine ganze Zahl größer als 1) bei einer simultanen Überwachungsbetriebsart auswählbar ist, wobei die Drehtrommel (602, 702) eine äußere Begrenzungsfläche hat, die mit einem Magnetband (610, 710) derart reibschlüssig in Eingriff bringbar ist, daß die Drehachse der Drehtrommel (602, 702) in einem vorbestimmten Winkel mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des Magnetbandes angeordnet ist;

b) einem an der äußeren Begrenzungsfläche der Drehtrommel (602, 702) zur Abtastung des Magnetbandes (610, 710) angeordneten Magnetkopf (601, 701), um auf einer Spur vorbestimmter Breite auf dem Magnetband (610, 710) ein während der Aufzeichnung anzulegendes Aufzeichnungssignal aufzuzeichnen, und um während der Wiedergabe ein Wiedergabesignal von der Spur vorbestimmter Breite auf dem Magnetband (610, 710) aufzunehmen;

c) einer Spur-Nachführungs- und -Abtast-Einrichtung (688, 689, 714) zur derartigen Steuerung der Position des Magnetkopfes (601, 701) in der simultanen Überwachungsbetriebsart, daß der Magnetkopf (601, 701) die gleiche Spur abtastet, während die Drehtrommel (602, 702) m Umdrehungen in einer Zeitperiode ausführt, die gleich der Zeitperiode für eine Umdrehung in der Wiedergabebetriebsart ist;

d) einer Einrichtung (688, 714) zur Steuerung der Rotationsfrequenz der Drehtrommel (602, 702) auf eine aus der normalen Geschwindigkeit und der m-fachen Geschwindigkeit ausgewählte vorbestimmte Rotationsfrequenz; und

e) einer Einrichtung (688, 714) zur derartigen Steuerung der Betriebsart des Magnetkopfes (601, 701), daß während der simultanen Überwachungsbetriebsart zumindest eine der Abtastungen während die Drehtrommel (602, 702) eine Umdrehung ausführt eine Aufzeichnungsbetriebsart ist, und zumindest eine der Abtastungen nach der Aufzeichnungsbetriebsart eine Wiedergabebetriebsart ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 1, wobei die Spur-Nachführungs- und -Abtast-Einrichtung (688, 689, 714)

eine Einrichtung zum Anlegen eines Spur-Nachführungssignals an den Magnetkopf,

eine Einrichtung zur Extraktion eines Spur-Nachführungssignals aus dem Wiedergabesignal, und

eine Nachführungssigual-Erzeugungseinrichtung zur Unterscheidung einer Abtast-Startposition, von der aus der Magnetkopf (601, 701) mit der nächsten Abtastung beginnt, und zum Anlegen eines der Abtast-Startposition entsprechenden Spur- Nachführungssignals an die Nachführungssignal-Zufuhreinrichtung aufweist.

3. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 2, wobei

der Magnetkopf (601, 701) entsprechend einer angelegten Spannung derart ablenkbar ist, daß das Spur-Nachführungssignal die Abtast-Startposition des Magnetkopfes (601,701) auf die Position der zuvor abgetasteten Spur einstellt.

4. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 1, mit

einem A/D-Wandler (651, 751) zur Umwandlung eines analogen Aufzeichnungssignals in ein digitales Aufzeichnungssignal und zum Anlegen des letzteren an den Magnetkopf (601, 701), und

einem D/A-Wandler (656, 756) zur Umwandlung eines von dem Magnetkopf (601, 701) aufgenommenen digitalen Wiedergabesignals in ein analoges Wiedergabesignal.

5. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 4, mit

einer Zeitachsen-Komprimierungseinrichtung (797) zur Komprimierung der Zeitachse des Aufzeichnungssignals um das 1/m-fache, während die Drehtrommel (702) mit der m-fachen Geschwindigkeit der Standardgeschwindigkeit angetrieben wird; und

einer Zeitachsen-Expansionseinrichtung (798) zur Ausdehnung der Zeitachse des Wiedergabesignals um das m-fache.

6. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 4, mit

einer Einrichtung (752) zur Kodierung des digitalen Aufzeichnungssignals zur Fehlerkorrektur, und

einer Einrichtung (755) zur Dekodierung des digitalen Wiedergabesignals zur Fehlerkorrektur.

7. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 4, mit

einer Einrichtung (752) zur Kodierung des digitalen Aufzeichnungssignals zur Aufzeichnung, und

einer Einrichtung (755) zur Dekodierung des digitalen Wiedergabesignals zur Aufzeichnung.

8. Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät nach Anspruch 1, mit

einer Aufzeichnungs-/Wiedergabe-IUmschalteinrichtung (633) zum Anlegen eines Aufzeichnungssignals an den Magnetkopf (601) während der Aufzeichnung und zum Abgriff eines Wiedergabesignals von dem Magnetkopf (601) während der Wiedergabe.