DE1449718A1 - Verfahren und Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Informationen und zur Wiedergabe in Zeitraffung und Zeitdehnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem und betrifft insbesondere ein System, bei dem die !Frequenzen gewisser Teile des Eingangs signals verändert werden können, ohr,e daß dabei die Prequenzen anderer Signalteile geändert werden«

Es sind bereits ^erschie&snartig'e Pernseh-Aufzeichnungs- und Wiedergabesyateme bekannt, die dazu dienen, sichtbare Ereignisse für spätere Pernsehdarbietungen. aufzuzeichnen· Diese verschiedenen Systeme, und insbesondere die Magnetband-Systeme, bieten den augenfälligen Verteil, daß sich die Fernseh-Signale direkt für eine spätere Y/iedergabe aufzeichnen lassen· Wegen ihrer vielen Vorzüge werden die i"ernseh~Bandaufzeichnungs~SyBteme in ausgedehntem Umfang für Unterhaltung, Nachrichtensendungen und an entfernt liegenden Orten aufgezeichnete Programme verwendet. Aufgrund der Hatur der fernsehsignale und der Art und Weise, wie diese aufgezeichnet werden, hat e3 sich jedodh bis

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jetzt als undurchführbar oder als unwirtschaftlich erwiesen, mit Fernseh-Bandsystemen Zeitdehnungs- und'Zeitraffereffekte zu erzielen. Demgemäß hat Ms jetzt die Filmtechnik die Hauptrolle "beim Herstellen solcher Zeitdehnungs- und Zeitraffereffekte gespielt. Bei den derzeitigen Pernseh-Systemen "bestimmen komplexe Feraseh-Signale eine kontinuierliche Seihe von Bildern, wobei jedes Bild zwei ineinandergeschachtelte ^rJ3eilbilder und jedes Seilbild die einer vollständigen Abtastung des Bildschirms entsprechenden Signale enthält. Die Teilbilder sind durch vertikale Synchronisierimpulse gekennzeichnet und das Pernseh-Signal innerhalb jedes Eeilbildes ist mit horizontalen Synchronisierimpulsen durchsetzt, die die benachbarten Zeilen des Fernsehbildes trennen. Der Fernsehempfänger enthält Syrichronisierungsschaltungen, die derart gestaltet sind, daß sie auf die vertikalen und horizontalen Synchronisiersignale ansprechen und eine ordnungsgemäße Abtastung des Bildschirms sicherstellen. Offensichtlich lassen sich Zeitdehnungs- und Zeitraffereffekte nicht einfach dadurch erzielen, daß man die Geschwindigkeit, mit der ein auf dem Band aufgezeichnetes Fernseh-Signal wiedergegeben wird, ändert, weil dadurch die Frequenz des Fernseh-Signals selbst geändert wird und damit beträchtliche laktdifferenzen in den Synchronisierimpiilsen eintreten» In anderen Worten, f&E Zeitdehnungs- und Zeitraff er effekte muß die Frequenz-, die durch die G-esamtdauex des aufgezeichneten Ereignisses verkörpert wird, geändert werden, ohne daß die Frequenzen der Synchronisieximpulse sich ändern. ' ' ■' ^r—

Auf dem artverwandten G-ebiet der lioriaen-Umwandlung" gibt es ein umgekehrtes "Probelm. Beispielsweise werden die Britischen ·

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Fernsehprogramme mit 25 Bildern pro Sekunde dargeboten, während die US-Norm 3o Bilder pro Sekunde beträgt. Um ein amerikanisches Programm für die Ausstrahlung in England vorzubereiten, muß daher das Äquivalent von 5 Bildern aus ;je 3o Bildern gelöscht werden, ohne daß dadurch die sichtbare Geschwindigkeit des Bewegungsablaufes oder auch die von dem aufgezeichneten Vorgang beanspruchte Zeit sich ändert.

Im allgemeinen Bereich der magnetischen Aufzeichnung, und hauptsächlich auf dem G-ebiet der Daten-Aufzeichnung und -Wiedergabe, ist es oft erwünscht, die Zeitbasis oder Frequenz eines Eingangssignals zu ändern, ohne die für die Wiedergabe erforderliche Zeitdauer zu verändern, oder auch umgekehrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel vorzusehen, um die Frequenzen ausgewählter Teile eines Eingangssignale zu verändern, ohne dabei die Frequenzen anderer Teile des Signals zu ändern. Die Erfindung will ferner ein Fernseh-Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem schaffen, das in der Lage ist, unmittelbar von einem aufgezeichneten Fernsehsignal Zeitdehngngs- und Zeitraffereffekte zu erzielen, ohne die Frequenz der Fernsehsignale an dem Kopf zu ändern. Weiter ist die Erfindung auf ein Bandaufzeichnungs- und Wiedergabesystem für Fernsehsignale gerichtet, das in dem wiedergegebenen Signal Zeitdehnungs- und Zeitraffereffekte erzielt, ohne Abweichung von der Frequenz oder der Bildwechselzahl des aufgezeichneten Signals am Zopf. Schließlich will die Erfindung einen Magnetbandauf zeichner schaffen, der aufeinanderfolgende Bilder der Information mit einer variablen Bildwechselzahl aufzeichnen kann, ohne dabei den sichtbaren Bewegungsablauf des aufgezeich-

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neten Vorgangs zu ändern·

Erfindungsgemäß werden diese und andere Aufgaben dadurch gelöst, daß am Umfang einer Trommel, der in einer Ebene nahe der längsgerichteten Aufzeichnungsspur eines Magnetbandabschnittes umläuft, zwei Magnetköpfe vorgesehen werden· Das Band wird mit üblichen Mitteln zwischen einer Ablauf- und einer Aufwickelrolle bewegt längs einer Bahn, die einen halbkreisförmigen Bandführungskörper umläuft, der zum Teil die rotierenden Magnetköpfe umgibt· Ein Antrieb ist vorgesehen, der das Magnetband mit variabler Geschwindigkeit fortbewegt, dabei aber zu jeder Zeit die Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Magnetköpfe an der Trommel' um einen feststehenden Wert über der Band— transportgeschwindigkeit hält, wobei Bandtransportrichtung und Umlauf sinn der Magnetköpfe übereinstimmen. Dieser konstante Geschwindigkeitsuntersehied zwischen den Magnetkopf en und dem Band wird durch die Bildspanne des komplexen Pernsehsignals bestimmt und ist gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel, wenn sich diese mit einer Geschwindigkeit dreht, bei der sie während jeder Bildspanne eine volle Umdrehung ausführt.

Beim Aufzeichnungsbetrieb wird die längsgeschwindigkeit des Bandes gleich dem konstanten Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Band und den Magnetköpfen gemacht· Das bedeutet, die Magnetköpfe bewegen sich mit einer absoluten Geschwindigkeit, die doppelt so groß ist als der konstante Gesohwindigkeitsuntersehied. Der Bandabsehnitt, der von dem Bandführungskörper gehalten wird, beschreibt um die rotierenden Köpfe einen Bogen, der etwas größer als ein Halbkreis ist· Polglich steht während eines kleinen Abschnittes einer jeden

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Umdrehung jeder der einander gegenüberliegenden Köpfe für die gleiche Überlappungsdauer mit einem entsprechenden Seil des Bandes in Arbeitskontakt. Das ankommende komplexe fernsehsignal wird abwechselnd dem einen und dem anderen Hagnetkopf zugeführt. Sobald dabei jeder Kopf in eine Arbeitsstellung an dem Abschnitt des Magnetbandes im Bereich der Bandüberlappung kommt, wird ein elektronischer Umschaltkreis betätigt· Dieser Umschaltkreis kann derart ausgeführt sein, daß er auf die vertikalen Synchronisierimpulse am Beginn jedes Bildes anspricht, so daß das Umschalten des Signals zwischen den beiden topfen in der Bildlücke zwischen aufeinanderfolgenden Bildern vor sich geht. Das Resultat dieser Aufzeichnungsart ist, daß die Pernseh-Komponenten innerhalb jedes Bildes auf das Band in Sichtung des Bandlaufes aufgezeichnet sind, und nicht, wie bei den gebräuchlichen Bandaufzeichnungssystemen, in der dem Bandlauf entgegengesetzten Richtung· Die einzelnen, aufeinanderfolgenden Bilder sind jedoöh auf das Band in der Seihenfolge ihres Erscheinens in der gebräuchlichen Sichtung, und das ist entgegengesetzt zur Bandtransportrichtung, aufgezeichnet·

Gemäß der Erfindung kann die Drehzahl des Antriebsmotora für das Hagnetband variiert werden, während die vorgegebene Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Band und .der Umfangsgeschwindigkeit der -Köpfe aufrechterhalten wird· Es ist eine Schaltung vorgesehen, die die Umschaltung zwischen den beiden Magnetkopf en in Abhängigkeit von einem horizontalen Synchronieierimpule besorgt, der innerhalb der Zeitspanne auftritt, während deren die Magnetkopf e eine Stellung im Bereich der Bandüberlappung einnehmen« Aufgrund der Reihenfolge, in der die

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Fernsehbilder vorher aufgezeichnet worden sind, wird das- Signal von dem einen Kopf "bis zu einer bestimmten Stelle in einek· derauf gezeichneten Bilder wiedergegeben! dann wird auf den-anderen Kopf umgeschaltet, der das aufgezeichnete Signal auf derselben Stelle des zeitlichen Ablaufes in einem nachfolgenden Bild wiederzugeben beginnt. Folglich enthält das wiedergegebene Signal Fernsehbilder mit den üblichen- Intervallen zwischen vertikalen Synchrönisierimpulsen und mit den gleichen Frequenzen, wie bei der Aufzeichnung, weil die gleiche Belativgeschwindigkeit zwischen den Ma.gnetköpfen und dem Band aufrechterhalten wird;

Für eine Wiedergabe mit "Stillstand" oder "Bewegungsumkehr" kann daß Band angehalten oder in umgekehrter Sichtung bewegt werden, wenn nur die Eelativbewegung der Köpfe zu dem Band den gleichen Eichtungsvektor und die gleiche Geschwindigkeitsdifferenz aufweist, wie während der Aufzeichnung. Bei bestimmten Eücklaufgeschwindigkeiten des Bandes können also die Köpfe gegenüber dem Fundament oder dem Gehäuse stillstehen oder sich sogar in Gegenrichtung drehen. Ein Vorzug der Bewegungsumkehr beim Betrieb gemäß der Erfindung besteht darin, daß das dargebotene Bild nicht umgedreht ist.

Um den Z ei tr äff er effekt noch zu verstärken, kann das Band erst mit niedriger Geschwindigkeit aufgezeichnet und dann mit hoher Geschwindigkeit abgespielt werden. Ein ähnlicher Effekt läßt sich bei der Zeitlupe erzielen. Mit niedriger oder hoher Geschwindigkeit aufgezeichnete Bänder können aber auch mit normaler Geschwindigkeit wiedergegeben werden. Die in Erscheinung tretende Geschwindigkeitsänderung ist damit bleibend konserviert.

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-; Zum· Zweck der Hormen-Uinwandlung kann das beschriebene Band während .der Wiedergabe mit der normalen Aufzeichnungsgeschwindigkeit laufen und die Köpfe können mit derart verlangsamter .und erhöhter Geschwindigkeit rotieren, daß sich eine unterschiedliche Bildwechselzahl ergibt. Die dabei entstehenden Frequenzänderungen der Synchronisierimpulse und des Fernsehsignals können durch andere, dem Fachmann bekannte Mechanismen kompensiert werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen:
]?ig· 1 eine vereinfachte Grundrißskizze eines erfindungsgemä-

fien Aufzeichnungs- und Wiedergabesystemsj . Fig.2 ein zum Teil als perspektivische Ansicht, zum Teil.als Blockschaltbild dargestelltes erfindungsgemäßes Aufzeichnungs- und Wiedergabesystemf

Pig. 3 ein idealisiertes Wellenform-Schaubild eines Fernsehsignals f

Fig.4 ein Wellanform-Schaubild, das die Funktion eines erfindungsgemäßen Systems zum Aufzeichnen von Fernsehsignalen veranschaulichtj und

Fig.5 ein Wellenform-Schaubild, das die Funktion des erfindungsgemäßen Systems bei der Wiedergabe aufgezeichneter Fernsehsignale mit Zeitraffer oder Zeitlupeneffekt zeigt.

In Fig.1 sind die wesentlichen mechanischen Elemente eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems in vereinfachter Form dargestellt. Im folgenden wird die Erfindung

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in Verbindung mit einem Magnetband-Aufzeichnungssystem beschrieben; selbstverständlich läßt sich, die Erfindung jedodh ±nt Bahmen fachmännischen Handelns auch für andere Aufzeiehnungs- und Yi/iedergabesysteme anwenden, bei denen unterschiedliche Aufzeichnungsmedien, etwa magnetische Trommeln und elektrostatische Bänder, benutzt werden· · _;

Ein Magnetband 12 wird entlang einer Arbeitsbahn zwischen einer Bandablaufrolle 14 und einer Bandaufwickelrolle 16 mittels irgendeiner gebräuchlichen Antriebsvorrichtung transportiert, letztere besteht in diesem Pail aus einer rotierenden Antriebsrolle 17 j gegen die das Band von einer Andrückrolle 18 angelegt wird· Ein Motor mit variabler Drehzahlregelung 2o ist " an die Antriebsrolle 17 angekoppelt, so daß das Band 12 längs seiner Bahn mit'jeder gewünschten Geschwindigkeit transportiert werden kann·

. lührungsrollen 22,23#24,25 halten das Band 12 zu beiden Seiten einer Übertragereinheit 27 auf geradlinigen Strekken. Die tJbertragereinheit 27 umfaßt einen praktisch halbkreisförmigen Bandführungskörper 29 und eine-rotierende Magnetkopftrommel 31· Zwei Aufzeiehnungs- und Wiedergabe-Magnetköpfe 33 und 34 sind einander gegenüber an der Peripherie der rotierenden !Trommel 31 derart angeordnet, daß sie innerhalb des vom Bandfüh- ^J rungskörper 29 gebildeten Kreisbogens rotieren· Der Kreisbogen des Bandführungskörpers 29 erstreckt sich über etwas mehr als einen Halbkreis· Die mittleren Pührungsrollen 23 und 24 sind zu. beiden Seiten in einem Abstand voneinander angeordnet» der etwas kleiner ist als der Durchmesser des Bandführungakörpers 29· Auf diese Weise beschreibt der Bandlauf einen Kreisbogen, der

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etwas größer als ein Halbkreis ist und nahe an die Magnetköpfe 33 und 34 herangeführt ist. Der Bandführungskörper 29 kann aus einem nicht-magnetischen Werkstoff seinj er soll für die Bewegung des Magnetbandes entlang seiner Außenfläche einen geringen Reibungskoeffizienten bieten. Entlang der Fdlbungsflache des Bandführungskörper β 29 kann eine Hut 36 vorgesehen sein, um einen guten** wirksamen Kontakt zwischen den Magnetköpfen 33 und 34 und der längslaufenden Aufzeichnungsspur auf dem Band 12 sicherzustellen.

Der Motor 2o mit der variablen Drehzahlregelung und ein weiterer regelbarer Motor 38 mit Gangkonstanz sind durch eine additive Getr3e beanordnung 4o oder eine andere zweckmäßige Vorrichtung derart gekoppelt, daß die Trommel 31 mit einer Drehgeschwindigkeit rotiert, die der Summe der Drehzahlen der beiden Motoren entspricht. Gemäß der Erfindung treibt das additive Getriebe 4o die Trommel 31 derart art, daß die Magnetköpfe 33 und 34 mit einer Geschwindigkeit umlaufen, die um einen feststehenden Betrag über der Transportgesohwindigkeit des Bandes 12 liegt. Infolgedessen überstreichen die Magnetköpfe 33 und 34 sowohl während der Aufzeichnung als auch während der Wiedergabe das entlang dem Bandführungskörper 29 geführte Bandstück ungeachtet der Bandgeschwindigkeit mit der gleichen'ReIativgeschwindigkeit und in der Richtung, in der auch das Band transportiert wird.

Selbstverständlich sind verschiedene Elemente, wie Rollen-Antriebssteuerungen und -Befestigungen, Aufzeichnungsund Wiedergabekopfe, die sich auch in den üblichen Bandaufzeiehnunga- und Wiedergabesystemen finden, hier der Einfachheit

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halber nicht im einzelnen beschrieben, da sie irgendeine gebräuchliche Form haben können· ..

Bei der Aufzeichnung arbeitet das erfindungsgemäße · System derart, daß mit einer halbkreisförmigen Abtastung jedes Kopfes 33 oder 34 ein vollständiges Bild des Fernsehsignals aufgezeichnet wird. Um dies zu erreichen, wird die Trommel 31 · mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht, daß sie während jeder Bildspanne des ankommenden komplexen Fernsehsignals eine halbe Umdrehung ausführt. Das Band 12 wird mit einer Geschwindigkeit transportiert, die genau halb so groß ist, wie die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel, lährend der Zeit, in der einer dem Magnetköpfe 33 oder 34 eine Bogenlänge von 18o° zurückgelegt hat, ist also jeder Punkt des Bandes um eine Strecke, die gleich 9o° auf dem frommelumfang ist, w©itergelaufenj das ankommende fernsehbild ist also auf einem 9o°-Bogen des Bandes aufgezeichnet. Das nächste Bild des ankommenden Fernsehsignals wird dann auf den anderen Kopf umgeschaltet und in einem Bandabschnitt aufgezeichnet, der um 9o° hinter dem vorangegangenen Bild beginnt, und zw_ar so, daß es mit seinem Ende am Kopf des vorangehenden Bildes anstößt·

Die Anlage wird nun anhand der Fig.2 genauer erklärt· Ein komplexes Fernseh-Eingsagssignal, das von einer Signalquelle 42 kommt, wird über einen Kopf-Umschaltkreis 44 an. zwei Schleifringe 45 und 46 herangeführt, die das Eingangssignal an die Magnetköpfe 33 &nd 34 anlegen· Das aus der Quelle 42 stammende Fernseh-Eingangssignal besteht, wie Fig.3 erkennen läßt, aus aufeinanderfolgenden Bildern, die durch in gleichen Abständen auftretende vertikale Synchronisierimpulse 48 ·· ·

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gekennzeichnet sind, und enthält g'l eichte ab stände te horizontale Synchronisierimpulse 49» die das Bild in einzelne horizontale Zeilen unterteilen. Das ankommende Fernseh-Eingangssignal wird außerdem von der Quelle 42 aus an eine Trennstufe 51 für die vertikale Synchronisierung angelegt, die die vertikalen Synchronisierimpulse 48 aus dem restlichen komplexen Signal aussondert und diese Impulse an einen der Eingänge eines Phasendetektors 53 heranführt. Ein Kristalloszillator 55> der auf die !Frequenz der ankommenden horizontalen Synchronisierimpulse 49 abgestimmt ist, ist über einen Frequenzteiler 56 an den anderen Eingang des Phasendetektors 53 angeschlossen und gibt in diesen Taktimpulse ein, die mit der !frequenz des vertikalen Synehronisierungssignals in hohem Maße zeitstabilisiert sind. Der Phasendetektor 53 liefert ein Ausgangssignal durch ein Tiefpaßfilter 58 und einen Schalter 59 an einen Oszillator 6o mit variabler Frequenz und steuert so die Frequenz dieses Oszillators· Der Oszillator 6o treibt den Wechselstrommotor 2o mit Drehzahlregelung an. Der Motor 20 mit variabler Drehzahl treibt die Antriebsrolle 17 an und steuert damit die Transportgeschwindigkeit des Bandes 12$ zugleich trägt er zur Geschwindigkeitssteuerung der Trommel 31 in Übereinstimmung mit der Bildwechselzahl des ankommenden Signals bei. Selbstverständlich kann, wenn das komplexe Fernsehsignal aus der Quelle 42 zuverlässig eine konstante Bildwechselzahl aufweist, der Motor 2o auch unmittelbar von einem hochstabilen Oszillator gesteuert werden·

Die aus der vertikalen Synchronisierungstrennstufe 51 kommenden vertikalen Synchronisier impulse können dazu verwendet werden, den Kopf umschaltkreis 44 genau im Takt zu steuern,

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wie das bei lernsehaufζeichnungssystemen mit iEransversalspur üblich ist«. Während dex* Aufzeichnung kann die rotierende -Trommel 31 mit den ankommenden Signalen derart eynehronisiert werden, daß vertikale Synchronisierimpulse auftesten, wenn sick beide Magnetköpfe 33 und 34 im Bereich das BandüberlBppung "befinden; letztere beträgt vorzugsweise, wie in Pig·! gez-aigt, größenordnungsmäßig 2 V2 Bogengrad <, Dies gestattet, aas Signal vom einen Zopf zum andei'en während der vertikalen Austastliieke umz us ehalt en j so daß nichts von dem Signal verloren geht· Wenn die Eotation der Trommel 31 derart synchronisiert ist ι kenn über die Differenzierschaltung 61 und den JLussieber und Verstärker 62 ein Ums ehalt impuls abgenommen werden, der den Kopfumeehaltkreis 44 im Augenblick der Überlappung betätigt. Das von der Quelle 42 angelieferte, komplexe fernsehsignal "wird in der Verzögerungssohaltung"64 um eine volle Bilddauer verzögert und dann über, einen Verstärker 65 und. einen doppelpoligen Zweiwegsehalter 66 an den Eingang des Kopfumsehaltkreisee 44 gelegt, von wo aus es zu dan richtigen Magnetkopf 33 oder 34 weitergeleitet wirdο Die Verzögerung stellt sieher, daß die Umschaltung für jedes Bild nicht auf dem Start des vertikalen Synchronisierimpuleee des nächsten Bildes beruht, sondern in Übereinstimmung mit dem zeitlichen Erscheinen des bildeigenen vertikalen Synchronisierimpulses vollzogen wird*

Pig.3 stellt ein idealisiertes! und vereinfaohtee · Pernsehsignal dar, bei dem nur ein einzelner vertikaler Synchrpnisierimpuls die Srenngrense zwischen zwei benachbarten Bildern mairkiert und keine Halbbildunterteilungen vorhanden sind· Der Hichtungssinxij, in dem derartige Bilder auf das Magnetband aufge-r,

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zeichnet werden» let aus de,r Darstellung der fig·4 ersichtlich, die drei aufeinanderfolgende vollständige fernsehbilder IT, N+1 und H+2 aeigt. Man muß sich vergegenwärtigen, daß die gezeigten Bilder aua Gründen der Klarheit nur eine kleine Anzahl von horizontalen Synchronisierimpulsen enthalten, wogegen ein normales Bild sehr viel mehr horizontale Synchronisierimpulse je nach der bestimmten benutzten Norm enthält· Wie gezeigt, empfängt der Zopf 33 das ,Bild IT am Beginn des vertikalen Synchronisierimpuleee für dieses Bild und zeichnet die Signale in diesem Bild auf, indem er einen Bandabschnitt in Hichtung der Bandfortbewegung überstreicht, bis das Ende des Bildes IT erreicht ist« Dann wird das fernaeh-OSingangssignal auf den Kopf 34 umgeschaltet, der mit dem Bild Sf1 beginnt» Das Bild N+1 nimmt mit einem vertikalen Synchronisierimpule seinen Anfang an einer Stelle, die vom Anfangspunkt des vorhergegangenen Bildes !T um eine Strecke entfernt liegt, die gleich der Bandlänge für ein aufgezeichnetes Bild ist· Sann überstreicht der Kopf 24 vorwärts das Band und zeichnet ein vollständiges Bild H+1 in Sichtung des Bandlaufes auf. Sr hält mit der Aufzeichnung dort inne, wo das vorangegangene Bild Έ angefangen hatte· Hierauf wird das ankommende Signal wieder auf den Kopf 33 zurückgeschaltet, der mit einem vertikalen Synohroxiiaierimpuls des Bildes ΙΓ+2 die Aufzeichnung dieses Bildes beginnt;· Dieses Bild wird-nun in der nächsten Bildlänge des Bandes in Sichtung der Bandfortbewegung aufge- «•ibhnet· Das auf dem Band aufgezeichnete Muster ist also derart, daS die aufeinanderfolgenden Bilder in einer Hichtung aufgezeichnet sind, die der Sichtung des Bandtransportes entgegengesetzt während die fernsehsignal innerhalb jedes Bildes in der

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gleichen Sichtung, wie sich das Band bewegt, aufgeschrieben sind.

Bekanntlich muß die Aufzeichnung der fernseh-Signale nicht auf einer Bild-an-Bild-Basis geschehen, wobei das Umschalten der Köpfe mit dem Eintreffen der vertikalen Synchronisierimpulse synchronisiert ist. Gute Resultate wären auch möglich, wenn man eine volle Bildlänge ausgehend von einem Abschnitt eines eingegebenen Fernsehbildes bis zur selben Stelle in einem anderen Fernsehbild aufzeichnet. Eine sehr viel bessere Bildauf lösungmit einem möglichst geringen Verlust an Signal läßt sich Jedodh erzielen, wenn, das umschalten der Zöpfe in bevorzugter Weise während des vertikalen Austastintervalls der Bildlücke ausgeführt wird, so daß das Fernsehsignal auf dem Band in leidern aufgezeichnet wird, die mit dejpr Bildern des komplexen Fernsehsignals übereinstimmen.

Durch Ausnutzung der horizontalen Synchronisierimpulse des einlaufenden Signals wird während der Aufzeichnung auoh der mit konstanter Drehzahl laufende Motor 38 sorgfältig gesteuert angetrieben. Eine Trennstufe 71 für die horizontalen Synchronisierimpulse liefert diese Impulse an den einen Eingang eines Phasendetektors 73· Der andere Eingang des Phasendetektors empfängt Taktimpulse der gleichen Frequenz von einem Kristalloszillator 55β Der Ausgang des Phasendetektors 73 ist durch ein Tiefpaßfilter 74 an einen weiteren frequenzvariablen, Oszillator 75 gelegt, der dazu dient, die Drehzahl des Motors 38 zu steuern.. Diese Motorsteuerschaltung- liefert dadurch zugleich, eine feine Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 31 so daß die ankommenden Signale mit der richtigen Frequenz auf-

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gezeichnet werden.

Gemäß der Erfindung können die aufgezeichneten Signale mit einer variablen Mldwechselzahl wiedergegeben werden, um dadurch einen langsamen oder schnellen Bewegungsablauf vorzutäuschen. Dazu läßt man das vorher beschriebene Band 12 an der Übertragereinheit 27 mit einer bestimmten, innerhalb eines variablen Bereiches liegenden Geschwindigkeit vorbeilaufen· Der Schalter 59 wird umgelegt, so daß er die regelbare Spannungsquelle 77 an den Eingang des IPrequenzvariablen Oszillators 6o legt. Der Motor 2o kann dann mit irgendeiner gewünschten Drehzahl betrieben werden· Der Schalter 66 wird ebenfalls auf seine andere Stellung umgelegt, in der er die Ausgänge des Kopfumschaltkreises 44 an den Eingang der Vorverstärker- und Signalentzerrerstufe 79 des Wiedergabekreises heranführt» Der Ausgang der Vorverstärker- und Entzerrerstufe 79 ist ein kontinuierliches komplexes Fernsehsignal, das an den lernseh-Ausgangkreis 81 angelegt wird und von einem üblichen IV-Monitor vorgeführt oder von einem üblichen lernseh-Bandaufzeichner zur späteren Verwendung aufgezeichnet werden kann. An den Ausgang der Vorverstärker- und Entzerrerstufe 79 ist auch noch eine !einstufe 83 für die horizontalen Synchronisierimpulse angeschlossen, die diese an den einen Eingang des Phasendetektors 72 heranführt. Der andere Eingang des Phasendetektors ist mit dem Kristalloszillator 55 verbunden, um dadurch die Drehzahl des mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Motors 38 genau einzuregeln· Die horizontalen Synchronisierimpulse werden außerdem noch durch eine Differenzierumschaltung 85 an eine Aussiebund Verstärkerstufe 87 herangeführt, von wo sie in ein normaler-

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•weise gesperrtes Gatter 88 eingegeben wenden© Wenn das S-atter 88 einen Freigafoeimpuls aus einer Phot ©leiteranordnung 89 empfängt_? wird ein horizontaler Synchronisierimpole zu dem Kopf ums chaltkr eis 44 "durcngelassen, so äaß dis Wie&erg&befuiik·» tion von dein einen Kopf zum anderen umgeschaltet wird·

um sieherzustellen, daß die Umseiialtimg der Köpfe nur während der Zeitspanne vorgenommen wird, in der die Köpfe 33 und 34 sich im Bereich der Band-Überlappung befinden, können gebräuchliche Schaltanordnungen verwandt werdeäo In der AiisführungBform der M.g.2 wird ein von einer Lichtquelle 92 ausgesandter Lichtstrahl in einem Punkt auf dem rotierendes Schleifring 46"gebündelt, um von dort zu einer liohtelefctrisehen Schaltung 9o reflektiert au werden· Auf der Schleifringclberflache sind zw@i dunkle Abschnitte 94 angeordnet, die das Licht absorbieren, und zwar während der Zeitspanne, in der die jüKSpfe 33*und 34 sißh im Bereich der Bandiiberlappung befinden· Zu diesem Zeitpunkt wird dann ein Freigabe-Impuls von der lichtelektrischen Schaltung 9o an das Satter 88 gegefesn, waß, beim Eintreffen des nächstfolgenden horizontalen Synchronißierisipulses wird dann die Umschaltung der Köpfe vorgenoasmen·

Die Betriebsweise dsr Wiedergabeaelialtung wird nun an Hand der I*ig«5 sowohl für Zeitraffer- wie für Zeittehnungseffekte b@eehrieben_e Ein Zeitraff©reffekt wird hervorgerufen? wenn man da® Band 12 mit einsr longitutinalen ßeechwindigkeit laufen läßt, die über der Geschwindigkeit liegt, mit. der die Pernsehsignale ursprünglich aufgezeichnet wurden» Im oberen

der Jig«5 ist angenommen, daß zur Vereinfachung nur-Zeilen ein Bild ausmachen, daß die Bandgeschwindigkeit bei der Wiedergabe 25$ schneller ds.t als die Aufzeichnungegesehwii-»-

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digkeit, daß der Geschwindigkeitsunterschied aber derselbe bleibt· Wie aue diesem oberen Abschnitt der !ig.5 ersichtlich ist, verhindern die größeren Bandgeschwindigkeiten, daß einer der Zöpfe 33 und 34 während seiner Drehung durch die 18o°, wo er mit dem Band in Arbeitskontakt steht, eine vollständige Bildspanne vdSLendet. Geht man von der rechten Seite der Pig.5 aus, so überstreicht der Kopf 33 offensichtlich nur einen ÜJeil eines vollständigen Bildes, beginnend zwei horizontale Synchronisier impulse vor dem vertikalen Synchronisierimpuls und endigend fünf horizontale Synchronisierimpulse hinter dem vertikalen Synchroniaierimpulsf das bedeutet aber nur sieben horizontale Synchronisierimpuleintervalle von der Gesamtheit von neun horizontalen Synchronisierimpolsintervallen, die in der gewählten Veranschaulichung ein vollständiges fernsehbild kennzeichnen· Wenn der Kopf 34 eingeschaltet wird, beginnt er an der gleichen Stelle eines anderen Bildes fünf horizontale Synchronisiertpulsintervalle nach dem vertikalen Synchronisierimpuls und beendet seine Abtastung drei horizontale Synchronisierimpulse nach dem vertikalen Synchronisierimpuls dea vorangegangenen Bildes." Anschließend wird wieder der Kopf 33 eingeschaltet und beginnt an d«r gleichen Stelle in dem nachfolgenden Bild uaw· Polglioh wird das aufgezeichnete Signal als ein kontinuierliches Fernsehsignal wiedergegeben, wobei zusammenpassende Teile aus verschiedenen Bildern wiedergegeben werden, während die frequenz und die Bildlänge eines gebräuchlichen komplexen fernsehsignals erhalten bleiben·

Der untere Absohnitt der fig.5 zeigt die Wiedergabefunktion für Zeitdehnungseffekte· Dabei ist angenommen, daß die Bandgeschwindigkeit bei der Wiedergabe 2o$£ unter der Auf-

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zeichnungsgesehwindigkeit liegt, während die gleiche Relativ- ' geschwindigkeit zwischen dem Band und dem Kopf eingehalten wird·' Die niedrigere Bandgeschwindigkeit erlaubt dem Kopf, während seines Umlaufes um 18o° in Arbeitskontakt mit dem Band mehr als eine volle Bildspanne zu überstreichen. Beginnen wir auf der rechten Seite der Zeichnung der Fig.5f Der Kopf 33 fängt drei horizontale Synchronisierimpulse nach einem vertikalen Synchronisierimpuls an. und vollendet seine Abtastung an einer Stelle fünf horizontale Synchronisierimpulse innerhalb des vorangegangenen Bildes· An diesem Zeitpunkt werden die Köpfe umgeschaltet und der Kopf 34 beginnt die Ablesung des Signals von dem fünften horizontalen Synchronisierimpuls in einem nachfolgenden Bild und endet mit dem siebenten horizontalen Synchronisierimpuls des vorangehenden Bildes, und so fort. Das Ausgangs signal enthält daher ein Fernsehsignal, das aus Teilen von ne.beneinan- ,(LeT aufgezeichneten Bildern besteht, und das die gleiche Frequenz und Synchronisierimpulsintervalle aufweist wie das ursprüngliche Fernsehsignal·

Aus Fig.5 kann man ferner erkennen, daß bei· den Zeitraffereffekten gewisse !eile des aufgezeichneten Fernsensignals nicht wiedergegeben werden und bei den Zeitdehnungseffekten gewisse !eile des Fernsehsignals wiederholt werden, Das abgelesene Fernsehsignal besteht also aus einzelnen Bildern, die Fernsehsignale aus mehr als einem aufgezeichneten Bild enthalten· Wenn das abgelesene Signal auf einem Fernsehschirm wiedergegeben wird, entstehen Übergangsstellen zwischen den oberen und unteren Teilen eines Bildes, wobei der Bildteil oberhalb der Übergangsstelle die Begebenheit in der Phase zwei Bildspannen · ·

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' vor dem unteren Bildteil wiedergibt. Aufgrund, der hohen Bildwechselzahl bei den gebräuohlichen Fernsehsystemen und auch, weil die Übergangsstelle sich gleichmäßig über die Bildhöhe erstreckt ist jedooh die an der Übergangsstelle auftretende Diskontinuität des Bildes nicht auffällig, außer Yiexm das Bild angehalten oder mit einem Vielfachen der aufgezeichneten Bildgeschwindigkeit wiedergegeben wird.

Heben vielen anderen Vorzügen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems kann die Bildwechselzahl unabhängig von der Geschwindigkeit der Bewegung gesteuert werden, indem der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Band und den Köp? en variiert wird· Damit läßt sich das erfindungsgemäße System auch in einem Umwandlung s sy st em für die Fernsehnormen als Teil eines optischen oder andersgearteten Umwandlers verwenden, um die für die Umwandlung gewünschte Bildzahl in der Sekunde zu erzielen· Beispielsweise kann ein mit normaler Geschwindigkeit und einer Frequenz von 30 Bildern pro Sekunde aufgezeich-· netes Band mit der gleichen Bandgeschwindigkeit wiedergegeben werden, wobei aber die Köpfe langsamer laufen, so daß sich nur 25 vertikale Synchronisierimpulse oder Bilder pro Sekunde ergeben· TJnrjgelmäsigtoeiten aufgrund der Unterschiede in den resultierenden Zeilenfrequenzen können durch andere, in der Pachwelt bekannte Verfahren auf ein Mindestmaß zurückgeführt werden· Auöh. läßt sich mit diesem System statt bei der Wiedergabe während der Aufzeichnung des ankommenden Fernsehsignal eine Mani-

pulation des Bildes durchführen; der wesentliche Unterschied ist, daß der Effekt dann dauerhafter ist und dadurch eine geringere Anpassungsfähigkeit während der Wiedergabe möglich ist·

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Zu beachten "ist, daß die aufgezeichneten und ausspielten Tonfrequenzen keine Prequenzverschiebung erleiden, vrenn während Aufzeichnmag und Wiedergabe die gleiche G-eschwindlgkeitsdifferenz zwischen Band und Eopf erhalten bleibt® Me Wiedergabe des Tonteils wäre jedoch, etwas zerhackt oder verstümmelt durch die den abnormen Bewegnngsgeschwindi'g&eiten entsprechend® Erscheinung im -Tont eil _θ

Sie Erfindung wurde im "Vorstehenden in Verbindung mit einem sehr einfachen Bandtransportsystem mit Ablauf-, Aufwickel- und Antriebsrolle beschrieben! -vorzugsweise vjird jedoch das erfindungsgemäß© Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem mit ©inam Transport mit endloser Magnetbandsohle if e kombiniert», wie er bereitsvorgeschlagen wurde* Auf dies® Weis© kann dae !Fernsehsignal aufgezeichnet und wiedergegeben werden, ohne daß die vorher aufgezeichnete Information auf die Ablaufrolle zurückgespult -werden muß.

Auch läßt- β ich im Eahmen faohmänni sehen Handelns das erfindungsgemäße Syst©m mit einer großen Zahl ύοά entlgmg der rotierenden Trommel in gleichen Abständen angeordneten Magnetkopfen oder mit anderen"Mitteln, um die Länge des an der magnetischen Trommel entlanggeführten Bandabschnittes zu verkleinern, verwenden· In einem so gestalteten System würde die EotationsgeBChwindigkeit der Trommel relativ zur Längsgeschwindigkeit des Bandes der-_ art geändert, daß die aufeinanderfolgenden Bilder aneinanderstossend ohne Überlappung und ohne Zwischenräume aufgezeichnet

würden« ■ .

Die Erfindung wurde an Hand eines bevorzugten AusführungEbeispiels und.in Verbindung mit einem vereinfachten Bandtransport beschrieben! selbstverständlich liegen jedoch die

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oben angeführten und auch* andere Abänderungen bezüglich der Form und der !Einzelheiten im Bereich des Brfindungsgedankens, der durch die nachfolgenden Ansprüche umgrenzt ist«

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Claims (12)

1U9718 JZ Patentanspriiolie

1. Yerfahren zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen, vorzugsweise von Fernsehbildern, mit der Möglichkeit eines wahlweisen Zeitraffungs- oder Zeitdehnungseffektes, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Inf orma.tionssignale, vorzugsweise die komplexen Fernsehsignale, auf einen bewegten magnetischen Aufzeichnungsträger in dessen Bewegungsrichtung mittels in gleicher Richtung, jedoch mit einer die Trägergeschwindigkeit übersteigenden Geschwindigkeit geführten Aufzeichnungsköpfen nacheinander aufgezeichnet werden und daß der Aufzeichnungsträger bei Wiedergabe in Zeitraffung mit größerer und bei Wiedergabe in Zeitdehung mit geringerer Geschwindigkeit fortbewegt wird als bei der Aufzeichnung, während die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers und der Geschwindigkeit der Wiedergabeköpfe bei jeder Wiedergabeart gleich der Differenz zwischen Aufnahmekopf- und Trägergeschwindigkeit bei der Aufzeichnung gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit von Aufzeichnungsträger und Aufzeichnungs-

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köpfen derart mit der Anzahl der nacheinander betätigbaren Köpfe und mit der Bildspanne der ankommenden Fernsehbilder abgestimmt wird, daß jeder Arbeitskopf pro Abtasthub ein vollständiges Bild aufzeichnet und daß die aufeinander folgenden Bilder in aufeinanderfolgenden Abschnitten des Aufzeichnungsträgers aufgeschrieben werden·

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale innerhalb jedes einzelnen Fernsehbildes auf den Aufzeichnungsträger in Sichtung der Trägerbewegung, die einzelnen aufeinanderfolgenden Fernsehbilder jedoch in der Reihenfolge ihres Eintreffens entgegen der Tragerbewegungsrichtung aufgezeichnet werden·

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger bei der Aufzeichnung mit einer konstanten Geschwindigkeit transportiert, wird» die gleich der Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Köpfe multipliziert mit einem Quotienten ist, der als Henner die Anzahl der Köpfe und als Zähler die Anzahl der Köpfe minus eins hat.

5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4» gekennzeichnet durch einen angetriebenen Aufzeichnungsträger (12), durch eine Magnetkopfhalterung (31) mit mindestens zwei Magnetköpfen (33»34)» die derart geführt sind, daJS sie während ihres Abtasthubes einen benachbart geführten Abschnitt des Aufzeichnungsträgers in Bewegungsrichtung des Trägers überstreichen, durch einen mit

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. veränderlicher .Drehzahl aetrei"bbaren Antriebsmotor (2o) für den Transport des Aufzeichnungsträgers und einen mit dem gerantrieb gekoppelten Antrieb für die Magnetköpfe ₉ durch an die Magnetköpfe anlegbare Informationskreise und durch eine Umsohaltanordnung (44)j die auf in der eingespeisten Information enthaltene Signale anspricht und nacheinander jeden Magnetkopf für seinen Abtasthub mit dem Eingangs- bzw« Ausgangs-Informationskreis verbindet*

6. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet;, daß der Antrieb für die Magnetkopfe ein additives Getriebe (4o) enthält, das die Drehzahlen des Motors (2o) für den Aufzeich nungsträger u^d eines Ti?eiteren₅ mit konstanter Drehzahl laufenden Motors (38) addiert und die Magnetköpfe mit dieser G-eschwindigkeitssumme bewegt·

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurck gekenatseichnet, daß der mit veränderlicher Drehzahl betreibbar© Motor -(2o)-für die Aufzeichnung mit einer an den Eingangskreis des komplexen Fernsehsignals angeschlossenen Steuerschaltung- (51 >53»58,59?6o) gekoppelt ist, die dieMotorgesehwin&igkeit in Abhängigkeit von den die einzelnen Fernsehbilder - ; trennenden vertikalen Synchronisierimpulsen einregelt«

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet» daß der mit veränderlicher Drehzahl betreibbare Motor(2o) für die Wiedergabe an eine regelbare Spannungsquelle {*ΐ7) anle^gbar ist, so daß der Aufzeichnungsträger mit variabler Ge- ·

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schwindigkeit einschließlich Stillstand.und !Rücklauf "bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkopfhalterung eine rotierende Trommel (31) ist, auf deren Umfang in gleichen Abständen die Magnetköpfe (33» 34) angeordnet sind, und daß als Aufzeichnungsträger ein Magnetband dient, das von einem Bandführungskörper (^9) in einem Bogen um die Magnetkopftrommel geführt wird.

1o· Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwei Magnetköpfe verwendet werden und der an den !Erommelumfang angepaßte Abschnitt des Magnetbandes um eine kleine Strecke langer als ein Halbkreisbogen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aufzeichnung die Kopfumschaltanordnung (44) derart von den vertikalen Synchronisierimpulsen des ankommenden komplexen IPernsehsignals gesteuert wird, daß die Umschaltung von einem Magnetkopf auf den nächsten während der Bildlücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden JTerneehbildern erfolgt·

12. Vorrichtung nach Anspruch 1o und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Eöpfe in dem Bereich der Bandüberlappung, d.h. dann, newa sich beide Magnetköpfe andern über

.,den Halbkreiabogen hinausgehenden Bereich des Magnetbandes

*«eina*n, erfolgt. _{BAD oft|QlNAL}

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