DE2502329A1

DE2502329A1 - Verfahren und einrichtung zum aufzeichnen und wiedergeben von videosignalen

Info

Publication number: DE2502329A1
Application number: DE19752502329
Authority: DE
Inventors: Shiro Nakagawa
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1974-01-22
Filing date: 1975-01-21
Publication date: 1975-07-31
Also published as: DE2502329B2; US4048658A

Description

KLAUS D. KIRSCHNER DR. WOLFGANG DOST

DIPL.-PHYSIKER DIPL.-CHEMIKER

D-8OOO MÜNCHEN 2

BAVARIARINQ 38

TDK ELECTHONICS, CO. ,LTD. _Un6.rZe,cnen, _A C₇₆

, ,, .,.,., τ _ , Our reference:

<4—6,Uchxkanda 2-chome

Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Datum.· 01 1

Verfahren und Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von "Videosignalen

Die Srfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Videosignalen, insbesondere ein Videoaufzeichnungssysten mit ortsfesten Magnetköpfen.

Bekanntlich hat ein Videosignal, beispielsweise ein Fernsehsignal, ein breites Frequenzband bis zu 4 MHz, während gegenwärtig ein ortsfester Magnetkopf nur eine Wellenlänge von 2 pm aufzeichnen und/oder wiedergeben kann, was einer Frequenz von 500 kHz bei einer Bandgeschwindigkeit von 1 m/sec entspricht. Folglich ist ein spezielles Verfahren erforderlich, um .das breite Band (4 MHz) eines Videosignals mit dem schmalen Band (500 kHz) eines Magnetkopfes aufzuzeichnen.

Bei- bekannten Anordnungen für diesen Zweck ist es erforderlich, da3 das breite Videoband in eine Vielzahl von schmalen Teilbändern durch eine Vielzahl von Bandfiltern unterteilt wird, daß jedes schmale Teilband durch eine Überlagerungsumsetzung (heterodin ) auf ein Srundfrequenzband umgesetzt wird, und daß jedes Grundfrequenzband von dem entsprechend zugeordneten, ortsfesten. Magnetkopf aufgezeichnet wird. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß viele Filter und eine komplexe Schaltung erforderlich sind, um das breite Frequenzband aufzuteilen und die Überlagerungsumsetzung durchzuführen.

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Bei einer anderen früheren Anordnung ist erforderlich, daß ein einziger rotierender Magnetkopf, der nach dem Prinzip der Querabtastung arbeitet, ein Videosignal aufzeichnet und/ oder wiedergibt bzw. reproduziert. Bei einem solchen Nagnetkopf ist die Laufgeschwindigkeit des Bandes tatsächlich sehr hoch. 'Daher kann ein einziger Magnetkopf das breite Frequenzband von Videosignalen aufzeichnen und/oder wiedergeben. Eine Aufzeichnungseinrichtung nach dem Prinzip der Querabtastung hat jedoch den Nachteil, daß die mechanische Ausrüstung kompliziert ist, die zum Drehen des Magnetkopfes erforderlich ist. -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Einschränkungen bei früheren Video-Eekordersystenen zu überwinden und ein neues und verbessertes Verfahren und eine Einrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Videosignalen zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind in den Schutzansprüchen gekennzeichnet. Im Prinzip beruht die Lösung darauf, daß in der Videoaufzeichnungseinrichtung wenigstens eine Hadamard-Matrix-Schaltung vorgesehen ist, um den einen Kanal mit dem Breitbandsignal auf eine Vielzahl· von Kanälen mit schmalen Teilbändern umzusetzen, wobei eine Vielzahl je einem Teilkanal zugeordnete Magnetköpfe vorgesehen ist.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der/bei- i liegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: !

Fig. 1 ein Blockdiagrarain einer Videοaufzeichnungs— und Wieder- I gäbeeinrichtung gemäß der Erfindung; j

Fir. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Hadamard—Matrix-Schaltung gemäß der Erfindung;

Fi~. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Serien-Parallel-Urasetzungsschaltung gemäß der Erfindung;

Fi ~. 4 die Wellenformen der Steuersignale für die Schaltung . in Fir. 3;

Fi^. 5 A und 5 B weitere Ausführungsbeispiele für eine Hadamard-IIatrix-Sehaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 A und 6 B ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin— dungsgemäßen Videoaufzeichnungs- und Wiedergabeeinrich— tung; _ .. ■ ₍

Fi". 7 Wellenformen eines Videosignals, wenn keine Saaple-and-HoId-Schaltung verwendet wird; '

?i~. 8 die Wellenformen eines Videosignals, wenn eine Sampleand-Hold—Schaltung verwendet wird;

Fig. 9 ein Magnetband, wobei dargestellt ist, daß ein Steuersignal auf dem Band zusammen mit einem Videosignal aufgezeichnet ist;

Fi™. 10 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Videoaufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fi~. 11 und 12 zwei Ausführungsbeispiele für Verzögerungsschal- I tungen für die in Fig. 10 gezeigte Schaltung;

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Pi . 13 A iind 13 B Draufsichten auf einen Magnetkopf gemäß der Erfindung;

Fig. 14 den Aufbau einer Trommel von inem Magnetkopf gemäß i

Fi'-:. 13 A oder 13 B; !

Fir₄ 15 ein Schaubild für die Betriebsweise des Magnetkopfes _; von Fig. 13 A oder Fi-. I} B; ^;

j Fir. 16 A und 16 B andere Ausführungsformen des Magnetkopfes aus Fig. 13 A und/oder Fig. 13 B; und

Fig. 17 A und 17 B eine andere Ausführung des Magnetkopfes aus den Fig. I3 A und/oder I3 B.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Videoaufzeichnungs- und Yiiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung, wobei eine Hadamard-Matrix-Schaltung H, eine inverse Hadamard-Matrix-Schaltung H' , ein Videoeingangssignal X, eingangsseitige Teilkanalsignale Z₁ bis Z„, ausgangsseitige Teilkanalsignale Z₁' bis Z₁' und ein Ausgangs-Videosignal X' dargestellt ist. Ein ortsfester Magnetkopf C wirkt dabei mit einem Magnetband T zusammen. Das EinfTangs-Videosignal X liegt in analoger Form vor, und als erstes v;ird bei jedem vorbestimmten Zeitabstand ein Amplitudenmeßwert ■ bestinnt, und diese Si~nale werden durch Pulsamplitudenmodtilation T^mgesetzt. Jeder Amplitudenmeßwert, beispielsweise die ; v.'erte X₁, Xp, χ,,.χ., werden in Teilkanalsignale Z₁, Zp, Z,, Z. durch die Hadamard-Matrix-Schaltung H umgesetzt. \

Eine Hadamard-Matrix ist eine orthogonale Matrix mit η Zeilen und η Spalten, deren Elemente die reellen Zahlen + 1 und - 1 sind. Eine orthogonale Matrix ist eine Matrix, deren Reihen orthogonale n-Tupel bilden. Eine 2 χ 2-Hadamard-Matrix H₂» eine 4 x 4-Hadamard-Matrix H. und eine 8 χ 8-Hadamard-Matrix Hg sind unten gezeigt.

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H,

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 -1

1 -1 -1 -1

-1 -1

1

-1

1 -1

-1 -1

1 -1 -1

1 ■1 -1

1 1

-1 -1

-1

1 -1

-1

-1 -1

-1 -

1 -1

Die Existenz von Hadamard-Matrixen H wurde für folgende Werte -on si nachgewiesen, wobei ρ eine ungerade Primzahl ist: j

III

m = 2

m = ρ + 1, wenn dies ein Vielfaches von 4 ist m = m₁ (p + 1), wenn m., = 2 die Ordnung der Hadamard-

■ Matrix ist

m = m* (m* - 1), wenn m* ein Produkt der Zahlen aus

den Formeln I und II ist

m = 172

in = m* (m* + 3)> wobei m* und m* + 4 Produkte der

Zahlen aus den.Formeln I und II sind

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m = m.

m.=

(p + ¹)P ι wobei m₁ = 2 und m₂ = 2 die Ordnungen von Hadamard-Matrixen sind

i(s + 3), wobei m.. = 2, m₂ = 2 die Ordnungen

von Hadamard-Matricen sind und s und s + 4 beide die Form ρ + 1 haben

2
IX m = (q + 1) , wobei sowohl q, als auch q + 2 Primzahlen

oder Primzahlpötenzen sind

X m ist ein Produkt von Zahlen aus den Formeln I bis IZ.

Diese Liste stammt aus einer Veröffentlichung von Böse und Shrikhande ("A note on a Result in the Theory of Code Construction¹; Inf. and Control, 2, Seiten 183 - 194 (1959)), der noch weitere Einzelheiten, auch über Binärkodes gibt. Diese Methoden ermöglichen den Aufbau von Hadmard—Matrizen m-ter Ordnung für alle Werte von m, die kleiner als 200 und durch teilbar sind mit Ausnahme der Zahlen m= 116, m= 156 und m = 188. Daß es eine Hadamard-Matrize für ein beliebiges m, welches ein Vielfaches von 4 ist, nicht gibt, wurde bisher jedoch noch nicht nachgewiesen.

Die tatsächliche Umsetzung in der Hadamard-Matrix-Schaltung H wird im folgenden anhand einer 4 x 4-Hatr'ize erläutert:

1
2

111 1 1 1 -1 -1

1 -1 -1 1-1-1 1-1

folglich gilt:

+ x₂ +

/ N

X-,

S.

Z₄ - 5 (X₁ - X, + x, - χ,)

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Es ist zu "beachten, daß die Bandbreite jedes Teilkanalsignal'es Z₁ bis Z, nur ein Viertel des ursprünglichen Eingangssignales beträgt, well ein Signal Z. nur einmal für je vier der Signale χ.., X₂, x,, x. auftritt. Jedes Teilkanalsignal Z₁ bis Z. wird auf einen Band durch je einen ortsfesten Magnetkopf C₁ bis C. respektive aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe liest eine Vielzahl von Magnetkopfen C* (Figur 1) jedes der Teilkanalsignale Z₁-' bis Z.^r, die durch die inverse Hadaniard-Matrix-Schaltung H^f in das Videosignal X¹ -zurück umgesetzt werden. Bekanntlich kann ein Aufzeichnungs-Magnetkopf C auch in einer Doppelfunktion als '.Viedergabe-Magnetkopf C¹ dienen. Die Werte der Signale Z-..' bis Z ' s_nd selbstverständlich dieselben wie die Werte der Signale

bis Z. respektive.

"Da. die inverse Hadamard—Matrix H^f mathematisch mit der ursprüng-j liehen Hadamard-Matrix identisch ist, ist das Ausgangs vi de osignal X¹ Cx₁', X₂S x^¹» ^χ/*):

X-,

1	1	1	1	•	V
1	1	-1	-1		V
ι ·	-1	-1	1	V
1	-1	1	-1	Z. '

folglich gilt:

^Xl

^X2

(Z₁' + ζ₂· + Z₃' + Z₄')

I _ _A.

^X4

T '²I¹ - ^Z ₂· ^{+ Z} ₃" - V

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daß

» — V

♦ _

= χ.

und x.' =

Es ist ersichtlich, uau λ... - = λ... , ^Λρ — ^Ap* ^Λν ⁼ ■*■"}' «-u.*«. λ* χ. gilt, und daß das ursprüngliche Videosignal zurückgewonnen v/ird.

Da jedes der Teilkanalsignale Z₁ bis Z. und Z₁ ¹ bis Z«^f ein schmales Frequenzband hat, kann ein ortsfester Magnetkopf statt dem früheren/Hagnexkopf mit Querabt astung für jedes Teilkanalsignal verwendet werden. Ferner ist zu beachten, daß einige Teilkanalsignale, beispielsweise das Signal Z-. und/oder das Signal Z, weggelassen werden könnten, ohne eine große Verschlechterung in der Bildqualität zu verursachen. In diesem Fall sind nur zwei oder drei Teilkanäle ausreichend, um das durch eine (4 x 4)-Hadamard-Matrix umgesetzte Videosignal aufzuzeichnen.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Hadamard-Matrix— Schaltung gemäß der Erfindung, wobei von einem Fernsehsignal I von einem herkömmlichen Videoverstärker Amplitudenproben (samples) genommen und ein Folge-Samplesignal χ gebildet wird, das wie folgt ausgedrückt werden kann:

χ = (X₁,

2'

Ein Folgesteuergenerator, der aus einem Festwertspeicher und einem Taktimpulsgenerator 2 besteht, erzeugt einen Impulszug entsprechend dem Wert von jeder Reihe der Hadamard-Matrix, welcher die Analogschalter SVL bis SW. und die Integratoren I₁ bis I betätigt, um das genannte Sequenz-Samplesignal χ in die folgenden, Parallel — Folgesignale Z umzusetzen;

¹Il

. h

In

nn

h. .

1 or -

⁽V V ···' V

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Die FolgeSignalkomponenten Z. sind parallele Ausgangssignale, vias die Zeit betrifft. Im einzelnen wird das Folge-Samplesignal χ durch die Hadamard-Umsetzimpuls-Matrix H in die Parallel- . Folgesignale Z unigesetzt, die an die Eingangsanschlüsse C. "bis C. einer Vielzahl von Magnetköpfen angelegt werden. Die Komponente Z₁ des am Ausgang auftretenden Polgesi-Tiales Z stellt nach der Umsetzung durch die Matrix H einen Koeffizienten einer 1-1-Ordnungssequenz dar und hat eine Charakteristik, die ähnlich wie die der FreqLuenzkomponenten des ursprünglichen Signals ist.

In Pig. 2 sind Integratoren I. gezeigt, die mit Rücksetzsehaltern 3 verbunden sind. Vier parallele Signale werden aus dem Polge-Samplesignal am Eingang abgeleitet. Nach demselben Prinzip kann das Eingangssignal auch leicht in eine beliebige aride— j re Zahl paralleler Signale aufgeteilt und umgesetzt werden, um . eine entsprechende Zahl von Kanälen zu bilden. Dies geschieht i bei dein beschriebenen Preciuenzteilungsverfahren ohne Verwen- [ dung spezieller Filter. . ■;

In Pig. 2 steuert ein Polgesteuergenerator die Betätigung der .

Schalter SW₁ bis SW.. Was den Teilkanal für die Komponente Z₁ ·

betrefft, ist der Schalter SW₁ immer mit dem Kontakt a verbun- !

den, da Z₁ wie folgt ausgedrückt wird: ^!

+ X₂ +

Jeder Wert X₁, X₂, x, und x, wird der Reihe nach an den Integrator I. angelegt, und der Integrator I₁ integriert alle Eingangssignale X₁, X₂, x^ und x«, so daß ein Ausgangssignal von dem Integrator abgegeben wird, dessen Amplitude proportional zu (X₁ + x_o + x-, + x,) ist. Was den Teilkanal für das Element

¹ ι- ό 4 · ■

Z₂ betrifft, so wird der Schalter SW₂ mit dem Kontakt a an den Zeitpunkten t₁ und t₂ verbunden, während er mit dem Kontakt b ' an den Zeitpunkten t-, und t. verbunden wird, weil Z₂ wie folgt dargestellt wird: .

ι ^Z2 ⁼ 1 ^^X1 ^+X2~~ ^X3 " ^X4^ - '

. . .'■■"■

j Dies bedeutet, daß die Polarität von x, und x. durch den j Inverter (- I) invertiert wird. Die Werte x-, X₂, - x-% und - χ.j

~ —— -.- : I

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werden jeweils der Reihe .nach an den Integrator I₂ angelegt, j

; und der Integrator I₂ integriert alle Eingangssignale X₁, Xp, ' — x,, — x., so daß von dem Integrator I₂ ein Ausgangs signal ab- I gegeben wird, dessen Amplitude proportional zu (X₁ + x» - x, - \

. χ ') ist. Auf ähnliche Weise werden die Schalter SV/, und SV/. i !·■ 4 - - ό 4 j

; entsprechend der dritten bzw. der vierten Reihe der Hadamard- j Matrix.gesteuert, und die Integratoren I, wad. 1. liefern Ausgangssignale, die proportional zu (x.. — X₂ — x, + x.) bzw.
Cx₁ - X₂ + x-, - x.) sind. Die Steuersequenz der Schalter S₁

. bis SW. wird in dem Festwertspeicher des Folgesteuergenerators
entsprechend den Elementen der Hadamard—Matrix gespeichert.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der·erfindungsgenäßen Hadamard-: Matrix-Schaltung wird nun anhand der Figuren 3» 4 und 5 be- ^! schrieben. Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Serien-Parallel-Um- ; setzerschaltung, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendet werden soll. Ein Fernsehsignal wird an einen Puffer-

: verstärker B₁ angelegt, dessen Ausgangssignal an Analogschalter A₁ bis A. angelegt wird. Eine Reihe von Steuerimpulsen C₁₁, . C₁₂, C₁^ und O₁. (Fig. 4) werden nacheinander an die genannten ' Analogschalter angelegt, um sukzessive die Eingangssignale in ; den entsprechenden Kapazitäten zu halten. Ein anderes Steuer- j signal Cp (Fig. 4) wird gleichzeitig an andere Analogschal- : ter A₁* bis A.^f angelegt, um die Spannung an den Kapazitäten j abzulesen, und das Parallel—Signal wird an den Ausgängen der ι

] Analogschalter A₁ ¹ bis A.^f erhalten.

Die auf diese Weise durch Umsetzung erhaltenen, parallelen Signale werden durch Pufferverstärker -B₂ bis B,- respektive verstärkt. Die Signale an den Ausgangsanschlüssen der Pufferver-
; stärker, das heißt an Ausgang (1) bis Ausgang (4)» werden an
die Eingangsanschlüsse, das heißt Eingang (1) bis Eingang (4),
•iner Hadamard-Umsetzerschaltung übertragen, wie sie in Pig. 5
A oder 5 B gezeigt ist.

j ¥±g. 5 A ist ein Schaltungsdiagramm einer 4 x 4-Hadamard-Um-
! setzer-i'Schaltung' unter Verwendung einer Vielzahl von Addierern,
' wobei eine Hadamard-Umsetzung mit den parallelen Signalen

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stattfindet, die an die Anschlüsse Eingang (1) bis Eingang (4) j respektive übertragen werden. Beispielsweise werden die Eingangssignale X₁, X₂, x^ und x- von dem Hadamard-Umsetzer bearbeitet, und es wurden die Ausgangs-Folgesignale, das heißt parallele Signale Y₁, y₂, ^ 3 ^und ^4 ^{über vier} Kanäle an den Ausgangs anschluss en Ausgang (1) bis Ausgang (4) der parallelen Addierer D₁ bis D₄ respektive erzeugt. Die Ausgangs-Folgesigna-Ie sind gegeben durch:

■ 7-j — X^ + X₂ + X₃ + X₄

T -¹V -l-V .^₁ ¹V _»*V

j 2 ~ ^Λ^ ^ ^Λ2 3 4 I

y₃ = X₁ — X₂ — X₃ + X₄ I

₄ - X₁ - x₂ + X₃ - X₄ :

Die Vierkanal-Videosignale werden von einem herkömmlichen Ka- I nalaufzeichnungsgerät aufgezeichnet, das vier oder weniger Ilagnetköpfe aufweist. · _ _ ]

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 A wird eine Vielzahl von ; Addierern D₁ bis D₄ für die Addition'und/oder Subtraktion an- I stelle einer Vielzahl von Integratoren I.. bis I₄ in dem Ausfüh-j rungsbeispiel von Fig. 2 für die Addition und/oder Subtraktion verwendet, die bei der Hadamard-Umsetzung erforderlich ist.

Fig. 5 B ist eine abgewandelte Ausführungsform von Fig. 5 A. Die Unterschiede der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 5 A und 5 B bestehen darin, daß bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 B bipolare Signale von dem Serien—Parallel—Umsetzer erhalten werden. Daher müssen die Addierer D., bis D. nur eine Addition durchführen, während eine Subtraktion nicht durchgeführt wird. Ein arithmetischer Verstärker ist in den Addierern in Fig. 5 B zur Vereinfachung nicht gezeigt.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 6, 7 und 8 beschrieben. Bei dem dritten Ausfüh-'

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rungsbeispiel wird auf eine Verbesserung der Qualität des Vi- j deosignals geachtet. Im allgemeinen leidet ein Videosignal, das auf einem Magnetband aufgezeichnet und von demselben Magnetband abgespielt wird, unter einer gewissen Verzerrung der ; ',Vellenform. Daher sind spezielle Maßnahmen erwünscht, um die '■ Verzerrung in einer Videoaufzeichnungs- und Wiedergabeeinrich- · tung zu überwinden.

In Fig. 6 ist in Blockdiagrammform gezeigt, wie ein von einem Eingang kommendes Fernsehsignal auf einem Magnetband aufgezeichnet wird, nachdem es durch einen Serien-Parallel-Umsetzer verarbeitet und durch eine Hadamard-Umsetzerschaltung in eine Vielzahl von Kanälen aufgeteilt worden ist. Ferner ist gezei~t, wie das aufgezeichnete Fernsehsignal reproduziert wird. Nach' Aufteilung in eine Vielzahl von Kanälen durch die Hadamard-Unsetzerschalt ung H-C·1 werden die Videosignale 11 auf einem Magnetband 13 durch Magnetköpfe 12 aufgezeichnet, deren Zahl gleich ; der Zahl der Kanäle ist. Zum Zeitpunkt der Reproduktion erzeugen die gleiche Zahl an Leseköpfen 14 wie die Zahl der Kanäle Lesesignale 15 von dem Magnetband 13. Die Lesesignale 15, die durch die physikalischen Eigenschaften des· Magnetbandes 13, der Köpfe 14 und dergleichen verzerrt sind, werden an herkömmliche , Verstärker und Entzerrer abgegeben, wie durch das Symbol MIP ., angegeben ist, um die ursprüngliche Wellenform wieder herzu- ; stellen. Sodann werden die Signale an eine Schaltung H . A zur Korrektur von Magnetkopf-Ausrichtungsfehlern angelegt, um Korrekturen für Phasenabweichungen unter verschiedenen Kanälen des , Magnetbandes 13 durchzuführen. ;

Die Videosignale 16 sind nach der Verarbeitung durch die genannte, herkömmliche Art der Wellenformwiederherstellung und -entzerrung immer noch in gewissem Maße verzerrt, weil die Beseitigung der Welleaformverzerrung durch die herkömmlichen Maßnahmen nicht ausreicht. Wenn in diesem Stadrum von den Video- : Signalen 16 Meßwerte (samples) an geeigneten Punkten durch , Meßimpulse 16» abgeleitet werden, die durch in jeden Kanal ein- _: geführte Synchronsignale erzeugt werden, und wenn die speziellen Meßwerte bis zum Zeitpunkt der nächsten Messung gehalten werden, wird es möglich, perfekt rechteckige Wellen 1? zu bil- . den. Dazu dient die Sample-and-Hold-Schaltung, die durch das ^: Symbol SALiPL dargestellt ist (Fig. 6).

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Die genau rechteckigen Wellen 17» die auf diese Weise in den j Teilksziälen erzeugt werden, werden durch eine inverse Hadamard- j

Unisetzers chaltung H-C · 2 in ein Folgesignal umgesetzt. Wenn
die Ausgangssignale von der inversen Hadamard-Schaltung H-C·2
durch die Parallel-Serien-Umsetzerschaltung P-S ' C in die ursprüngliche Signalform zurück umgesetzt v/erden, kann das von
den sequentiellen Videosignal getragene Bild auf einem regulären Fernsehempfänger gezeigt werden.

Fig. 7 zeigt dLe Wellenform von Signalen nach Durchlaufen der ! Parallel-εerien—Umsetzerschaltung für den Fall, bei dem die pa— I rallelen Videosignale nicht durch die tleßsignale von einer j Zample—and—HoId-Schaltung beeinflußt werden. In diesem Fall v/Lrd dann keine wesentliche Verzerrung verursacht, wenn die ^! nacheinander auftretenden Steuerimpulse C₁₁ bis C, nahezu alle
auf den mittleren Abschnitt der parallelen Videosignale treffen, v/ie bei den Impulsen C₁₂ und C., gezeigt ist. Wenn jedoch ' die nacheinander auftretenden Steuerimpulse auf die Flankenab- i schnitte der parallelen Videoimpulse wirken, wie durch die ; Impulse Cp und C. . dargestellt ist, werden Verzerrungen verursacht, so daß das Folgesignal D die Verzerrung E aufweist, wodurch eine Verschlechterung in der Bildqualität verursacht j ν/ Lrd.

Fig. 8 zeigt den Fall, bei dem die parallelen Videosignale
-lurch die Ileßsignale 16* von einer Sample—and-Hold— Schaltung
SAIIPL beeinflußt und dann an die Parallel-Serien-Umsetzerschal— j tung P-S · C abgegeben werden. In diesem Fall weist das Folge- ! signal D' überhaupt keine schädlichen Verzerrungen auf. i

V/ie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, kann ein j überragender Effekt durch die erfindungsgemäße Videosignal—
Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung erzielt werden, weil""
die Verzerrungen in den Videosignalen, die durch dieselbe Zahl
von 'Wiedergabekopf en wie die Zahl der Kanäle reproduziert werden, nach herkömmlicher Wellenformwiederherstellung und -entzerrung durch die Verwendung von Meßimpulsen (sampling) von
einer Sample-and-Hold-Schaltung eliminiert werden können.

Nun wird das vierte Ausführungsbeispiel, der Erfindung anhand
der Fig. 9 bis 12 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel "be- , faßt sich ebenfalls mit einer Verbesserung der Qualität, indem

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die Phasendifferenzen aufgrund einer nicht genau geraden Aus- !

richtung der vielen Magnetköpfe reduziert werden. Bei der Re- ^:

produktion der Signale von einem Magnetband durch Wiedergabe- :

köpfe, deren Zahl der Zahl der Kanäle entspricht, kann, wenn ,

dLe Spalte der Wiedergabeköpfe nicht genau auf einer geraden ;

Linie ausgerichtet sind, eine Phasenabweichung unter den Aus— j gangssignalen der Wiedergabeköpfe verursacht werden, so daß .

sich eine erhebliche Verzerrung in den reproduzierten Signalen !

ergibt, die durch eine Synthese der von den Wiedergabeköpfen ■ abgegebenen Signale aufgebaut sind.

Insbesondere bei einer Aufzeichnung und Wiedergabe mit hoher Dichte, wie es bei dem Aufzeichnen und Wiedergeben von Video— , Signalen der Fall ist, wenn die Wellenlänge des aufgezeichneten Zignales in der Größenordnung von 1 um liegt, verursacht eine Abweichung der Magnetkopf-Luftspalte gegenüber ihrer richtigen · Ausrichtung um 0,5 pm eine große Signal—Phasenabweichung, das heißt 180 °. In der Praxis der Verarbeitung von Videosignalen ! sollten diese Signal-Phasenabweichungen auf O reduziert werden. Wenn eine Si-nal-Phasenabweichung von 9 ° ztigelassen wird, sollte die körperliche Fehlausrichtung der Magnetkopf-Luftspalte 0,025/um klein sein. Dies ist ein viel kleinerer Wert, als er bei mechanischen Toleranzen garantiert werden kann, und die- | ser Wert kann in der Praxis nicht sichergestellt werden. !

Gemäß Fig. 9 wird ein Originalsignal in vier Kanäle unterteilt, und die aufgeteilten Teilkanalsignale, das heißt die von einem Hadamard—Umsetzer'gelieferten Signale, werden auf einem Magnetband T aufgezeichnet. Erfindungsgemäß werden Steuersignale, das heißt die Steuersignale S. bis S., durch die Aufzeichnungsköpfe H₁ bis H. eingeführt oder aufgezeichnet. Im Fall von Videosignalen können die Horizontalsynchronimpulse als solche als Steuersignale eingeführt werden. Alternativ können spezielle Steuersignale den Horizontalsynchronimpulsen überlagert werden.

Zum Zeitpunkt der Reproduktion oder Wiedergabe wird das Aus— gangssignal von jedem der je einen Kanal wiedergebenden Wiedergabeköpfe H₁' bis H ' (Fig. 10) an eine geeignete, variable ,Verzögerungsschaltung, beispielsweise an spannungsabhäncire, variable Verzögerungsschaltungen VD₁ bis VD., zugeführt, um reproduzierte Ausgangssignale zu liefern.

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Ein Teil der reproduzierten Ausgangssignale wird an einen ge— j eigneten Phasendiskriminator PD angelegt, der Ausgangsspannungen e. bis e. erzeugt, die dem Integral der Phasenabweichungen der Steuersignale entsprechen, die in den verschiedenen Kanälen vorhanden sind. Die Ausgangsspannungen e^ bis e. von dem Phasendiskriminator PD werden an die variablen Verzögerungsschaltungen VD₁ bis VD. zurückgeführt. In diesem Pail wird einer der Kanäle als Bezugskanal verwendet, um die Messung der Phasenab— weichung zu erleichtern. Jeder der Kanäle kann als Bezugskanal ausgewählt werden.

Auf diese Y/eise stellen die variablen Verzögerungsschaltungen YD₁ bis VD. automatisch die Verzögerungszeit ein, mit der die reproduzierten Ausgangssignale verzögert werden müssen, damit " j die Phasenabweichung unter den reproduzierten Ausgangssignalen j O₁ bis 0. auf 0 reduziert wird. Dadurch wird die praktische j Ausführbarkeit dieser magnetischen Auf zeichnungs-Y/iedergabeein- \ richtung sichergestellt bzw. verbessert. Die Ausgangssignale O^ j bis 0. v/erden an die inverse Hadamard-Matrix-Schaltung ange- ' legt, die in Figur 10 nicht gezeigt ist. I

Für die variablen Verzögerungsschaltungen VD₁ bis VD. können LC-Verzögerungselemente verwendet werden. Fig. 11 zeigt ein Beispiel solch eines variablen Verzögerungselementes, das aus einer Diode D und einer Induktivität L besteht. Die an die Diode D angelegte-Spannung kann die Verzögerungszeit des variablen Verzögerungselementes steuern.

Fig. 12 zeigt ein anderes Beispiel für die variable Verzögerungs schaltung, die eine auf Stromänderungen ansprechende Schaltung ist. In diesem Beispiel ist eine Induktivität L, die mit einer Kapazität C verbunden ist, magnetisch mit einem Fer— ι ritkern F gekoppelt, um den eine Spule L.. gewickelt ist. Ein j elektrischer Strom I von dem oben genannten Phasendiskrimina- : tor PD wird an die Spule L₁ angelegt, um die Permeabilität ! des Ferritkernes F und damit den effektiven Induktivitätswert der Induktivität L zu ändern, so daß die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung gesteuert wird. Ferner kann die Verzögerungsschaltung auch durch einen Eimerkettenspeicher (Begriffs-·

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! bildung der Firma Philips für Bucket Brigade Device, wobei es sich um eine Verzögerungsschaltung für Analoginformation, beispielsweise die Schaltung Valvo TCA 590,handelt. Dazu wird noch verwiesen auf einen Artikel in Elektor, Fachzeitschrift für Elektronik, Elektor-Verlag GmbH, Ausgabe Januar 1973.) oder durch einen ladungsgekoppelten Speicher (Charge Coupled Device)

■ verwirklicht werden.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß ein über- ₍ ragender Effekt erzielt werden kann, da die Phasenabweichung ' unter reproduzierten Signalen verschiedener Kanäle, die auf der_r Fehlausrichtung von Aufzeichnungsköpfen und Leseköpfen beruht, j automatisch korrigiert wird, um diese Phasenabweichung auf 0 j zu reduzieren, so daß die Probleme, die mit der Lageabweichung ■ der Magnetkopfspalte über die praktisch zulässige Genauigkeit j hinaus beruhen, durch elektrische Einrichtungen vollständig ge-j löst v/erden. Solch eine Anordnung ist auch vom Standpunkt der j Austauschbarkeit des Magnetbandes her vorteilhaft. ■ I

Es ist zu beachten, daß die erfindungsgemäße Anordnung die Po- ' sitionsabweichung der Magnetkopfspalte effektiv korrigieren kann, die dem Zehnfachen der minimalen Wellenlänge des auf gezeichneten Signales entspricht, so daß, wenn die Wellenlänge ; des aufgezeichneten Signales 1 ,aaiü beträgt, eine Positionsab- j weichung der Magnetkopf spalte bis zu ± 5 /am durch die erfin- j dungsgemäße Anordnung korrigiert werden kann. ,

Als nächstes wird, der Aufbau eines Magnetkopfes, der bei der vorliegenden Erfindung, insbesondere'zur Erzeugung eines stehenden Bildes in einer Videoaufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung, verwendet werden kann, erläutert. Das erste Ausführungsbeispiel des Magnetkopfes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 beschrieben.

Fig. 13 a ist eine schematische Draufsicht auf die Aufzeichnungsseite des Magnetkopfes, und Fig. 13 b ist eine schematische Draufsicht auf die Wiedergabeseite des Magnetkopfes. In den Figuren ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium 20, beispielsweise ein Videoband, gezeigt, welches die Information .liefert bzw. speichert. Ein Aufzeichnungsmagnetkopf 21-W zum Aufzeichnen der Information auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 und ein Wiedergabemagnetkopf 21-R, an den die aufge-

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zeichnete Information von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 abgegeben wird, sind dargestellt. Wie an sich bekannt,. wer- ] den bei herkömmlichen Magnetbandgeräten die Magnetkopfe 21-V und 21-E in direkten Kontakt mit dem magnetischen Aufzeichnungs- | medium 20 gebracht, um die Information auszutauschen. Andererseits wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Austausch der Information durch eine Magnettrommel 22 durchgeführt, die zwischen dem Magnetkopf und dem Magnetband liegt.

Figur 14 ist eine schematische, perspektivische Darstellung der Magnettrommel 22. Die sich drehende Magnettrommel 22 hat einen zylindrischen Körper 31 aus elektrisch isolierendem und niehtniagneti schein Material. Die Umfangs-Mant elf lache 32 des Körpers 31 ist mit einer magnetischen Schicht versehen. Eine Welle 33 ist koaxial mit dem Körper 31 verbunden, so daß der Körper 31 in Richtung des Pfeiles A (oder in der umgekehrten Richtung) durch eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) gedreht v/erden kann. Die Welle 33 trägt auch die Trommel 22.

'■Yenn die Information 1* (siehe Fig. 13 a) an dem Zeitpunkt t.. an den Aufzeichnungskopf 21-W gegeben wird, wird die Information auch magnetisch auf die magnetische Schicht auf der Mantelfläche der sich drehenden Magnettrommel 22 kopiert und wird zum Zeitpunkt tp (tp > t.) in eine Position i₂ (Fig. 13 a) bewegt und magnetisch auf das magnetische Aufzeichnungsmedium 20 an einer Position X kopiert. Das magnetische Aufzeichnungsmedium 20 "bewegt sich in Richtung des Pfeiles B. Die auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium kopierte Information bewegt sich I zu einer Position i~ (Fig. 13a) zum Zeitpunkt t., (t, > tp). ! Die Information auf der magnetischen Schicht auf der sich dre- ' henden Magnettrommel 22 wird an der Stelle Y.(Fig. 13 a) durch j einen Löschkopf 23-W gelöscht, so daß die Aufzeichnung einer j neuen Information auf der Magnettrommel 22 durch den Aufzeich-' j nungskopf 21—W an der Position Z erleichtert wird. · . ^!

Bei der Reproduktion bewegt sich eine Information I₁, die von ι dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 getragen wird, in Rieh— ' tung des Pfeiles B (Fig. 13 b) zum Zeitpunkt T-, wird auf die magnetische Schicht auf der Mantelfläche der sieh-drehenden ' ·! Magnettrommel an einer Position P kopiert (Fig. 13 b), und die | Information wird zu einer Position Ip zum Zeitpunkt ^

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(T₂ > T₁) bewegt und am Zeitpunkt T, (T, > T₂) als Information I.- durch den Wiedergabekopf 21-R reproduziert. Die Information auf der Trommel 22 der Wiedergabeseite wird an der Position Q (Pig. 13b) durch einen Löschkopf 23-R gelöscht, so daß die Übertragung neuer Information von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 auf die Magnettrommel 22 an der Stelle P erleichtert wird.

Im folgenden wird die Betriebsweise des Magnetkopfes aus den Fig. 13 a und 13 b unter Bezugnahme auf Pig. 15 beschrieben. Zur Vereinfachung wird nur der Reproduktionsbetrieb erläutert. Es sei angenommen, daß die Information I auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 mit einer Dichte aufgezeichnet ist, die oberhalb der Grenze liegt, bei der eine Reproduktion durch den Wiedergabekopf 21-R möglich ist. Ferner sei angenommen, daß sich die Aufzeichnung mit der Information I mit einer linearen Geschwindigkeit. V^ bewegt. Wenn ein Element S₁ der Information I an dem Punkt P ankommt, wo es in Kontakt mit der magnetischen Trommel 22 kommt (Fig. 15), wird das Informationselement S₁ an dem Punkt P magnetisch auf die magnetische Schicht der magnetischen Trommel 22 kopiert. Wenn die Trommel 22 eine Umfangsgeschwindigkeit von η . Vrp (n > 1) hat, kommt das nachfolgende Informations element N₁ an dem Punkt P, wo es auf die Magnettrommel 22 kqpiert wird, an einem Zeitpunkt an, wenn das vorher kopierte Informations element S₁ auf der Trommel 22 in der Nähe der Position S₁' liegt (Fig. 15). Wenn die Stelle der Trommel 22, an der das Informations element N₁ kopiert ist, durch N₁* dargestellt wird, ist der ümfangsabschnitt D zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Informationselementen S₁ ^f und N₁ ¹ auf der Trommel 22 größer als der Abstand d zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Informations element en S₁ und N₁ auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20.

Daher wird der Abstand d auf den Umfangsabstand D ausgedehnt, und das Ausdehnungsverhältnis zwischen diesen beiden Größen kann wie folgt bestimmt werden. Die Zeitdauer von dem Zeitpunkt, an dem das Informationselement S₁, das sich auf dem mit einer linearen Geschwindigkeit V^, laufenden, magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 befindet, an dem Punkt P auf die Trommel 22 kopiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem auf ähnliche Weise das Informationselement N₁ an dem Punkt P kopiert wird, ist gegeben durch d/Vm in Sekunden, weil der Abstand zwischen den beiden-' _J

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Informationselementen d beträgt. Andererseits ist der zurückge- j legte Weg des kopierten. Informationselementes S₁ ^f auf der Trom-j nel 22 in der genannten Zeit d/V^ in Sekunden, das heißt der j Umfangsabstand D zwischen den beiden nacheinander kopierten Informationselementen S₁.¹ und N₁' durch die genannte Umfangsgeschwindigkeit η . V_T (n > 1) der Trommel 22 in folgender Weise bestimmt: ·...'..

D = η - V₁ - (γ-) = η - d

Wie sich aus dieser Gleichung ergibt, wird die Aufzeichnungsdichte oder der Abstand d der Informationselemente auf dem magnetischem Aufzeichnungsmedium 20 in den Informationsabstand D (D = η · d) auf der sich drehenden Magnettrommel 22 umgesetztj ■wodurch die Aufzeichnungsdichte durch den Faktor 1/n reduziert wird. Wenn das Verhältnis der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums 20 und der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 22 beispielsweise zu η = 2, 5, 20 ... gewählt wird, kann folglich die Aufzeichnungsdichte der Information im Verhältnis 1/2, 1/5, 1/20 respektive reduziert werden. Die Umsetzung der Aufzeichnungsdichte kann unter Verwendung eines stationären Magnetkopfes erreicht werden, und das Prinzip dieser Umsetzung gemäß der Erfindung unterscheidet sich vollständig von dem an sich bekannten Prinzip mit einem sich drehenden Magnetkopf.

Es ist hier zu beachten, daß, obwohl die Aufzeichnungsdichte in j einem Verhältnis von 1/n-reduziert wird, die kopierte Information durch den Wiedergabemagnetkopf mit einer Geschwindigkeit von n«V_T reproduziert wird, so daß die Reproduktionsgeschwindigkeit der Information gegeben ist durch: V^, = (1/n) · η · V^ Die Frequenz der Information wird mit hoher Genauigkeit (Hifi) reproduziert. Daher bleibt die Frequenz der Information durch Aufzeichnung und Wiedergabe unverändert.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die magnetische Schicht auf der Mantelfläche der sich drehenden Magnettrom- _% mel 22 durch Aufplattieren einer Legierung mit hoher Koerzitivkraft H mit einer Dicke von 1000 Ä bis 3000 Ä hergestellt.

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Uni einen hohen Wirkungsgrad beim Kopieren an dem Punkt P (Fig. 15) sicherzustellen, ist die Koerzitivkraft H /^x der genannten Magnetschicht der Trommel 22 so gewählt, daß sie die _; folgende Beziehung mit der Koerzitivkraft H_c(»d) des magneti- i sehen Aufzeichnungsmediums 20 erfüllt: , _;

* ^Hc(T) . :

Es hat sich gezeigt, daß mit der genannten Schicht aus einer ! magnetischen Legierung auf der Trommel 22 ein sehr glatter Kontakt an dem Punkt P zwischen dem Aufzeichnungsmedium 20 und der i Trommel 22 (Fig. 15) erreicht werden kann. Die Qualität beim Kopieren hat sich als ausgezeichnet herausgestellt, tind die Widerstandsfähigkeit und Lebensdauer der Materialien ist groß. Die Gründe für diese Eigenschaften an dem Punkt P scheinen in der außerordentlich hohen Glattheit der Oberfläche der magnetischen Schicht, die durch Legierungsgalvanisieren hergestellt ist, und in der hohen Härte der Schichtoberfläche zu liegen. Ähnliche Eigenschaften sind, wie sich gezeigt hat, an den Kontaktpunkten zwischen der Trommel 22 und den LIagnetköpfen 21-W, 21-R vorhanden. Es hat sich herausgestellt, daß die Anwendung einer äußeren Kraft durch elastische Teile, beispielsweise Federn, auf diese Kontakte bevorzugt ist. Die Drehrichtung der Llagnettroamel 22 ist nicht auf die Richtung beschränkt, die durch den Pfeil A in Fig. 15 dargestellt ist. Vielmehr kann die Trommel 22 auch in Rückwärtsrichtung gedreht werden, um eine ähnliche Umsetzung der Aufzeichnungsdichte zu erfüllen. Bei einer Rückwärtsdrehung wird jedoch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium 20 und der Hagnettrommel 22 nahezu verdoppelt, so daß ein übermäßiger Schlupf an der Kontaktstelle verursacht werden kann. Daher ist eine Rückwärtsdrehung der Magnettrommel 22 nicht erwünscht. Es ist auch möglich, ein Endlosband anstelle der sich drehenden Magnettrommel 22 zu verwenden. Eine Magnettrommel oder ein Endlosband können dazu verwendet werden, besondere Bedingungen bei speziellen Anwendungsfällen zu erfüllen.

. ■ I

Eine andere Maßnahme für einen ausgezeichneten Informationsaus- ' tausch, das heißt für eine Vormagnetisierung, wird nun be—

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schrieben» Die Notwendigkeit für eine Vormagnetisierung zur Erzielung einer ausgezeichneten Aufzeichnung ist allgemein anerkannt. Eine Vormagnetisierungsschaltung liefert ein geeignetes
Magnetfeld für den Kontakt zwischen dem Mittel, welches die ma- \ gnetischen Signale liefert, und dem Mittel, welches die magnetischen Signale aufzeichnet, so daß die Linearität der übertragenen Information sichergestellt und SignalVerzerrungen vermie— ! den werden. Bei der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls er- ! v/Unscht, ein geeignetes Vormagnetisierungsfeld an dem Punkt P \ von Pig. 15 anzuwenden, das heißt an dem Kontakt zwischen dem \ die Signale liefernden, magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 und · der die Signale aufzeichnenden Magnettrommel 22. Solch ein Vor- i magnetisierung3feld sollte auch an den Punkten Z und X von j Fig. 13a vorgesehen sein, wo die magnetische Aufzeichnung
stattfindet. Ein solches Vormagnetisierungsfeld kann durch die ^; Magnetkopfe 26-H und 26-W (Fig. 13) an den Punkten P und X er- j zeugt werden. j

Es ist zu beachten, daß ein stehendes Bild in einer Videoauf- I zeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung durch Verwendung eines ' Magnetkopfes erzielt werden kann, wie er in den Fig. 13 his 15 ; dargestellt ist. Dies bedeutet, daß die Speicherkapazität der
Trommel 22 für ein vollständiges Bild ausgelegt ist, und die j Drehzahl der Trommel 22 ist beispielsweise 60 U/min. In diesem
Fall wird, obwohl das Aufzeichnungsmedium 20 (Magnetband) anhalten kann, das Bildsignal von der Trommel 22 reproduziert, i und ein ordnungsgemäßes Stehbild wird erzeugt. Folglich liefert j die Kombination der Hadamard—Matrix—Schaltung und des mit einer! Magnettrommel arbeitenden Magnetkopfes aus den Fig.' 13 bis 15 : eine VielkanalVideobandrekorder mit der Fähigkeit, ein Stehbild ' zu reproduzieren. Bei herkömmlichen Rekordern wird der Inhalt j eines Stehbildes durch die Bewegung des magnetischen Aufzeich— j nungsiaediums verändert.' Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung · kann das gewünschte Stehbild unabhängig von der Bewegung oder' ·
dem Entfernen des magnetischen Aufzeichnungsmediums 20 erhalten werden. ' .

Eine Vorbelastungseinrichtung, die zur Erleichterung des Kopierens der Restmagnetisierung von der Oberfläche der Kopiertrommel auf das magnetische Aufzeichnungsmedium und.des umgekehrten. Kopiervorganges erforderlich ist, wird nun beschrieben. Im allgemeinen ist eine geeignete Vorbelastung erforderlich, um die

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Restmagnetisierung mit ordnungsgemäßer Linearität der kopierten ί Information und ohne Verzerrung in der Information zu kopieren, j Obwohl bisher für die Vorbelastung ein Vormagnetisierungsfeld \ verwendet wurde, wurde nun gefunden, daß eine optische . Vorbelastung zu einem ausgezeichneten Kopiervorgang führt. |

Die Fig. 16 A und 16 B zeigen eine entsprechende Vorbelastungs- : einrichtung. Eine Ausnehmung 22 a ist in dem mittleren Bereich ! der Kopiertrommel 22 ausgebildet, und ein reflektierender Spie- i gel 50 ist in der Ausnehmung angeordnet. Der Spiegel 50 dreht sich nicht mit der Kopiertrommel 22. Wenn ein Laserstrahl 51 auf den Spiegel 50 projiziert wird, wird der von dem Spiegel 50 reflektierte Strahl durch die Umfangswand 32 der Kopiertrom— mel 22 auf den Kontaktabschnitt zwischen der magnetischen Schicht 20 a des magnetischen Aufzeichnungsmaterials 20 (das magnetische Aufzeichnungsmaterial 20 oder das Magnetband hat eine magnetische Schicht 20 a und eine nicht-magnetische Trä— ' gerschicht 20 b) und die magnetische Schicht auf der Mantelflä— ehe der Kopiertrommel 22 gerichtet, so daß der reflektierte Laserstrahl diesen-Kontaktabschnitt örtlich aufheizt. Vorzugsweise 7/erden die magnetischen Materialien in diesem Abschnitt bis zu einer Temperatur in der Nähe ihres Curie—Punktes aufgeheizt, wo diese magnetischen Materialien ihre ferromagnetischen Eigenschaften verlieren. Aus der vorhergehenden Beschreibung ^! ist ersichtlich, daß die Umfangswand 32 der Kopiertromnel 22 aus einem transparenten oder lichtdurchlässigen Material, beispielsweise Glas, bestehen muß.

Die Fig. 17 A und 17 B zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorbelastungseinrichtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Halbleiterlaser 60^ in der Ausnehmung 22 a der Kopiertrommel· 22 angeordnet. Der Laserstrahl 51» der aus dem Laser 60 austritt, wird durch die Umfangswand 32 der Kopiertrommel 22 auf die aus magnetischem Material bestehenden Abschnitte gerichtet, um das magnetische Material aufzuheizen.

Die Magnetschicht auf dem Außenumfang der Kopiertrommel 22 kann durch nicht-elektrolytisches Plattieren eines geeigneten, magnetischen Materials,, beispielsweise Co-P, mit einer Dicke von mehreren hundert S. bis zu mehreren tausend A* hergestellt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine solche magnetische Schicht durch einen Laserstrahl effektiv aufgeheizt werden kann.

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Die thermische Vorbelastungseinrichtung mit dem Laserstrahl' gemäß der Erfindung kann eine sehr kleine Fläche dadurch vor- j belasten, daß ein kleiner Laserstrahlpunkt verwendet wird, um J eine Aufzeichnung und Wiedergabe mit hoher Dichte zu erleichtern. Wenn die magnetische Schicht auf der Umfangsfläche der Kopiertrommel sehr dünn ist, kann eine Wärmediffusion verhin- j dert werden, so daß die Vergrößerung des "Leuchtpunktdurchmes- ! sers" auf ein Minimum herabgesetzt wird. Diese geringe Diffusion ist auch unter d.em Gesichtspunkt einer Aufzeichnung und 7/iedergabe mit hoher Dichte vorteilhaft.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß eine neue und verbesserte Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung gefunden und beschrieben worden ist.

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Claims

ι. ι

j Patentansprüche !

Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Videosignalen, dadurch gekennzeichnet, daß ein ursprüngliches, analoges Seriensignal in ein Parallelsignal umgesetzt wird, daß das Parallelsignal in ein Impulsamplitudenmodulations— signal dadurch umgesetzt wird, daß Amplitudenmeßwerte des . Parallelsignals nach jeder vorbestimmten Zeitdauer gemessen j werden, daß das Impulsamplitudenmodulationssignäl durch | eine Hadamard—Matrix-Schaltung in ein äquivalentes Signal I umgesetzt wird, daß das Ausgangssignal der Hadanard—Matrix-Schaltung auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium durch eine Vielzahl ortsfester Magnetköpfe aufgezeichnet wird, daß die Aufzeichnung auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium durch eine Vielzahl ortsfester Magnetköpfe gelesen wird, daß die Ausgänge der Magnetköpfe in ein äquivalentes Parallelsignal mit Impulsamplitudenmodulation durch eine inverse Hadamard-Matrix-Schaltung umgesetzt wird, daß das ; Parallelsignal mit Impulsamplitudenmodulation in ein Se- : riensignal mit Impulsamplitudenmodulation umgesetzt wird, und daß das Seriensignal mit Impulsamplitudenmodulation in ein Analogsignal umgesetzt wird. ;
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,' gekennzeichnet durch einen Serien—Parallel-Umsetzer (Pig.3),ι eine Umsetzerschaltung, die das aus dem Serien-Parallelü:..setzer kommende Parallelsignal in ein Signal mit Impulsamplitudenmodulation dadurch umsetzt, daß die Amplitude des Parallelsignals an vorbestimmten ZeitIntervallen gemessen wird, eine Hadamard-Matrix-Schaltung (Fig. 2 oder 5), um das Parallelsignal mit Impulsamplitudenmodulation in ein Äquivalentsignal umzusetzen, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und Magnetköpfe zum Aufzeichnen und Lesen der aufgezeichneten Information, eine inverse Hadaaard-Matrix-Schal- tung, um die von den Magnetkopf en gelesenen Signale in ein Par all el signal mit Impulsamplitudenmodulation umzusetzen, einen Parallel-Serien-Umsetzer für die impulsamplitudenmo- dulierten Signale und einen Impul s-Analog-Ums et zer, der die Seriensignale mit Impulsamplitudenmodulation in analoge Seriensignale umsetzt.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ! die Hadamard—Matrix-Schaltung (Fig. 2) einen -Folgesteuergene-j rator, der ein binäres Signal entsprechend dem Wert jeder j Reihe einer Hadamard—Matrix erzeugt, eine Vielzahl Inverter (I), um die Polarität der Eingangssignale umzukehren,
eine Vielzahl Analogschalter (SW-), um ein direktes Eingangssignal und einen Ausgang von einem der Inverter auszuwählen, und eine Vielzahl Integratoren (1^) auf v/eist, die
jeweils mit einem der Analogschalter (SW.) verbunden sind, j
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hadamard—Matrix-Schaltung (Fig. 5) wenigstens eine j Vielzahl arithmetischer Addierer (D.) aufweist, von denen j jeder einen Verstärker hat, und daß eine Vielzahl Eingangs— I widerstände mit dem Eingang des Verstärkers verbunden sind, -wobei jeder Eingangswiderstand mit einem der Parallelsignale mit Impulsamplitudenmodulation beaufschlagt sind. ■ j
5. Einrichtung nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch ! einen Momentanwertspeicher (Sample—and—Hold—Schaltung SAIiCPL) der die Amplitude eines von dem Magnetband gelesenen Signa— · les während einer kurzen Zeitdauer hält, bevor das Signal · an die inverse Hadamard-Matrix-Schaltung (H-C . 2, Fig. 6) j abgegeben wird, um in den reproduzierten Videosignalen Verzerrungen zu korrigieren, die durch Eigenschaften der Magnetkopf e und des Magnetbandes beim Aufzeichnen und Reproduzieren verursacht sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, um vorbestimmte Steuersignale in jeden der parallelen Kanäle zum Zeitpunkt der Aufzeichnung des Signales
einzuführen, und durch eine elektrisch steuerbare, variable
Verzögerungsschaltung (VD.), die in dem Ausgangskreis von
jedem der Reproduktionsköpfe (H.*) entsprechend den Kanälen
vorgesehen ist und mit einer Phasendiskriminatorschaltung
(PD) verbunden ist, wobei das Ausgangsspannungssignal von·
der Phasendiskriminatorschaltung (PD) an die elektrisch
steuerbare, variable Verzögerungsschaltung zurückgeführt

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wird, um die Phasendifferenz unter den Steuersignalen in | den verschiedenen Kanälen zum Zeitpunkt der Reproduktion zu i eliminieren (Fig. 9 und 10). ι
7.· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkopfanordnung einen Aufzeichnungskopf (21-R) und einen Lesekopf· (21—V/) aufweist, die von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 20 unter einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, daß ein magnetisches EndlosaufZeichnungsmedium (22) zwischen den Magnetkopf en und dem magnetischen Aufzeichnungsmedium (20) angeordnet und bewegbar ist, während sie die beiden Magnetköpfe (21-R und 21-W) und das magnetische Aufzeichnungsmedium (20) magnetisch koppelt, und daß eine Löscheinrichtung (23-R und 23—W) magnetisch mit dem magnetischen Endlosaufzeichnungsmedium (22) magnetisch gekoppelt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7_t dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Endlosaufzeichnungsmedium (22) aus einer lichtdurchlässigen Substanz besteht, und daß die Aufzeich— nungs— und Lesevorrichtung ferner eine Vorbelastungsein— richtung aufweist, die eine Kopiervorbelastung beim Kopier— Vorgang aμsübt und einen Lichtpunkt an den Kontaktabschnitt zv/ischen dem magnetischen Aufzeichnungsmedium (20) und dem magnetischen Endlosauf zeichnungsmedium (22) durch die lichtdurchlässige Substanz hindurch erzeugt' (Fig. 16 und 17).
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Endlosauf zeichnungsmedium eine Kopiertrommel (22) ist.
10. Einrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere Hadamard-Matrix-Schaltung für eine VielkanalvideoaufZeichnungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen einzigen Eingangsanschluß (I)", eine Vielzahl Inverter (- I), die mit dem Eingangsanschluß verbunden sind, eine Vielzahl Analogschalter (SW₁), um eines der Eingangs signale und den Ausgang von einem der Inverter 'auszuwählen, eine Vielzahl Integratoren (Ij^), die wenigsten einen Verstärker und eine Rückkopplungskapazität aufweisen,

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wobei jeder Eingang jedes Integrators mit einem der Analogschalter (SY/.) verbunden ist, einen Sequenzoszillator, der wenigstens einen Festwertspeicher zur Erzeugung eines "binären Signales entsprechend einem Wert von jeder Reihe einer Hadamard-Matrix aufweist, und durch eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen (C.), von denen jeder an den Ausgang von einem der Integratoren (I_i) angeschlossen ist (Fig. 2).
11. Einrichtung· zur Verwendung-bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere Hadamard—Matrix—Schaltung für eine Vielkanalvideοaufzeichnungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Vielzahl paralleler Eingangsan— Schlüsse (Eingang (1) bis Eingang (4)), eine Vielzahl arithmetischer Addierer (D.) mit wenigstens einem Verstärker mit einem Rückkopplungswiderstand und einer Vielzahl Eingangswiderstände, die mit dem Eingang des Verstärkers verbunden sind, eine Vielzahl Ausgangsanschlüsse (Ausgang (1) bis Ausgang (4))» von denen jeder mit dem Ausgang von einem der Verstärker (D.) verbunden ist, und eine Vielzahl Verdrahtungsverbindungen zwischen den Eingangsan— Schlüssen und den Eingangswiderständen, wobei die Verdrah- ■ tungsanschlüsse durch das Vorzeichen von jedem Element der Hadamard—Matrix bestimmt sind.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Hadamard—Matrix gegeben ist durch:

1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1

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