DE3529963A1 - Recorder, insbesondere fuer ein digitalsignal - Google Patents

Description

Für die Aufzeichnung breitbandiger Signale wie z. B. ein digi­ tales Videosignal oder Tonsignal, ist es bekannt, das Signal entlang Spuren aufzuzeichnen, deren Länge gegenüber der Band­ länge klein ist, und die auf dem Magnetband nebeneinander liegen. Die Abtastung erfolgt dabei mit einem rotierendem Kopf­ rad bei gleichzeitiger kontinuierlicher Bewegung des Magnet­ bandes in seiner Längsrichtung. Nach diesem Verfahren arbeiten die sogenannte Schrägspuraufzeichnung, die Querspuraufzeichnung sowie eine matrixartige Aufzeichnung, bei der auf dem Band auf­ einanderfolgende Blöcke je mit einer Vielzahl von parallel zur Bandkante verlaufenden Spuren geschrieben werden. Diese genannte matrixartige Aufzeichnung ist Gegenstand der älteren Patent­ anmeldung P 35 09 584.

Bei derartigen Aufzeichnungsverfahren, insbesondere bei der Schrägspuraufzeichnung, ergeben sich Schwierigkeiten, wenn für ein Standbild, eine Zeitraffung, eine Zeitdehnung oder sonstige Trickmodi die Längsgeschwindigkeit des Bandes von der Normal­ geschwindigkeit abweicht. Dann ändert sich nämlich die Schräg­ lage der von den Köpfen zurückgelegten Spuren, so daß die Köpfe nicht mehr den bei Normalgeschwindigkeit geschriebenen Spuren folgen können.

Es ist bekannt, in solchen Fällen mit einer sogenannten Spur­ nachregelung (DTF-Dynamic Track Following) die Köpfe an der Kopftrommel so nachzusteuern, daß sie den aufgezeichneten Spuren folgen. Diese Lösung erfordert aber die zusätzliche Aufnahme von Spurmarkiersignalen und elektromechanische Wandler zur Steuerung der Lage der Köpfe am Kopfrad.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Recorder für die beschriebenen Aufzeichnungsarten so auszubilden, daß auch bei Sondermodi eine einwandfreie Spurhaltung ohne automatische Spurnachführung und ein größerer Freiheitsgrad in der Lage und in dem Abstand der aufgezeichneten Spuren erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung folgt also die Abtastung bei stehendem Band, wobei unter Abtastung sowohl die Aufnahme (Schreiben) als auch die Wiedergabe (Lesen) verstanden wird. Dadurch wird erreicht, daß z. B. bei der Schrägspuraufzeichnung der Winkel, den die zurückgelegten Spuren zur Bandkante bilden, inmer gleich ist. Auch bei Einzelbildabtastung, bei Zeitdehnung oder Zeitrafferbetrieb folgen die Köpfe genau den bei der Auf­ nahme geschriebenen Spuren, ohne daß dafür eine Spurnachführung erforderlich ist. Da der Bandtransport in Längsrichtung jeweils zwischen den Abtastperioden erfolgt, können auch zeitlich auf­ einanderfolgende Spuren im Abstand voneinander geschrieben wer­ den. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht einen definierten Suchlauf nach bestimmten Bandstellen, da die in Bandlängs­ richtung zurückgelegte Strecke des Bandes durch die Zahl der dem Schrittmotor zugeführten Impulse bestimmt ist.

Da die Abtastung jeweils nur bei stehendem Band erfolgt und der Antrieb des Bandes jeweils zwischen den Abtastperioden liegt, ist eine lückenlose Aufzeichnung oder Wiedergabe nicht möglich. Dies ist jedoch insbesondere bei der Aufzeichnung eines Digitalsignals kein Nachteil, da ein Digitalsignal für eine derartige Verarbeitung aufbereitet werden kann. Das Digi­ talsignal wird für die Aufnahme durch Speicher zeitlich so ver­ schoben, daß die in die abtastfreien Zeiten fallenden Signal­ anteile in die Abtastzeiten verschoben werden. Bei der Wieder­ gabe werden ebenfalls die abtastfreien Zeiten, in denen kein Signal abgetastet wird, durch die aus den Speichern abgerufenen Signalanteile aufgefüllt.

Das Magnetband kann durch den Schrittmotor bei der Aufnahme so angetrieben werden, daß jeweils zwischen aufeinanderfolgen­ den Spuren Spuren ausgelassen werden, also Lücken entstehen. Das gibt die Möglichkeit, das aufgezeichnete Signal zu lesen, nach bestimmten Kriterien aufzubereiten, z. B. zu korrigieren, zu modifizieren, mit Zusatzsignalen zu versehen oder in der Schärfe zu verbessern, und dann in der modifizierten Form in den genannten Lücken wieder aufzuzeichnen. Bei der Wiedergabe kann dann die Steuerung des Antriebs so erfolgen, daß nur die Spuren mit dem aufbereiteten Signal abgetastet werden.

Schrittmotore, die jeweils bei einem Impuls eine definierte Drehbewegung ausführen, sind bekannt. Vorzugsweise wird für den Antrieb ein sogenannter Direktantrieb verwendet. Das be­ deutet, daß die Welle des Schrittmotors als sogenannter Capstan unmittelbar auf das Magnetband einwirkt, z. B. zusammen mit einer sogenannten Gummiandruckrolle. Bei einem erfindungsgemäßen Recorder mit Schrägspuraufzeichnung wird vorzugsweise die Lage der Schrägspuren nach folgenden Gesichtspunkten bemessen. Es sei angenommen, daß auf einem Magnetband, welches mit einem handelsüblichen VHS-Videorecorder bei normaler konstanter Längs­ geschwindigkeit des Magnetbandes beschrieben wurde, die Schräg­ spuren auf dem Band zur Bandkante einen Winkel ϕ bilden. Dieser Winkel ϕ ist von der Längsgeschwindigkeit abhängig. Die Spuren können bei der Wiedergabe nur dann genau eingehalten werden, wenn die Längsgeschwindigkeit wieder ihren Normalwert hat. Der erfindungsgemäße Recorder wird nun durch Wahl der Schräglage des Magnetbandes zur Kopftrommel so bemessen, daß die Köpfe bei stehendem Band auf dem Band Spuren abtasten, die um den genannten Winkel ϕ schräg zur Bandkante liegen. Das bedeutet, daß ein mit einem VHS-Recorder bespieltes Band mit einem erfindungsgemäßen Recorder bei genauer Spureinhaltung abtast­ bar ist. Da bei dem erfindungsgemäßen Recorder der Winkel zwischen den abgetasteten Spuren und der Bandkate bei Aufnahme und Wiedergabe stets gleich ist, kann auch ein mit dem erfindungsgemäßen Recorder bespieltes Band mit einem VHS- Recorder abgespielt werden. Der erfindungsgemäße Recorder ist dann in vorteilhafter Weise in beiden Richtungen mit einem VHS-Recorder kompatibel. Dabei ist die Schräglage des Bandes zur Kopftrommel bei beiden Recordern unterschiedlich, weil der genannte Winkel ϕ zwischen den Spuren und der Bandkante bei dem VHS-Recorder bei der Normal-Längsgeschwindigkeit und bei dem erfindungsgemäßen Recorder bei der Längsgeschwindigkeit null, also stehendem Band geschrieben, wird.

Es ist möglich, zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Antrieb einen zweiten, wahlweise einschaltbaren Antrieb für einen konti­ nuierlichen Bandtransport vorzusehen. Dies kann zweckmäßig sein, um z. B. wahlweise in herkömmlicher Weise mit kontinuierlichem Antrieb bespielte Bänder abspielen zu können.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Magnetband mit Schrägspuren zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Antriebs und

Fig. 2 ein Blockschaltbild für den erfindungsgemäßen Antrieb.

Fig. 1 zeigt ein Magnetband 1, auf dem Schrägspuren S mit den Nummern 1-10 geschrieben sind. Der Winkel zwischen der Richtung der Spuren S und der Kante des Magnetbandes 1 ist in der Praxis kleiner als dargestellt und beträgt ca 7°. Bei stehendem Magnet­ band 1, also der Längsgeschwindigkeit V=0, wird zunächst die Spur Nr. 1 mit dem Magnetkopf K 1 und anschließend die Spur Nr. 2 mit dem Kopf K 2 geschrieben. Die Köpfe K 1, K 2 sind diametral einander gegenüber auf einem rotierendem Kopfrad 2 (Fig. 2) angeordnet. Der Versatz der beiden Spuren Nr. 1 und 2 um den Wert a wird dadurch erreicht, daß die Magnetköpfe K 1, K 2 auf der Kopftrommel quer zur Spurrichtung um den Betrag a gegen­ einander versetzt angeordnet sind. Der Versatz erfolgt also nicht wie bei üblichen Videorecordern mit Schrägspurauf­ zeichnung durch die wirksame Längsgeschwindigkeit V.

Am Ende der Abtastung der Spur Nr. 2 mit dem Kopf K 2 wird das Band 1 durch den Impuls 5 a in Richtung 12 ruckartig um den Betrag 2 a weiterbewegt. Während dieser Bewegung erfolgt keine Abtastung der Spuren S. Nach dieser Bewegung wird die Abtastung der Spuren fortgesetzt. Der Kopf K 1 tastet jetzt die Spur Nr. 3 und anschließend der Kopf K 2 die Spur Nr. 4 ab. Auch diese Abtastung erfolgt wieder bei stehendem Band 1. Durch die Im­ pulse 5 wird also das Magnetband 1 ruckweise so verschoben, daß nacheinander der Kopf K 1 die schraffierten Spuren Nr. 1, 3, 5, 7, 9 und der Kopf K 2 die nicht schraffierten Spuren Nr. 2, 4, 6, 8, 10 abtastet. Die Schräglage der Spuren S zur Kante des Bandes 1 ist festgelegt durch die geometrische Lage des Bandes 1 relativ zu Kopftrommel 2. Sie ist stets gleich, da während der Abtastung die Längsgeschwindigkeit stets null ist, unab­ hängig davon, um welchen Betrag, z. B. 2 a oder ein Vielfaches davon, daß Band 1 zwischen den Abtastungen weitertransportiert wird. Eine Abtastung entlang der gestrichelt dargestellten Spur mit einem größeren Winkel zur Bandkante oder entsprechend der strichpunktierten Spur mit einem geringeren Winkel zur Band­ kante, die von den geschriebenen Spuren in der Winkellage ab­ weichen und bei üblichen Recordern mit konstanter Längsgeschwin­ digkeit des Bandes 1 auftreten, können also nicht mehr wirksam werden.

In Fig. 2 ist das Magnetband 1 mittels Rollen 3, 4 um die die Köpfe K 1, K 2 tragende Kopftrommel 2 im Sinne einer Schrägspur­ abtastung herumgeführt. Das Band 1 wird von dem Antrieb 5 in Richtung 12 angetrieben. Der Antrieb 5 enthält eine Gummi­ andruckrolle 6 sowie den Capstan 7. Der Capstan 7 ist unmittel­ bar die Welle des Schrittmotors 8, der von der Steuereinheit 9 über die Leitung 10 mit den Impulsen 5 angesteuert wird. Die Einheit 9 steuert sowohl die Rotationsbewegung der Kopf­ trommel 2 als auch den Schrittmotor 8, weil diese beiden Steuerungen in einer definierten zeitlichen Beziehung zuein­ ander stehen. Während der Abtastung der Spuren, zum Schreiben oder zum Lesen, stehender Motor 8 und der Capstan 7 still. Je­ weils zwischen den Abtastungen liefert die Steuerschaltung 9 über die Leitung 10 einen Impuls 5 auf den Schrittmotor 8, der das Magnetband 1 um einen definierten Betrag, z. B. 2 a oder ein Vielfaches davon, weitertransportiert. Ein Impuls 5 bewirkt während der Zeit V von t 1-t 2 bei unterbrochener Abtastung der Spuren eine Längsbewegung des Bandes 1 in der Richtung 12. In der Zeit A von t 2-t 3 erfolgt die Abtastung mit den Köpfen K 1, K 2, während die Längsbewegung des Magnetbandes 1 null ist. Während der Zeit t 3-t 4 werden dem Schrittmotor 8 drei Impulse 5 b zugeführt, so daß das Magnetband 1 um den dreifachen Betrag wie bei tl-t 2 in Richtung 12 transportiert wird. Durch die drei Impulse 5 b würde in Fig. 1 die Abtastung der Spuren Nr. 1 und 2 mit den Köpfen K 1 und K 2 verschoben auf eine Abtastung der Spuren Nr. 7 und 8, so daß die dazwischenliegenden Spuren Nr. 3 bis 6 übersprungen werden. Dies kann sinnvoll sein, um z. B. in einem späteren Schreibvorgang in diesem Zwischenraum ein anderes Signal oder das modifizierte Signal der Spuren Nr. 1 und 2 einzufügen.

Der Schrittmotor 8 ist so ausgebildet, daß er den Capstan 7 in beide Drehrichtungen betätigen kann, also das Band 1 in Richtung 12 und auch in der Gegenrichtung ruckweise transpor­ tiert werden kann. Dadurch werden die bei Videorecordern be­ kannten sogenannten Trickmodi ermöglicht. Bei einer Stand­ bildwiedergabe wird der Motor 8 gar nicht angesteuert, so daß die Köpfe immer die selben Spuren abtasten. Bei einer Zeitlupe wird der Motor 8 so angesteuert, daß die Köpfe dieselben Spuren mehrmals abtasten. Die Frequenz der Impulse 5 ist dann ent­ sprechend kleiner. Bei einer Zeitraffung ist die Anzahl der Impulse 5 während des Bandtransports entsprechend größer, wie in Fig. 2 für den Zeitraum t 3-t 4 dargestellt. Auf ähnliche Weise ist auch eine Rückwärtsbewegung möglich, indem die Im­ pulse 5 den Schrittmotor 8 in der entgegengesetzten Richtung antreiben. Zwischen dem Antrieb 5, der eine ruckweise Bewegung des Magnetbandes 1 in Richtung 12 ausgeführt, und dem Wickel­ teller kann ein mechanisches Integrierglied vorgesehen sein, das diese ruckartige Bewegung ausgleicht, z. B. in Form eines Bandpuffers oder einer Bandschlaufe. Dadurch kann erreicht werden, daß sich die ruckartige Bewegung auf den Wickelteller nicht auswirkt und am Wickelteller eine kontinuierliche Band­ bewegung mit konstanter Geschwindigkeit vorliegt. Die Erfin­ dung ist auch anwendbar für ein Kopfrad mit nur einem Kopf, wobei vorzugsweise der Umschlingungswinkel größer gewählt wird. Der Bandtransport erfolgt dann jeweils in der Zeit, in der der einzige Kopf mit dem Magnetband nich in Kontakt ist.

Claims (14)

1. Recorder, insbesondere für ein Digitalsignal, bei dem mit einem rotierenden Kopfrad (2) auf einem Band (1) raltiv zur Bandlänge kurze Spuren (5) nebeneinander geschrieben werden und das Band (1) durch einen Antrieb in seiner Längsrichtung (12) transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Spuren (S) bei stehendem Band (1) erfolgt und der Antrieb (5) einen jeweils zwischen den Spurabtastungen betätigten Schritt­ motor (8) enthält.

2. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren nach dem Prinzip der Schrägspuraufzeichnung geschrieben sind.

3. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren nach dem Prinzip der Querspuraufzeichnung geschrieben sind.

4. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren (S) parallel zur Bandkante verlaufen und jeweils eine Vielzahl von Spuren in Bandrichtung auf­ einanderfolgende Blöcke bilden.

5. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtransport nach dem Abtasten einer Spur um einen solchen Betrag (n · 2 a) erfolgt, daß ein oder mehrere Spuren (S) übersprungen werden.

6. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der dem Motor (8) zwischen zwei Spurabtastungen zugeführten Impulse (5) veränderbar ist.

7. Recorder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Antriebs (5) und der Köpfe (K 1, K 2) so erfolgt, daß jeweils eine Spur gelesen, das gelesene Signal aufbereitet und in einer daneben liegenden Spur neu geschrieben wird.

8. Recorder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe der Antrieb (5) so steuerbar ist, daß nur die neu geschriebenen Spuren fortlaufend gelesen werden.

9. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (8) für den Bandtransport in beide Richtungen ausgebildet ist.

10. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, wahlweise einschaltbarer Antrieb für einen kontinuierlichen Bandtransport vergesehen ist.

11. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Prinzip des Direktantriebs die Welle des Motors (8) unmittelbar die am Band (1) angreifende, den Antrieb in Längsrichtung bewirkende Welle (7) bildet.

12. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antrieb (5) und dem Wickelteller für das Band (1) ein Integrierglied für den ruckartigen Antrieb liegt, so daß am Wickelteller eine kontinuierliche Band­ bewegung besteht.

13. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopftrommel (2) nur einen Kopf aufweist.

14. Recorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schrägspuraufzeichnung der Winkel (ϕ) zwischen den bei Bandstillstand geschriebenen Spuren und der Bandkante gleich dem entsprechenden Winkel zwischen geschriebenen Spuren auf dem Band und der Bandkante eines mit einem VHS-Videorecorder mit normaler Aufnahme/ Wiedergabe-Längsgeschwindigkeit geschriebenen Magnet­ bandes ist.