DE3306791A1

DE3306791A1 - Schaltungsanordnung in einem video-magnetbandgeraet

Info

Publication number: DE3306791A1
Application number: DE19833306791
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6103 Griesheim Müller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-02-26
Filing date: 1983-02-26
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3306791C2; JPS59163988A; US4626932A

Description

RI.-Nr. 2066/83

2?.2.1983 PE/PLI/Klm/Kn

ROBERT 'BQoCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

^chaltungsanordriung i"- ein.em Video-Magnetbandgerät

Ütand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung in einem Video-Magnetbandgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der Zeitschrift "Journal of the SMPTE, Band 66, Seite 184 bis 188 „sind einige Lösungen des Umschaltproblems bei Video-Magnetbandgeräten mit umlaufenden Magnetköpfen bekannt. Im Laufe der Entwicklung wurden mechanische Umschalter mit Schleifringsegmenten

'^ und Burn ten wegen der auftretenden Schwierigkeiten

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durch den Zwang zur raschen Kommutierung und Bürstenrauschen durch elektronische Lösungen ersetzt.

• Bei Geräten nach dem damals weitverbreiteten System mit Querspuraufzeichnung mittels vier am Umfang eines Kopfrades angeordneter Magnetköpfe erfolgt eine paarweise Verknüpfung einander gegenüberlie-■ gender Magnetkopfe, von denen nur jeweils einer mit dem Magnetband in Kontakt steht. Gewöhnlich

Λ0 sorgt eine synchron mit dem Kopfrad umlaufender Scheibe, welche in ebenso viele Hell-Dunkel-Segmente unterteilt ist wie Magnetköpfe auf dem Kopfrad vorhanden sind und die mit einer Photozelle zusammenwirkt, für die Erzeugung einer Rechteckspannung, die in Verbindung mit Gatterschaltungen· das Umschalten der Magnetköpfe in den auf jede Fernsehzeile folgenden Austastlükken bewirkt. Schwerwiegende Nachteile der Methode des Zusammenschaltens ergeben sich aus der Erhöhung des Rauschens durch den jeweils nicht mit dem Magnetband in Eingriff stehenden Magnetkopf des gerade im Wiedergabemodus betriebenen Kanals und der Neigung zum Übersprechen durch kapazitive oder andere Rückwirkungen.

Bei Verzicht auf die Zusammenfassung der jeweils auf dem Kopfrad gegenüberliegenden Magnetköpfe zu einem gemeinsamen Wiedergabekanal erhalt man zwar eine bessere Wiedergabequalxtat des vom Magnetband abgenommenen Videosignals hinsichtlich Rauschen, Übersprechen und Grad der Entzerrung, jedoch verrielfacht sich der elektronische Aufwand zur Sicherung der exakten Umschaltung der einzelnen Wiedergabekanäle nach jeweils 90° Kopfradumdrehung. Den genannten Methoden und Schal-

IM .-Hv. PObb/Ηό - 'Jf-

turigsanordnungen ist gemeinsam, daß an die mechanische Ausführung der Segmente der Segmentscheibe oder -trommel sehr hohe Anforderungen zu stellen sind. Hierdurch verteuert; r.ich ein damit ausgerüstetes Gerät in uner- ⁽j w'inschfer Weise. Anstelle einer elektrooptischen Abtastung können zur Erkennung des Kopfradphasenwinkels auch elektromagnetische Verfahren mit umlaufenden Dauermagneten und s.tillstehender Abtastspule angewendet werden.
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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Signalverarbeitung bei der Wiedergabe unabhängig von den geometrischen Bedingungen und mechanischen Voraussetzungen des Video-Magnetbandgerätes erfolgen <-0 kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Auswertung der Synchronworte bereits zur Steuerung des Zeitfehlerausgleichers notwendig und daher entsprechende Schaltungsanordnungen im allgemeinen in Magnetbandgeräten zur Aufzeichnung und Wiedergabe digital codierter Videosignale (Fernsehsignale) vorhanden sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich.

besonders vorteilhaft ist, daß nur ein geringer Aufwand zur Aufbereitung des Befehls zur Kopfumschaltung notwendig ist.

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Schließlich ergibt sich eine einfache Schnittstelle zwischen den LaufWerksfunktionen und der Wieder.gabeelektronik, da nur die vom Magnetband abgenommenen Signale zu verarbeiten sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 als Blockschaltbild schematisch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einem Schrägspur-Video-Magnetbandgerät, Fig. 2 ein erweitertes Schaltbild der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Impulsdiagramm der Anordnung nach Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist mit 1 ein Magnetband bezeichnet, das mittels zweier Bandführungselemente 2, 3 derart um eine zylindrische Abtasteinheit herumgeführt ist, daß ein in einer Querfuge rotierendes Kopfrad oder Kopfscheibe 4 bei Drehung in Richtung des Pfeiles 5 das Magnetband in parallelen, schräg zur Bandlängsrichtung verlaufenden Spuren beschreibt oder abtastet. Das Kopfrad oder die Kopfscheibe 4 weist am Umfang zwei diametral gegenüberliegende Magnetköpfe 6, 7 zur Umwandlung elektrischer Signale in Magnetisierungsmuster auf dem Band 1 und zur Rückwandlung der Magnetisierungsmuster auf dem Magnetband in elektrische Signale auf. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Bandführungselemente 2, 3

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don Umochlingungswinkel des Magnetbandes 1 um die Kopfscheibe 4 zu etwas mehr als 180°, beispielsweise 190°, bestimmen. Infolgedessen kommt es im lie trieb zu einer überlappenden Arbeitsweise der beiden Magnetwandler 6, 7, das heißt in einem Bereich von ca. 10 Drehwinkel des Kopfrades 4 stehen beide Magnetwandler mit dem Magnetband in Kontakt und es kommt bei der Betriebsweise Aufzeichnung zu einer redundanten Aufzeichnung der den Magnetköpfen zugeführten elektrischen Signale.

Fei der Betriebsart Wiedergabe hat es sich als günstig erwiesen, nur jeweils den Magnetkopf von mehreren mit der Wiedergabe-Schaltungsanordnung zu verbinden, der mit dem Magnetband in Berührung steht, während die restlichen Magnetköpfe von. der Wiedergabe oChaltungsanordnung getrennt sind-. Auf diese Weise kann der Anteil des Rauschens der leerlaufenden Magnetköpfe unterdrückt und das Verhältnis von Nutzau Rauschsignal· der Gesamtwiedergabeänordnung verbessert werden. Außerdem kann es währenddes Überlappungsintervalls, wenn beide Magnetköpfe mit dem Magnetband in Eingriff stehen, infolge mechanischer Ursachen, wie mangelhafte 180°-Ausrichtung der Marmekköpfe auf dem Kopfrad oder Bandlängenänderung durch Temperatur- oder Feuchtigkeitsschwankungen, zu Phasenfehlern zwischen beiden Signalfolgen kommen, wodurch das wiedergegebene Bild gestört wird. Im vorliegenden Beispiel erfolgt die Umschaltung

5^ während der Phase, in der die beiden Magnetwandler G, 7 gleichzeitig"mit dem Magnetband 1 in Eingriff stehen. Zur Überleitung der elektrischen Signale von und zu dem rotierenden Teil des Video-Magnetbandgerätes werden im allgemeinen magnetische Über-

5^ trager verwendet, von denen in Fig. 1 zwei ange-

I.-Ni-. P066/H-. - feK -

deutet und mit den Bezugszeichen 8, 9 bezeichnet sind.

Die Wiedergabe-Schaltungsanordnung enthält eine Auswerteschaltung 10 zur Auswertung der Synchronzeichen oder Synchronworte in den von den beiden Magnetköpfen 6, 7 "vom Magnetband 1 abgenommenen Signalströmen. Die Auswerteschaltung 10 erkennt den Beginn des Auftretens der Synchronzeichen oder -worte und betätigt dementsprechend eine Umschalteeinrichtung 11, die in Fig. 1 als mechanischer Umschalter dargestellt ist, die jedoch im allgemeinen mit Halbleiter-Schaltungsanordnungen realisiert ist. Synchronworterkennungsschaltungen sind in der Technik digitaler Signalverarbeitung bekannt. Eine Schaltungsanordnung zur Synchronworterkennung in der parallelen Ebene ist in der älteren Patentanmeldung P 32 25 365 der gleichen Anmelderin beschrieben. An die Umschalteeinrichtung 11 schließt sich im Signalweg die Signalverarbeitungsschaltung 12 an, in der die vom Magnetband abgenommenen Signale zweckentsprechend aufbereitet und an den Ausgang 13 der Gesamtschaltungsanordnung gegeben werden. Die Signalverarbeitungsschaltung 12 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung und wird daher auch nicht näher beschrieben.

In Fig. 2 sind das Magnetband 1, das sich in Richtung des Pfeiles 14 bewegt, die Bandführungselemente 2, 3r das Kopfrad 4, das sich in Richtung des Pfeiie-s 5 dreht, die am Umfang des Kopfrades 4 angeordneten Magnetwandler" 6, 7 und die beiden Übertrager 8, 9 in gleicher Weise gezeichnet wie in Fig. 1, weisen die gleichen Funktionen auf und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Synchronworter-

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kenriuriganchaltung ist in S¹Ig. 2 in zwei Blocks 21,

22 aufgeteilt. Dabei erhält die Synchronworterkennungs gcha Llung <°1 über den Übertrager 8 die Information mit ο Lnge Lagerten üynchronworten, die vom Magnetkopf 6 vom Magnetband 1 abgenommen werden, die Synchronworterkennungsnchaltung 22 den Informationsfluß vom Magnetkopf 7 über den Übertrager 9· Die Synchronworterkennungs- :;cha Ltungon PI, 22 können wieder von dem Typ sein, der in der· älteren Anmeldung P 32 25 365 der gleichen Aninelder.'in beschrieben ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß beim Auftreten von Synchronworten, oder -weichen der Ausgang der Erkennungsschaltungen 21, jeweils IHGH ict. Der Ausgang der Synchronworterkennungcischaltung 21 ist mit dem Eingang der monostabilen Kippstufe 23, der Ausgang der Synchronworterkennung:.;nchaltung 22 mit dem Eingang der monostabilen Kipp«UuTe ?^l\ verbunden. Der nichtinvertierende Ausgang der monoGtabilen Kippstufe ?A ist unter Zwischenschaltung des Kondensatoi's 31 mit dem Setzeingang, der

^Q nichtinvertierende Ausgang der monostabilen Kippstufe

23 unter Zwischenschaltung des Kondensators 30 mit dem Rücksetzeingang eines RS-Flip-Flops 25 ver.bunden. Die Signalstrome, welche jeweils einer der beiden Synchronworterkennungsschaltungen 21, 22 zugeführt sind, werden auch den Dateneingängen der Umschalter 26, 27 zugeführt. Der Steuereingang der Ums chaItoinrichtung 26 ist mit Ausgang Q2, der Steuereingang der Umschalteinrichtung 27 mit dem Ausgang Q1 des RS-Flip-l'Mopo 25 verbunden. Die Ausgänge der Um- -chalteinrichtungen 26, 27 sind bei 28 zusammenge- :;chaltet und bild'en am Ausgang 29 der Gesamtschal-Uung ein koiitinuierLiches Signal. Die .monostabilen Kippstufen 2"·, 2'\ können gemeinsam durch einen oohal!;ungn baustein mit der Typenbezeichnung SN74LS123,

^ .iu; UinnchaLteinrichtungen 26, 27 durch verschiedene

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Bausteine mit den Typenbezeichnungen SN74LSi57i SN74LS244 oder SN74LS374 realisiert sein.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 soll im folgenden im Zusammenhang mit dem Impulsdiagramm nach Fig. 3 erläutert werden. In den Figuren 3a und 3b sind die Hüllkurvenverläufe der jeweils von den Magnetköpfen 6 und 7 vom Magnetband abgenommenen Signale dargestellt. Dabei entsprechen der Hullkurvenverlauf nach Fig. 3a den Signalen, welche durch den Magnetkopf 6, der Hullkurvenverlauf nach Fig. 3b den Signalen, welche durch den Magnetkopf 7 wiedergegeben werden. Infolge der angenommenen Umschlxngungswinkels des Magnetbandes um die Abtasteinrichtung und damit um das Kopfrad 4

180 und der beiden um das Bogenmaß λ versetzten Magnetköpfe sind bei den beiden um das gleiche Bogenmaß versetzten Hüllkurvenverläufen die Anteile mit Signalinhalt ^- Tf und dementsprechend die An- ■ teile ohne Signalinhalt</T. Mit jedem Auftreten von Synchronzeichen innerhalb der durch die Hüllkurvenabschnitte nach den Figuren 3a und 3b gekennzeichneten Signalanteile wird jeweils eine der beiden monostabilen Kippstufen 23, 24 neu gestartet.

Die monostabilen Kippstufen 23» 24 sind vom nachtriggerbaren Typ und können beispielsweise gemeinsam durch den Baustein SN74LS123 (Texas Instruments) realisiert sein. Dabei ist die äußere Beschaltung so gewählt, daß das Ausgangssignal eine zeitliche Länge bis zum Auftreten des nächsten Synchronzeichens innerhalb des Signalabschnittes nach 3a oder 3b aufweist. Infolgedessen sind die Abschnitte mit Signalinhalt in den Figuren 3c und 3d geringfügig länger als die nach den Figuren 3a oder 3b. Durch Differenzierung in den Differenzier-

HI .-Nr. PÜbG/Hr» - ft -

stufen 50, 31 wird mit den ansteigenden Flanken der Signalzüge nach Fig. 3c bzw. 3d jeweils ein Triggerimpuls entsprechend Fig. 3e bzw. 3f für das RS-Flip Flop ?5 gewonnen.

Diese jeweils um das Bogenmaß >t versetzten Impulse nach Fig. 3e .bzw. 3f werden jeweils einem Eingang des KS-Flip-Flops 25 zugeführt, so daß an dessen Ausgang QI eine Signalfolge mit einer Hullkurve entsprechend Fip;· 3g, an Ausgang Q2 eine Signalfolge mit einer ΚΠ11kurve entsprechend Fig. 3h ansteht. Nach Durchschaltung der Ums chaIteinrichtungen 26, 27 im Takt der Signale entsprechend Fig. 3g bzw. 3h ergibt sich am Verknüpfungspunkt 28 und damit am Ausgang 29 der Gesamfcschaltung ein kontinuierlicher Hüllkurvenverlauf entsprechend Fig. 3i· Damit ist am Ausgang 29 der Gesamtschaltung das kontinuierliche Signal verfügbar.

Bei der Realisierung der Ums chaItstufen mit den Bausbeinen SN74LS244 oder SN74LS374 wird deren Fähigkeit ausgenutzt, abhängig vom Auftreten eines Signals am Steuereingang den Ausgang niederohmig und beim Fehlen eines Signals am Steuereingang den Ausgang so hochohmig zu machen, daß diese vollständig von der Eingangsschaltung getrennt sind.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 dient zur Umschaltung der Magnetköpfe eines Video-Magnetbandgerätes mit Speicherung in mehreren schmalbandigen Aufseichnungükanälen, wobei die zu speichernden Video-Daten von der Aufzeichnung zeitlich gedehnt wurden. Der Ums cnIingungswinkel des Magnetbandes 1 um das mit zwei Magnetköpfen am Umfang bestückte Kopfrad ist entsprechend dem Dehnungsfaktor größer

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Ii I .-Nr. .'OCG/MO - \yf -

gewählt, bei einem Faktor von 1,5 mit 1,5 χ 180° = 270°. Die übrige Schaltungsanordnung entspricht in Aufbau und Wirkungsweise vollständig der im Zusammenhang mit den .Figurem 2 und 3 beschriebenen Anordnung mit Ausnahme der Kompressionsschaltungen 32, 33 zum Rückgängigmachen der Expansion vor der Aufzeichnung. Die Kompressionsschaltung 32 ist zwischen dem Verknüpfungspunkt 3^ zwischen den Eingängen der Synchronzeichen-Erkennungs-.schaltung 21 und Umschalt-Bausteines 26 und dem Umschalt-Baustein 26 angeordnet, entsprechend die Kompressionsschaltung 33 zwischen dem Verknüpfungspunkt 35 ^un<i dem Umschalter 27· Durch die Kompression um einen Faktor umgekehrt proportional dem vorhergegangenen Expansionsfaktor wird vermieden, daß bei der Umschaltung zwischen den beiden Wiedergabe-Kanälen wesentliche Informationsanteile verlorengehen.

Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OQO Stuttgart 1

Ansprüche

Schaltungsanordnung in einem Video-Magnetbandgerät mit mehreren umlaufenden Magnetköpfen zur Umschaltung der Video-Magnetköpfe bei der Wiedergäbe mit einer Synchronzeichen-Erkennungsschaltung, welche beim Auftreten von Synchronzeichen ein Signal erzeugt, gekennzeichnet durch wenigstens eine Ums ehalteinrichtung zur Ankopplung eines Magnetkopfes an die Wiedergabe-Signalverarbeitungsschaltung beim erstmaligen Auftreten eines von dem betreffenden Magnetkopf vom Magnetband abgelesenen Synchronzeichens.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale digital codierte Videosignale sind.
3· Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Kompressionsschaltungen (32, 3"5) im Signalweg vor den Uras ehalteinrichtungen (26, 27) zum Rückgängigmachen einer bei der Aufzeichnung erfolgten Zeitdehnung der Video-Daten.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronzeichen Synchronworte sind.