DE3805438A1

DE3805438A1 - System for recording and reproducing video signals

Info

Publication number: DE3805438A1
Application number: DE19883805438
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-08-31

Abstract

A system for recording and reproducing video signals on magnetic tape is proposed. The track pattern of the magnetic tape is specified in the SMPTE(EBU) standard D1. To reduce the number of rotating transformers between rotating replay heads and fixed circuit components, controlled change-over switches are provided. A further reduction in the number of rotating transformers is obtained by a series circuit of so-called flying erase heads.

Description

Die Erfindung geht aus von einem System zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a system for recording and Playback of video signals according to the genus of Main claim.

Ein derartiges System ist aus der US-PS 46 05 974 bekannt. Das bekannte System ist jedoch nicht geeignet, digitale Video- und Audiosignale nach einem SMPTE-D1-Standard aufzuzeichnen und wiederzugeben.Such a system is known from US-PS 46 05 974. However, the known system is not suitable for digital Video and audio signals according to an SMPTE-D1 standard record and play back.

Ein Spurbild des SMPTE-D1-Standard ist in der Fig. 1 ausschnittsweise dargestellt. Danach befindet sich an einer Bandkante des Magnetbandes eine Längsspur für ein analoges Audiosignal. An einer anderen Bandkante sind zwei Längsspuren für ein Steuerspursignal und ein Zeit-Code-Signal vorgesehen. Zwischen der Audiospur und der Steuerspur befinden sich Schrägspuren, die mit am Umfang einer rotierenden Kopfradscheibe befestigten Magnetköpfen beschrieben und gelesen werden. Im mittleren Bereich einer jeden Schrägspur befinden sich zur Aufzeichnung digitaler Audiosignale vier kleinere Audiosegmente. Die größeren Segmente vor und hinter den vier Audiosegmenten sind für digitale Videosignale reserviert. Um die aufgezeichneten digitalen Audiosignale zu schneiden, ist es erforderlich, die genannten vier Audiosegmente mit vorlaufenden Wiedergabeköpfen zu lesen.A track image of the SMPTE-D1 standard is shown in detail in FIG. 1. Then there is a longitudinal track for an analog audio signal on a tape edge of the magnetic tape. On another band edge, two longitudinal tracks are provided for a control track signal and a time code signal. Between the audio track and the control track are inclined tracks, which are written on and read with magnetic heads attached to the circumference of a rotating head wheel disc. In the central area of each helical track there are four smaller audio segments for recording digital audio signals. The larger segments in front of and behind the four audio segments are reserved for digital video signals. In order to cut the recorded digital audio signals, it is necessary to read the four audio segments mentioned with leading playback heads.

Weitere Einzelheiten sind in der Beschreibung "Standard for Recording Digital Television Signals on Magnetic Tapes in Cassettes" der EBU, Tech. 352 2-E, angegeben.Further details can be found in the description "Standard for Recording Digital Television Signals on Magnetic Tapes in Cassettes "of EBU, Tech. 352 2-E.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System der eingangs genannten Art anzugeben, nach welchem die Schrägspuren eines Spurbildes nach dem SMPTE-D1-Standard schnittauglich beschrieben und gelesen werden können. Die Anzahl der rotierenden Übertrager in einer rotierenden Abtasteinrichtung soll dabei gering sein.The object of the present invention is a system of Specify the type mentioned at the beginning, according to which the Sloping tracks of a track image according to the SMPTE-D1 standard can be described and read in a way that is suitable for cutting. The Number of rotating transmitters in a rotating one The scanning device should be small.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße System hat den Vorteil, daß durch Verwendung von Umschaltern vier rotierende Übertrager für vorlaufende Wiedergabeköpfe eingespart werden können. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch eine Reihenschaltung von jeweils zwei gegenüberliegenden Löschköpfen zusätzlich zwei rotierende Übertrager entfallen können.The system according to the invention has the advantage that Using switches four rotating transformers for leading playback heads can be saved. As Another advantage is that a Series connection of two opposite one another Extinguishing heads additionally two rotating transformers are eliminated can.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Systems möglich.By the features specified in the subclaims advantageous developments and improvements in Main claim specified system possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. From the figures show:

Fig. 1 ein Spurbild nach dem SMPTE-D1-Standard, Fig. 1 shows a track pattern according to the SMPTE D-1 standard,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung nach dem erfindungsgemäßen System und Fig. 2 shows a circuit arrangement according to the system according to the invention and

Fig. 3 Spannungs-Zeit-Diagramme zur Erläuterung der Schaltersteuerung in der Fig. 2. Fig. 3 voltage-time diagrams for explaining the switch control in FIG. 2.

Zum schnittauglichen Schreiben, Lesen und Löschen von Schrägspuren, welche in Form eines Spurbildes gemäß der Fig. 1 im SMPTE-(EBU)-D1-Standard festgelegt sind, werden entsprechend einem Ausführungsbeispiel in der Fig. 2 am Umfang einer rotierenden Kopfradscheibe 1 16 Magnetköpfe befestigt. Von diesen 16 Magnetköpfen sind vier Magnetköpfe Aufsprechköpfe (R 1, R 2, R 3, R 4), die um 90° versetzt am Umfang der Kopfradscheibe (1) angeordnet sind.For cutting, writing, reading and erasing diagonal tracks, which are defined in the form of a track image according to FIG. 1 in the SMPTE (EBU) -D1 standard, 16 magnetic heads are used according to an exemplary embodiment in FIG. 2 on the circumference of a rotating head wheel disc 1 attached. Of these 16 magnetic heads, four are recording heads ( R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ), which are arranged offset by 90 ° on the circumference of the head wheel disc ( 1 ).

Die Kopfradscheibe 1 rotiert in der Teilungsfuge einer quergeteilten Trommel, um deren Umfangsfläche über einen Winkelbereich von 270° wendelförmig ein Magnetband geschlungen ist (nicht dargestellt).The top wheel disc 1 rotates in the division joint of a cross-divided drum, around the circumferential surface of which a magnetic tape is wound in a helical manner over an angular range of 270 ° (not shown).

Bedingt durch den Umschlingungswinkel von 270° befinden sich jeweils drei der Aufsprechköpfe (R 1, R 2, R 3, R 4) in Kontakt mit dem Magnetband. Es werden somit drei Spuren gleichzeitig pro Kopfradumdrehung geschrieben.Due to the wrap angle of 270 °, three of the recording heads ( R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) are in contact with the magnetic tape. Thus three tracks are written simultaneously per head wheel revolution.

In Drehrichtung der Kopfradscheibe 1 sind vorlaufend zu den vier Aufsprechköpfen (R 1, R 2, R 3, R 4) am Umfang der Kopfradscheibe 1 vier sogenannte fliegende Löschköpfe (E 1, E 2, E 3, E 4) vorgesehen, die hinsichtlich der Spurhöhe mit der Spurhöhe der vier Aufsprechköpfe (R 1, R 2, R 3, R 4) übereinstimmen. Auch die vier fliegenden Löschköpfe (E 1, E 2, E 3, E 4) sind um 90° zueinander versetzt angeordnet. Ihre Aufgabe ist es, einzelne Spuren oder auch nur Segmente von Spuren zu löschen.In the direction of rotation of the head wheel disc 1 (4 R 1, R 2, R 3, R), so-called the periphery of the head wheel disc 1, four flying erase heads (E 1, E 2, E 3, E 4) Running forward to the four Aufsprechköpfen provided which respect the track height match the track height of the four heads ( R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ). The four flying extinguishing heads ( E 1 , E 2 , E 3 , E 4 ) are also offset by 90 ° to each other. Your task is to delete individual tracks or even just segments of tracks.

Zwischen jedem Aufsprechkopf (R 1, R 2, R 3, R 4) und einem nachfolgenden fliegenden Löschkopf (E 2, E 3, E 4, E 1) sind am Umfang der Kopfradscheibe 1 je zwei Wiedergabeköpfe (A 3, P 1 bzw. A 4, P 2 bzw. P 3, A 4 bzw. P 4, A 2) befestigt. Während jeweils einer der beiden Wiedergabeköpfe ein normaler Wiedergabekopf (P 1, P 2, P 3, P 4) ist, stellt der andere Wiedergabekopf einen vorlaufenden Wiedergabekopf (A 1, A 2, A 3, A 4) dar. Der einem Aufsprechkopf (R 1, R 2, R 3, R 4) folgende normale Wiedergabekopf (P 1, P 2, P 3, P 4) wird im Aufnahmebetrieb als Hinterbandkontrollkopf benutzt. Aus diesem Grund liegt der normale Wiedergabekopf spurhöhenmäßig auf der Spur seines vorlaufenden Aufsprechkopfes.Between each Aufsprechkopf (R 1, R 2, R 3, R 4) and a subsequent flying erase head (E 2, E 3, E 4, E 1) of the head wheel disc 1 two playback heads (A 3, P 1 are at the periphery or A 4 , P 2 or P 3 , A 4 or P 4 , A 2 ) attached. While one of the two playback heads is a normal playback head ( P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ), the other playback head represents a leading playback head ( A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) following normal playback head ( P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ) is used as a rear band control head in the recording mode. For this reason, the normal playback head is track-wise on the track of its leading record head.

Jedem normalen Wiedergabekopf (P 1, P 2, P 3, P 4) liegt ein vorlaufender Wiedergabekopf (A 1, A 2, A 3, A 4) etwa um 180 versetzt gegenüber. Der Spurhöhenversatz der vorlaufenden Wiedergabeköpfe (A 1, A 2, A 3, A 4) beträgt hier mehrere Spuren. Die vorlaufenden Wiedergabeköpfe sind somit für eine nachfolgende Schnittbearbeitung in der Lage, in Form einer Vorschau Dateninformationen von einer Spur zu lesen, bevor einige Kopfumdrehungen später die normalen Wiedergabeköpfe die Dateninformation lesen.Each normal playback head ( P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ) is opposite a leading playback head ( A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ) offset by about 180. The track height offset of the leading playback heads ( A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ) here is several tracks. The leading playback heads are thus able for subsequent editing to read data information from a track in the form of a preview, before the normal playback heads read the data information a few head turns later.

Durch diese zeitliche Vorschau wird die Zeit gewonnen, die für die Vorbereitung und den ordnungsgemäßen Ablauf eines Schnittvorgangs erforderlich ist. Dazu gehört beim Schneiden von Audiosignalen, z.B. der sogenannte Crossfade, die weiche Überblendung an der Schnittgrenze.Through this temporal preview, the time is saved for the preparation and the proper execution of a Cutting process is required. This includes when cutting of audio signals, e.g. the so-called crossfade, the soft one Crossfading at the cutting limit.

Die normalen und vorlaufenden Wiedergabeköpfe (P 1, A 1, P 2, A 2, P 3, A 3, P 4, A 4) sind mit Eingängen von Wiedergabe-Vorverstärkern 2 bis 9 verbunden. Je ein normaler Wiedergabekopf (P 1, P 2, P 3, P 4) mit zugehörigem Wiedergabe-Vorverstärker (3, 5, 6, 8) und je ein gegenüberliegender, vorlaufender Wiedergabekopf (A 1, A 2, A 3, A 4) mit zugehörigem Wiedergabe-Vorverstärker (7, 9, 2, 4), bilden - gemeinsam mit einem gesteuerten Umschalter (10, 11, 12, 13) und einem mit dem gesteuerten Umschalter (10, 11, 12, 13) verbundenen rotierenden Übertrager (14, 15, 16, 17) - einen von vier Wiedergabekanälen.The normal and leading playback heads ( P 1 , A 1 , P 2 , A 2 , P 3 , A 3 , P 4 , A 4 ) are connected to inputs of playback preamplifiers 2 to 9 . One normal playback head ( P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ) with associated playback preamplifier ( 3 , 5 , 6 , 8 ) and one opposing, leading playback head ( A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ) with associated playback preamplifier ( 7 , 9 , 2 , 4 ), form - together with a controlled changeover switch ( 10 , 11 , 12 , 13 ) and a rotating transformer connected to the controlled changeover switch ( 10 , 11 , 12 , 13 ) ( 14 , 15 , 16 , 17 ) - one of four playback channels.

Wie die Wiedergabe-Vorverstärker 2 bis 9 sind auch die gesteuerten Umschalter 10 bis 13 und die drehenden Teile (Rotor) der rotierenden Übertrager 14 bis 17 fest mit der umlaufenden Kopfradscheibe verbunden. Die feststehenden Teile (Stator) der rotierenden Übertrager 14 bis 17 sind dagegen mit der vom Magnetband umschlungenen Trommel kraftschlüssig gekoppelt.Like the playback preamplifiers 2 to 9 , the controlled changeover switches 10 to 13 and the rotating parts (rotor) of the rotating transmitters 14 to 17 are also firmly connected to the rotating top wheel disc. The stationary parts (stator) of the rotating transmitters 14 to 17 , on the other hand, are non-positively coupled to the drum wrapped in the magnetic tape.

Vier weitere rotierende Übertrager 18 bis 21 sind mit Eingängen von Aufsprechverstärkern 22 bis 25 verbunden, deren Ausgänge an den Aufsprechköpfen (R 1, R 2, R 3, R 4) angeschlossen sind. Von den vier Löschköpfen (E 1, E 2, E 3, E 4) sind jeweils die gegenüberliegenden Löschköpfe (E 1 und E 3 bzw. E 2 und E 4) in Reihe geschaltet. Jeder dieser Reihenschaltungen ist ein Übertrager 26 bzw. 27 zugeordnet. Schließlich ist noch ein weiterer rotierender Übertrager 28 zur Leistungsübertragung vorgesehen. Die vom rotierenden Übertrager 28 abgegebene Wechselspannung wird in einer Stufe 29 gleichgerichtet und spannungsstabilisiert. An einer Klemme 30 ist die Betriebsspannung für die auf der Kopfradscheibe angeordneten elektronischen Schaltungen abnehmbar.Four further rotating transmitters 18 to 21 are connected to inputs of speech amplifiers 22 to 25 , the outputs of which are connected to the speech heads ( R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ). Of the four erase heads ( E 1 , E 2 , E 3 , E 4 ), the opposite erase heads ( E 1 and E 3 or E 2 and E 4 ) are connected in series. Each of these series connections is assigned a transformer 26 or 27 . Finally, another rotating transformer 28 is provided for power transmission. The AC voltage output by the rotating transformer 28 is rectified and voltage stabilized in a stage 29 . The operating voltage for the electronic circuits arranged on the head wheel disc can be removed at a terminal 30 .

Die gesteuerten Umschalter 10 bis 13 werden durch eine Einrichtung 31 derart gesteuert, daß die vorlaufenden Wiedergabeköpfe im Bereich der Audiopakete, d.h. im mittleren Teil der Längsspuren mit den entsprechenden rotierenden Übertragern 14 bzw. 15 bzw. 16 bzw. 17 verbunden werden. In der Einrichtung 31 zur Steuerung der Umschalter 10 bis 13 wird für jedes Lesekopfpaar ein Umschaltimpuls-Signal abgeleitet. Dazu wird der Einrichtung 31 das Signal eines auf der rotierenden Kopfradscheibe 1 befindlichen Empfängers 32 zugeführt, welcher beispielsweise der Phototransistor einer Lichtschranke sein kann. Der Geber 33 dieser Lichtschranke kann eine Lichtquelle (LED) sein, welche fest mit der Trommel verbunden ist.The controlled changeover switches 10 to 13 are controlled by a device 31 such that the leading playback heads are connected to the corresponding rotating transmitters 14 or 15 or 16 or 17 in the area of the audio packs, ie in the middle part of the longitudinal tracks. In the device 31 for controlling the changeover switches 10 to 13 , a changeover pulse signal is derived for each pair of read heads. For this purpose, the device 31 is supplied with the signal from a receiver 32 located on the rotating head wheel disk 1 , which can be, for example, the phototransistor of a light barrier. The transmitter 33 of this light barrier can be a light source (LED) which is firmly connected to the drum.

Mit den in der Fig. 3 dargestellten Spannungs-Zeit-Diagrammen ist der zeitliche Steuerungsablauf der Einrichtung 31 näher dargestellt. Fig. 3 zeigt beispielhaft verschiedene Winkelstellungen der rotierenden Kopfradscheibe 1, wobei in dem gestrichelt gezeichneten Abschnitt von 45° bis 315° der 270°-Umschlingungsbereich des Magnetbandes um die Trommel 1 dargestellt ist. Bei der Winkelstellung 0° empfängt der Phototransistor 32 auf der rotierenden Kopfradscheibe 1 ein Signal von dem Geber 33. Der Phototransistor 32 erzeugt ein Signal gemäß der Fig. 3b. Dieses Impulssignal wird mit einer monostabilen Kippstufe verzögert, derart, daß gemäß Fig. 3c die monostabile Kippstufe bei 135° wieder in ihren stabilen Zustand zurückkippt. Mit der abfallenden Flanke wird eine weitere monostabile Kippstufe getriggert, deren Zeitkonstante so gewählt ist, daß im Bereich von 135° bis 225° ein Impulssignal gemäß der Fig. 3d geformt wird. Dieses Impulssignal dient beispielsweise zur Steuerung des gesteuerten Umschalters 10. In entsprechender Weise wird von dem Impulssignal der Fig. 3d für den Umschalter 11 ein um 90° später liegendes Impulssignal gemäß der Fig. 3e, von dem Impulssignal der Fig. 3e für den gesteuerten Umschalter 12 ein Impulssignal gemäß der Fig. 3f und von dem Impulssignal der Fig. 3f für den gesteuerten Umschalter 13 ein Impulssignal nach Fig. 3g abgeleitet. Die gesteuerten Umschalter 10 bis 13 werden somit nacheinander im Abstand von 90° umgeschaltet, so daß Signale der voreilenden Wiedergabeköpfe auf die kanalmäßig zugehörigen rotierenden Übertrager 14 bis 17 aufgeschaltet werden können.The timing control sequence of the device 31 is shown in more detail with the voltage-time diagrams shown in FIG. 3. Fig. 3 shows an example of different angular positions of the rotating head wheel disc 1, wherein in the dashed line portion of 45 ° of the magnetic tape is shown around the drum 1 ° to 315 ° of the 270 ° -Umschlingungsbereich. With the angular position 0 °, the phototransistor 32 receives a signal from the transmitter 33 on the rotating head wheel disk 1 . The phototransistor 32 generates a signal according to FIG. 3b. This pulse signal is delayed with a monostable multivibrator such that, according to FIG. 3c, the monostable multivibrator flips back into its stable state at 135 °. With the falling edge, a further monostable multivibrator is triggered, the time constant of which is selected such that a pulse signal according to FIG. 3d is formed in the range from 135 ° to 225 °. This pulse signal is used, for example, to control the controlled changeover switch 10 . Correspondingly, the pulse signal of FIG. 3d for the switch 11 is a pulse signal lying 90 ° later according to FIG. 3e, the pulse signal of FIG. 3e for the controlled switch 12 is a pulse signal according to FIG. 3f and the pulse signal of FIG. 3f for the controlled switch 13 is a pulse signal of Fig. 3g derived. The controlled changeover switches 10 to 13 are thus switched in succession at a distance of 90 °, so that signals from the leading playback heads can be connected to the rotating transmitters 14 to 17 belonging to the channel.

Das erfindungsgemäße System bleibt nicht auf das in der Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Andere Ausführungsformen, insbesondere solche, die die Steuerung der Einrichtung 31 betreffen, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich. So kann beispielsweise auch jeder gesteuerte Umschalter 10 bis 13 durch eine eigene Lichtschranke gesteuert werden.The system according to the invention is not limited to the exemplary embodiment shown in FIG. 2. Other embodiments, in particular those relating to the control of the device 31 , are also possible within the scope of the present invention. For example, each controlled changeover switch 10 to 13 can also be controlled by its own light barrier.

Claims

1. System for recording and playing back video signals
with a cross-divided drum, around the circumferential surface of which a magnetic tape is wound helically,
with a top wheel disc running in the parting line of the drum,
with several magnetic heads, which are attached to the circumference of the head wheel disc,
with amplifiers which are assigned to the magnetic heads and arranged on the head wheel disc,
with rotating transducers, each consisting of a transducer part rotating with the head wheel disc and a fixed transducer part connected to the drum, and
with switching stages between amplifiers and the rotating parts of the rotating transformer, characterized in that the magnetic tape wraps around the drum over an angular range of greater than 180 °, but less than 360 °, that on the circumference of the head wheel disc ( 1 ) four pairs of heads, each with a normal and a leading playback head are attached so that the outputs of the playback preamplifiers assigned to the playback heads of each pair of heads are connected via a controlled switch to the rotating transmitter part of a rotating transmitter, that on the circumference of the head wheel disc ( 1 ) four further recording heads arranged at 90 ° to each other ( R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) are provided that the input of each recording head ( 22 to 25 ) assigned to each recording head is connected to the rotating transmitter part of a rotating transmitter ( 18 to 21 ), and that the controlled switches ( 10 to 13 ) depending on certain angular positions of the umlau Fenden head wheel disc ( 1 ) can be switched by signals from a control circuit ( 31 ) located on the head wheel disc ( 1 ).

2. System according to claim 1, characterized by a transmitter ( 33 ) which acts on a receiver ( 32 ) of the control circuit ( 31 ) on the rotating body.

3. System according to claim 1 and 2, characterized in that in the control circuit ( 31 ) signals for the controlled switches ( 10 to 13 ) are derived such that in an angular range of <= 90 ° in the middle of the looping area of the magnetic tape the leading playback heads ( A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ) are connected to the rotating transmitter part of rotating transmitters ( 14 to 17 ) via assigned playback preamplifiers ( 7 , 9 , 2 , 4 ).

4.System according to claim 1, characterized in that on the circumference of the head wheel disc ( 1 ) two pairs of heads, each with two series-connected erase heads ( E 1 , E 2 , E 3 , E 4 ) are attached, each pair of heads offset by 180 ° has arranged erase heads and wherein both pairs of heads are offset from one another by approximately 90 ° and that each pair of heads of the erase heads is connected to the rotating transmitter part of one of the rotating transmitters ( 26 , 27 ).