Bei so vielen Vorteilen des magnetischen Aufzeichnungs­verfahrens muß man sich natürlich fragen, warum es nicht wie das Tonbandgerät bereits längst in nahezu jedes Heim Eingang gefunden hat, denn der Video-Tape-Recorder (von nun an VTR genann) ist kei­neswegs neu.

Der größte Teil ausgestrahlter Fernsehsendungen kommt bekannt­lich von einer MAZ (Synonym einer Magnetband-Aufzeichnung), also von eiem Art Tonbandgerät für Bilder. Weil aber die MAZ den gegenwärtigen Abschluß einer langen Entwicklung darstellt, mußte diese vorerst die früheren Stufen durchlaufen, ehe an diese Aufzeichnung zu denken war.

Voraussetzungen dafür waren, daß 1846 die Photographie mittels der bereits zuvor entdeckten Optik eingeführt wurde, daß 1880 die Kinematographie - also der Film - entdeckt wurde und daß 1898 schließlich die magnetische Tonauf­zeichnung möglich wurde.

Bei der magnetischen Tonaufzeichnung wird jedoch nicht nur ein in das elektrische und sodann magnetische Medium konver­tiertes Originalsignal aufgezeichnet - wie beim Super-8-Film -, sondern es wird vielmehr Bild für Bild erst nach festgelegten Normen - z.B. CCIR - in kodierte Signale umgesetzt und erst dann magnetisch aufgezeichnet. Für die Wiedergabe sind die Kodierungen wieder zu ent­schlüsseln und daraus wird dann das Bild auf einer geeigneten Wiedergabeeinrichtung wieder rekonstruiert.

Mit anderen Worten gesagt: Die Fernsehtechnik mußte zuvor entwickelt und zu solcher Reife gelangt sein, daß die dort vorhandenen elektrischen Informationssignale vom VTR nur noch gespeichert und bei der Wiedergabe in den Fernseher zurückgespielt werden brauchten.

Nachdem diese Voraussetzungen für die magnetische Bildauf-Zeichnung in ausreichendem Umfange geschaffen waren, stellte man sich in den USA die Frage, wie ein VTR (Videorecorder) zu konstruieren sei, und begann analog zum Tonbandgerät mit der Längsschrift.

• Anmerkung : Das ist historisch falsch, denn der Deutsche Dr. Fritz Schröter hatte bereits 1932 in seinem Buch die Aufzeichnungs-Methoden auch der Schrägspuraufzeichnung skizziert.

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1953 entstand das erste Videobandaufzeichnungsgerät der Radio-Corporation of America (RCA) als Prototyp mit 1/2 Zoll-Magnetband und einer absoluten Bandgeschwindigkeit von nur 6m/sek., das wie das bis dahin bekannte Audio-Tonbandgerät mit Längsschriftaufzeichnung (besser: Längsspuraufzeichnung) arbeitete.

Da hier die relative Band-Kopfgeschwindigkeit mit der absoluten Band-Transportgeschwindigkeit identisch ist, waren nur we­nige Minuten Aufzeichnung realisierbar. Außerdem war selbst diese Bandgeschwindigkeit bei damaligen Magnetkopfdaten noch weitaus zu gering, um Videofrequenzen bis ca. 5 MHz aufzeichnen zu können, sodaß die Bildqualität noch völlig unbefriedigend war.

Um die relative Bandgeschwindigkeit zu erhöhen und die Aufzeichnungsdauer zu verlängern, entstand derzeit auch schon die heute (wir schreiben etwa das Jahr 1980) wieder aktuelle Idee (CVR der BASF), durch serpentinenartig benutzte Parallel-Spuren mit automatischer Laufrichtungsumschaltung jeweils am Bandende die Spurenlänge insgesamt zu erweitern. Wegen der unlösbaren Schwierigkeiten der Laufrichtungsumschaltung in der Mechanik schei­terten alle diese Projekte.

Damit war die Zeit reif für die sehr einfache neue Idee, die sowieso durch die Spulegröße begrenzte Bandlänge durch die vierfache Band­breite zu ersetzen und in dieser stets gleichen Richtung nacheinander mit entsprechend hoher Schreibgeschwindig­keit (= Relativgeschwindigkeit) bestimmte Bildteile (= einBild besteht dann aus mehrere Zeilen) aufzuzeichnen.

Das aber war nur mit sehr schnell bewegten Videoköpfen möglich, die deshalb rotieren mußten, während dem Bandtransport nur noch die Aufgabe zufiel, die Köpfe Spur neben Spur mit entsprechendem Übersprechschutzabstand schreiben zu lassen.

Die notwendige relative Bandlaufgeschwindigkeit ergab sich damit aus der Videospurbreite plus Schutzabstand, multipliziert mit der Anzahl von Video­spuren /sek. Eine Verknüpfung der absoluten Bandtransportgeschwindig­keit mit der Videoaufzeichnungsbandbreite besteht dann nur noch über die Anzahl der Videospuren, die zur Erreichung der oberen Frequenzgrenze und der dafür benötigten Relativ­geschwindigkeit erforderlich sind. Diese Relativgeschwindig­keit vergrößert sich aber auch proportional zur Videospuren­länge, die in der gleichen Zeit überstrichen wird.

Macht man also das Band viermal so breit wie das von RCA und läßt die Köpfe in der gleichen bisherigen Zeit über die Spur laufen, dann benötigt man nur noch 1/4 der Spuren, redu­ziert die Bandlaufgeschwindigkeit auf ein Viertel und macht damit die Mechanik beherrschbar.
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Diese Überlegungen führten zur Querschrift. Die heute noch (wir sind in 1980) wegen ihrer professionellen MAZ-An­lagen weltbekannte amerikanische Firma Ampex brachte 1956 ihre erste Maschine mit Ouerschriftaufzeichnung für Fernseh-Studiobetrieb mit einer Videoaufzeichnung bis 4 MHz bei etwa einstündiger Spieldauer heraus, die zum Vorfahren aller heutigen Studiomaschinen wurde.

Betrachtet man aber die Daten und Dimensionen solcher Ma­schinen, so wird deutlich, daß sie wohl kaum für den Video-Heim-Gebrauch geeignet sein konnten, denn es wurde und wird ein 2 Zoll breites Band mit 38cm/sek. Bandlaufgeschwindigkeit bei einer Relativgeschwindigkeit von 38m/sek. ge­fahren. 40 senkrecht zur Bandkante verlaufende Spuren sind für die Aufzeichnung eines Vollbildes mit 4 Videoköpfen erforderlich. (Anmerkung der Redaktion: keine Angabe über die 250 Kilo Mindestgewicht und den Stromverbrauch von etwa 8 Kilowatt)

VHS benötigt für ein einzelnes Bild nur zwei Spuren und zwei Köpfe im Gegensatz zu den 4 Spuren und Köpfen bei Quadruplex. Ebenso wie beim VHS werden bei der Quadruplex Methode Ton- und Synchronspur auf dem oberen und unteren Bandrand durch feststehende Köpfe aufgezeichnet. Der Andruck des 2" Bandes an das Kopfrad wird durch bauchig geformte Führungselemente mit Vakuumhilfe erreicht. Es ist fast überflüssig zu sagen, daß diese Maschinen mühelos 5 MHz bewältigen und daß man deshalb den Farbhilfsträger mit 4,43 MHz direkt aufzeichnen kann.

Da die Videospur mit Schutzabstand ca. 380µm breit ist, wird der Störabstand bereits so gut, daß man direkt ohne FM aufzeichnen konnte, während alle VTR mit wesentlich geringerer Spurbreite das Videosignal in FM aufzeichnen müssen, um ausreichend Störabstand zu erreichen.

In der Praxis benutzt man aber dennoch auch bei diesen professionellen Maschinen FM, weil die Aufzeichnungsquali­tät bei einer direkten FM-Aufzeichnung der Farbe besser wird, wofür allerdings ein hoher FM-Modulationsindex er­forderlich ist. Um eine symmetrische Aufzeichnung des FM-Spektrums zu erreichen, muß die Maschine bis zu 12 MHz aufzeichnen können. Wegen der Aufwendigkeit dieses Ver­fahrens, insbesondere auch beim Bandverbrauch, benutzt man heute überwiegend als Kompromiss zwischen Längs- und Querschrift die Helical Scan- oder auch Schrägschrift. Alle semiprofessionellen und Heimgeräte arbeiten nach diesem Prinzip.
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Während bei der Ampex Quadruplex-Querschrift die Drehachse des Kopfrades parallel zur Bandlaufrichtung liegt, steht die Drehachse des Kopfzylinders bei der Schrägschrift beinahe senkrecht zur Bandkante. Die restliche Schrägstellung ergibt sich aus der schraubenlinienförmigen Umschlingung des Kopfzylinders durch das Band, das völlig plan transportiert wird.

Rotiert jetzt dieser Kopfzylinder, so beschreibt jeder Video­kopf eine gerade Linie auf dem Band von der unteren zur oberen (VHS) Bandkante oder umgekehrt, je nach Dreh­richtung des Zylinders. Damit jede dieser diagonal auf dem Band verlaufenden Spuren richtig geschrieben wird, muß die absolute Bandlaufgeschwindigkeit exakt so bemessen sein, daß der nachfolgende Videokopf genau neben die vorherige Spur schreibt, wenn nicht die Freihaltung einer Schutzzone zwischen den Spuren erforderlich ist, weil das Gerät ohne Azimuth-Winkel arbeitet.
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Vom Helical-Scan System gibt es zahlreiche Varianten. Es gibt Video-Kopfzylinder mit einem, zwei, drei und vier Videoköpfen. Dementsprechend beträgt die Umschlingung der Kopftrommel bis zu 360° - auch Omega-Umschlingung genannt - oder aber 180°, 120° oder auch nur 90°.

Bei 50 Halbbildern per Sekunde muß die Kopfscheibe dann entweder mit 3.000 U/min., 1.500 U/min., 1.000 U/min, oder 750 U/min, rotieren. Bei semiprofessionellen Typen wird die Einkopf-Ausführung und bei Heimsystemen die Zweikopf-Ausführung bevorzugt. Ebenso unterscheiden sich die Ausführungen der Kopf-Zylinder. Entweder dient der Kopfzylinder vornehmlich der Bandführung in einer Schraubenlinie und ist deshalb im oberen und unteren Teil feststehend, wobei zwischen beiden Hälften eine Kopfscheibe oder auch nur ein Köpfe­tragender Metallstreifen routiert (Bild a).

Oder die obere Zylinderhälfte rotiert mit den Köpfen (Bild b), während die untere Zylinderhälfte feststeht und die Bandführung be­sorgt, was bei VCR und VHS der Fall ist. Als Kompromiss ist die Ausführung (Bild c) zu betrachten, bei der die Kopf­scheibe zum mittleren Zylinder erweitert ist und das obere und untere Zylinderdrittel als Bandführung feststeht.

Hierbei entsteht ein automatischer Luftkissen-Effekt unter dem Band, der bei System (b) erst durch Rillen auf dem rotierenden Zylinder bewirkt wird. Jedoch ist der Kopf-Zylinderwechsel ohne umständliche mechanische Justierung am einfachsten beim System (b) zu erreichen. Allgemein wird bevorzugt, Bandlauf und Kopfzylinderdrehung in der gleichen Richtung erfolgen zu lassen. Dabei aber sind zwei Varianten möglich.

Einmal schiebt der Kopf-Zylinder das Band abwärts auf den Fest-Zylinder, was beim VHS den leichtesten Bandtransport ergibt und bereits bei der U-Matic-Serie praktiziert wurde. Im anderen Falle schiebt er das Band aufwärts auf den unteren Fest-Zylinder, was verhältnis­mäßig schwer geht, aber dennoch beim VCR mit Hilfe des Luftkissen-Effektes gemacht wird.
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Zum Kassettentyp 1 (VCR) gehört ein rotierender Lademecha­nismus gemäß Abb. A , während beim Parallel-Ladesystem gemäß Abb. B für Kassettentyp 2 (VHS) das Band mittels zweier Stifte auf jeder Seite herausgezogen und so einge­fädelt wird. Dieses System kennt keine Bandwickelprobleme und ist mit seinem Transportmechanismus besonders kompakt. Der Bandschnelltransport findet nur innerhalb der Kassette statt, was Bandbeschädigungen mit Sicherheit verhütet und den Kopfzylinder schont. Aber nach jedem Schnellspulvorgang sind ca. 3 Sekunden für das Einfädeln erforderlich.

Kassetten­typ 1 bleibt dagegen beim Schnellspulen eingefädelt und be­ansprucht dabei Band- und Bandführung bzw. Kopfzylinder, benötigt dafür aber keine Einfädelzeit, wohl aber auch Stoppzeit.

Gleiches wie für Typ 1 gilt auch für Kassetten­typ 4 in Abb. D. hin­sichtlich des Schnelltransportes, obgleich hier eine Kassetten­typ 2 entsprechende Parallelspulenanordnung vorliegt, bei der aber mit der höchst komplizierten Einfädelung sogar noch der Kassetten­typ 1 übetroffen wird.

Wegen der Nachteile des Kassetten­typ 3 für den Laien bleibt eigentlich nur die Wahl zwischen Kassetten­typ 1 und 2, bei der man sich beim VCR bzw. SVR für Kassetten­typ 1 entschieden hat. In Anbetracht der guten Erfahrungen mit Parallelspulen bei der semi-professionellen U-Matic-Serie haben sich die japanischen Hersteller Sony und Panasonic für ihre Video-Heim-Systeme für diesen Typ entschieden.

Sony hat dabei die kleinste Kassette (156 x 96 x 25 mm = 374,4 cm ) entwickelt, die im Wettlauf um die längsten Spielzeiten den Nachteil hat, mit der 3 1/3-Stunden-Version bereits nahezu am Ende der Möglichkeiten zu sein, weil selbst die Verwendung eines 12um Bandes (zur Zeit 14um) die Spiel­zeit nur auf knapp 4 Stunden (3,9 Stunden) auszudehnen ge­stattet. Die Spielzeitverlängerung von 4 auf 5 Stunden beim SVR 4004 wird nämlich nur möglich, durch den Übergang vom 16um Band bei der 4-Stunden-Version auf dieses 12um Band, dessen Betrieb bislang nicht als sicher genug galt. Dabei hat die VCR- bzw. SVR-Kassette mit 755 cm3 mehr als das doppelte Volumen der Sony-Kassette, was überwiegend auf die dem heutigen technischen Stande (der Artikel ist von 1980) nach überhöhte Band­laufgeschwindigkeit (3,95 cm/sek.) zurückgeht.