VHS: Warum unterschiedliche Bandlaufgeschwindigkeiten bei PAL im Vergleich zu NTSC?

Moin auch,

aths schrieb:

PAL-VHS läuft nur mit 70% der NTSC-VHS-Bandgeschwindigkeit. Weiß jemand, warum das so ist?

Weil die Bildwechselfrequenz bei NTSC 60 Hz und bei PAL 50 Hz ist!!
Es müssen also bei NTSC mehr Halbbilder pro sec. aufgezeichnet werden als beim PAL System.

GandRalf schrieb:

Moin auch, aths schrieb: PAL-VHS läuft nur mit 70% der NTSC-VHS-Bandgeschwindigkeit. Weiß jemand, warum das so ist? Weil die Bildwechselfrequenz bei NTSC 60 Hz und bei PAL 50 Hz ist!! Es müssen also bei NTSC mehr Halbbilder pro sec. aufgezeichnet werden als beim PAL System. :prost

Dafür sind es weniger Zeilen pro Bild. Die Bandbreite dürfte vergleichbar sein (480 Zeilen mit 60 Halbbildern und 576 Zeilen mit 50 Halbbilern sind jeweils "14400 Zeilen pro Sekunde".)

Selbst wenn die Bilderzahl eine Rolle spielte: Das Band läuft bei NTSC-VHS läuft 42% schneller, wobei die Framerate nur 20% höher ist.

... weiß sonst noch einer was?

Hi!
Die Bandlaufgeschwindigkeit ist von der Datenmenge abhängig,nicht von Bilderanzahl/Zeilenzahl direkt.PAL und NTSC funktionieren ja auch unterschiedlich,das Signal muss für die Bandspeicherung umkodiert werden(HF-Kodierung)und da fallen dann eben unterschiedliche Datenmengen an.Die werden in der Bandbreite in MHz ausgedrückt.Das Band muss für mehr Mhz schneller laufen.Vereinfacht ausgedrückt.

Moin auch,

Muß die genauen Umstände noch mal nachschlagen. Aber sicher ist, daß die Zeilenzahl bei PAL VHS 280 ist, nicht wie von dir angegeben 576.

Versuche da nochmal was rauszufinden.

@ Jazzy:

Du weißt aber schon, daß bei Video nicht in Längsspur, sondern im Schrägspurverfahren aufgezeichnet wird.

@ Grandralf

Du verwechsels Linien mit Zeilen die 576 / 480 Sichtbaren Zeilen stimmen schon.

MfG Christoph

Ja,Schrägspuraufzeichnung mit Kopftrommelumschlingung,270Grad,glaube ich.Trotzdem muss die Datenflut aufs Band ;-)

Moin auch,

So! Jetzt mal Butter bei die Fische!!!

1. Habe oben einen Fehler eingebaut:
Die Zeilenzahl bei VHS beträgt nicht 280 sondern nur 240. Also die Bildauflösung in der Vertikalen (senkrecht). Bei S-VHS beträgt sie 400. Der Videofrequenzgang für die modulierten Signale liegt bei 3Mhz (5Mhz S-VHS).

2. Aber die ursprüngliche Frage nach der Geschwindigkeit ist viel banaler.

Wie ich schon eingangs ohne weitere Ausführung angab, liegt es an den unterschiedlichen Bildwechselfrequenzen.
Diese beträgt wie gesagt in Europa 50 Hz (es werden also 50 Halb- entsprechend 25 Vollbilder pro Sekunde aufgezeichnet.
Die Aufzeichnung erfolgt durch eine rotierende Kopfscheibe, die mit zwei um 180° versetzten Videoköpfen besetzt ist.
Sie schreiben abwechselnd je eins der modulierten Halbbildsignale schräg auf das Band.
Da die Breite dieser Spuren, und ihre Neigung im VHS System festgelegt ist, kann man auch nachvollziehen daß beim amerikanischen VHS mehr Platz benötigt wird um die geforderten 60 Hz (entsprechend 30 Vollbildern bzw. 60 Halbbildern) aufzuzeichnen.
Der Rest ist dann noch etwas Mathematik. Da man für die schräg aufgezeichneten Signale aufgrund der relativen Bandgeschwindigkeit nicht einfach 20% mehr gegenüber dem 50 Hz Signal rechnen kann, könnte das mit den angefragten 70% der NTSC Geschwindigkeit hinkommen.

Ich hoffe meine Ausführungen sind verständlich genug.

GandRalf schrieb:

Moin auch, So! Jetzt mal Butter bei die Fische!!! 1. Habe oben einen Fehler eingebaut: Die Zeilenzahl bei VHS beträgt nicht 280 sondern nur 240. Also die Bildauflösung in der Vertikalen (senkrecht). Bei S-VHS beträgt sie 400. Der Videofrequenzgang für die modulierten Signale liegt bei 3Mhz (5Mhz S-VHS).

Die Zeilenzahl bei VHS ist bei NTSC 240 pro Halbbild und bei PAL 288 pro Halbbild. In der Senkrechten muss die volle Bildauflösung gespeichert werden, damit man das TV-Signal direkt so wie es kommt aufnehmen kann. Du meinst glaube ich die Auflösung auf der horizontalen Achse.

Aber beträgt die horizontale Auflösung wirklich nur 240 "Pixel" (sofern man bei einem analogen Signal von Pixeln reden will?) Bei (reichlich) 3 MHz Bandbreite komme ich auf etwa 240 Hz pro Zeile. Das wären 240 schwarze und 240 weiße Punkte und entspräche 480 Bildpunkten.

GandRalf schrieb:

2. Aber die ursprüngliche Frage nach der Geschwindigkeit ist viel banaler. Wie ich schon eingangs ohne weitere Ausführung angab, liegt es an den unterschiedlichen Bildwechselfrequenzen. Diese beträgt wie gesagt in Europa 50 Hz (es werden also 50 Halb- entsprechend 25 Vollbilder pro Sekunde aufgezeichnet. Die Aufzeichnung erfolgt durch eine rotierende Kopfscheibe, die mit zwei um 180° versetzten Videoköpfen besetzt ist. Sie schreiben abwechselnd je eins der modulierten Halbbildsignale schräg auf das Band. Da die Breite dieser Spuren, und ihre Neigung im VHS System festgelegt ist, kann man auch nachvollziehen daß beim amerikanischen VHS mehr Platz benötigt wird um die geforderten 60 Hz (entsprechend 30 Vollbildern bzw. 60 Halbbildern) aufzuzeichnen. Der Rest ist dann noch etwas Mathematik. Da man für die schräg aufgezeichneten Signale aufgrund der relativen Bandgeschwindigkeit nicht einfach 20% mehr gegenüber dem 50 Hz Signal rechnen kann, könnte das mit den angefragten 70% der NTSC Geschwindigkeit hinkommen. Ich hoffe meine Ausführungen sind verständlich genug. :prost

Ich möchte es noch genauer wissen. Warum sollte man bei schräger Aufzeichnung so viel mehr als die zusätzlichen 20% brauchen? Ein Bild darf ja auf dem Band platzmäßig nicht mehr einnehmen als eine halbe Umwicklung um die Videokopf-Trommel. (Andernfalls wäre kein Standbild realisierbar.) Diese systembedingte Maximallänge dürfte aber auch ausgenutzt werden (um nicht zu hohe Anforderungen an die Partikeldichte im Magnetband zu stellen.) Eine Videospur müsste demnach einige Zentimeter lang sein.

Auf der anderen Seite muss man aus der linearen Bandgeschwindigkeit von wenigen Zentimetern pro Sekunde eine Videokopf-Magnetband-Geschwindigkeit von einigen Metern zu pro Sekunde machen, um die erforderliche Signalbandbreite zu realisieren. Von einigen Zentimetern auf einige Meter hat man eine "Packungsdichte" in der Größenordnung von 100, das heißt, dass hundert(e) Spuren schräg nebeneinder auf dem Band Platz finden müssen. Jedenfalls, von der Magnetband-Breite (ca. 1 cm) auf die Länge einer Bildspur gesehen müsste der Neigungswinkel relativ gering sein, und in erster Näherung vernachlässigbar. Warum man für 20% höhere Framerate 42% höhe Bandlaufgeschwindigkeit braucht, kann ich nicht erkennen.


Der Hintergrund meiner Frage geht noch eine Stufe tiefer: Die Farbe wird bei VHS ja auf einem herabgesetzen Träger moduliert. (Mit welcher Modulation allerdings? QAM? Da habe ich noch keine Informationen zu gefunden.) Durch die heruntergesetze Trägerfrequenz ist klar, dass räumliche Farbauflösung verloren geht, aber das ist für typisches Bildmaterial nicht schlimm. Nerviger ist für mich schon das Rauschen, insbesondere bei starker Farbsättigung. Wenn man das Band schneller am Kopf vorbeibewegt, müsste sich auch ein besseres Signal-to-Noise-Ratio erzielen lassen. Das hieße, dass NTSC-VHS ein geringeres Farbrauschen hat als PAL-VHS. Aber ist das wirklich so oder habe ich einen Denkfehler?

Wozu ich auch noch keine näheren Informationen gefunden habe ist die in VHS integrierte Farbrauschreduktion. Werden da einfach die Farbwerte von jeweils zwei Zeilen gemittelt (vergleichbar mit der PAL-Farbe?)

Moin auch,

Um hier nicht gerade zu jedem einzelnen Punkt Romane schreiben zu müssen, empfehle ich als Lektüre das mir vorliegende Buch:

Videorecorder-Technik von Friedrich Manz
ISBN 3-8023-0621-x

erschienen im Vogel-Buchverlag Würzburg

Mein Exemplar ist zwar schon etwas älter, da es aus meiner "aktiven" Zeit stammt, aber die Inhalte sind nach wie vor gültig.

Es wird zwar nicht explizit auf das NTSC System eingegangen, aber mit etwas Überlegung, kann man die anderen Zusammenhänge durchaus ableiten.

Vielleicht noch zu deiner Frage mit der Videospurlänge:
Die Videospur je Halbbild, beträgt ziemlich genau den halben Kopftrommelumpfang: 97.34 mm die Spurbreite 49µm.

Die Bandgeschwindigkeit 23,4 mm/s und die Abtastgeschwindigkeit 4,867 m/s
Da die Bewegung der Köpfe und des Bandes (abgesehen von der Schrägung durch die Kopfneigung) in die gleiche Richtung erfolgt, muß man hier noch die Relation der beiden berücksichtigen.

wenn man eine bessere bildqualität will, dann sollte man nicht VHS verwenden ! nicht umsonst hat SONY das format nach der entwicklung weggeschmissen (und dann hat es sich JVC gekrallt) und dann danach BETA entwickelt !

dj_ddt schrieb:

wenn man eine bessere bildqualität will, dann sollte man nicht VHS verwenden ! nicht umsonst hat SONY das format nach der entwicklung weggeschmissen (und dann hat es sich JVC gekrallt) und dann danach BETA entwickelt !

Darum geht es mir nicht. Mir gehts um die Signalqualität und das Farbrauschen bei VHS.

GandRalf schrieb:

Moin auch, Um hier nicht gerade zu jedem einzelnen Punkt Romane schreiben zu müssen, empfehle ich als Lektüre das mir vorliegende Buch: Videorecorder-Technik von Friedrich Manz ISBN 3-8023-0621-x erschienen im Vogel-Buchverlag Würzburg Mein Exemplar ist zwar schon etwas älter, da es aus meiner "aktiven" Zeit stammt, aber die Inhalte sind nach wie vor gültig. Es wird zwar nicht explizit auf das NTSC System eingegangen, aber mit etwas Überlegung, kann man die anderen Zusammenhänge durchaus ableiten. Vielleicht noch zu deiner Frage mit der Videospurlänge: Die Videospur je Halbbild, beträgt ziemlich genau den halben Kopftrommelumpfang: 97.34 mm die Spurbreite 49µm. Die Bandgeschwindigkeit 23,4 mm/s und die Abtastgeschwindigkeit 4,867 m/s Da die Bewegung der Köpfe und des Bandes (abgesehen von der Schrägung durch die Kopfneigung) in die gleiche Richtung erfolgt, muß man hier noch die Relation der beiden berücksichtigen.

Bei 208 Spuren, die schräg parallel auf dem Band sind, hätte man bei NTSC-VHS eine Abtastgeschwindigkeit von 6,937 m/s. Damit könnte man eine viel höhere Bandbreite realisieren.

Das Buch lasse ich mir kommen – aber aus der Beschreibung von PAL-VHS dürfte nicht unbedingt klar werden, ob die vermutlich für das NTSC-System definierten VHS-Spezifikationen auch noch so eingehalten werden können oder ob man nicht eine schlechtere Frequenzwiedergabe und/oder stärkeres Rauschen hat.

Hi!
Bandbreite ist 15mm.Aber Video ist sowieso tot.Ich benutze eine HDD-Setop-Box(DVB-S) fürs Fernsehen,ist wesentlich besser als VHS.Klar,HDDs sind nicht so Archivsicher,aber das ist mir bei Video auch überhaupt nicht wichtig.Wichtige Sachen werden auf verschiedenen HDDs gespeichert und auf DVDs gebrannt,evtl. auch auf DVD-RAM,das ist relativ Archivsicher.Videoband ist ja auch nicht sooo sicher.

Moin Sven,

Jazzy schrieb:

Hi! Bandbreite ist 15mm.Aber Video ist sowieso tot.Ich benutze eine HDD-Setop-Box(DVB-S) fürs Fernsehen,ist wesentlich besser als VHS.Klar,HDDs sind nicht so Archivsicher,aber das ist mir bei Video auch überhaupt nicht wichtig.Wichtige Sachen werden auf verschiedenen HDDs gespeichert und auf DVDs gebrannt,evtl. auch auf DVD-RAM,das ist relativ Archivsicher.Videoband ist ja auch nicht sooo sicher.

Bitte jetzt nicht falsch verstehen!!

Ich denke du hast für das angesprochene Thema nicht den entsprechenden technischen Background.
Mit der Bandbreite ist nicht das Maß des Videobandes gemeint, sondern der maximal erreichbare Frequenzbereich der aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
Weiter geht es aths auch wohl weniger um die Speichermöglichkeite und Alternativen, sondern um die evtl technische Verbesserung bzw. die möglichen Qualitätsunterschiede zwischen NTSC und PAL-VHS.

Aber nichts für ungut!!

Nein,Tonbandbreite ist 15mm!!! Bandbreite ist 5Mhz oder so.Von wegen technischer Background,meine Güte.

Jazzy schrieb:

Nein,Tonbandbreite ist 15mm!!! Bandbreite ist 5Mhz oder so.Von wegen technischer Background,meine Güte.

Wenn du jetzt 5Mhz bei S-VHS geschrieben hättest... O.K.

Aber lassen wir das nicht ausufern..

Dann eben 3MHz,Korinthenkacker.

Jazzy schrieb:

Hi!Bandbreite ist 15mm.

12,7 cm. (0,5 Zoll.)

Jazzy schrieb:

Aber Video ist sowieso tot.Ich benutze eine HDD-Setop-Box(DVB-S) fürs Fernsehen,ist wesentlich besser als VHS.Klar,HDDs sind nicht so Archivsicher,aber das ist mir bei Video auch überhaupt nicht wichtig.Wichtige Sachen werden auf verschiedenen HDDs gespeichert und auf DVDs gebrannt,evtl. auch auf DVD-RAM,das ist relativ Archivsicher.Videoband ist ja auch nicht sooo sicher.

Schön, was du benutzt – mir geht es um das Verständnis von VHS (welches ich zwar benutze, was aber nicht Gegenstand des Threads ist.)

GandRalf schrieb:

Ich denke du hast für das angesprochene Thema nicht den entsprechenden technischen Background.

Ohne dir zu nahe treten zu wollen – auch einiges von dir hier im Thread war entweder falsch, oder stark missverständlich formuliert.

Jazzy schrieb:

Dann eben 3MHz,Korinthenkacker.

Wenn ich darum bitten dürfte – bitte freundlich bleiben. Ob 3 oder 5 MHz ist schon ein großer Unterschied. Ich möchte bestimmte Details zu VHS in Erfahrung bringen um einige Aspekte der Videoaufzeichnung endlich mal genau zu verstehen. Da muss man auch mit exakten Zahlen arbeiten.

GandRalf schrieb:

Moin auch, Um hier nicht gerade zu jedem einzelnen Punkt Romane schreiben zu müssen, empfehle ich als Lektüre das mir vorliegende Buch: Videorecorder-Technik von Friedrich Manz ISBN 3-8023-0621-x erschienen im Vogel-Buchverlag Würzburg Mein Exemplar ist zwar schon etwas älter, da es aus meiner "aktiven" Zeit stammt, aber die Inhalte sind nach wie vor gültig. Es wird zwar nicht explizit auf das NTSC System eingegangen, aber mit etwas Überlegung, kann man die anderen Zusammenhänge durchaus ableiten. Vielleicht noch zu deiner Frage mit der Videospurlänge: Die Videospur je Halbbild, beträgt ziemlich genau den halben Kopftrommelumpfang: 97.34 mm die Spurbreite 49µm. Die Bandgeschwindigkeit 23,4 mm/s und die Abtastgeschwindigkeit 4,867 m/s Da die Bewegung der Köpfe und des Bandes (abgesehen von der Schrägung durch die Kopfneigung) in die gleiche Richtung erfolgt, muß man hier noch die Relation der beiden berücksichtigen. :prost

Ich habe es gerade mal nachgerechnet: Bei einer Videoband-Lesekopf-Geschwindigkeit von 4,867 m/s und einer linearen Bandlaufgeschwindigkeit von 23,4 mm/s müssen immer 208 Spuren schräg auf der Breite liegen. Das kommt auch mit der Spurbreite von 49 µm hin (208*49 µm = 10,2 mm, und das Band hat ja insgesamt eine Dicke von 12,7 mm.)


Rechnen wir jetzt zurück: Der Videokopf dreht sich bei PAL mit 1500 u/min, also pro Sekunde 25 mal um sich selbst. Das ist logisch, da pro Sekunde 50 Halbbilder gelesen werden, was 50 halbe (und 25 ganze) Umdrehungen pro Sekunde erfordert. Eine Packungsdichte von 208 Spuren zu haben heißt, dass der Durchlauf von 208 Spuren einer Videospurlänge entspricht. 50 Halbbilder bei 208 Spuren sind 0,24 Halbbilder pro Spurlänge. Bei einer Spurlänge von 9,73 cm sind das die 2,339 cm/s Bandlaufgeschwindigkeit.

Zwar sind die Spuren schräg drauf, so dass sich die tatsächliche Spur-Länge von der entsprechenden belegten Bandlänge unterscheidet, aber dieser Unterschied ist erst mal vernachlässigbar – bei ca. 1 cm Band-Breite und ca. 10 cm Spurlänge.

Bei NTSC dreht sich der Kopf mit 1800 u/min, so dass man 60 halbe Umdrehungen pro Sekunde hat. Bei einer Packungsdichte von 208 Spuren und einer Spurlänge von 9,73 mm komme ich so aber auf eine Bandlaufgeschwindigkeit von nur 2,81 cm/s. Tatsächlich beträgt sie 3,335 cm/s.

Diese Bandgeschwindigkeit wäre korrekt für eine Packungsdichte von 175 Spuren.