DE3146964A1 - "wendelabtastformat fuer bandaufzeichnungen zur erweiterung eines nicht in der spur erfolgenden wiedergabebetriebes und aufzeichnungs- und/oder wiedergabeeinrichtung hierfuer" - Google Patents

"wendelabtastformat fuer bandaufzeichnungen zur erweiterung eines nicht in der spur erfolgenden wiedergabebetriebes und aufzeichnungs- und/oder wiedergabeeinrichtung hierfuer"

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DE3146964A1 DE19813146964 DE3146964A DE3146964A1 DE 3146964 A1 DE3146964 A1 DE 3146964A1 DE 19813146964 DE19813146964 DE 19813146964 DE 3146964 A DE3146964 A DE 3146964A DE 3146964 A1 DE3146964 A1 DE 3146964A1
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Description

RCA 74115 Sch/Vu
RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Wendelabtastformat für Bandaufzeichnungen zur Erweiterung eines nicht in der Spur erfolgenden Wiedergabebetriebes und Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung hierfür
Die Erfindung bezieht sich auf ein digitales Videoaufzeichnungs- und/oder Wiedergabesystem mit Spiralabtastung, wobei jedes Voll- oder Halbbild in einem Satz von Mehrfachbandspuren aufgezeichnet wird. Im Suchbetrieb eines solchen Systems wird das bespielte Medium von den aufeinanderfolgenden Mehrfachspursätzen abgespielt, und jedes VoIl- oder Halbbild wird aus der für viele Voll- oder Halbbilder aufgezeichneten Information rekonstruiert. Die Bandgeschwindigkeit im Suchbetrieb kann sowohl in Vorwärts- wie auch in Rückwärtsrichtung irgendwo von der normalen Wiedergabegeschwindigkeit bis zum Mehrfachen der normalen Wiedergabegeschwindigkeit abweichen. Es sind zwar übliche Techniken für einen Suchbetrieb bekannt, jedoch treten dabei aus zwei Gründen Schwierigkeiten auf. Erstens, wenn die Bandgeschwindigkeit sich gegenüber der normalen Wiedergabegeschwindigkeit ändert, dann wird die Zeitsteuerung sehr kompliziert, die zur Reorganisierung der von aufeinanderfolgenden Sätzen von Mehrfachspuren in ein erkennbares Signal nötig ist. Zweitens ist es erwünscht, Information von nur weniger als der gesamten Spurzahl in jedem Mehrfachsatz, also nur etwa von einer Spur, aufzunehmen, um die mechanischen und elektronischen Verhältnisse des Aufnahme- und/oder Wiedergabesystems zu vereinfachen.
- - 3U696A
Bei dem erfindungsgemäßen Aufnahme- und Wiedergabesystem werden zur Erhöhung der Szenenerkennung während des Suchbetriebs nur die signifikanteren Bits der Bildabstastwerte aufgezeichnet, und zwar auf mindestens einer Suchspur jedes Mehrfachsatzes. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beziehen sich die Bildabtastwerte (Pixels), die auf den Suchspuren dargestellt sind, nur auf einen Teil der Videoinformation.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 (Tin Bandspur forma I in finer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung, wobei ein Toil dieses Formats in einer separaten Ansicht vergrößert ist; Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Aufnahme- und Wiedergabesystems (das nicht vollständig dargestellt ist) zur : Verwendung des Spurformates nach Fig. 1 und Fig. 3 ein Blockdiagramm einer speziellen Anordnung mit einer Pufferspeichereinheit zur Verwendung bei dem Bandformat nach Fig. 1.
Bei Aufnahme- und Wiedergabesystemen mit Spiralabtastung benutzt man einen Satz Mehrfachspuren zur Aufzeichnung jedes Rastervoll- oder-halbbildes. Spielt man das bespielte Medium mit Geschwindigkeiten oberhalb der normalen Wiedergabegeschwindigkeit ab, dann arbeitet ein solches System in einem Szenensuchbetrieb. In diesem Betrieb werden Teile vieler aufgezeichneter Vollbilder zu jedem Suchvollbild rekonstruiert. Bei einem vorgeschlagenen Digitalsystem wird Information nur von einer einzigen Spur jedes Satzes während eines Szenensuchbetriebes abgespielt. Diese Suchspur wird zunächst mit einem Wandler bespielt, dessen Spalt in einem speziellen Winkel zu den Wandlern für die anderen Spuren in jedem Mehrfachspurensatz angeordnet ist. Während des Szenensuchbetriebes wird dann die Suchspur mit einem Wandler abgespielt, dessen Spaltwinkel in derselben speziellen Weise angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung erhöht
-δ-die Bildqualität während des Szenensuchbetriebes eines solchen digital arbeitenden Aufnahme- und Wiedergabesystems durch Aufzeichnung nur der signifikantesten Bits der BiIdabtastwerte (nachfolgend auch Pixels genannt) auf mindestens einer Suchspur. Daher kann auf den Suchspuren eine größere Anzahl von Pixels für jedes aufgezeichnete Vollbild dargestellt werden, und demgemäß enthält jedes während des Szenensuchbetriebs rekonstruierte Vollbild mehr seitliche Bilddetails oder größere Auflösung, obwohl die Amplitudenauflösung verringert ist.
Wie nachfolgend erläutert werden wird, sind bekannte mechanische und elektronische Geräte erhältlich, die entweder so eingerichtet werden können, daß sie die signifikanteston Bits der Pixels in den Suchspuren des Mehrfachspursat'/.c's aufzeichnen oder diese signifikantesten Bits von jenen Spuren in einem Szenensuchbetrieb abspielen. Da die Fähigkeit zum Suchbetrieb sehr häufig in Systemen anzutreffen ist, die sich sowohl für Aufnahme als auch für Wiedergabe eignen, seien sowohl die Aufnahme- als auch die Wiedergabefunktionen für die Erfindung im allgemeinen erläutert. Jedoch versteht es sich für den Fachmann ohne weiteres, daß die Aufzeichnungs- und Wiedergabefunktionen auch durch getrennte und selbständige üntersysteme durchgeführt werden können, und ein Bandformat nach der Erfindung könnte für die Aufzeichnung mit einem Untersystem und für die Wiedergabe mit einem anderen Untersystem benutzt werden.
Ein bevorzugtes Bandformat zur Verwendung bei Aufnahme- und Wiedergabesystemen nach der Erfindung ist in Fig. 1 veranschaulicht, wobei jedes zweite Pixel der Videoinformation durch in den Spuren 1 und 2 aufgezeichnete Informationen dargestellt wird. Spur 1 ist willkürlich als Suchspur ausgewählt worden. Nur zum Zwecke der Erläuterung, enthält der Mehrfachspursatz vier Spuren und jedes Pixel enthält acht Bit. Eine auseinandergezogene Darstellung
eines Mehrfachspursatzabschnittes ist in Fig. 1 gezeigt, und hier sind vier aufeinanderfolgende Bildelemente oder Pixel 1 bis 4 mit ihrer Bitnumerierung aufeinanderfolgend von 1 bis 32 gezeigt. Vier Bit (1-4; 9-12; 17-20 und 25-28) in jedem Pixel oder Bildelement sind die signifikantesten Bits, und vier Bits (5-8; 13-16; 21-24; 29-32) in jedem Pixel oder Bildelement sind die wenigst signifikanten Bits. Von jedem Pixel sind die ersten vier Bits die signifikantesten und die letzten vier Bits die wenigst signifikanten. Ferner wird jedes ungeradzahlige Pixel auf den Spuren 1 und 2 aufgezeichnet, während jedes geiadzahlige Pixel auf den Spuren 3 und 4 aufgezeichnet wird. Mit Ausnahme von Einzelheiten der Erfindung bezieht sich Fig. 1 allgemein auf das übliche SMPTE-Format C, und daher ist der Platz entlang den Bandrändern reserviert für Längsspuren, nämlich Tonspuren, eine Steuerspur und eine Synchronspur.
Für einen Fachmann ist es ohne weitere Erklärung selbstverständlich, daß das Spurformat der Erfindung nicht auf das in Fig. 1 dargestellte Spurformat beschränkt ist. Es versteht sich, daß die Anzahl der signifikantesten Bits so begrenzt werden kann, daß jedes Pixel anstatt jedes zweiten Pixels auf den Suchspuren dargestellt werden kann. Weiterhin kann die Anzahl von Spuren in jedem Mehrfachspursatz größer oder kleiner als Vier sein, und die Bitzahl in jedem Pixel kann größer oder kleiner als Acht sein, so daß man verschiedene1 Ergebnisse erreichen kann.
Unter normalen Wiedergabebedingungen wird jedes Vollbild aus seinem Mehrfachspursatz in dem Format nach Fig. 1 rekonstruiert, indem alle Bits für jedes Pixel in ihrer Aufzeichnungsfolge wiedergegeben werden. Wie jedoch bereits gesagt wurde, wird jedes Vollbild aus Teilen der verschiedenen aufgezeichneten Vollbilder im Szenensuchbetrieb rekonstruiert. Dies erfolgt dadurch, daß Information nur von
derjenigen Suchspur (Spur 1) in jedem der Mehrfachspursätze abgespielt wird, welche sich auf diese aufgezeichneten Vollbilder bezieht. Weil nur die signifikantesten Bits der Pixels in dieser Suchspur vorhanden sind, wird im Szenensuchbetrieb mehr zu jedem aufgezeichneten Vollbild gehörige Pixelinformation abgespielt, als es der Fall wäre, wenn die Spur 1 alle Bits jedes Pixels enthielte, und daher enthält das rekonstruierte Suchbild mehr Details, als es bei anderen Szenensuchtechniken möglich wäre. 10
Ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, welches das erfindungsgemäße Bandformat verwendet, muß eine digitale Auf— Zeichnungseinrichtung für Pixelinformation mit den signifikantesten Bits und den wenigst signifikanten Bits der Pixelinformation auf getrennten Spuren enthalten und außerdem eine digitale Wiedergabeeinrichtung für diese Pixelinformation sowohl während der normalen Wiedergabe als auch im Szenensuchbetrieb haben. Ausführungen solcher digitaler Aufzeichnungseinrichtungen und digitaler Wiedergabeeinrichtungen sind in Fig. 2 dargestellt, welche sich zur Erleichterung des Verständnisses auf das in Fig. 1 gezeigte Bandformat bezieht. Das digitale Videosignal wird einer Speichereinheit 10 zugeführt, welche eine geeignete Menge digitaler Pixelinformation speichern kann und die Bits für jedes Pixel und die Reihenfolge der Pixels umordnet. Eine SpeicherSteuereinrichtung 12 leitet von einem externen Taktgeber und von der Videosynchroninformation Zeitsteuergrundsignale und Anfangssignale ab. Die Steuereinrichtung 12 sorgt für die Organisation der Pixelinformation und der jedes Pixel bildenden Bitinformation am Ausgang der Speichereinheit 10. Diese Speichereinheit und die Steuereinrichtung 12 können invers arbeiten, so daß sie im Wiedergabebetrieb die Ordnung und Zeitsteuerung umkehren, wie noch erläutert wird. Die Betriebswahl· erfol·gt über eine Steuerleitung (R/P/M) für Aufzeichnung/Wiedergabe/Moviola. Der Ausgang der Speichereinheit 10 ist so organisiert, daß er eine Anzahl· (N) Ausgangsieitungen auf-
weist, die gleich der Anzahl dor AufnahmokannJ ο und -köpfe ist. Bei dem in Fig. 1 als Beispiel gezeigten Format, wo vier Signalspuren aufgezeichnet sind, wäre die Anzahl der Ausgangsleitungen gleich 4. Der Ausgang der Speichereinheit 10 ist mit einer elektronischen Aufzeichnungseinheit 14 gekoppelt , welche die digitalisierte Information von der Speichereinheit 10 in Signalpegel und Charakteristika umwandelt, die zu den magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen 16 passen.
Die Anzahl der Magnetköpfe 16 ist gleich der Anzahl (N) der Aufzeichnungsspuren, die für das Format notwendig sind. Man kann einen gemeinsamen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf oder auch getrennte Aufnahme- und Wiedergabeköpfe benutzen.
Die Aufnahme/Wiedergabeköpfe 16 und die Suchköpfe 18 sind auf einem geeigneten Abtastmechanismus 20 montiert, welcher die Magnetköpfe 16 und 18 über das Band führt, so daß das gewünschte Abtastformat erhalten wird. Ein Bandtransportmechanismus 22 bewegt das Band in geeigneter Weise an dem Abtastmechanismus 20 vorbei. Im allgemeinen erfolgt die Aufnahme und Wiedergabe mit einer festen Bandvorschubgeschwindigkeit: Jedoch werden die von den Magnetköpfen bei der Wiedergabe abgenommenen Signale an eine elektronische Wiedergabeeinheit 24 gegeben, welche diese Signale in digitale Information umwandelt, welche zur Speichereinheit 10 geführt wird. Die Wiedergabeeinheit 24 läßt auch Information zu einer Schaltung 26 gelangen, welche Synchronisations- und Zeitsteuersignale abtrennt und zur Speichersteuereinrichtung 12 gelangen läßt, die ihrerseits die Organisation der abgespielten Information innerhalb des Speichers 10 bestimmt.
Im Suchbetrieb ist es wichtig, daß man Bildinformation von vernünftiger Qualität erhält, wenn die Bandgeschwindigkeit bis manchmal im Verhältnis 50:1 (beim derzeitigen Stand der Technik) erhöht wird. Die Suchköpfe 18 werden daher über viele Spuren geführt und entnehmen nur einen
kleinen Teil der Information aus jedem Vollbild, so etwa von der Spur 1 im Format nach Fig. 1. Jedoch muß die abgetastete Information synchronisiert werden, so daß das durch eine Abtastung erzeugte resultierende Bild aus vielleicht zehn Vollbildern zusammengesetzt wird, wenn die Bandgeschwindigkeit gegenüber der Aufnahmegeschwindigkeit um das Zehnfache vergrößert wird. Das Ausgangssignal der Suchköpfe 18 wird einer Szenensuchelektronik 28 zugeführt, welche die Kopfströme in eine geeignete Digitalnorm umwandelt und an eine andere Pufferspeichereinheit 30 gibt.
Die Extrahierung der Synchronisation, der Zeitsteuersignale und der Taktsignale erfolgt mit Hilfe einer Schaltung 32, und diese Signale werden einer Speichersteuereinrichtung 34 zugeführt. Diese bewirkt und steuert die Organisation der Pufferspeichereinheit 30 und liefert als Ausgangssignal eine Szenensuchbildinformation, die in Synchronisation und zeitlicher Steuerung mit dem normalen Eingangsvideosignalformat übereinstimmt und digitale Videoinformation in. demselben Format enthält. Die digitalen Ausgangsvideosignale von den Pufferspeichern 10 und 30 werden sowohl bei normaler Wiedergabe wie auch im Szenensuchbetrieb einem Multiplexer 36 zugeführt, von dem die wiederzugebende Information entsprechend dem gewählten Wiedergabebetrieb abgenommen wird.
Die digitalen Videosignale werden einem Pufferspeicher 10 bei der Aufnahme zugeführt und bei der normalen Wiedergabe aus ihm wieder entnommen.Eine günstige Anordnung des Pufferspeichers 10 für den Mehrfachspursatz des Bandformates nach Fig. 1 ist aus Fig. 3 ersichtlich. Digitale Bildpixel, etwa im 8-Bit-Parallelformat, werden der Reihe nach einem Pufferspeicher 40 in der Pufferspeichereinheit 10 zugeführt. Im Parallelbitformat werden diese Pixels abwechselnd vom Pufferspeicher 40 zu einem Speicher 42 für ungerad-5 zahlige Pixels und einem Speicher 44 für geradzahlige Pixels zugeführt, und zwar unter Steuerung durch einen Adressenwähler 46 innerhalb der Speichersteuereinrichtung 12. Die Bits der Pixels werden in Stellen für die signifi-
kantesten Bits (MSB) und für die wenigst signifikanten Bits (LSB) in den Speichern 40 und 42 aufgeteilt. Bei der Aufzeichnung werden diese Pixelbits gleichzeitig im Serienformat von ihren MSB- und LSB-Speicherplätzen in beiden Speichern 40 und 42 zu den einzelnen Spuren des Mehrfachspursatzes durch die elektronische Aufzeichnungseinrichtung 14 geführt. Während der normalen Wiedergabe werden die Pixelbits gleichzeitig im Serienformat von den einzelnen Spuren des Mehrfachspursatzes in ihre MSB- und LSB-Speicherplätze in den beiden Speichern 40 und 42 über die elektronische Wiedergabeeinheit 24 geführt. Jedoch werden bei der Szenensuchwiedergabe nur die signifikantesten Bits verarbeitet, und daher werden diese Pixelbits gleichzeitig im Serienformat von der Suchspur oder den Suchspuren zur Pufferspeichereinheit 30 über die Suchelektronik 28 geführt.
Für den Fachmann verstehen sich auch andere Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere können im Suchbetrieb auch mehr als eine Spur, welche die signifikantesten Bits enthalten, abgetastet werden.

Claims (7)

10
• " "PATENTANWÄLTE DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. "WOLFGANG HEUSLER
MARIA-THnRUSIA STKASSI 22 POSTFACH 86 02 60
D-8OOO MUENCHEN 86
3H6964
ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS
TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ
RCA 74115 Sch/Vu
USSN 210,788
vom 26. November 1980
RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Patentansprüche
fl)) Aufzeichnungsformat, bei dem Bildelemente digitaler Videoinformation darstellende Bits für jedes Vollbild oder Halbbild in einer Mehrzahl von Spuren aufgezeichnet werden und eine niedrigere Anzahl dieser Spuren für die Wiedergabe im Suchbetrieb bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet , daß in der geringeren Anzahl von Spuren für die Suchwiedergabe nur die signifikantesten Bitteile der Bildelemente (beispielsweise die Bits 1, 2, 3 und 4 des Bitelementes 1) aufgezeichnet sind.
2) Aufzeichnungsformat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suchspurbits zu Bildelementen (1, 3...) gehören, die nur einen Teil der Videoinformation darstellen.
15
POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800
BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 257 378 SWIFT HYPO DE MM
3) Aufzeichnungsformat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Suchspurbits zu jedem zweiten BiIdeloment (1, 3...) der Bildinformation gehören.
4) Aufzeichnungsformat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Spuren nur eine einzige als Suchspur bestimmte Spur (Spur 1) enthalten.
5) Aufzeichnungssystem für ein Aufzeichnungsformat, bei welchem Bildelemente digitaler Bildinformation darstellende Bits für jedes Halb- oder Vollbild in einer Mehrzahl von Spuren aufgezeichnet werden und eine geringere Anzahl dieser Spuren für die Wiedergabe im Suchbetrieb vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Formatierungsschaltung (10/42-MSB), welche nur die signifikantesten Bits der Bildelemente zur teilweisen Aufzeichnung in dieser Spur bzw. diesen Spuren zu dieser bzw. diesen führt.
6) Auf zeicTinungs/Wiedergabe system für ein Aufzeichnungsformat, bei welchem digitale Videoinformation darstellende Bildelemente für jedes Halb— oder Vollbild in einer Mehrzahl von Spuren aufgezeichnet wird und eine geringere Anzahl dieser Spuren für die Wiedergabe im Suchbetrieb vorgesehen ist und nur die signifikantesten Bitteile der aufgezeichneten Bildelemente enthält, dadurch gekennzeichnet , daß eine Formatierungseinrichtung (28,30) vorgesehen ist, welche die signifikantesten Bitteile der Bildelemente von der geringeren Anzahl der Spuren während der Wiedergabe im Suchbetrieb weiterleitet.
7) Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Pufferspeichereinheit (10) die signifikantesten Bildelement-Bitteile (Bits 1, 2, 3, 4 des Bildelementes 1) und die wenigst signifikanten Bildelement-Bitteile (Bits 5, 6, 7, 8 des
■ ·" 3U6964
Bildelementes 1) zu getrennten Spuren (Spuren 1 und 2 für Bildelement 1) während des Aufnahmebetriebes durch eine elektronische Aufzeichnungseinheit (14) gelangen läßt und diese Bildelement-Bitteile von den Spuren während eines normalen Wiedergabebetriebs durch eine elektronische Wiedergabeeinrichtung (24) gelangen läßt, daß der ersten Pufferspeichereinheit (10) Takt- und Betriebsartwählsignale (R/P/M) zugeführt werden und diese Einheit durch eine erste Speichersteuereinrichtung (12) gesteuert wird, weleher die Betriebswählsignale und auch die Takt- und Synchronsignale während des Aufnahmebetriebs zugeführt werden, und die Synchron- und Zeitsteuersignale (26) von der elektronischen Wiedergabeeinrichtung (24) während des normalen Wiedergabebetriebs zugeführt werden, daß eine zweite Pufferspeichereinheit (30) während des Suchbetriebes nur die signifikantesten Bildanteile der aufgezeichneten Bildelemente von der Suchspur (Spur 1) über eine Suchelektronik (28) erhält und durch eine zweite Speichersteuereinrichtung (34) gesteuert wird, der von der Suchelektronik Synchron- und Zeitsteuersignale zugeführt werden, und daß ein Multiplexer (36) Bildelementbits von der ersten und der zweiten Pufferspeichereinheit (10,30) bei der normalen Wiedergabe bzw. beim Suchbetrieb weiterleitet.
DE3146964A 1980-11-26 1981-11-26 Aufzeichnungsmedium mit in Form von digitalen Worten aufgezeichneten digitalisierten Videosignalen Expired DE3146964C2 (de)

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