DE3300828A1

DE3300828A1 - Digitalcodierung, beispielsweise fuer fernsehkomponentensignale

Info

Publication number: DE3300828A1
Application number: DE19833300828
Authority: DE
Inventors: Charles Robert 08057 Moorestown N.J. Thompson
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1983-07-21
Anticipated expiration: 2003-01-13
Also published as: JPS58130418A; US4464683A; DE3300828C2; JPH0548035B2

Description

RCA 77 499 Sch/Vu
U.S. Ser. No. 338,861
vom 12. Januar 1982

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Digitalcodierung, beispielsweise für Fernsehkomponentensignale

Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung abgetasteter korrelierter Signale, wie etwa digitaler Fernsehsignalkomponenten, beispielsweise zu einem Recorder.

Ein Aufzeichnungsformat-Typ wird mit NRZ (keine Rückkehr auf Null) bezeichnet, und hierbei wird ein hoher Logikpegel oder eine digitale Eins aufgezeichnet durch einen einen magnetischen Aufzeichnungskopf durchfließenden Strom einer ersten Polarität, und ein niedriger Logikpegel oder eine digitale Null wird aufgezeichnet, indem man durch den Kopf einen Strom einer zweiten entgegengesetzten Polarität fließen läßt. Da der Strom während der gesamten Dauer einer Eins oder einer Null die jeweilige Polarität und eine konstante Amplitude hat, also nicht im Sinne eines Taktbits auf den Stromwert Null zurückkehrt, erhält man eine hohe Aufzeichnungsdichte. Dies führt zu geringerem Bandverbrauch und geringeren Kosten, und man kann für dieselbe Bandlänge oder Aufzeichnungszeit kleinere Kassetten und kleinere Videobandgeräte (VTR) benutzen. Tritt jedoch eine lange Folge von Einsen oder Nullen auf, dann behält der Strom seine jeweilige Polarität und Amplitude für die Dauer dieser Folge bei, und das Band wird über ein langes Stück konstant magnetisiert. Dadurch wird eine Unterscheidung zwischen aufeinanderfolgenden Nullen oder Einsen

bei der Wiedergabe schwierig. Eine Teillösung dieses Problems besteht in einer Modifikation der NRZ-Aufzeichnung, genannt NRZ-I (non-return-to-zero-interleaved). Bei dieser Aufzeichnungsart erfolgt in der Mitte eines Eins-Signals ein Aufzexchnungsflußübergang, und mit diesem lassen sich Einsen leicht feststellen, und außerdem läßt sich die NRZ-I-Aufzeichnung leichter durchführen als eine reine NRZ-Aufzeichnung. Tritt bei der NRZ-I-Aufzeichnung jedoch eine lange Folge von lauter Nullen auf, oder treten Nullen mit nur einer kleinen Zahl von Einsen auf, dann ist die Feststellung einzelner Bits schwierig.

Es besteht daher ein Bedürfnis (und darin besteht die Aufgabe der Erfindung) nach einer hohen Aufzeichnungsdichte, bei weleher aufeinanderfolgende Bits leicht feststellbar sind.

Gemäß der Erfindung werden (beispielsweise für die Aufzeichnung) für die Übertragung einer Mehrzahl von zumindest teilweise korrelierten Digitalwörtern, bei denen einige Kombinationen der Mehrzahl von Wörtern physikalisch unrealisierbar sind, Codewörter in der Weise Digitalwörtern zugeordnet, daß Codewortkombinationen mit Digits hauptsächlich derselben ausgewählten Polarität zu den physikalisch unrealisierbaren Kombinationen von Digitalwörtern gehören. Die Codewörter werden vorzugsweise, beispielsweise für die Aufzeichnung, im NRZ-I-Format übertragen.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung im Zusammenhang mit der Aufzeichnung digitaler Farbvideosignale;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Aufzeichnungscodierers gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Wiedergabedecodierers zur Verwendung bei einem Magnetband, das mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2 bespielt worden ist und

Fig. 4 und 5 Blockdarstellungen von in Fig. 3 benutzten Schaltungen.

Für die Aufzeichnung von Farbvideosignalen kann man zwei hauptsächliche Verfahren benutzen/ nämlich die Aufzeichnung eines Farbsignalgemisches und die Aufzeichnung von Komponentensignalen wie Y, R-Y und B-Y. Von diesen beiden Methoden wird die Komponentensignalaufzeichnung bevorzugt, wenn eine hohe Qualität beibehalten werden soll, da bestimmte Verarbeitungsvorgänge, wie etwa Spezialeffekte, am besten mit Komponentensignalen durchzuführen sind, und weiterhin Signalgemische nicht perfekt in Komponentensignale getrennt werden können. Daher bezieht sich die Erfindung auf die Aufzeichnung von Komponetensignalen. Jedoch sind Komponentensignale, wie Y, R-Y und B-Y teilweise miteinander korreliert, das heißt, sie hängen zum Teil voneinander ab.

Dies ist in Fig. 1 veranschaulicht, in welcher die Horizontalachse das Y-Signal und die Vertikalachse das Farbdifferenzsignal R-Y darstellt. Für die Konstruktion der Kurve wird die Gleichung Y = 0,1B + O,3R + O,6G benutzt, die eine praktisch ausreichend genaue Approximation des exakten Wertes der Prozentsätze von B, R und G im Y-Signal sind, und weiterhin wird angenommen, daß die Signale R, G und B jeweils einen normierten Dynamikbereich von O bis 1 haben.

Das Signal R-Y ist gleich R-(0,1B + 0,3R + 0,6G) = -0,1B + 0,7R - 0,6G. Wenn R=B=G=O ist, dann sind beide Signale R-Y und Y 0, und dies wird durch den Ursprungspunkt 0 in Fig. 1 dargestellt. Ist R=1 und B=G=O, dann ist R-Y = -0,1(0) + 0,7(1)-0,6(0) = 0,7 und Y=O,1(0) + 0,3(1) + 0,6(0) = 0,3, und dies wird durch den Punkt A dargestellt. Ist R=B=G=I, dann ist Y=O,1(1) + 0,3(1) + 0,6(1) = 1 und R-Y =-o,1(1) +0,7(1) -0,6(1) =0, und dies wird durch den Punkt B dargestellt. Ist schließlich R=O und B=G=I, dann ist R-Y = -0,1(1) +0,7(0) -0,6(1) = -0,7 und Y =0,1(1) +0,3(0) +0,6(1) =0,7, was durch den Punkt C veranschaulicht ist.

Die vom Parallelogramm OABC umgrenzte Innenfläche stellt alle möglichen Kombinationen der Signale Y und R-Y dar, während der schraffierte Bereich physikalisch nicht realisierbare Kombinationen dieser Signale darstellt. Die Unrealisierbarkeit dieser Kombinationen beruht darauf, daß die Signale Y und R-Y teilweise miteinander korreliert sind.

Eine ähnliche rhombusförmige Figur erhält man, wenn man das Signal B-Y über dem Signal Y aufträgt, wobei allerdings die exakten Zahlen unterschiedlich sind. Beispielsweise ist das Signal B-Y = 1B - (O,1B + 0,3R + 0,6G) = 0,9B - 0,3R 0,6G. Wenn an einem Ende des Signals B-Y B=I und R=G=O ist, dann ist das Signal B-Y gleich 0,9, während es dann, wenn am anderen Ende B=O und R=G=I ist, das Signal B-Y = -0,3 0,6- = -0,9 ist. Wiederum läßt sich ein schraffierter Bereich zeichnen, der physikalisch unrealisierbare Kombinationen der Signale Y und B-Y darstellt.

Gemäß der Erfindung werden Farbfernsehkomponentensignale unter Verwendung eines NRZ-I-Aufzeichnungsverfahrens aufgezeichnet, indem Codewörter mit nur einer kleinen Anzahl von Einsen oder überhaupt keinen Einsen physikalisch unrealisierbaren Kombinationen der Signale zugeordnet werden. Da solche Kombinationen praktisch nicht auftreten, ergeben sich auch keine Probleme bei der Feststellung von Bits.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Codierers. Ein analoges (Leuchtdichte-) Signal Y, und Signale B-Y und R-Y werden Eingangsan-Schlüssen 100, 102 bzw. 104 zugeführt. Diese Signale können durch Matrizierung der Signale R (Rot), B (Blau) und G (Grün) abgeleitet werden, welche von den Bildwandlern einer (nicht dargestellten) Fernsehkamera, einem (ebenfalls nicht dargestellten) Videorecorder oder einer anderen Signalquelle geliefert werden. Die Analogsignale Y, B-Y und R-Y werden Analog/Digital-Konvertern (ADC) 106, 108 bzw. 110 zugeführt, welche die Analogsignale abtasten und quantisieren. Für das

Signal Y erfolgt die Abtastung typischerweise mit der vierfachen Farbträgerfrequenz (beim NTSC-System 14,32 MHz), jedoch kann man auch einen kürzlich akzeptierten Weltstandard von 13,5 MHz benutzen. Die Signale B-Y und R-Y werden typischerweise mit der halben, für das Y-Signal verwendeten Abtastrate abgetastet, also beispielsweise mit 7,16 MHz, da sie eine geringere Bandbreite als das Signal Y haben. Die Erfindung erfordert, daß die Abtastwerte· B-Y und R-Y sowie die entsprechenden Abtastwerte Y zusammenliegen (von derselben räumlichen Lage abgeleitet sind), wie es fast immer der Fall ist. Die Quantisierung von Digitalsignalen erfolgt für Videosignale fast immer mit einer Auflösung von 8 Bit (256 Graupegel), und dies sei auch hier angenommen, obwohl auch andere Pegelanzahlen benutzt werden können.

Das digitale Signal Y von 8 Bit wird einem 8-Bit-Schalter 112 (acht Pole, nämlich je einen für jedes Bit) zugeführt. Das Eingangssignal des Schalters 112 wird abwechselnd 8-Bit-Ausgängen 114 und 116 (acht Ausgänge, einen für jedes Bit) zugeführt, und der Schalter 112 schaltet mit der halben Abtastfrequenz des Y-Signals zwischen den Ausgängen 114 und 116 um und muß daher ein elektronischer Schalter sein, obwohl er in der Figur aus Gründen der Klarheit als mechanischer Schalter gezeichnet ist. Daher wird den Ausgängen und 116 jeder zweite Abtastwert zugeführt, und diese abwechselnden Abtastwerte werden Y_ungerade bzw. Y_gerade genannt.

Das Signal Y , wird den 8-Bit-Adresseneingängen von ungerade

ROM-Speichern 41-48 zugeführt, während das Signal Y , den 8-Bit-Adresseneingängen von ROM-Speichern 51 bis 58 zugeführt wird. In gleicher Weise wird das digitalisierte Signal B-Y den 8-Bit-Adresseneingängen von ROM-Speichern bis 78 zugeführt, während das digitalisierte Signal R-Y den 8-Bit-Adresseneingängen von ROM-Speichern 81 bis 88 zugeführt wird. Die ROM-Speicher 41 bis 58 und 71 bis 88 haben alle 1-Bit-Ausgänge, und da für jedes Signal acht ROM-Speicher vorhanden sind, ergibt sich für jedes Signal noch 8 Bit.

ROM-Speicher mit einer Endziffer 1 liefern das höchststellige Bit MSE eines neuen Binärcodes (der nachstehend erläutert ist), während ROM-Speicher mit der Endziffer 8 das niedrigststeilige Bit LSB des neuen Binärcodes liefern. Die ROM-Speicher wandeln die jeweils ankommenden Signale um, so daß physikalisch realisierbare Signalkombinationen eine optimale Anzahl von Einsen haben, wie es nachstehend erläutert wird. Generell werden Signalen niedriger Amplitude Codewörter mit einer großen Anzahl von Nullen zugeordnet. Um zu vermeiden, daß ein flaches Leuchtdichtefeld niedriger Amplitude durch Codewörter mit vielen Nullen dargestellt wird, sind die Ausgänge der ROM-Speicher 51 bis 58 mit entsprechenden Invertern 61 bis 68 gekoppelt, und damit wird sichergestellt, daß entweder Y j oder Y , durch mindestens eine gewisse Anzahl von Einsen dargestellt wird.

Der Schalter 90 hat eine Gesamtzahl von 32 Kontakten, die aufeinanderfolgend mit 1 bis 32 in derjenigen Reihenfolge numeriert sind, in welcher sie vom Mittelarm 91 unter Steuerung durch ein Signal vom Taktgeber 94berührt werden. Die Ausgänge der ROM-Speicher 41 bis 48 und 71 bis 88 und der Inverter 61 bis 68 sind zu den gemäß Fig. 2 entsprechend numerierten Kontakten geführt. Benachbarte ROM-Speicher (oder je nachdem auch Inverter) für die Verarbeitung eines einzelnen der Signale sind zu jeweils um vier Kontakte weiter liegenden Kontakten des Schalters geführt. So wird das Ausgangssignal des Schalters 90, beginnend vom Kontakt 1, vom ROM-Speicher 41 geliefert (ein Signal Y , ), für den Kontakt

"" Uli CJ^-G 3TcI CtG

2 wird es vom ROM-Speicher 71 geliefert (ein Signal B-Y), für den Kontakt 3 vom Inverter 61 (ein Siqnal Y , ), für

^ gerade

den Kontakt 4 vom ROM-Speicher 81 (ein Signal R-Y, für den Kontakt 5 vom ROM-Speicher 42 (ein Signal Y , ), usw. Man sieht, daß das Ausgangssignal des Schalters 90 in Form der Reihenfolge vorliegt Y , , B-Y, Y , , R-Y,

unaerade gerade

Ungerade' ^B~^Y' ^Ygerade' ^R"^Y"^USW· Erfolgt die Abtastung des Signals Y mit der vierfachen Farbträgerfrequenz (14,32 MHz), dann müssen - weil die vier Eingangssignale zu den ROM-Speichern mit 7,16 MHz abgetastet werden (Aufteilung des Signals Y

zur Hälfte in Y_ungerade und Y_gerade führt zur Halbierung der Abtastfrequenz) - die 32 Serienausgangsbits des Schalters 90 mit 7,16 MHz (Abtastrate pro Signal) multipliziert mit vier Signalen multipliziert mit acht Bit pro Signal, also mit 229,12 MHz auftreten. Wird das Signal Y mit 13,5 MHz abgetastet, dann ergeben sich 216 MHz. In beiden Fällen liegt es auf der Hand, daß der Schalter 90 praktisch ein elektronischer Schalter sein muß und nicht ein mechanischer Schalter, wie er der Einfachheit halber in der Zeichnung dargestellt ist.

Das Ausgangssignal des Schalters 90 kann direkt in NRZ-Form aufgezeichnet werden. Um es in NRZ-I-Form umzuwandeln, wird es einem Eingang eines UND-Tores 92 zugeführt, auf dessen anderen Eingang ein Taktsignal vom Taktgeber 94 gegeben wird.

Das Taktsignal hat dieselbe Frequenz, wie sie zur Steuerung der Weiterschaltung des Schalters 90 benutzt wird, jedoch wird die Phasenlage mit Hilfe eines digitalen Phasenschiebers 96 um 90° verschoben. Das Ausgangssignal des Tores 92 hat in der Mitte einen Pegelübergang, wenn das Ausgangssignal vom Schalter 90 eine Eins ist, wie es für NRZ-I erforderlich ist.

Das NRZ-I-Signal wird über einen Verstärker 97 zum Aufzeichnungskopf 98 für die Aufzeichnung auf Magnetband 99 übertragen. Wenn in Fig. 2 symbolisch auch nur eine lineare Aufzeichnung veranschaulicht ist, so kommen doch auch andere Aufzeichnungsformen in Frage, wie etwa Quadruplex- oder Spiralaufzeichnung, wie es im Stande der Technik bekannt ist. Das Signal vom Taktgeber 94 kann für die Ansteuerung des ADC 106 in seiner Frequenz durch 16 geteilt werden. Dieses geteilte Signal kann weiterhin durch 2 frequenzgeteilt werden, um die ADC's 108 und 110 und den Schalter 112 anzusteuern.

Die von den ROM-Speichern ausgeführte Umwandlung sei nun in Verbindung mit der nachstehenden Tabelle I erläutert. Aus Gründen der Einfachheit benutzt diese Tabelle Eingangs- und Ausgangssignale von je 4 Bit, jedoch ist das Prinzip für Signale von 8 Bit dasselbe.

33&08-28

Analogpegel	übliche Binär	neue Binär	No. der Einsen
(Wort No.)	darstellung	darstellung	in der neuen
			Binärdarsteilung
16	1111	1111	4
15	1110	1110	3
14	1101	1101	3
13	1100	0111	3
12	1011	1011	3
11	1010	1010	2
10	1001	1001	2
9	1000	0011	2
8	0111	1100	2
7	0110	0110	2
6	0101	0101	2
5	0100	0100	1
4	0011	1000	1
3	0010	0010	1
2	0001	0001	1
1	0000	0000	0

Spalte T gibt den Analogpegel und die Wortnummer an, die von 1 bis 16 reicht, und stellt entsprechend normierte Bereiche von beispielsweise 0 bis 1 für Y (sowohl ungerade als auch gerade), -0,7 bis +0,7 für R-Y und -0,9 bis +0,9 für B-Y dar. Spalte 2 zeigt, wie eine übliche Binärdarstellung die Wortzahlen ausdrücken würde. Spalte 3 zeigt, wie die ROM-Speicher die Binärcodes, wenn überhaupt (nicht alle Standardbinärzahlen werden verändert), in neue Binärcodes ändern. Spalte 4 gibt die Anzahl von Einsen in jedem der neuen Bxnärcodeworter wieder. Wie man sieht, treten nacheinander ein neues Binärwort mit vier Einsen, vier Wörter mit drei Einsen, sechs Wörter mit zwei Einsen, vier Wörter mit einer Eins und ein Wort mit null Einsen auf. Allgemein ändert sich die Anzahl der Bits eines gegebenen !»!srtes (Eins oder Null - in diesem Falle

Eins) monoton, wenn der Analogpegel seinen vollen Bereich durchläuft, wobei die Analogpegel mittleren Wertes eine Zwischenanzähl (in diesem Falle Zwei) solcher Bits haben: Das genaue neue Binärwort, das einem Standardbinärwort zugeordnet wird, ist nicht wichtig, solange die Anzahl von Einsen im neuen Binärwort etwa wie in Spalte 4 gezeigt vorliegt. Obgleich der neue Binärcode sich vom Standardbinärcode in nur vier der 16 oben gezeigten Analogpegel unterscheidet, macht sich die Verbesserung bei der Benutzung eines 8-Bit-Codes mit 256 Analogpegeln stärker bemerkbar.

Die nachstehende Tabelle II faßt den Fall für eine 8-Bit-Codeumwandlung für zunehmend wachsende Analogpegel zusammen:

Tabelle II	Anzahl der Einsen	Anzahl der Wörter
0	1
1	8
2	28
3	56
4	70
5	56
6	28
7	8
8	1

Gesamtanzahl der Wörter =25 6

Die linke Spalte zeigt die Anzahl der Einsen in den neuen Binärwörtern, während die rechte Spalte die Zahl der neuen Binärwörter wiedergibt, welche die in derselben Zeile in der linken Spalte angeführte Anzahl von Einsen haben. Der Analogpegel entspricht in einem Bereich von 1 bis 256 demjenigen des Bereichs von 1 bis 16 im Falle von 4 Bit. Ausgedrückt in aufeinanderfolgenden Prozentbereichen des Gesamtbereiches ergibt sich, daß 0%, also Wort Nummer 1, keine

Einsen, also nur Nullen, hat, die Standardbinärwörter von etwas oberhalb 0% bis etwa 3,5% werden in neue Binärwörter mit je einer 1 umgewandelt, die neuen Binärwörter von etwa 3,5% bis etwa 14% haben zwei Einsen, die neuen Binärwörter von etwa 14% bis etwa 36% haben drei Einsen, die neuen Binärwörter von etwa 36% bis etwa 64% haben vier Einsen, die neuen Binärwörter von etwa 64% bis etwa 86% haben fünf Einsen, die neuen Binärwörter von etwa 86% bis etwa 96,5% haben sechs Einsen, die neuen Binärwörter von etwa 96,5% bis gerade unter 100% haben sieben Einsen, und schließlich 100% des vollen Bereichs, also das Wort Nummer 256, hat acht Einsen und enthält somit nur Einsen.

Damit erhält man das Ergebnis, daß dann, wenn irgendeins der Signale klein ist (also im Falle Y nahe bei O liegt, bzw. R-Y nahe bei -0,7 oder B-Y nahe bei -0,9), dieses Signal dann eine kleine Anzahl von Einsen und eine große Anzahl von Nullen aufweist. Entsprechend der Rhombusdarstellung nach Fig. 1 und einer ähnlichen Darstellung, die für B-Y über Y gezeichnet werden kann, liegt dann ein anderes eingezeichnetes Signal in der Mitte dieses Bereiches, da die einzigen physikalisch realisierbaren Werte innerhalb des Parallelogramms OABC oder des entsprechenden Parallelogrammes einer Darstellung B-Y über Y liegen. Das bedeutet, daß das andere eingezeichnete Signal etwa vier Einsen hat. Außerdem können die Signale B-Y und R-Y nicht gleichzeitig große negative Werte haben, und damit ist sichergestellt, daß das 32-Bit-Wort vom Schalter 90 mindestens acht Einsen hat. In der Praxis treten normalerweise mehr als acht Einsen auf, weil das nicht an derselben Stelle liegende Signal Y normalerweise einen Beitrag zu Einsen liefert.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Wiedergabedecoders. Das Band 99, auf dem nun ein Signal mit der Vorrichtung gemaß Fig. 2 aufgezeichnet ist, wird an einem Magnetwiedergabekopf 120 vorbeigeführt, welcher bei der Bewegung des Bandes entstehende Flußänderungen in elektrische Signale umwandelt, die dann von eine:.! Verstärker 122 verstärkt und einem Decoder

124 zugeführt werden (der im Zusammenhang mit Fig. 4 im einzelnen erläutert wird), welcher NRZ-I-Signale an einen (im Zusammenhang mit Fig. 5 zu beschreibenden) Konverter 126 zur Umwandlung von NRZ-I-Signalen in NRZ-Signale liefert und außerdem an seinem Ausgang 125 Synchronsignale liefert, die in Wirklichkeit drei Ausgangssignale enthalten, wie noch beschrieben wird.

Die NRZ-Signale mit 32 Bit in serieller Form enthaltenden Wörtern werden einem 1:4-Demultiplexer 128 zugeführt, welcher nacheinander die resultierenden, 8 Bit seriell enthaltenden Wörter ^Y _ungerade, ^Y _gerade' ^B"^{Y und R}"^{Y als} Ausgangssignale Serien-Parallel-Konvertern SPC 130, 132, 134 bzw. 136 zuführt. Die SPCs können jeweils ein Schieberegister enthalten und haben einen Ausgang für acht parallele Bits. Das Signal Y _de mit 8 Bit vom SPC 132 wird einem 8-Bit-Inverter (8 Inverter, je einer für jedes Bit) zur Kompensierung der Wirkung der Inverter 61 bis 68 des Recorders nach Fig. 2 zugeführt.

Das Signal Y _d vom SPC 130 wird den ROM-Speichern 41' bis 48' zugeführt, das Signal Y _erade vom Inverter 138 den ROM-Speichern 51' bis 58^f, das Signal B-Y vom SPC 134 den ROM-Speichern 71' bis 78' und das Signal R-Y den ROM-Spei-

ehern 81" bis 88'. Die ROM-Speicher 41" bis 48' bzw. 51' bis 88' entsprechen den nicht mit Bruchstich versehenen ROM-Speichern gleicher Nummer in Fig. 2 und haben eine diesen ROM-Speichern gegenüber inverse übertragungsfunktion: Das heißt, die mit einem Strich versehenen ROM-Speicher wandeln den neuen Binärcode wieder in den Standardbinärcode um. Außerdem haben die mit einem Strich gekennzeichneten ROM-Speicher jeweils einen 1-Bit-Ausgang. Somit liefern die ROM-Speicher mit Endziffer 1 die höchststelligen Bits der Standardbinärwörter, während die ROM-Speicher mit Endziffer 8 die niedrigststelligen Bits der Standardbitwörter liefern. Die ROM-Speicher mit anderen Endziffern liefern die entsprechenden dazwischenliegenden Bits.

Die Signale Y_ungerade und Y_gerade werden nun in Standardbinärform einem 2:1-Multiplexer 140 zugeführt, der an seinem Ausgang ein Signal Y als Wort mit 16 parallelen Bits bildet, das sowohl ungerade wie auch gerade Abtastwerte hat. Das Signal Y wird dann dein Digital/Analog-Konverter 142 zugeführt. Die Ausgänge der ROM-Speicher 71' bis 78' werden zur Bildung eines Wortes B-Y mit acht parallelen Bits kombiniert, welches dem Digital/Analog-Konverter 144 zugeführt wird, während ähnlich die Ausgänge der ROM-Speicher 81' bis 88' zu einem Wort R-Y mit acht parallelen Bits kombiniert werden, das dem Digital/Analog-Konverter 146 zugeführt wird. Die Ausgangssignale der Digital/Analog-Konverter 142,144 und 146 sind Analogsignale Y, B-Y und R-Y und stehen zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise Matrizierung, zur Verfügung, ehe sie wiedergegeben werden, wenn dies erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt Einzelheiten des Decoders 124 aus Fig. 3. Das Signal vom Verstärker 122 aus Fig. 3 wird einem Wiedergabe-Entzerrer 400 zur Kompensation der Kopf- und Bandverluste bei verschiedenen Aufzeichnungsfrequenzen zugeführt, wie es im Stande der Technik bekannt ist. Das Ausgangssignal des Entzerrers 400 gelangt zu einem Schmitt-Trigger 402, welcher die Wiedergabeimpulse in Rechteckform bringt. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 402 wird einem ersten Eingang eines UND-Tores 104 und einer Abtast- und Halteschaltung einer PLL-Schleife zugeführt. Das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 406 gelangt zu einem phasensynchronisierten Oszillator 408, welcher Taktsignale mit der Wiedergabebitfrequenz liefert. Die Schaltungen 406 und 408 bilden die PLL-Schleife. Das Ausgangssignal des Oszillators 408 wird der Schaltung 406 zur Rückkopplung des Oszillators 408 und Regelung der Abtast- und Haltezeiten der Schaltung 406, sowie dem zweiten Eingang des Tores 404 und dem durch 4 teilenden Frequenzteiler 410 zugeführt. Das Ausgangssignal des Tores 404 gelangt zum NRZ-I/NRZ-Konverter 126. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 410 wird dem durch 4 teilenden Frequenzteiler 412 zugeführt und gelangt ferner über einen Ausgang 25a zum 1 :4-Demult.iplexer 128 zu dessen Ansteuerung. Das

-16-

Ausgangssignal vom Frequenzteiler 412 wird einem durch 2 teilenden Frequenzteiler 414 zugeführt und außerdem über einen Ausgang 25b zum 2:1-Multiplexer 140 und zum Digital/ Analog-Konverter 142. Vom Ausgang 25c des Teilers 414 gelangt ein Ausgangssignal zu den Serien/Parallel-Konvertern 130, 132, 134 und 136 und zu den Digital/Analog-Konvertern 144 und 146 zu deren Synchronisation.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild des NRZ-I/NRZ-Konverters 126 aus Fig. 3. Das Ausgangssignal vom Tor 404 gemäß Fig.4 Wird dem Eingang einer 1-Bit-Verzögerungsschaltung 500 sowie dem nichtinvertierenden Eingang des ÜND-Tores 502 und dem invertierenden Eingang des UND-Tores 504 zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 500, die ein getaktetes Flipflop oder eine 1-Bit-Verzögerungsleitung aufweisen kann, ist mit ihrem Ausgang an den invertierenden Eingang des Tores 502 und an den nichtinvertierenden Eingang des Tores 504 angeschlossen. Die Ausgänge der Tore 502 und 504 sind mit den Eingängen eines ODER-Tores 506 verbunden, dessen Ausgang mit dem 1:4-Demultiplexer 128 aus Fig. 3 gekoppelt ist. Das Tor 502 liefert ein Eins-Ausgangssignal, wenn das NRZ-I-Eingangssignal von Null auf Eins übergeht. Umgekehrt liefert das Tor 504 ein Ausgangssignal Eins, wenn das Eingangssignal von Eins auf Null übergeht. Die Addition der beiden Ausgangssignale im Tor 506 ergibt NRZ-Signale.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE ; Z . . -DR. DIETER V.-SEZOLD" DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60 D-8OOO MUENCHEN 86 ZUGELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENTATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROPSENS TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ RCA 77499 Sch/Vu U.S.Ser.No. 338,861 vom 12. Januar 1982 RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

1) Vorrichtung zur Übertragung einer Mehrzahl von zumindest teilweise korrelierten Digitalwörtern, wobei einige Kombinationen der Mehrzahl von Wörtern physikalisch unrealisierbar sind, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (41 bis 48, 51 bis 58, 71 bis 78, 81 bis 88) zur derartigen Zuordnung von Codewörtern zu Digitalwörtern, daß Codewortkombinationen, welche Digits von hauptsächlich demselben ausgewählten Digitwert haben, physikalisch unrealisierbare Kombinationen von Digitalwörtern darstellen, und durch eine Einrichtung (90,97) zur Überführung der Codewörter in ein NRZ-Format.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungseinrichtung eine Einrichtung (92-96) zur Überführung der Codeworte in ein NRZ-I-Format(non-return-tozero-interleaved) enthält.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Codewort zuordnende Einrichtung (41-48,51-58,71-78,81-88) die Codewörter in der Weise zuordnet, daß bei der Folge von Codeworten, die jeder Mehrzahl von einen Bereich von Analogpegeln darstellenden Digitalworten entsprechen, die Anzahl von Digits eines bestimmten Digitwertes sich monoton ändert, wenn der Analogpegel seinen vollen Bereich durchläuft, wobei die Analogpegel mittleren Wertes eine mittlere Anzahl von Digits des Wertes haben.

4) Vorrichtung nach Anspruch .1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Digitalwörtern ein Leuchtdichtesignal (Y) und ein Paar Farbdifferenzsignale (R-Y,B-Y) aufweisen.

5) Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (112,114,116) zur Aufteilung des Leuchtdichtesignals (Y) in ein Paar Leuchtdichtesignale (Y UNGERADE, Y GERADE), welche abwechselnd auftretende Digitalworte umfassen.

6) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Codewort zuordnende Einrichtung eine Mehrzahl von ROM-Speichern aufweist.

7) Vorrichtung nach Anspruch Q, bei welcher die Digitalworte 8 Bits umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Digitalwort acht der Speicher vorgesehen sind.

8) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungseinrichtung (90, 97) die Codewörter zu einer Aufzeichnungseinrichtung (98,99) überträgt.

9) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einem Konverter (Fig.3) zur Umwandlung der Codeworte in Standard-Digitalworte zugeordnet ist.

10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverter eine Mehrzahl von ROM-Speichern (41'-48', 51"-58¹, 71'-78', 81'-88') enthält.

11) Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im
NRZ-Format (non-return-to-zero-format) aufgezeichnete Codeworte enthält, die einer Mehrzahl von zumindest teilweise
korrelierten Digitalworten zugeordnet sind, von denen einige Kombinationen physikalisch unrealisierbar sind, und daß
die Codeworte den Digitalworten in solcher Weise zugeordnet sind, daß Codewortkombinationen mit Digits von hauptsächlich demselben ausgewählten Digitwert physikalisch unrealisierbare Kombinationen der Digitalwörter darstellen.

12) Aufzeichnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewörter im NRZ-I-Format (non-return-to-zerointerleaved format) aufgezeichnet sind.