DE3932271A1 - Schaltungsanordnung zur verdeckung von datenverlusten bei aufnahme von daten in einem digitalen videogeraet - Google Patents

Schaltungsanordnung zur verdeckung von datenverlusten bei aufnahme von daten in einem digitalen videogeraet

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verdeckung von Datenverlusten bei Aufnahme von Daten in einem digitalen Videogerät nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.
Es handelt sich dabei um die Aufzeichnung und Wiedergabe von digitalen zusammengesetzten SECAM-Signalen und speziell um die ausgewählte Verteilung von digitalisierten zusammenge­ setzten SECAM-Abtastwerten in zwei digitale Aufzeichnungs- oder Übertragungskanäle sowie die Rückgewinnung des verteil­ ten Musters von aufgezeichneten oder übertragenen Abtastwer­ ten speziell für den Fall eines Kanalausfalls.
In der Fernsehtechnik ist es bekannt, daß die in Frankreich und Rußland verwendete SECAM-Farbfernsehnorm sich von den Farbfernsehnormen NTSC, PAL und PAL-M in der übrigen Welt unterscheidet. Kurz gesagt werden im SECAM-System an Stelle der gleichzeitigen Übertragung zweier Chrominanzsignale wie in den anderen Normen, die beiden Chrominanzsignale sequen­ tiell übertragen. Im Empfänger sind die beiden Chrominanz­ signale zur Erzeugung der richtigen Farbe jedoch gleichzei­ tig erforderlich. Dies wird im SECAM-System dadurch er­ reicht, daß die Information einer Zeile gespeichert wird, so daß die gleiche Information sodann für zwei zeitlich benachbarte Zeilen ausgenutzt werden kann. Da die Chromi­ nanzsignale für die Dauer einer Zeile aufeinanderfolgend gespeichert werden und für die benachbarte Zeile wieder verwendet werden, stehen für die Dauer jeder Zeile die beiden Chrominanzsignale wie gefordert gleichzeitig zur Verfügung. Die richtigen Chrominanzsignale können daher zur Erzeugung des richtigen Farbsignals mit dem Luminanzsignal kombiniert werden.
Ein weiterer Unterschied zwischen der SECAM-Norm und den übrigen Normen besteht darin, daß im SECAM-System die Chrominanzinformation statt mittels Quadratur- bzw. Phasen­ modulation wie in den NTSC, PAL und PAL-M-Normen mittels Frequenzmodulation codiert wird. Da das Frequenzmodulations­ verfahren von Hause aus nicht synchron ist und sich mit dem modulierenden Chrominanzsignal ändert, ist die Abtastfre­ quenz im SECAM-System unabhängig von der Wahl der Abtastfre­ quenz nicht mit der Chrominanz-Information synchron.
Wegen des speziellen Synchronphasenzusammenhangs von Abtastwerten in den NTSC-, PAL und PAL-M-Systemen stehen selbst für den Fall, daß große Datenverluste auftreten, hochgenaue Verdeckungsalgorithmen zur Verfügung. Beispiels­ weise auf dem neuen Gebiet von zusammengesetzten digitalen Videoband-Aufzeichnungssystemen (generell als D-2-Format bekannt) werden für das Aufzeichnungsformat zwei Datenauf­ zeichnungskanäle und ein entsprechendes Paar von Aufzeich­ nungsköpfen verwendet. Bei einem Ausfall eines Datenkanals, wie er beispielsweise durch einen verschmutzten Kopf auftreten kann, ergibt sich ein Datenverlust von 50%. Die NTSC- PAL- und PAL-M-Systeme vermögen derartig große Datenverluste zu überdecken. Im oben diskutierten SECAM-Sy­ stem ist jedoch hinsichtlich der Abtastwerte kein spezieller Phasenzusammenhang vorhanden. Geht im SECAM-System ein einziger Abtastwert oder eine Anzahl von Abtastwerten verloren, welche ins Gewicht fallend geringer als 50% der Daten, beispielsweise gleich 10% ist, so kann auf der Basis benachbarter Information in der gleichen Datenzeile ein entsprechend gutes Filter zum Informationsersatz verwendet werden. Bei einem größeren Datenverlust, beispielsweise dem Ausfall eines Kanals in einem digitalen System mit zwei Kanälen der vorgenannten Art oder im Fall großer Datenaus­ fälle in der Größenordnung von 10% bis weniger als 50% wird eine volle Farbverdeckung im SECAM-System unmöglich.
Speziell verteilen gegenwärtige zusammengesetzte digitale Videorecorder, welche beispielsweise das D-2-Format verwen­ den, abwechselnde Abtastwerte auf die beiden Aufzeichnungs­ kanäle. Geht Information eines Kanals, beispielsweise durch einen verschmutzten Kopf verloren, so kann das SECAM-Farb­ differenzsignal nicht zurückgewonnen werden, da es oberhalb der Nyquist-Grenze eines einzigen Kanals liegt. Geht in einem System mit zwei Kanälen jeder zweite Abtastwert verloren, so kann in einem Gerät mit SECAM-Norm die Chromi­ nanz-Information nicht zurückgewonnen werden. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die Luminanz-Information im SECAM-System ein Frequenzspektrum von 0 bis 3 MHz besitzt, während die Chrominanz-Information ein Frequenzspektrum von 3,9 bis 4,8 MHz besitzt. Mit der gebräuchlichen Abtastfre­ quenz von etwa 16 MHz liegt die Nyquist-Grenze bei 8 MHz. Werden aus der Datenfolge abwechselnde Abtastwerte willkür­ lich entfernt, wie dies im oben genannten Beispiel bei Informationsverlust in einem Kanal der Fall ist, so wird die Nyquist-Grenze auf 4 MHz reduziert. Da das Frequenzband von 4 bis 5 MHz entsprechend der Chrominanz-Information damit verloren geht, kann im SECAM-System die Chrominanz-Informa­ tion nicht zurückgewonnen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Technik anzugeben, mit der im SECAM-System selbst bei einem massiven Datenverlust von näherungsweise oder gleich 50%, beispiels­ weise bei einem Ausfall eines von zwei Datenkanälen eine einfache Überdeckung fehlender Daten durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.
Erfindungsgemäß erfolgt unter anderem eine Gruppierung von digitalen Abtastwerten in ausgewählten Vielfachen pro Gruppe, wobei abwechselnde Gruppen von Abtastwerten für die Aufzeichnung (oder Übertragung) über entsprechende Kanäle auf abwechselnde Spuren verteilt werden. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß bei einer Abtastfrequenz in der Größenordnung von 16 MHz die effektivste und damit bevorzug­ te Anzahl von Abtastwerten pro Gruppe gleich vier ist. Lediglich aus Zweckmäßigkeitsgründen wird daher bei der folgenden Erläuterung der Erfindung von einem Abtastwert- Verteilungsmuster und einem Luminanz/Chrominanz-Datenrückge­ winnungsalgorithmus von vier Abtastwerten pro Gruppe ausgegangen. Bei einer Abtastfrequenz in der Größenordnung von 12 MHz ist jedoch die bevorzugte Anzahl von Abtastwerten pro Gruppe gleich drei, wie dies im folgenden noch erläutert wird.
Speziell bei einem SECAM-System mit einer Abtastfrequenz in der Größenordnung von 16 MHz bewirkt die Gruppierung von vier benachbarten Abtastwerten und Verteilung aufeinander­ folgenden Gruppen von vier auf abwechselnde Kanäle eine Rückverteilung der verlorenen Frequenzinformation für den Fall des Ausfalls eines Datenkanals. Das bedeutet, daß die Verwendung von Gruppen von vier Abtastwerten in abwechseln­ den Kanälen die Rückgewinnung von Luminanz-Information im Spektrum von 0 bis 1 MHz sowie von Chrominanz-Information im Frequenzspektrum von 3 bis 5 MHz ermöglicht. Im SECAM-System ist die Verteilung von vier Abtastwerten pro Gruppe auf abwechselnde Aufzeichnungskanäle im Effekt ein Kompromiß zwischen den Frequenzen des Spektrums, welche verlorengegan­ gen sind, und den Frequenzen, welche rückgewinnbar sind. Beispielsweise ist ein Verlust an Luminanz-Information im Bereich von 1 bis 3 MHz vorhanden, welche zum größten Teil Feindetail-Luminanz-Information darstellt. Obwohl der Verlust detaillierter Luminanz-Information einen Auflösungs­ verlust bewirkt, ermöglicht die Rückgewinnung der niederfre­ quenten Luminanz-Information die Rückgewinnung eines vollen Farbbildes. Andererseits gewährleistet das Verteilungsmuster von vier Abtastwerten ein rückgewinnbares Frequenzspektrum von 3 bis 5 MHz, wodurch in vorteilhafter Weise die Rückge­ winnung der gesamten Chrominanz-Information zwischen 3,9 und 4,8 MHz möglich wird. Selbst bei Verlust der Hälfte der Daten aufgrund des Ausfalls eines Kanals kann ausreichend Luminanz- und Chrominanz-Information rückgewonnen werden, um im SECAM-System eine annehmbare Verdeckung der verlorenen Daten zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird weiterhin die Luminanz- und Chromi­ nanz-Information über das Abtastwert-Verteilungsmuster aufgenommen (beispielsweise bei Wiedergabe) und der Verdec­ kungsvorgang unter Verwendung einer Gruppierung mehrerer Abtastwerte und eines ausgewählten Algorithmus bzw. ausge­ wählter Algorithmen durchgeführt. Zu diesem Zweck wird bei Ausfall von Daten in einem Kanal in einem Algorithmus die Luminanz- und Chrominanz-Information durch Mittelwertbildung des vierten vorhergehenden Abtastwertes und des vierten folgenden Abtastwertes in einer Zeile zurückgewonnen. In einem weiteren Algorithmus, in dem weiterhin die Luminanz- Information zurückgewonnen wird, wird im einfachsten Fall lediglich Information aus der der Zeile mit fehlenden Abtastwerten gleichen Zeile verwendet und der Mittelwert aller vier vorhergehenden und vier folgenden Abtastwerte vor und nach den fehlenden Abtastwerten gebildet. Für eine höhere Auflösung können Vertikal-Luminanz-Einzelheiten dadurch gewonnen werden, daß zunächst Gruppen von vier benachbarten Abtastwerten vor und nach den fehlenden Daten und sodann die vier vertikal benachbarten Abtastwerte oberhalb und unterhalb der fehlenden Daten abgetastet werden.
In der Verdeckungstechnik wird sodann ein gewichteter Mittelwert der resultierenden Horizontal- und Vertikal-Lumi­ nanz-Mittelwerte erzeugt, um die Luminanz-Information für die fehlenden Abtastwerte zurückzugewinnen. Die Luminanz- und Chrominanz-Information werden dann zur Erzeugung des vollen SECAM-Farbbildes kombiniert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine bildliche Darstellung eines Abtastwert-Ver­ teilungsmuster in einem digitalen Videorecorder für NTSC-, PAL- oder PAL-M-Farbfernsehnorm;
Fig. 2 eine bildliche Darstellung eines Abtastwert-Ver­ teilungsmusters gemäß der Erfindung für einen digitalen Videorecorder mit SECAM-Farbfernseh­ norm;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines digitalen Videoband- Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung;
Fig. 4 und 5 jeweils ein Schaltbild erfindungsgemäßer Detailschaltungen des Systems nach Fig. 3;,
Fig. 6 ein Schaltbild einer Ausführungsform eines Filters zur Durchführung einer Verdeckung gemäß der Erfindung;
Fig. 7 und 9 jeweils ein Diagramm eines Frequenzspek­ trums der Luminanz- und Chrominanz-Komponente eines Videosignals für die NTSC/PAL- bzw. SECAM-Farbfernsehnorm; und
Fig. 8 und 10 bis 13 jeweils ein Diagramm eines Frequenzspektrums, das unter Verwendung von Abtastwert-Verteilungsgruppen von 1, 4, 2, 3 und 5 Abtastwerten pro Gruppe zurückgewonnen werden kann, wobei ein Vergleich mit dem SECAM-Spektrum nach Fig. 9 die bevorzugte Verwendung von vier Abtastwerten pro Gruppe gemäß Fig. 10 zeigt.
Fig. 1 zeigt eine bildliche Darstellung von Videoabtastwer­ ten über mehrere Horizontalzeilen N bis N+3 eines Videora­ sters, das die Verteilung von Videoabtastwerten über ein entsprechendes Paar von Kanälen zeigt, wobei die Werte auf einem Magnetband, beispielsweise in einem zusammengesetzten NTSC- und PAL-Digital-Videorecorder aufgezeichnet sind. Die durch einen Kreis gekennzeichneten Abtastwerte beziehen sich auf einen Kanal des digitalen Aufzeichnungssystem zur Aufzeichnung in einer Spur, während die durch ein Quadrat gekennzeichneten Abtastwerte sich auf den zweiten Kanal zur Aufzeichnung in einer zweiten Spur beziehen. Somit sind also die einzelnen abwechselnden Abtastwerte auf abwechselnde Spuren bezogen. Fällt ein Datenkanal beispielsweise aufgrund eines verschmutzten Kopfes aus, was zu einem Datenverlust von 50% führt, so ist dieses Kanalverteilungsmuster für die NTSC- und PAL-Norm noch brauchbar, während sie aus im folgenden noch zu erläuterten Gründen für die SECAM-Farb­ fernsehnorm nicht mehr geeignet ist. Die abwechselnde Abtastwertverteilung liegt gewöhnlich wegen des bekannten speziellen Phasenzusammenhangs von Abtastwerten und Syn­ chronsignalen in NTSC- und PAL-Norm vor, wodurch hochgenaue Verdeckungsalgorithmen zur Korrektur von Datenverlusten, beispielsweise des vorgenannten Kanalverlustes von 50% der Daten, zur Verfügung stehen.
Wie jedoch oben bereits ausgeführt, ist im SECAM-System kein spezieller Phasenzusammenhang zwischen den Abtastwerten und auch nicht in bezug auf die Vertikalsynchronisation vorhan­ den. Für ein gebräuchliches SECAM-System mit einer Videoab­ tastfrequenz von etwa 16 MHz und einem Abtastwert-Vertei­ lungsmuster gemäß Fig. 1 fällt die neue Nyquist-Grenze bei einem fehlenden Kanal von etwa 8 MHz auf 4 MHz. Das SECAM- Videosignal besitzt jedoch Chrominanz-Information im Frequenz­ band von 3,9 bis 4,8 MHz (Fig. 9), wobei praktisch diese gesamte Information verloren geht. In einem SECAM-System ist daher unter diesen Umständen auch für die kleinsten Ausfälle eine volle Farbverdeckung unmöglich.
Erfindungsgemäß werden die Nachteile des Abtastwert-Vertei­ lungsmusters nach Fig. 1 für NTSC- und PAL-Norm im SECAM- Farbfernsehsystem durch Verwendung eines Abtastwert-Vertei­ lungsmusters nach Fig. 2 vermieden. Die darin dargestellte bevorzugte Ausführungsform zeigt die Verwendung von vier Abtastwerten in einer Gruppe, wobei aufeinanderfolgende Gruppen sich auf abwechselnde Kanäle und damit auf abwech­ selnde Aufzeichnungsspuren beziehen. Obwohl 50% der Daten im Falle des Ausfalls eines Kanals verloren sind, werden die Frequenzen der verlorenen Signale zur Optimierung der rückgewonnenen Frequenzen neu verteilt, wodurch ausreichende Luminanz- und Chrominanz-Information zurückgewonnen wird, um eine Rückbildung der verlorenen Daten zu ermöglichen. Das bedeutet, das ausreichende niederfrequente Luminanz-Informa­ tion und eine angemessene Chrominanz-Information zurückgewon­ nen werden, um eine annehmbare Verdeckung durchzuführen.
Die Erfindung sieht weiterhin Algorithmen zur Rückgewinnung der Luminanz- und Chrominanz-Information über das eindeutige Abtastwert-Verteilungsmuster nach Fig. 2 vor, ohne daß dabei der Nachteil der Verwendung eines Vollzeilen-Ersatzverfah­ rens auftritt, wie dies gegenwärtig in analogen SECAM-Video­ recordersystemen erfolgt. Derartige Verdeckungsalgorithmen hängen vom vorgewählten, anhand von Fig. 2 erläuterten Kanalverteilungsmuster ab.
Fig. 3 zeigt ein digitales Videoband-Aufzeichnungs/Wiederga­ besystem, bei dem die Abtastwertverteilung und die Rückge­ winnungsschaltungsanordnung gemäß der Erfindung verwendbar sind. Speziell wird ein zusammengesetztes SECAM-Videoein­ gangssignal über einen Bus 20 mit 8 Bit auf eine Eingangs­ verarbeitungsschaltung 22 eines Aufzeichnungssystems 18 gegeben. Die Schaltung 22 führt verschiedene Signalverarbei­ tungsfunktionen, wie beispielsweise Synchronsignalabtren­ nung, Abtasttakterfassung, Farbregelung, Bildeinstellung usw. durch, wobei es sich um die gebräuchlichen Funktionen in einem konventionellen Videoeingangsteil eines Videorecor­ ders handelt. Das verarbeitete Signal wird über einen Bus 24 in eine Kanalverteilungsschaltung 26 eingespeist, welche das Abtastwert-Verteilungsmuster nach Fig. 2 als Funktion von Steuersignalen auf mehreren Steuer- und Zeittaktleitungen 28 erzeugt. Gemäß einer Ausführungsform wird die in die Kanalverteilungsschaltung 26 eingespeiste Folge von digita­ lisierten Abtastwerten in Gruppen von vier Abtastwerten aufgeteilt, wobei die Gruppen abwechselnd in einen Kanal A auf einem Bus 30 und in einen Kanal B auf einem Bus 32 eingespeist werden. Speziell können die durch Kreise gekennzeichneten Abtastwerte gemäß Fig. 2 über den Bus 30 in den Kanal A einer Datenspeicheranordnung 33 eingespeist werden, während die durch Quadrate gekennzeichneten Abtast­ werte über den Bus 32 in den Kanal B eingespeist werden können. Somit werden die Gruppen von Abtastwerten zwischen den Kanälen A und B der Datenspeicheranordnung 33 aufge­ teilt, welche beispielsweise durch das Videomagnetband eines digitalen Videorecorders gebildet werden kann.
Die aufgezeichneten Informationskanäle werden nachfolgend durch ein Wiedergabesystem 34 aus der Datenspeicheranordnung 33 wiedergegeben, wobei während dieses Wiedergabevorgangs Ausfälle bzw. ein Verlust eines Datenkanals zu erwarten ist. Um den Verlust eines Kanals entsprechend beispielsweise einem Datenverlust von 50% zu simulieren, sind in den Kanälen A und B ein Auswahlschalter A bzw. ein Ausfallschal­ ter B angedeutet. Der Verlust eines Datenkanals wird durch Öffnen des dem Kanal entsprechenden Schalters simuliert. Beim Auftreten eines Verlustes von 50% der Daten gewinnt das Wiedergabesystem 34 die verfügbaren Daten in dem vorgewählten Abtastwert-Verteilungsmuster zurück und ruft einen erfindungsgemäßen Verdeckungsalgorithmus zum Ersatz der fehlenden Daten ab, wie dies im folgenden noch erläutert wird.
Zu diesem Zweck nimmt ein Kanalmultiplexer 36 des Wiederga­ besystems 34 die Digitaldaten von der Datenspeicheranordnung 33 über die Kanäle A und B auf, setzt die beiden Datenkanäle selektiv neu zusammen und speist die neu zusammengesetzte Datenfolge über einen Bus 40 in eine Filteranordnung 39 ein. Die Neuzusammensetzung wird durch Steuer- und Zeittaktsigna­ le gesteuert, welche über die Steuer- und Zeittaktleitungen 42 geliefert werden. An die Filteranordnung 39 ist über einen Bus 41 eine Ausgangsverarbeitungsanordnung 38 angekop­ pelt. Die Filteranordnung 39 ist durch den im folgenden noch zu erläuterten Verdeckungsalgorithmus realisiert und umfaßt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Fehlerverdec­ kungsschaltung. Für den Fall eines Kanalverlustes oder eines anderen Datenverlustes führt die Filteranordnung 39 die Fehlerverdeckung unter Ausnutzung abwechselnder Gruppen von vier Abtastwerten gemäß Fig. 2 und die auf den im folgenden noch zu beschreibenden Algorithmen basierende Fehlerrückge­ winnungstechnik durch. Die Ausgangsverarbeitungsanordnung 38 führt die gebräuchlichen Ausgangsverarbeitungsfunktionen, wie beispielsweise Neuerzeugung der Synchronisation, Farbverarbeitung für spezielle Wiedergabefunktionen wie Zeitlupe, Bandgeschwindigkeitssteuerung sowie Schwarzpegel- und Verstärkungseinstellung durch. Die Schaltung 38 liefert das resultierende zusammengesetzte SECAM-Farbsignal auf einen Ausgangsbus 44.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Kanalverteilungsanord­ nung 26 gemäß Fig. 3, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das zusammengesetzte SECAM-Vi­ deoeingangssignal wird in aufeinanderfolgenden Wörtern mit 8 Bit über den Bus 24 in eine Speicheranordnung 50 einge­ speist. Bei einem Videoeingangssignal mit 8 Bit kann die Speicheranordnung 50 beispielsweise durch ein 8×8-Schie­ beregister gebildet werden. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind ein Videosignalweg und die verschiedenen Videoschaltun­ gen für ein einziges Bit dargestellt. Der Videoeingang ist auf ein erstes D-Flip-Flop von acht in Serie gekoppelten Flip-Flops der Speicheranordnung 50 gekoppelt und weiterhin mit einem ersten Eingang einer Auswahlstufe 52 gekoppelt. Die Ausgänge der ersten drei Flip-Flops der Speicheranord­ nung 50 sind weiterhin mit den nächsten drei Eingängen der Auswahlsstufe 52 gekoppelt. Entsprechend sind das fünfte bis achte Flip-Flop der Speicheranordnung 50 mit den vier Eingängen einer zweiten Auswahlstufe 54 gekoppelt. Die Y-Ausgänge der Auswahlstufen 52, 54 sind mit einem D-Flip- Flop 56 bzw. 58 gekoppelt. Die Ausgänge Q dieser letztge­ nannten Flip-Flops sind mit einem Bus 30 bzw. 32 gekoppelt, welche den Kanälen A und B nach Fig. 3 entsprechen. Die Flip-Flops 56, 58 ermöglichen eine der Eingangs-Datenfolge­ frequenz gleiche Ausgangs-Datenfolgefrequenz.
Die Speicheranordnung 50 sowie die Auswahlstufen 52, 54 werden über die vorgenannten Steuer- und Zeittaktleitungen 28 gesteuert. Diese Leitungen 28 führen einen digitalen Videotakt in der Größenordnung von 16 MHz auf einer Leitung 60, einen Kanalfrequenztakt in der Größenordnung von 8 MHz auf einer Leitung 62 und einen Zeilenfrequenzimpuls auf einer Leitung 64. Der digitale Videotakt stellt den Takt für die Reihe von Flip-Flops der Speicheranordnung 50 dar. Der Kanalfrequenztakt stellt den Takt für die Flip-Flops 56, 58 sowie den Takt für einen Modulo-4-Zähler 66 dar. Der Zähler 66 wird durch den Zeilenfrequenzimpuls auf der Leitung 64 gelöscht, wobei der Zeilenfrequenzimpuls im Effekt einem Schreibimpuls entspricht, welcher am Beginn jeder aktiven Videozeile auftritt. Das Ausgangssignal des Zählers 66 wird in Eingänge A, B der Auswahlstufen 52, 54 eingespeist und schaltet diese Auswahlstufen an deren entsprechende vier Eingangssignale beginnend mit einem Zählwert Null am Beginn einer aktiven Videozeile.
Die Kanalverteilungsanordnung 26 nach Fig. 4 führt die Funktion der abwechselnden Einspeisung von Gruppen von vier Abtastwerten einer Datenfolge in die Kanäle A und B durch. Diese abwechselnden Gruppen von vier Abtastwerten werden abwechselnd in zwei Spuren des zugehörigen Videorecorders digital aufgezeichnet. Die Kanalverteilungsanordnung 26 arbeitet im Effekt als Schalteranordnung zur Führung von Abtastwertgruppen mit einer vorgewählten Anzahl von Abtast­ werten auf abwechselnde Aufzeichnungsspuren eines Aufzeich­ nungsmediums der Datenspeicheranordnung 33.
Fig. 5 zeigt eine detaillierte Ausführungsform des Kanalmul­ tiplexers 36 nach Fig. 3, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die abwechselnden Gruppen von Abtastwerten von der Datenspeicheranordnung 33 werden über die Kanäle A und B in das entsprechende erste D-Flip-Flop von vier solchen in Serie geschalteten Flip- Flops sowie in entsprechende Eingänge eines Paars von Auswahlstufen 70, 72 eingespeist. Diese Auswahlstufen besitzen jeweils acht Eingänge sowie einen Ausgang Y. Ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. 4 bilden die Flip-Flops im Effekt eine Speicheranordnung 74. Die Ausgänge der beiden Folgen von vier Flip-Flops sind an die verbleibenden Eingänge der Auswahlstufen 70, 72 angekoppelt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Ausgänge Y der Auswahlstufen 70, 72 sind an jeweils einen Eingang einer Auswahlstufe 76 angekoppelt, deren Ausgang Y seinerseits das digitale Videosignal mit 8 Bit auf den Bus 40 mit 8 Bit liefert.
Die Speicheranordnung 74 und die Auswahlstufen 70, 72, 76 werden über die oben anhand von Fig. 3 erläuterten Steuer- und Zeittaktleitungen 42 gesteuert. Die Leitungen 42 führen Signale entsprechend den Steuersignalen auf den Leitungen 28 nach Fig. 4, nämlich den Kanalfrequenztakt in der Größenord­ nung von 8 MHz auf einer Leitung 78, den digitalen Videotakt in der Größenordnung von 16 MHz auf einer Leitung 80 und den Zeilenfrequenzimpuls auf einer Leitung 82. Der Kanalfre­ quenztakt stellt den Takt für die Flip-Flops der Speicheran­ ordnung 74 dar. Der digitale Videotakt stellt den Takt für einen Modulo-8-Zähler 84 dar. Der Zeilenfrequenzimpuls stellt einen Takt für einen Modulo-2-Zähler 86 sowie einen Löschimpuls für den Zähler 84 dar. Der Modulo-8-Zähler 84 liefert Ausgangssignale für Auswahleingänge A, B, C der Auswahlstufen 70, 72, wodurch diese zyklisch auf die von den Speicher-Flip-Flops gelieferten 8 Videoeingangssignale geschaltet werden. Der Modulo-2-Zähler 86 liefert ein Steuersignal für einen Auswahleingang A der Auswahlstufe 76, welche die abwechselnden Videozeilen auswählt, um die abwechselnden Gruppen von vier Abtastwerten in ein kontinu­ ierliches digitales Videosignal mit 8 Bit auf dem Bus 40 zu überführen.
Für den Fall eines Verlustes eines Datenkanals oder des Auftretens eines großen Ausfalls ruft das Wiedergabesystem 34 nach den Fig. 3 und 5 sowie der unten erläuterten Fig. 6 wenigstens einen Verdeckungsalgorithmus ab, wobei zwei Teile eines Algorithmus hier beispielsweise beschrieben werden. Über den ersten Teil wird die Chrominanz-Information sowie eine angemessene Luminanz-Information aus den Abtastwerten der gleichen Zeile zurückgewonnen, welche um eine vorgegebe­ ne Anzahl von Abtastwerten vom verlorenen Abtastwert beabstandet sind. Die Anzahl der Abtastwerte zwischen dem verlorenen Abtastwert und dem zur Rückgewinnung dieses verlorenen Abtastwertes ausgenutzten Abtastwertes hängt direkt mit der ausgewählten Anzahl zusammen, aus der sich die Gruppen von Abtastwerten zusammensetzen. Speziell wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine Summe aus dem vierten vorhergehenden Abtastwert und dem vierten folgenden Abtastwert gebildet, welche zur Erzeugung eines Ersatzab­ tastwertes, der den Mittelwert der beiden umgebenden Abtastwerte darstellt, durch zwei geteilt wird. Bei der Ausführungsform mit vier Abtastwerten wird die Chrominanz- Information speziell aus dem vierten vorhergehenden und dem vierten folgenden Abtastwert relativ zum verlorenen Abtast­ wert gewonnen. Bei einer Ausführungsform mit drei Abtastwer­ ten unter Ausnutzung einer Abtastfrequenz mit 12 MHz wird die Chrominanz-Information speziell aus dem dritten vorher­ gehenden und dem dritten folgenden Abtastwert gewonnen. Dieser Algorithmus gewährleistet daher Grob-Luminanz- und Chrominanz-Ersatzwerte für eine angemessene Verdeckung von Daten, wenn ein Datenkanal verloren geht.
Gemäß dem zweiten Teil des Algorithmus werden weitere umgebende Abtastwerte gewählt, um weitere Vertikal-Lumi­ nanz-Information zu gewinnen, wodurch die Funktion des ersten Teils des Abtastwertes längs Vertikalzeilen des Bildmaterials verbessert wird. Zu diesem Zweck wird die Gruppe von vier Abtastwerten auf beiden Seiten der Gruppe von fehlenden Daten summiert. Diese Summe wird sodann von einer Summe der Gruppe von vier Abtastwerten subtrahiert, welche sowohl oberhalb als auch unterhalb der Gruppe von vier fehlenden Abtastwerten benachbart angeordnet sind. Die resultierende Zahl wird durch acht geteilt. Jeder verlorene Abtastwert wird sodann mit einem gewichteten Betrag des zweiten Teils des Algorithmus ersetzt, wie dies im folgenden erläutert wird.
Es sei beispielsweise die Verdeckung des gemäß Fig. 2 mit S (1,5) bezeichneten Abtastwertes betrachtet.
Schritt 1: Berechnung von H = [S (1,1) + S (1,9)]2 (Dieser Schritt liefert die Chrominanz-Information für einen gegebenen Wichtungskoeffizienten von eins und einen angemes­ senen Betrag an Luminanz-Information zur Realisierung der Verdeckung).
Schritt 2: Berechnung von
HS = S (1,0) + S (1,1) + S (1,2) + S (1,3) + S (1,8) + S (1,9) + S (1,10) + S (1,11)
Schritt 3: Berechnung von
VS = S (0,4) + S (0,5) + S (0,6) + S (0,7) + S (2,4) + S (2,5) + S (2,6) + S (2,7)
Schritt 4: Berechnung von
V = [VS - HS] /8
Schritt 5: Ersatz durch
H + ([1 - w] * V)
worin 0 < = w < = 1 ist, H und V die Horizontale bzw. die Vertikale bedeuten und HS und VS die Horizontalsumme bzw. Vertikalsumme sind. Der Wert b stellt die Wichtung der Horizontal-Luminanz-Komponente in bezug auf die Vertikal-Lu­ minanz-Komponente dar. Ein typischer Wert für den Wichtungs­ koeffizienten w ist 0,5, was zu einer gleichen Wichtung der Horizontal- und Vertikalinformation mit annehmbaren Ergeb­ nissen führt. Wie oben ausgeführt, liefert ein Wert w von eins im Schritt 1 die Chrominanz-Information. Die Realisie­ rung des vorstehend angegebenen Algorithmus in Hardware ist durch die Schaltung nach Fig. 6 gegeben.
Der oben genannte Schritt 1 entspricht dem ersten Teil des vorgenannten Algorithmus, während die Schritte 2 bis 5 dem zweiten Teil entsprechen. Der Schritt 5 beschreibt die gewichtete Kombination der Horizontal- und Vertikal-Lumi­ nanz-Komponenten.
Fig. 6 zeigt eine Filterschaltung zur Durchführung des Verdeckungsverfahrens gemäß den durch die oben genannten Gleichungen gegebenen Algorithmen. Die digitalen Videodaten werden vom Kanalmultiplexer 36 über den Bus 40 in eine hier durch eine Filteranordnung 39 gebildete Verdeckungsanordnung eingespeist. Diese Filteranordnung besitzt eine endliche Impulscharakteristik, welche jedoch an die Gleichungen gemäß den obigen Schritten 1 bis 5 angepaßt ist. Zu diesem Zweck werden die Videodaten durch den Videofrequenztakt auf einer Leitung 94 in drei in Serie geschaltete Abtastverzögerungs­ stufen 90 für eine Verzögerung mit einem Abtastwert einge­ speist. Die Videodaten werden weiterhin in einen Eingang eines Addierers 92 mit vier Eingängen eingespeist, dessen Ausgangssignal mit einem Viertel des Videofrequenztaktes in eine Verzögerungsstufe 96 mit einer Verzögerung von einer Zeile eingespeist wird. An diese Verzögerungsstufe 96 ist eine Verzögerungsstufe 98 mit einer Verzögerung von zwei Abtastwerten angekoppelt, wobei die beiden Verzögerungsstu­ fen 96, 98 Eingangssignale für einen Addierer 100 liefern, welcher seinerseits das Signal HS gemäß Schritt 2 des oben genannten Verdeckungsalgorithmus für einen Eingang B einer Stufe 101 liefert, welche die Funktion A-B/8 ausführt.
Die Verzögerungsstufe 98 mit einer Verzögerung von zwei Abtastwerten ist weiterhin an eine Verzögerungsstufe 102 mit einer Verzögerung von einer Zeile und über diese an einen Addierer 104 angekoppelt, welche auch das rückgetaktete Videosignal vom Addierer 92 aufnimmt. Der Addierer 104 liefert das Signal VS gemäß Schritt 3 der oben genannten Gleichungen für einen Eingang A der Stufe 101. Diese Stufe subtrahiert das Signal HS vom Signal VS, teilt die Summe durch acht und speist das resultierende Signal V gemäß dem oben genannten Schritt 4 in einen Eingang A′ einer Stufe 106 ein, welche die Funktion wB′+(1-w)A′ ausführt.
Die Videodaten auf dem Bus 40 werden weiterhin mittels des Videofrequenztaktes auf der Leitung 94 in einer Verzöge­ rungsstufe 108 mit einer Verzögerung von einer Zeile und sodann in eine Verzögerungsstufe 110 mit einer Verzögerung von acht Abtastwerten sowie in einen Addierer 112 einge­ speist. Die Verzögerungsstufe 110 mit einer Verzögerung von acht Abtastwerten ist ebenfalls an den Addierer 112 angekop­ pelt, dessen Ausgangssignal in einer Stufe 114 durch zwei geteilt wird, um das Signal H gemäß dem obigen Schritt 1 zu erzeugen. Das Signal H wird auf einen Eingang B′ der Stufe 106 eingespeist, welche den Schritt 5 des Verdeckungs­ algorithmus ausführt, um die gewichtete Horizontal- und Vertikal-Luminanz-Information und die gefilterten digitalen Videodaten auf den Bus 41 zu liefern.
Wie bereits ausgeführt, ist die Filteranordnung 39 gemäß Fig. 6 im Effekt ein Filter mit endlicher Impulscharakteri­ stik, das an die vorgenannten Algorithmen angepaßt ist. Speziell ist die Filteranordnung 39 ein langes Filter mit vielen Nullkoeffizientenabgriffen und lokal wiederholten Abgriffskoeffizienten. Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung enthält die Abtastwert- und Zeilen-Verzögerungsstufen 96, 98, 102, 108, 110 zur Berücksichtigung der vielen Nullkoef­ fizientenabgriffe und berechnet die Summe von vier benach­ barten Abtastwerten lediglich einmal über die Verzögerungs­ stufen 90 und den Addierer 92. Die Ergebnisse dieser Operation werden jedoch mittels der Addierer 100, 104 mehrfach ausgenutzt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist das Frequenzspek­ trum für ein Videosignal NTSC-Farbfernsehnorm in Fig. 7 bildlich dargestellt (die PAL-Norm ist abgesehen von unterschiedlichen Frequenzen vergleichbar). Die Luminanz- Komponente des Videosignals erstreckt sich über den Fre­ quenzbereich von 0 bis 5 MHz, während sich die Chrominanz- Komponente über den Frequenzbereich von 3 bis 5 MHz ent­ spricht. Daher ist das Abtastwert-Verteilungsmuster gemäß Fig. 1, das durch auf abwechselnde Aufzeichnungskanäle aufgeteilte abwechselnde Einzelabtastwerte gebildet ist, für die NTSC- und PAL-Norm geeignet, wenn ein Verlust in einem Datenkanal auftritt. Dies gilt auch, obwohl die Chrominanz- Information oberhalb der Nyquist-Grenze liegt, da ein kohärenter Phasenzusammenhang zwischen benachbarten Abtast­ werten im oben beschriebenen Sinne vorhanden ist. Dies ist in Fig. 8 dargestellt, welche zeigt, daß das abwechselnd aufgezeichnete Muster von Einzelabtastwerten gemäß Fig. 2 ein sich über die Frequenzen von 0 bis 4 MHz erstreckendes rückgewinnbares Frequenzband gewährleistet.
Gemäß der bildlichen Darstellung nach Fig. 9 liefert das SECAM-Videospektrum jedoch Luminanz-Information in einem Frequenzband von 0 bis 3 MHz und Chrominanz-Information in einem Band von 3,9 bis 4,8 MHz. Wie oben ausgeführt, ermöglicht das Verteilungsmuster von abwechselnd aufgezeich­ neten Einzelabtastwerten gemäß Fig. 1 eine Rückgewinnung der Luminanz-Komponente, während eine Rückgewinnung der Chromi­ nanz-Komponente im Band von 3,9 bis 4,8 MHz nicht möglich ist. Dies ist graphisch in Fig. 8 dargestellt, welche das rückgewinnbare Spektrum im Frequenzband von 0 bis 4 MHz zeigt, welches das SECAM-Chrominanz-Band von 3,9 bis 4,8 MHz gemäß Fig. 9 nicht umfaßt.
Gemäß Fig. 10 ermöglicht jedoch das erfindungsgemäße Abtastwert-Verteilungsmuster gemäß Fig. 2 die Rückgewinnung von Frequenzbändern in den Bereichen von 0 bis 1 MHz und 3 bis 5 MHz. Ein Vergleich mit dem SECAM-Spektrum nach Fig. 9 zeigt, daß eine ausreichende niederfrequente Luminanz-Infor­ mation und die gesamte Chrominanz-Information zurückgewonnen werden kann, wodurch eine annehmbare Verdeckung fehlender Daten über die zugehörigen Algorithmen möglich ist, selbst wenn ein Datenverlust von 50% bei Ausfall eines Datenkanals auftritt.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen rückgewinnbare Spektren für Abtastverteilungsmuster unter Verwendung von Gruppen von zwei, drei und fünf Abtastwerten für eine Abtastfrequenz von 16 MHz. In Gruppen mit jeweils zwei Abtastwerten liegen die rückgewinnbaren Frequenzen zwischen 0 und 2 MHz und damit im Luminanz-Band des SECAM-Systems. In Gruppen von jeweils drei Abtastwerten liegen die rückgewinnbaren Frequenzen im Bereich von 0 bis 1 1/3 MHz im SECAM-Luminanz-Band und im Bereich von 4 bis 6 3/4 MHz, welcher teilweise mit dem Chrominanz-Spektrum zusammenfällt. In Gruppen von jeweils fünf Abtastwerten liegen die rückgewinnbaren Frequenzen im Bereich von 0 bis 3/4 MHz im SECAM-Luminanz-Band und im Bereich von 2 1/3 bis 4 MHz, welcher mit einem schmalen Band von Chrominanz-Frequenzen zusammenfällt.
Für den Fall des Ausfalls eines Kanals ist jedoch bei einer Abtastfrequenz in der Größenordnung von 16 MHz die bevorzug­ te Anzahl von Abtastwerten für abwechselnd verteilte Gruppen gleich vier im Abtastwert-Verteilungsmuster nach Fig. 2, wobei auch die Rückgewinnungsalgorithmen, wie oben erläu­ tert, auf der Zahl vier basieren.
Im Rahmen der Erfindung sind Abwandlungen hinsichtlich anderer Parameter, Komponenten und/oder der Verwendung in Geräten von den oben erläuterten Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann bei einer Abtastfrequenz in der Größen­ ordnung von 12 MHz die bevorzugte Anzahl von Abtastwerten für die Gruppen im Abtastwert-Verteilungsmuster statt vier gleich drei sein. Zu diesem Zweck gewährleistet das Fre­ quenzspektrum für Gruppen von drei nach Fig. 12 ein rückge­ winnbares Luminanz-Spektrum von 0 bis 1 MHz sowie ein Chrominanz-Spektrum von 3 bis 5 MHz, wodurch eine ausrei­ chende Information für eine annehmbare Verdeckung realisier­ bar ist.
Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch in anderen Speichergeräten als in digitalen Videoband- Aufzeichnungs/Wiedergabe-Geräten verwendbar. Beispielsweise ist sie in Geräten mit Speicherscheiben und zwei oder mehr Kanälen verwendbar. Im Effekt ist die Verteilung und die Rückgewinnungstechnik nicht auf Speichergeräte beschränkt. Sie kann beispielsweise auch in Geräten, wie einem Übertra­ gungssystem verwendet werden, in dem Signale von einer Quelle, beispielsweise einem Satelliten, in Echtzeit über wenigstens zwei Kanäle zu einem Empfänger übertragen werden. Darüber hinaus können die Verteilung und die Rückgewinnungs­ technik auch in Systemen mit mehr als zwei Kanälen verwendet werden.

Claims (23)

1. Schaltungsanordnung zur Verdeckung von Datenverlusten bei Aufnahme von Daten in einem digitalen Videogerät, in welcher die Daten digitalisierte Videoabtastwerte eines zusammengesetzten Videosignals sind, das Luminanz- und Chrominanzkomponenten in einem gegebenen Frequenzspek­ trum enthält, gekennzeichnet durch
eine die digitalisierten Videoabtastwerte aufnehmende Schaltung (26) zur Verteilung eines Abtastwert-Vertei­ lungsmusters abwechselnder Gruppen, welche durch eine Anzahl von Abtastwerten gebildet sind, die zur Überdec­ kung der verlorenen Daten eine hinreichende Rückgewin­ nung des Luminanz- und Chrominanz-Frequenzspektrums ermöglicht,
eine Schaltung (36) zur selektiven Rückgewinnung der durch die Anzahl von Abtastwerten gebildeten abwechseln­ den Gruppen,
und eine an die Rückgewinnungsschaltung (36) angekoppel­ te und auf den Verlust von Daten ansprechende Schaltung (39) zum Ersatz der verlorenen Daten durch Luminanz- und Chrominanz-Information im Frequenzspektrum.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
die Verteilerschaltung (26) eine Schalteranordnung (52, 54, 56, 58, 66; 70, 72, 76, 84, 86) zur selektiven Führung abwechselnder Gruppen als Funktion des Abtast­ wert-Verteilungsmusters enthält,
und die Rückgewinnungsschaltung (36) einen Multiplexer zur Rückführung der durch die Anzahl von Abtastwerten gebildeten abwechselnden Gruppen in eine kontinuierliche Datenfolge enthält.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersetzungsschaltung (39) eine an den Multiplexer (36) angekoppelte und auf den Verlust von Daten ansprechende Verdeckungsanordnung zum Ersatz der verlorenen Daten durch Luminanz- und Chrominanz-In­ formation aus einer die verlorenen Daten umgebenden Anzahl von Abtastwerten enthält, wobei die Anzahl der Anzahl von Abtastwerten in den Gruppen entspricht.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastwerte mit einer Frequenz in der Größenordnung von 12 MHz erzeugt werden und die Anzahl von Abtastwerten in einer Gruppe gleich drei ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschaltung (26) eine Anordnung zur Aufzeichnung der abwechselnden Gruppen des Abtastwert-Verteilungsmusters über ein Paar von Aufzeichnungskanälen (A, B) enthält.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastwerte mit einer Frequenz in der Größenordnung von 16 MHz erzeugt werden und die Anzahl von Abtastwerten in einer Gruppe gleich vier ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Videogerät zwei Kanäle aufweist und daß die Verteilerschaltung (26) eine Speicheranordnung (50), welche die digitalisierten Videoabtastwerte zur selektiven Speicherung von vier Abtastwerten zwecks Realisierung aufeinanderfolgender Gruppen mit vier Abtastwerten und die an die Speicheranordnung (50) angekoppelte Schalteranordnung (52, 54, 56, 58, 66) zur Führung abwechselnder Gruppen von vier Abtastwerten in abwech­ selnde Kanäle enthält.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Videogerät zwei Kanäle aufweist und daß die Rückgewinnungsschaltung (36) einen an die beiden Kanäle angekoppelten Multiplexer zum Zusammenfassen der abwechselnden Gruppen von vier Abtastwerten aus abwechselnden Kanälen in eine kontinu­ ierliche Folge von Abtastwerten enthält.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersetzungsschaltung (39) eine an die Rückgewinnungsschaltung (36) angekoppelte und auf den Verlust einer ins Gewicht fallenden Menge von Daten ansprechende Filteranordnung (39) zum Ersatz der verlorenen Daten durch Information aus vier benach­ barten Abtastwerten vor und nach den verlorenen Daten enthält.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Filteranordnung (39) einen Ersatz von Information von vier benachbarten Abtastwerten oberhalb und unterhalb der verlorenen Daten durchführt.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Videogerät ein Paar von Kanälen aufweist und daß die Verteilerschaltung (26) eine die digitalisierten Videoabtastwerte aufnehmende Anordnung (50) zur Bildung der Gruppen aus der Anzahl von Abtastwerten und eine von der die Gruppen bildenden Anordnung (50) angesteuerte Schalteranordnung (52, 54, 56, 58, 66) zur Führung abwechselnder Gruppen in abwechselnde Kanäle enthält.
12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgewinnungsschaltung (36) einen Multiplexer zur Zuführung der abwechselnden Gruppen der Anzahl von Abtastwerten zur Ersetzungsschal­ tung (39) enthält.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersetzungsschaltung (39) eine an die Rückgewinnungsschaltung (36) angekoppelte und auf den Verlust von Daten ansprechende Filteranord­ nung zum Ersatz der verlorenen Daten durch Information aus benachbarten Anzahlen von Abtastwerten ist, welche der Anzahl von Abtastwerten in den Gruppen gleich sind.
14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine an die Verteilerschaltung (26), die Rückgewinnungsschaltung (36) und die Erset­ zungsschaltung (39) angekoppelte Steueranordnung zur Einspeisung ausgewählter Zeittaktimpulse einschließlich eines Videodatenfrequenz-Taktes in die Schaltungsanord­ nungen (26, 36, 39).
15. Schaltungsanordnung zur Verdeckung von Datenverlusten bei Aufnahme von digitalisierten Videoabtastwerten aus Horizontalzeilen eines Videosignals über ein Paar von digitalen Datenkanälen eines digitalen Videogerätes, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine die digitalisierten Videoabtastwerte aufnehmende Schaltung (26) zur Verteilung aufeinanderfolgender, durch eine ausgewählte Anzahl von Abtastwerten gebilde­ ten Gruppen auf das Paar von digitalen Datenkanälen, welche bei einem Verlust einer ins Gewicht fallenden Datenmenge eine hinreichend rückgewinnbare Chrominanz- und Luminanz-Information zur Realisierung einer annehm­ baren Verdeckung der verlorenen Daten erzeugt,
eine Schaltung (36) zur Rückgewinnung der aufeinander­ folgenden Gruppen von Abtastwerten aus dem Paar von digitalen Datenkanälen, wobei jede Gruppe die ausgewähl­ te Anzahl von Abtastwerten aufweist,
und eine auf den ins Gewicht fallenden Verlust von Daten ansprechende Schaltung (39) zur Verdeckung des Datenverlustes durch die Chrominanz- und Luminanz-Infor­ mation aus Abtastwerten, welche horizontal um eine Anzahl von Abtastwerten beabstandet sind, die gleich der Anzahl von Abtastwerten in den Gruppen ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Datenverlust gemäß der Gleichung H = [S (1,1) + S (1,9)]/2 ersetzt wird, worin H die Chromi­ nanz- und Luminanz-Information, S (1,9) der vierte vorhergehende Abtastwert und S (1,1) der vierte folgende Abtastwert bedeuten.
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdeckungsschaltung (39) auf den Verlust von Daten in einem Datenkanal auf folgende Informationskombination anspricht: Chrominanz- und Luminanz-Information aus einer Anzahl von horizontal benachbarten Abtastwerten vor und nach den verlorenen Daten sowie Vertikal-Luminanz-Information aus der gleichen Anzahl von benachbarten Abtastwerten oberhalb und unterhalb der verlorenen Daten, wobei die Anzahl gleich der Anzahl der Abtastwerte in den Gruppen ist.
18. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenverlust gemäß folgenden Gleichungen verdeckt wird: H = [S (1,1) + S (1,9)]/2
HS = S (1,0) + S (1,1) + S (1,2) + S (1,3) + S (2,8) + S (1,9) + S (1,10) + S (1,11)
VS = S (0,4) + S (0,5) + S (0,6) + S (0,7) + S (2,4) + S (2,5) + S (2,6) + S (2,7)
V = [VS - HS]/8Ersatz durch H + ([1 - w] * V),
worin 0 < = w < = 1 ist, der Wert w die Wichtung der Horizontal-Luminanz-Komponente gegenüber der Vertikal- Luminanz-Komponente repräsentiert, H und V die Horizon­ tale und Vertikale bedeuten, HS und VS die Horizontal- und Vertikalsumme bedeuten, der Buchstabe S die Abtast­ werte eines Abtastwert-Verteilungsmusters repräsentiert sowie die erste Ziffer in den Klammern eine Videozeile und die zweite Ziffer in den Klammern die Anzahl der Abtastwerte in den Zeilen definieren.
19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenz in der Größenordnung von 16 MHz liegt und die Anzahl der Abtastwerte pro Gruppe gleich vier ist.
20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenz in der Größenordnung von 12 MHz liegt und die Anzahl der Abtastwerte pro Gruppe gleich drei ist.
21. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschaltung (25) eine Anordnung zur Aufnahme der digitalisierten Videoab­ tastwerte zwecks Bildung der aufeinanderfolgenden Gruppen einer ausgewählten Anzahl von Abtastwerten enthält.
22. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschaltung (26) eine Anordnung zur Erzeugung eines der Abtastfrequenz und der Zeilenfrequenz angepaßten Steuersignals und eine vom Steuersignal angesteuerte Schalteranordnung (52, 54, 56, 58, 66) zur abwechselnden Führung der gebildeten aufeinanderfolgenden Gruppen von Abtastwerten auf abwechselnde Kanäle enthält.
23. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgewinnungsschaltung (36) einen an das Paar von Kanälen angekoppelten und vom Steuersignal angesteuerten Multiplexer zur Rückbildung der rückgewonnenen aufeinan­ derfolgenden Gruppen von Abtastwerten in ein kontinuier­ liches System von digitalisierten Abtastwerten enthält und die Verdeckungsschaltung (39) eine an den Multiple­ xer (36) angekoppelte und auf einen ins Gewicht fallen­ den Verlust von Daten ansprechende Filteranordnung zum Ersatz der verlorenen Daten durch Information aus der Anzahl von horizontal benachbarten Abtastwerten vor und nach den verlorenen Daten enthält.
DE3932271A 1988-09-30 1989-09-27 Schaltungsanordnung zur verdeckung von datenverlusten bei aufnahme von daten in einem digitalen videogeraet Granted DE3932271A1 (de)

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