DE3310998A1 - Videosignal-aufzeichnungsgeraet - Google Patents

Description

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BKSCHRELBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Videosignalaufzeichnung in schrägen Spuren auf ein Magnetband mittels eines Magnetkopfes auf rotierender Trommel sowie zur Aufzeichnung eines zeitkomprimierten codierten Tonsignals in einem verlängerten Endbereich jeder Schrägspur.

Bei herkömmlichen Videosignalaufzeichnungsgeräten mit
Schrägspurabtastung ist es üblich, für eine amplitudenmodulierte Tonsignalaufzeichnung einen stationären Kopf

.10 zu benutzen. Da die so erzeugte Tonspur nur ein schmales
Frequenzband bietet, können darauf keinerlei Videosignale wie Standbildsignale aufgezeichnet werden. Wenn auf ein
zuvor mittels eines üblichen Videobandgerätes mit Aufzeichnung versehenes Band eine zusätzliche Information wie Titel, Erläuterungen und dergleichen aufgezeichnet werden soll, dann war es bisher allgemein erforderlich, erst
einmal vorhandene Video-Daten in einem umständlichen Um-
_; . kopier- und Schneideverfahren herauszulöschen bzw. zu ersetzen. Bei dieser Methode ist eine echte Überlagerung

vorhandener Videodaten mit Begleittext unmöglich. Der

einzige bisherige Ausweg bestand darin, durch sogenanntes "Dubbing" unter Verwendung von mindestens zwei Videobandgeräten, eines für die Aufzeichnung und eines für die
Wiedergabe, eine Synchronisation zu erreichen. Diese herkömmliche Methode.ist aber ersichtlicherweise technisch

aufwendig und hat den Nachteil, daß die Bildqualität leicht beeinträchtigt werden kann.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gerät zum Aufzeichnen von Video- und Tonsignalen zu schaffen, mit welchem das nachträgliche Aufzeichnen von Zusatzinformationen wie Bezeichnungen, Titeln, Übersetzungen und der*- gleichen zu vorhandenen Aufzeichnungen wesentlich leichter und einfacher als bisher sowie ohne Qualitätseinbuße möglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, bei einer besonderen Betriebsart auf dem für das codierte Tonsignal reservierten verlängerten Endbereich der schrägen AufzeichnungsT spuren in Verbindung mit einem für freien Zugriff (RAM) ausgelegten Video-Speicher gewünschte Bezeichnungs-Videodaten und dazu ein zugeordnetes Identifizierungssignal aufzuzeichnen.

Das Identifizierungssignal ermöglicht eine Unterscheidung zwischen dem Bezeichnunqs-Videosignal und dem Tonsignal auf dem selben Spurbereich, insbesondere bei der Wiedergabe,

Durch die Nach-Aufzeichnung eines Bezcichnungs-Videosignals werden der Informationsgehalt des codierten Tonsignals sowie die Qualität des vorhandenen Videosignals nicht beeinträchtigt.

Die Informationsinhalto der Bezeichnungs-Videodaten für stehende Anzeige sind nach Wunsch wählbar.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gerätes zur Video

signalaufzeichnung,

Fig. 2 und 3 die Anordnung schräger Aufzeichnungsspuren ' auf einem Magnetband und Einzelheiten der Signalverteilung in einem Bereich Sp jeder schrägen Aufzeichnungsspur,

Fig. 4 eine Bildelementdarstellung von Standbilddaten und Fig. -5 eine zeitabhängige Darstellung von in der Schaltung ' ' von Fig. 1 auftretenden Signalen.

Durch das in Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gerätes zur Video- und Tonsignal aufzeichnung werden durch zwei am Umfang einer rotierenden Trommel 1 um 180° zueinander versetzt angeordnete Köpfe A und B abwechselnd schräge Aufzeichnungsspuren 1-7A und 17B auf ein Magnetband T aufgezeichnet, welches über einen Winkelbereich von etwa 210° um den Umfang der rotierenden- Trommel 1 herumgeführt wird. Der 210° betragende Umschlingungswinkelbereich jeder schrägen Spur 17A und 17B ist gemäß Fig. 2 in einen sich von a bis b über etwa 30° erstreckenden Tonsignalbereich Sp für die Aufzeichnung eines codierten Tonsignals und einen sich über etwa 180° von b bis c erstreckenden Videosignalbereich Sv für die Aufzeichnung von Videosignalen unterteilt. Bei der Signalaufzeichnung wird ein über einen Video-Eingang 22, eine Video-Verarbeitunqsschaltung 2 und eine Kopf-Wechselschaltunq 8 an die rotierenden Köpfe A und B gelangendes Videosignal auf dom Videosignalbcroich Sv und außerdem ein über zwei Ton-Einqänqo 25, 26, einen A/D-Umsetzer4,

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eine Kanalaustauschschaitung 5, cine PCM-Verarbeitungsschaltung 6 und die Kopf-Wechselschaltung 8 an die rotierenden Köpfe A und B gelangendes Stereo- oder Zweisprachen-Tonsignal codiert auf dem Tonsignalbereich Sp jeder schrägen Spur (s,Fig.2) aufgezeichnet.Die PCM-Verarbeitungsschaltung 6 dient der Zusetzung eines Korrekturcode, eines Datensynchronsignals und eines PLL (Phase-Locked Loop)-Synchronsignals, der Durchführung einer Zeitkompression, Umsetzung in ein Non-Petuyn-to^Zero-Codiersystem, Frequenzmodulation und der Beifügung eines weiter unten erläuterten ID-Signals. Diese Schaltung arbeitet in hinreichend bekannter Codiertechnik, deren nähere Erläuterung für den Fachmann hier überflüssig erscheint.

Ein Beispiel eines Aufzeichnungsformats des codierten Tonsignals im Tonsignalbereich Sp einer Spur ist in Fig. 3 dargestellt. Das darin aufgezeichnete PLL-Synchrons itjnal wird für einen Datenabtasttaktsignale erzeugenden Generator benötigt. Ein sich daran anschließendes Datensynchronsignal bildet das Kennzeichen für den Beginn eines Datensignals,- ihm folgt ein ID-Signal. Die beiden unterschiedlichen Kanalkomponenten L+R und L-R eines Stereo-Tonsignals oder eines zweisprachigen Kommentars von den beiden Ton-Eingängen 25 und 26 werden getrennt in Spurabschnitten Daten 1 und Daten 2 aufgezeichnet, denen jeweils ein zyklischer Redundanzcode CRC (oder kurz CR-Code) nachgeordnet ist.

Bei Wiedergabebetrieb werden die von dem Köpfen A und B gewonnenen Signale durch dia Kopf-Wcchselychultung 8 in ein Videosignal, welches durch eine Video-Wiedorgabeschaltung 13 wieder-

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gegeben^vund über eineUmschalt-Mischschaltung 20 an einem Video-Ausgang 28 abgreifbar ist, und in ein codiertes Tonsignal, das über eine PCM-Wiedergabeschaltung 14, eine Selektionsschalr tung 17 und einen die Tondaten in ein Analog-Tonsignal ver-

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wandelnden D/A-Wandler 17 an zwei Ton-Ausgänge 30 und 31 geht, aufgetrennt. Normale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge laufen wie oben erläutert ab.

Bei einer besonderen Betriebsart der überlagerung oder zusätzlichen Aufzeichnung von Bezeichnungs- oder Text-Videodaten auf ein vorher mit normaler Aufzeichnung versehenes Band wird ein über einen Standbildeingang 27 eingespeistes Bezeichnungs-Videosignal durch pinen A/D-Umsetzer 9 in Digitalform umgewandelt und so in einem Video-RAM 10 (Speicher für freien Zugriff) abgespeichert. Anschließend wird das bereits auf dem Band aufgezeichnete Video-Signal auf dem Bildschirm eines Monitors abgebildet, damit der Operateur unter Bildschirmkontrolle durch Eingabe eines Befehlssignals über einen Uberlagerungsbefehlseingang 29 das Bezoichnungs-Videosignal an gewünschter Stelle einfügen kann. Γη Abhängigkeit von dem eingegebenen Befehlssignal wird das digitale Bezeichnungssignal aus dem Video-RAM 10 gelesen, über die Kanal-Austauschschaltung 5 der PCM-Verarbeitungsschaltung 6 zur Durchführung der erläuterten Vorgänge zugeführt und demgemäß über die Wechselschaltung 8 auf dem Tonsignalbereich Sp (Fig. 2) aufgezeichnet. Durch entsprechende Ansteuerung der Kanal-Austauschschaltung kann das Bezeichnungs-Videosignal in einem oder beiden derDatenabschnitteDateni, Daten 2 des in Fig. 3 abgebildeten Formats aufgezeichnet werden. Mit der erläuterten Schaltung ist es möglich, Bezeichnungs-Videosignale ohne jegliche Beeinflussung und Beeinträchtigung der auf dem Video-Signalbereich Sv der Spur vorhandenen Video-Information und auch des an anderer Stelle im Bereich Sp aufgezeichneten Tonsignals aufzunehmen.

Nachstehend wird das "Timing" b/.w. dio zeitliche Koordinierung der Uborlaqorunq d<·:; Hr-/r>irhnunq:;-Video:;iqnal a in Vorbindun«] mit Fig. 1 und ¹S or lcMutrrU. Durch qo/.icltos Zuführen eines

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HF-Schaltsignals (Fig. 5C) über einen HF-Sqhalteingang 2 3 und eine Umschaltsteuerstufe 7 an die Kopf-r-Wechse^schaltung 8 wird von dem durch die Köpfe A und B jeweils in der Zeit t. wiedergegebenen Tonsignal und in der Zeit t_ wiedergegebenen Videosignal nur der in Fig. 5D dargestellte Videosignalab-» schnitt PB über eine Leitung 100 extrahiert und nach Verarbeitung durch die Video-Wiedergabeschaltung 13 über eine Leitung 114, die Schaltung 20 und den Video-Ausgang zur Darstellung an einen nicht dargestellten Monitor weitergeleitet, Während der in Fig. 5A und 5B schraffiert dargestellten Zeiträume t₁ gibt ein SteuersignalgeneraLor 21 ein Steuersignal e (Fig. 5E) an eine Leitung 101 ab.

Wenn über den Befehlssignaleingang 29 ein Uberlagerung^befehlssignal f (Fig. 5F) ab Zeit t- über eine Leitung 102 und außerdem das Steuersignal e an eine KAM-SLouerstufe 18 abgegeben werden und das Befehlssignal f gleichzeitig über eine Leitung 123 an einen ID-Signalgenorator 3 gelangt, dann gibt die Steuerstufe 18 über eine Leitung 103 ein hohes Auslesesignal g (Fig. 5G) an den Video-RAM 10 ab, so daß nur während d.er Signalperiode des Signals g gespeicherte Daten aus dem Video-RAM 10 über eine Leitung 104 in die Kanal-Austauschschaltung 5 gelangen, der auch die zweikanaligen Tonsignale I.+R und L-R. über den Umsetzer 4 auf Leitungen 105 und 106 zugeführt werden. Ein während des Uberlagerungs-Aufzeichnungsbetrie.bs von einem Signaleingang 24 über eine Leitung 107 vorhandenes Betriebsart-Signal· geht an eine Umschaitsteuerschaltung 12, damit sie die Schaltung 5 zur gezielten Weitergabe der Signale auf Leitung über eine Leitung 108 an die PCM-Schaltung 6 veranlaßt« und außerdem an den ID-Signalgenerator 3. Dieses Betriebßartsignal für die Überlagerung von Bezeirhnungsinformation besteht aus einer Anzahl von Bits, von denon erfindungsgemäß zwei Bits

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■ausgenutzt, werden. Deshalb wird in der nachstehenden Erläuterung dieses Betriebsartsignal als Zwei-Bit-Signal behandelt. Wenn das Zwei-Bit-Signal z.B. "11" ist, dann wird die Kanal-Austauschschaltung 5 durch die Steuerschaltung 12 so angesteuert,daß nur das über Leitung 104 aufgenommene Ausgangssignal aus dem Video-RAM über Leitung 108 weitergibt und somit das Bezeichnungs-Videosignal auf beiden Spurabschnitten Daten 1 und Daten 2 {Fig. 3) zur Aufzeichnung gelangt. Wenn die beiden Bits des Betriebsartsignals "01" lauten, dann wer-

10^: den im Abschnitt Daten 1 das Ausgangssignal des Video-RAM 10 von.Leitung 104, und in Daten 2 ein durch den Umsetzer 4 digital umgesetztes. Tonsignal wie L+R aufgezeichnet. Wenn dagegen das Betriebsartsignal "10" lautet, werden kein Ausgang des Video-RAM 10 aber dafür die Tonsignalkomponenten L+R und L-R in den Abschnitten Daten 1 bzw. Daten 2 getrennt aufgezeichnet.

Bei dem Betriebsartsignalzustand "11" zur Aufzeichnung eines Bezeichnungs-Videosignals auf beiden Abschnitten Daten 1 und Daten 2 sollte bei Aufzeichnüngsbetrieb das hochliegende Steuersignal e (Zeitraum t.) und bei Wiedergabebetrieb dessen tiefliegender Pegel (Zeitraum t_) vorhanden sein. Wie den Linienzügen von Fig. 5H (Kopf A) und 51 (Kopf B) entnehmbar ist, befinden sich die Köpfe A und B jeweils abwechselnd während einer hochliegenden Phase des Steuersignals e in einem Aufzeichnungsstadlufti "REC", in der tiefliegenden Steuersignalphase in einem ' Wiedergabe- oder Playbackstadium "PB". Die PCM-Schaltung 6 verarbeitet das Bezeichnungs-Videosignal in vorgegebener Weise. Hinter dem Datensynchronsignal werden durch den ID-Signalgenerat 3 zugleich ein ID-Signal "11" und ein Uberlagerungsbefehl zugeführt, und die so zusammengestellton Signale werden zur Kopf-Wechselschaltung 8 weitergeleitet. Die. Wachselschaltung wird durch die Ausgangssignale gemäß Fig. 511 und

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auf Leitungen 111 bzw. 112 von der Umschaltsteuerstufe 7 angesteuert, welche zu diesem Zweck ihrerseits, über die Leitung 101 das Steuersignal e (Fig. 5K), über die Leitung 109 das HF-Schaltsignal c (Fig. 5C) vom Signaleingang 24 u-n,d das Betriebsartsignal "11" über die Leitung 101 aufnimmt. Unter diesen Bedingungen erfolgt die Aufzeichnung des Bezeichnungs-Videosignals im Spurbereich Sp (Fig. 2) mit dem Timing gem^ß Fig. 5H und 51. Das im vorliegenden Beispiel hinter das Datensynchronsignal gesetzte ID-Signal kann statt dessen auch woanders liegen, z.B. vor oder hinter dem PLL-Synchronsignal, dessen Relativlage zum Datensynchronsignal ebenfalls verändert werden könnte.

Wenn das Bezeichnungs-Videosignal gemäß Fig. 4 aus z.B. 192

punkten Punkten in der Vertikalen und 256^in der Horizontalen zusammengesetzt ist, dann besteht jedes Bild aus 49.152 Bildelementen. Diese hohe Bildelemente-Aiv/.ahl pro Bild erlaubt eine ausreichend detaillierte ßezeichnungs-Videosigna!darstellung. Da jedem Punkt ein Bit zugeordnet ist, sind in jedem Abschnitt Daten 1 und Daten 2 (Fig. 3) je etwa 4 000 Bits unterbringbar, so daß ein Bezeichnungs-Videosignal mit insgesamt etwa 8000 Bits pro Feld auf beiden Abschnitten Daten 1 und Daten 2 aufgezeichnet werden kann. Da nach einer einfachen Rechnung 6,149 Felder zur Realisierung eines einzigen Bildes notwendig sind, reichen 7 Felder für ein Bezeichnungs-'Videodatenbild aus. Falls das Bezeichnungs-Videosignal auf Daten 1 aufgezeichnet und das im Abschnitt Daten 2 vorhandene Tonsignal ungelöscht bleibtjkann ein Bezeichnungs-Videosignalbild auf 14 Feldern untergebracht werden. Falls Bezeichnungs-Videosiignale mit 16-Farbcn-Chrominanzdaten auf" der Basis von 4 Bits je Bildpunkt verlangt werden, dann rnichori jeweils 28 oder 56 Felder für diesen Zweck aus. Wenn jedem Punkt 8 Bits als

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Grauskala-Luminanzdaten zugesetzt werden, dann ist die Darstellung eines Bezeichnungs-Bildes mit einem 16-Farben-Chrominanzsignal mit 256 Farbabstufungen auf insgesamt 84 oder 168 Feldern möglich.

Bei"der Wiedergabe eines wie zuvor erläutert aufgezeichneten Bezeiehnungs-Videosignals wird die Kopf-Wechselschaltung 8

• durch die Steuerstufe 7 so umgeschaltet, daß von den durch die rotierenden Köpfe Λ und B abgegebenen Wiedergabesignalen ausschließlich die in Fig. 5Π dargestellte Videosignalkomponente .an .,die Video-Wiedergabeschaltung 13 und weiter über Lei- - tüng 114 iin'-.die Umschalt-Mischschaltung 20 gelangt, während ■ das in die. schraffierten Bereiche von Fig. 5Ά und 5B fallende BezeichnungS'-Videosignal über die Leitung 113 in die PCM-

• Wiedergabes'chal tung 14 abgeleitet und darin so verarbeitet wird, daß seine.iP-Signalkomponente ausgesiebt und über die ■ Leitung ,115 an einen ID-Detektor 15 abgegeben wird. Lautet das ID-Signal "11", dann geht es über die Leitung 116. zur - Selektionsschaltung 16, die daraufhin ihre Ausgänge 120 und 121 sper'rt und das Bezeichnungs-Videosignal mit dem Timing von Fig. 5E in den Video-RAM 10 eingibt. Die RAM-Steuerstufe 18 erhält von Leitung 101 das Steuersignal e (Fig. 5E) sowie das ID-Signal "11" über Leitung 118 und veranlaßt die Speicherung des wiedergegebenen Bezeiehnungs-Videosignals mit dem Timing von Fig. 5H und 51 im Video-RAM 10. Nachdem jeweils die Bezeichnungs-Videodaten eines Bildes im RAM 10 gespeichert worden sind, wird es über die Leitung 110 zum D/A-Umsetzer 19 geleitet und danach in Analogform über die Leitung 122 in die Umschalt-Mischschiiltung 20 geleitet, welche es entweder separat oder in Kombination mit dem über Leitung 114 erhaltenen Wiedergabe-Videosignal an den Video-Signalausgang 28 weiterleitet. Angesteuert wird die Umscha]t-Mischschaltung 20 durch

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ein nicht dargestelltes externes Signa] und ferner durch den Ausgang des ID-Detektors 15 auf der Leitung 117, welcher die Schaltung 20 während der Zuführdauer des Uberlaqerungsbefehlssignals im Betriebszustand "Mischen" hält.

Auf Grund dieses Steuerungskonzepts erscheint während eines gewünschten Zeitraums ein gewünschtes Bezeighnungs-Videasignal entweder allein oder zusammen mit dem Videosignal am Video-Ausgang 28. In den Eingang 27 des Ausführungsbeispiels können außer Standbilddaten nicht nur Bezeichnungs^Videosignale, sondern im Rahmen dieser Erfindung auch beliebige Titel, Telop-Bilder, Dialog-Überlagerungen und Stehbilddaten eingegeben werden, um mittels dieser neuen Nachaufzeichnungstechnik auf dem für das codierte Tonsignal eingerichteten Spurbereich Sp aufgezeichnet zu we?rdcn. Auf der Basis des simultan aufgezeichneten ID-Signals ist es möglich, zusammen mit dem aus zuvor aufgezeichneten Videosignalen erzeugten Bild Bezeichnungsdaten oder Standbilder zu reproduzieren. Ein weiterer Vorteil der Nachaufzeichnung besteht darip, daß mit ihr keinerlei Beeinträchtigung der Bildqualität verbunden ist.

Claims (4)

1. TER MEER-MULLER-STEINMEISTER

   PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

   Dipl.-Chem. Or. N. ter Meer Dipl.-Ing H. Steinmeister Tr^Kt'a··'⁰ 4 Artui-Ladebeck-Strasse

   D-OüOO MÜNCHEN 22 Ü-4E1ÜO BIELEFELD 1

   Case: S83P67

   Mü/Gdt/b 25. März 1983

   SONY CORPORATION

   7-35 Kitashinagawa 6-chome,

   Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

   Videosignal-Aufzeichnungsgerät

   Priorität: 25. März 1982, Japan, Ser.No. 48019/1982

   PATENTANSPRÜCHE

   Gerät zur magnetischen Aufzeichnung von Videosignalen auf einem Magnetband in schrägen Spuren (Diagonal- oder Schrägspuraufzeichnung) mittels eines rotierenden Magnetkopfs und zur zusätzlichen Aufzeichnung eines codierten Signals in einem verlängerten Endbereich jeder Schrägspur, gekennzeichnet durch

   - einen ersten Eingabekanal (25, 26, 4) für ein codiertes Tonsignal,

   - einen zweiten Eingabekanal (27, 9) für ein codiertes Videosignal eines Stillstand-Vollbildes,

   - einen Video-RAM-Speicher (10) zum Speichern des codierten Stillstand-Vollbildsignals,

   - eine Steuersignal-Eingaber.ehaltung (24, 12), die mit einem auf die Art der aufzuzeichnenden codierten Signale abgestimmten Steuersignal gespeist ist,

   TER MEER · MÜLLER · STEtNMEISTER -.SOTiy- Cory.-.r* S83P67

   - eine von der Steuersignal-Eingabeschaltung abhängige Austauschschaltung (5) zur selektiven Auswahl des codierten Stillstand-Bildsignals oder des jeweils im Endbereich (Sp) der Spur (17,..) aufzuzeichnenden codierten Tonsignals als codiertes Signal und

   - eine Schaltung (3, 6) zum Aufzeichnen eines entsprechend dem Steuersignal erzeugten Identifizierungssignals,
2. 2. Gerät nach Anspruch ,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung des Identifizierungssignals so gesteuert wird, daß es in den Spur-Endbereich (Sp) für codierte Signale fällt.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Identifizierungssignal aus dreierlei Unterscheidungssignalen besteht.
4. 4. Gerät nach Anspruch 2,

   gekennzeichnet durch Schaltungsgruppen (13, 14, 16, 17, 20) zur Wiedergabe der Videosignale und/oder der codierten Signale.