DE3615468A1 - Zeitcode-leseeinrichtung in einem magnetbandgeraet zur speicherung von videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Zeitcode-Lese­ einrichtung nach dem Gattungsbegriff des Haupt­ anspruchs. Für viele Einsatzbereiche von Magnetband­ geräten ist die präzise Zuordnung zwischen der auf dem Magnetband aufgezeichneten Information und der Bandposition erforderlich. Dazu ist es bekannt, entweder mit der Bandantriebseinrich­ tung oder mit anderen, durch das Magnetband mittels Reibschluß angetriebenen Einrichtungen Bandlängenzähler zu verbinden. Nachteilig dabei ist, daß infolge des Reibschlusses Bandschlupf auftreten kann, so daß die ursprüngliche Be­ ziehung zwischen dem Stand des Bandlängenzählers und der Bandposition verloren geht. Es ist daher weiter bekannt, auf einer Längsspur des Magnet­ bandes in gleichmäßigen Abständen Impulse aufzu­ zeichnen und diese beim Durchlauf des Magnet­ bandes zu zählen. Auch hierbei kann die anfäng­ liche Zuordnung zwischen Bandposition und Zähler­ stand durch Fehlablesungen (Aussetzfehler) ver­ loren gehen. Beiden Systemen ist gemeinsam, daß zum Auffinden einer bestimmten Bandstelle die Zähler mit der Position des Magnetbandes korreliert werden müssen. Beispielsweise muß bei jedem Wechsel des Magnetbandes dieses zum Anfang zurück­ gespult und der Zähler auf Null gesetzt werden. Dies ist umständlich und zeitraubend und erschwert das Aufsuchen einer gewünschten Bandstelle.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist daher für die Aufzeichnung von Videosignalen auf Magnet­ band ein Zeitcode entwickelt worden, der in codierter Form auf einer Längsspur des Magnet­ bandes für jedes Vollbild die exakte Information seines Standortes auf dem Magnetband in Stunden, Minuten, Sekunden und Anzahl der Bilder seit der letzten vollen Sekunde enthält. Dieser Zeitcode wird während der Wiedergabe ausgelesen und gibt die exakte Bandposition an. Ein besonderes Pro­ blem bei der Anwendung des Zeitcodes auf einer Längsspur ergibt sich, wenn das Magnetband bei der Wiedergabe nicht mit Nenngeschwindigkeit, sondern zum Erzielen besonderer Effekte oder bei der redaktionellen Bearbeitung erheblich lang­ samer bewegt wird. Dann kann die bei Bandnor­ malgeschwindigkeit mit einer Datenrate von 2000 Bit/sec. bei der Aufzeichnung eines nach dem PAL-System codierten Videosignals bzw. 2400 Bit/sec. bei der Aufzeichnung eines nach dem NTSC-Standard codierten Videosignals aufge­ zeichnete Impulssequenz nicht mehr mit ausreichen­ der Sicherheit gelesen werden.

Bei Magnetbandgeräten mit umlaufenden Magnetköpfen zur Aufzeichnung von Videoinformation in Schrägspuren auf dem Magnetband ändert sich die durch vektorielle Addition sich ergebende Relativgeschwindigkeit zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband bei Änderungen der Bandtransportgeschwindigkeit nur wenig. Aus dieser Erkenntnis ist daher in jüngerer Zeit die Zeitcode­ information mittels der umlaufenden Magnetköpfe zu­ sammen mit der Videoinformation in den Schrägspuren aufgezeichnet worden. Sie ist dann zwar bei ge­ ringen Bandgeschwindigkeiten lesbar, jedoch nicht bei hohen Bandgeschwindigkeiten. Eine Kombination aus beiden Aufzeichnungsverfahren für die Zeit­ codeinformation bedeutet erhöhten apparativen Aufwand und führt zu Schwierigkeiten in Übergangs­ bereichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Zeitcode-Leseeinrichtung anzugeben, die ein sicheres Lesen der auf dem Magnetband aufgezeichneten Zeit­ code-Information bei allen einstellbaren Bandge­ schwindigkeiten ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Maßnahmen des kennzeich­ nenden Teils des Hauptanspruchs.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Zeitcode-Leseeinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß mittels einer Halb­ bild-Decodier-Logikschaltung die Zustandsinfor­ mation, welches Videohalbbild aktuell ausgelesen wird, aus der in der Schrägspur enthaltenen In­ formation ableitbar ist.

Weiter ist vorteilhaft, daß mittels eines Rechenwerkes, bestehend aus einem Eingaberegister und einem Ausgabe­ register, die mit der Halbbild-Decodier-Logikschaltung gewonnene Information ausgewertet, daraus eine Zeitcode-Information berechnet, überprüft und im Fehler­ falle korrigiert wird. Schließlich ist vorteilhaft, daß mittels eines weiteren Rechenwerks in Verbin­ dung mit dem das Eingabe- und das Ausgaberegister enthaltenden Rechenwerk, einer Zeitcode-Leseein­ richtung und einem Zeitcodeausgaberegister, das durch arithmetische Operationen und Vergleichs­ operationen, die unterschiedlich, z. B. abhängig von der jeweiligen Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes, ausgeführt werden, Ausfälle der Zeitcode-Informationen in der Längsspur oder auch Lesefehler korrigierbar sind.

Durch die Kombination von Informationen aus der in einer Längsspur aufgezeichneten Zeitcode-In­ formation und der in Schrägspuren enthaltenen Halbbild-Information ist es mit dem vorgeschla­ genen Verfahren möglich, bei allen einstellbaren Geschwindigkeiten eines Videomagnetbandgerätes eine genauere Zeitcode-Information zu erhalten, als dies bei den bekannten Leseeinrichtungen der Fall ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 als Blockschaltbild eine mögliche Reali­ sierung einer Halbbild-Decodier-Logik­ schaltung,

Fig. 2 ein Rechenwerk zur Korrektur fehlerhafter oder fehlerhaft gelesener Zeitcode-In­ formation ebenfalls als Blockschaltbild,

Fig. 3 ein Funktionsdiagramm der Einrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 als Blockschaltbild eine Recheneinrichtung zur Kombination der Information in den Längs- und in den Schrägspuren,

Fig. 5 ein Funktionsschema der Einrichtung nach Fig. 4.

Ein bestimmter Standard für die Aufzeichnung digital codierter Videosignale auf Magnetband sieht eine Zeitcode-Information auf einer Längsspur vor, die ähnlich der Zeitcode-Information bei der Speicherung von analogen Videosignalen aufgebaut ist und damit die gleichen Nachteile der Lesbarkeit bei geringen Transportgeschwindigkeiten des Magnetbandes auf­ weist. Es wird daher im folgenden ein Verfahren vorgeschlagen, das unter Zuhilfenahme weiterer standardisierter Informationen die Zeitcode-In­ formation auf der Längsspur auf Fehler überprüft und diese ggf. korrigiert. Bei dem oben angeführten Standard für die Aufzeichnung digital codierter Videosignale sind dies: Informationen aus der Zeitcode-Längsspur und der Kontrollspur, die eben­ falls in Längsrichtung des Magnetbandes verläuft und die Halbbild-Information, die in den Synchroni­ sier-Informationen enthalten ist, die zusammen mit der Video-Information in den schrägen Spuren aufgezeich­ net ist. Diese Halbbild-Information wird bei allen einstellbaren Transportgeschwindigkeiten des Magnet­ bandes mit ausreichender Sicherheit gelesen. Die Lesehäufigkeit nimmt zwar mit zunehmender Trans­ portgeschwindigkeit ab, ist aber selbst bei hohen Umspulgeschwindigkeiten noch als ausreichend er­ kannt worden.

Zwischen der Zeitcodeinformation auf der Längs­ spur und der Halbbildinformation in den Schräg­ spuren gilt die im EBU-Dokument Tech. 30/97-E, Seite 12, definierte Beziehung, wonach die Halbbilder 2 und 3 einem geraden Zeitcodewert, die Halbbilder 0 und 1 einem ungeraden Zeitcodewert zugeordnet sind. Diese Festlegung gilt sowohl für die Speicherung der Fernsehsignale nach dem PAL- als auch für solche nach dem NTSC-Standard.

Es wird eininkrementales Leseverfahren angegeben, das mit wesentlich größerer Sicherheit als die bisher bekannten, lediglich auf Information aus der Längsspur beruhender Verfahren, durch Auswertung der bei jeder einstellbaren Bandgeschwindigkeit les­ baren Halbbildinformationen aus den Schrägspuren zusammen mit der in der Längsspur enthaltenen Zeit­ codeinformation arbeitet.

Da eine Schrägspur bei einem vorgesehenen Standard zur Speicherung digital codierter Fernsehsignale auf Magnetband in zwei Halbspuren unterteilt ist, ist eine Halbbild-Decodier-Logik vorgesehen, die dafür sorgt, daß nur beim jeweils ersten Übergang der Halbbild-Nummern die neue Information in ein entsprechendes Register geschrieben wird. Ein im Halbbildübergang in der gleichen Spur mögliches Mehrfachwechseln von unterschiedlichen Halbbild- Nummern aus der Information der Schrägspuren darf keinen Einfluß auf den Ausgang der Halb­ bild-Decodier-Logik haben. Eine mögliche Reali­ sierung der Halbbild-Decodier-Logik zeigt Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Ausgang eines Registers 1 mit dem Eingang eines Auf-/Abwärtszählers 2 verbunden, der modulo 4 arbeitet. Zur Eingabe der Bandlaufrich­ tung sind zwei Richtungseingänge des Zählers 2 vorgesehen. Der Ausgang des Auf-/Abwärtszählers 2 geht auf einen Eingang eines Vergleichers 3, der im einfachsten Fall aus einer parallelen Anordnung von UND-Gattern besteht, und dessen zweiter Ein­ gang den Eingang 4 der Gesamtschaltung darstellt.

Ein Ausgang des Vergleichers 3 führt zum Eingang des Registers 1, der zweite Ausgang ist mit dem Übernahmeeingang des Registers 1 verbunden. Der Ausgang des Registers 1 stellt gleichzeitig den Ausgang 5 der Gesamtschaltung dar.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 sei angenommen, daß in dem Register 1 ein bestimmter Halbbildwert aus der Reihe 0, 1, 2, 3 eingespeichert ist. Beim Lauf des Magnetbandes in Vorwärtsrichtung muß der nächste Wert der folgende in aufsteigender Richtung sein, d.h. nach dem registrierten Wert 0 kommt dann der Wert 1, nach 1 kommt 2 usw. und umgekehrt beim Lauf des Magnetbandes in Rückwärtsrichtung folgen diese Werte in absteigender Richtung auf­ einander. Eine Änderung des Registerinhaltes veranlaßt den Auf-/Abwärtszähler entsprechend der Laufrichtung des Magnetbandes zu einer ent­ sprechenden Änderung des Zählerinhaltes. Dieser wird auf einen Eingang des Vergleichers 3 ge­ geben, während am zweiten Eingang des Ver­ gleichers die aus den Schrägspuren des Magnet­ bandes gelesenen Halbbildinformationen anliegen. Zeigt ein Vergleich des Zählerergebnisses des Auf-Abwärtszählers 2 und der gelesenen Information vom Eingang 4 die Übereinstimmung, dann wird der auf Gleichheit geprüfte Wert aus dem Vergleicher 3 in das Register 1 übernommen.

Am Ausgang 5 der Gesamtschaltung steht also ein Wert an, der durch Vergleich des Zählergebnisses des Auf-Abwärtszählers mit den Daten vom Eingang 4 auf Ubereinstimmung geprüft ist.

Wird durch fehlerhafte Speicherung oder fehlerhaftes Lesen eine Halbbildinformation von der Schrägspur entnommen, deren Größe nicht mit dem Erwartungswert übereinstimmt, der vom Ausgang des Auf-/Abwärts­ zählers vorgegeben ist, dann ergibt der Vergleich im Vergleicher 3 keine Übereinstimmung, der ge­ lesene Wert wird nicht in das Register 1 übernommen. Ergibt bei fortlaufender Zählung der nächste Wert wieder eine Übereinstimmung, dann wird dieser neue Wert in das Register übernommen und zum Ausgang 5 der Schaltung gegeben.

Wenn der Anfangswert des Registers 1 in Überein­ stimmung mit der Phase des Farbträgers - also 4V-richtig - gesetzt wird, dann kann während der Zählvorgänge laufend überwacht werden, ob die Zeitcodezuordnung weiterhin der gerade vorliegenden Phasenlage des Farbträgers entspricht. Beim Erkennen eines Fehlers wird dann der Zählerstand entsprechend der Bandlaufrichtung korrigiert. Dadurch wird erreicht, daß auch bei schwerwiegenden Störungen die Abweichung vom richtigen Zählergebnis klein bleibt.

Eine Schaltung zur Durchführung eines solchen Ver­ fahrens besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 aus einem Eingaberegister 21, das auch die Halbbild-Decodier-Logik enthält und in das ständig die jeweils aktuelle Halbbildinfor­ mation eingeschrieben wird, aus einem Ausgangs­ register 22 zur Ausgabe des aufbereiteten Zeit­ codewertes und aus einem Rechenwerk 23, das den Inhalt des Eingaberegisters 21 ausliest, daraus einen Zeitcodewert ableitet und den gewonnenen Wert in das Zeitcode-Ausgaberegister 22 schreibt.

Die Schaltungsbausteine 21 bis 23 sind unterein­ ander durch Datenleitungen verbunden.

Im Flußdiagramm, Fig. 3, ist unter Fig. 3a der Funktionsablauf beim Setzen des Anfangswertes, im Teil nach Fig. 3b der Funktionsablauf im laufenden Betrieb dargestellt.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verknüpft eine verbesserte Zeitcode- Leseeinrichtung das oben beschriebene inkremen­ tale Verfahren zur Überprüfung der Zeitcode-In­ formation mit den von der Längsspur des Magnet­ bandes ausgelesenen Werten des Zeitcodes. Die Schaltung für ein solches Verfahren nach Bild 4 besteht aus
einem Eingaberegister 41, in das ständig die Halbbildinformation nach Durchlauf der Halbbild- Decodier-Logik gemäß Fig. 1 eingeschrieben wird;
einem Eingaberegister 42, in das ständig die Zeitcodeinformation des Zeitcodelesers be­ schrieben wird;
einem Ausgaberegister 43, in das der aufbe­ reitete, d. h. der interpolierte, Zeitcode beschrieben wird;
einem Rechenwerk 44, das die Eingaberegister liest, daraus durch Interpolation einen Zeit­ code ableitet und den gefundenen Wert in das Ausgaberegister 43 schreibt;
zwei Hilfsregistern 45, 46, die zyklisch abwechselnd die gefundenen Zeitcodewerte protokollarisch mitführen und
einem Bilderzähler 47.

Halbbildregister, 41, Zeitcoderegister 42, die Hilfsregister 45, 46, der Bilderzähler 47 und das Zeitcode-Ausgaberegister 43 sind über eine Datenleitung 49 mit dem Rechenwerk 44 verbunden. Der Zeitcodeleser 48 zum Auslesen der Zeitcode­ werte aus der Längsspur des Magnetbandes gibt seine Daten in das Zeitcoderegister 42, die Halbbild-Decodier-Logik 50 die als korrekt er­ kannten Werte in das Halbbildregister 41.

Bei einem Verfahren zum Ermitteln des Zeitcode unter Verwendung der Schaltung gemäß Fig. 4 wird der Zeitcode aus der Längsspur durch den Zeitcodeleser 48 gelesen und in das Zeitcode- Eingaberegister 42 geschrieben. Gleichzeitig wird durch eine Halbbild-Decodiereinrichtung 50 die Halbbildinformation aus den Schrägspuren in das Halbbildregister 41 geschrieben. Das Rechenwerk 44 unterzieht den Zeitcodewert in Eingaberegister 42 einer logischen Prüfung und manipuliert gleichzeitig den Bilderzähler 47, der nach dem weiter oben beschriebenen Ver­ fahren arbeitet. Unter der Voraussetzung, daß auf einem Magnetband Zeitcode in stetig auf­ steigender Reihenfolge vorhanden ist, wird der Zeitcodewert nur dann vom Eingaberegister 42 in das Ausgaberegister 43 übernommen, wenn die Differenz zu dem im Ausgaberegister 43 an­ stehenden Zeitcodewert exakt ein Vollbild beträgt. Mit der Übernahme wird gleichzeitig der Bilderzähler 47 gelöscht.

Ist die Differenz ungleich einem Vollbild, wird ein neuer Zeitcodewert in das Ausgabe­ register 43 geschrieben, der sich aus dem letzten Zeitcodewert im Register 43 und der Addition bzw. Subtraktion - je nach Laufrichtung des Magnetbandes - des Zähler­ standes des Bildzählers 47 ergibt. Gleich­ zeitig wird der Bilderzähler 47 gelöscht.

Da die Schaltungsanordnung nicht ohne weiteres Zeitcodesprünge auf dem Magnetband, die bei­ spielsweise beim Aneinanderreihen zu unter­ schiedlicher Beiträge entstehen können, zu erkennen, werden zwei Hilfsregister 45, 46 mitgeführt. Bei jedem Lesevorgang des Zeitcode-Eingaberegisters 42 wird der Zeitcodewert vom Hilfsregister 45 nach Hilfsregister 46 umgespeichert und der Zeitcode­ wert vom Eingaberegister 42 nach dem Hilfsre­ gister 45 übernommen.

Trifft unter Berücksichtigung der Bandlaufrichtung die Bedingung zu, daß in den Hilfsregistern 45 und 46 und im Register 42 aufeinanderfolgende Werte stehen, wird eine Unstetigkeitsstelle erkannt und der gelesene Zeitcode wird in das Ausgabe­ register 43 übernommen. Gleichzeitig wird der Bilderzähler 47 gelöscht.

Durch diese Vorgehensweise wird zweierlei er­ reicht:

• 1) Ein Ausfall der Zeitcodeinformation aus der Längsspur des Magnetbandes oder Lesefehler des Zeitcodelesers werden überbrückt,
• 2) Zeitcodesprünge werden erkannt, sobald der Zeitcodeleser 48 drei aufeinanderfolgende Werte liest und diese ausgewertet werden.

Ein Funktionsdiagramm für die Art der Zeit­ code-Auswertung unter Verwendung der Schaltung nach Fig. 4 ist in Fig. 5 dargestellt.

Durch Vorgabe eines Schwellwertes für die Häufigkeit des Eintrags in das Ausgaberegister 43 kann der Einsatz der Interpolation in Abhängig­ keit von der Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes variabel festgelegt werden. Bei sehr kleinen Bandgeschwindigkeiten beträgt der Schwellwert sinnvollerweise 1, so daß jede Bandbewegung, welche den Inhalt eines Voll­ bildes umfaßt oder übersteigt, eine Änderung des Wertes im Ausgaberegister zur Folge hat.

Claims (2)

1. Zeitcode-Leseeinrichtung in einem Magnetbandgerät zur Wiedergabe von Videosignalen, die in Schrägspuren eines Magnetbandes aufgezeichnet und mit Synchron­ anteilen versehen sind, welche gleichzeitig Infor­ mation über die Ordnungszahl eines Halbbildes innerhalb einer vorgegebenen Bildsequenz enthalten, gekennzeichnet durch einen Registerspeicher zur forlaufenden Speicherung der aktuellen Ordnungszahl eines Halbbildes und einen Auf-/Abwärtszähler zur Bildung eines inkrementalen/dekrementalen Zähl­ ergebnisses, die derart miteinander verknüpft sind, daß durch Vergleich des Registerinhaltes des Registerspeichers mit dem Zählergebnis des Auf-/Abwärtszählers die aus den Schrägspuren ent­ nommene Halbbildinformation mit sich selbst über­ prüft wird.

2. Zeitcode-Leseeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß beim Vorliegen einer in einer Längsspur als forlaufender Impulszug in codierter Form aufgezeichneten Bandlängen-In­ formation durch Vergleich der in den Schrägspuren enthaltenen Information über die Ordnungszahl des aktuellen Halbbildes innerhalb der vorge­ gebenen Bildsequenz mit der Bandlängen-Infor­ mation aus der Längsspur die Bandlängen-Ände­ rung überprüft, ggf. korrigiert und angezeigt wird.