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