DE69522368T2

DE69522368T2 - Numerische Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE69522368T2
Application number: DE69522368T
Authority: DE
Inventors: Hironobu Katayama; Hiroaki Nogami; Kenichi Shiraishi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2015-05-20
Also published as: US6097877A; EP0683611B1; ES2165401T3; EP0683611A2; KR100291404B1; JPH07322199A; EP0683611A3; JP3089160B2; KR950034069A; DE69522368D1; CN1150690A; CN1089526C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, bei welcher sowohl relativ lange Aufzeichnungsmodi als auch eine Vielzahl von Such- Wiedergabemodi mit unterschiedlichen Suchgeschwindigkeiten durch Komprimieren der Bandbreite des Aufzeichnungssignals realisiert werden können.

(2) Stand der Technik

Um eine internationale Übereinkunft im Hinblick auf Standardspezifikationen für digitale Videobandaufzeichnungsgeräte für die Privatanwendung zu erreichen, welche mit der nächsten Generation erwartet werden, wurde die HD-DIGITAL VCR CONFERENCE einberufen, und es würde eine Übereinkunft in internationaler Art und Weise im Hinblick auf die Aufzeichnungsprinzipien der aktuellen Fernsehsysteme (nachfolgend mit SDTV abgekürzt) und des HDTV-Systems im April 1994 erreicht. Die derart gefundenen Spezifikationen sind dahingehend charakterisiert, dass sowohl Fernsehsignale für SDTV als auch für HDTV mit üblichen Anordnungen aufgezeichnet werden können. Dieses Verfahren bewirkt hauptsächlich eine hocheffiziente Codierung innerhalb der Frames oder Bilder. Insbesondere bewirkt die Technik hauptsächlich eine diskrete Cosinustransformation (nachfolgend DCT) und eine Codierung mit variabler Länge. Ein Grund dafür, dass die hocheffiziente Codierungstechnik innerhalb der Frames oder Bilder angenommen wurde war, dass ein Bedürfnis nach einer Hochgeschwindigkeitssuch-Wiedergabe bestand, welche auf einfache Art und Weise Editierfunktion ermöglicht. Das bedeutet, dass das System Bilder mit einer hohen Qualität wiedergeben sollte, und zwar ohne die Unnatürlichkeiten, die entstehen, wenn Bilder üblicherweise im Suchmodus mit mindestens zehnfacher oder geringerer Geschwindigkeit wiedergegeben werden.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches das oben erwähnte DVCR für Privatanwender, welchem international zugestimmt wurde, beschreibt (diejenigen DVCR mit SDYCR-Spezifikationen werden nachfolgend SD-VCR genannt). Ein eingegebenes Bildsignal wird A/D-gewandelt, und zwar in ein Luminanzsignal Y und in zwei Arten von Chrominanzsignalen CN und CW. Die Signale werden dann in Blöcke zu 8 · 8 Pixeln unterteilt. Danach werden die Daten durch einen Blockshuffleabschnitt 101 geshuffelt. Dies wird ausgeführt, um Frequenzanteile zu verteilen oder zu dispergieren, um die Wirkungsweise der nachfolgenden hocheffizienten Codierung, welche hauptsächlich aus einer DCT besteht, zu verbessern und um Burstfehler zu verteilen oder zu dispergieren, welche durch einen sogenannten Dropout beim Wiedergabemodus bewirkt werden. Der Abschnitt 102 für die hocheffiziente Codierung bewirkt eine orthogonale Transformation unter Verwendung einer DCT-Technik, so dass die Signale durch Koeffizienten in Bezug auf Frequenzanteile oder -komponenten repräsentiert werden. Der Abschnitt 102 bewirkt ferner die adaptive oder anpassende Quantisierung der Koeffizienten und auch eine Codierung mit variabler Länge, um die Redundanz oder aufeinanderfolgende Nullen zu entfernen. Eine ausreichende Entfernung der Redundanz im Bereich oder Abschnitt 102 für die hocheffiziente Codierung reduziert die Bitrate des Signals merklich. Im Fehlerkorrekturabschnitt 103 wird das so hocheffizient codierte, komprimierte Signal mit einem notwendigen Paritätscode zum Korrigieren von Codefehlern versehen, welche beim Wiedergabemodus erzeugt würden. In einem Abschnitt 104 zum Hinzufügen von Sync und ID wird ein Synchronisierungscode zum Bewirken einer PCM-Synchronisation und ein ID-Code zum Unterscheiden des Blockinhalts zu jedem Syncblock hinzugefügt, welcher den Synchronisierungscode enthält. Ein Modulationsabschnitt 105 stellt einen Modulator zum effizienten Aufzeichnen des Aufzeichnungssignals dar. Das 24-25-Modulationsverfahren wird bei dem verwendeten Modulator bei der Anordnung der DVCR-Spezifikationen verwendet, und zwar um eine DC-Komponente zu reduzieren. Das Ausgabesignal der Modulation wird durch einen Aufzeichnungsverstärker verstärkt und über einen Videokopf auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet.
Im Wiedergabemodus wird das aufgezeichnete Signal durch den Videokopf aufgegriffen, und es wird somit ein Signal durch den Wiedergabeverstärker verstärkt und zum Demodulationsabschnitt 107 geführt, um dadurch die digitale Information wiederzugewinnen. Dann wird der Betrieb genau in der umgekehrten Richtung oder entgegengesetzten Richtung zum Aufzeichnungsmodus durchgeführt. Das heißt, ein Bestimmungsabschnitt 108 zum Bestimmen von Sync und ID ermittelt den Synchronisierungscode für das PCM und decodiert und entschlüsselt den Inhalt des ID-Codes. Ein Fehlerkorrektur- und Decodierungsabschnitt 109 ermittelt die Codefehler und korrigiert diese vollständig, falls Fehler vorliegen. Ein Decodierungs- und Modifikationsabschnitt 110 für die komprimierte Videoinformation über den Abschnitt für die hocheffiziente Codierung einer Decodierung mit variabler Länge und einer umgekehrten Quantisierung zu und bewirkt eine IDCT für die so verarbeitete Videoinformation, um ein Videosignal wiederzugewinnen, welches angenähert dem Originalvideosignal entspricht. Falls irgendein fehlerhafter Code vorliegt, welcher nicht wiedergewinnbar ist, bewirkt der Abschnitt 110 eine Interpolation unter Verwendung von Daten vor oder nach dem in Rede stehenden Code. Das so wiedergewonnene Ausgangssignal ist aber noch kein vollständiges Videosignal sondern muss noch im Hinblick auf jeden Block im Entshuffelabschnitt 111 entshuffelt werden, um dadurch das Originalvideosignal wiederzugeben.
Fig. 2 zeigt den Aufbau und das Aufzeichnungsformat eines Sync-Blocks bei dem oben erwähnten DVCR. Jeder Sync-Block besteht aus 90 Bytes mit zwei Bytes für einen Synchronisierungscode, drei. Bytes für einen ID-Code und 77 Bytes für Videodaten mit acht Bytes innerer Parität eines Reed-Solomon-Korrekturcodes. Den Videodaten in diesem Format sind 135 Sync-Blöcke (nachfolgend mit SB abgekürzt) mit jeweils 77 Bytes zugeordnet.
Derzeit ist kein bestimmtes Schema zum Aufzeichnen von Daten etabliert, bei welchem die komprimierten Bilddaten auf der Grundlage des MPEG-Standards (Moving Picture Image Coding Expert Group) unter Verwendung einer Bandmaschine, eines Signalprozessors und eines Aufzeichnungs-Wiedergabesystems bei dem vorgenannten DVCR ausgebildet werden. Fig. 3 zeigt einen Codierungsaufbau, wie er bei einem provisorischen Standard für ATV vorgeschlagen wurde. In dieser Figur repräsentiert das Zeichen I einen Codierungsprozess innerhalb eines Bildes, Frames oder Rahmens, P einen Vorhersagecodierungsvorgang in Bezug auf ein vorwärts gerichtetes Frame oder Bild als Interframecodierungsvorgang und B einen anderen Vorhersagecodierungsvorgang relativ sowohl zu vorwärts gerichteten als auch zu rückwärts gerichteten Frames oder Bildern. In dem Fall, bei welchem das Videosignal auf der Grundlage der oben genannten Interframevorhersagecodierung erzeugt wird, wird es wie es ist aufgezeichnet, und zwar auf der Grundlage der SD-Bestimmungen, denen bereits zugestimmt wurde. Das Signal wird aus verschiedenen Spuren oder Tracks als unzusammenhängende Daten wiedergewonnen, wie das in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist, wenn das System im Bildsuchwiedergabemodus betrieben wird. Entsprechend ist es kaum möglich, das Bild mit klarem Inhalt wiederzugeben.
In dem Fall, bei welchem ein MPEG-Signalverarbeitungsschema in ATV verwendet wird, wurde unter Beachtung der Tatsache, dass Intraframe verarbeitete I-Bilder wiederholt alle zwölf Bilder oder Frames auftreten, eine Technik, bei welcher spezielle Daten für die spezielle Wiedergabe aufgezeichnet werden, und zwar in speziell ausgewiesenen Aufzeichnungsbereichen, in einem technischen Report Vol. 17, Nr. 59 des The Institute of Television Engineers of Japan und in einem technischen Report MR93-28(1993-10) des The Institute of Electronics, Information and Commutation Engineers, veröffentlicht. Dieses Verfahren benötigt jedoch einen ziemlichen Datenumfang zum Wiedergeben von I-Bildern für ein ATV, wie nachfolgend gezeigt wird.
Betrachtet wird ein Fall, bei welchem I-Bilder mit einer erminderten Bildqualität aufgezeichnet werden, welche äquivalent zu NTSC oder geringer ist, wobei nur die DCT- Koeffizienten für DC-Komponenten verwendet werden, welche für jeden DCT-Block mit 8 · 8 Pixeln existieren. In diesem Fall wird unter der Annahme, dass die Zahl gültiger Messproben 1.920 ist, die Zahl der gültigen Abtastlinien oder zeilen 1080. Folglich beläuft sich die Zahl der Blöcke auf 32.400. Wenn nur die DC-Komponenten in 8-Bitdaten umgewandelt werden, welche bei einem von 64 Komponenten jedes DCT vorliegen, beläuft sich die Datenanzahl, die aufgezeichnet werden muss, auf 32.400 Bytes. Wenn vier Bits jedem der verbleibenden Koeffizienten für AC-Komponenten zugewiesen werden, sind weitere 1.020.600 Bytes notwendig, weil jeder DCT-Block 63 AC-Komponenten aufweist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Verwendung von AC-Koeffizienten die notwendige Datenmenge um ungefähr das 32-fache aufbläht. Andererseits hängt die tatsächlich verfügbare Datenmenge im Suchwiedergabemodus vom Aufzeichnungsmodus und von dem verwendeten Aufzeichnungssignal ab. Beim ATV zum Beispiel werden die Übertragungspakete mit einer Rate von 19,3 Mbps übertragen. Die Umdrehungszahl des Kopfes wird auf 150 rps eingestellt. Jede Spur benötigt einen Datenaufzeichnungsbereich von 105 SBs, um die übertragenen Pakete vollständig aufzuzeichnen. Entsprechend können 30 SBs als Datenaufzeichnungsbereich für die Daten im Suchwiedergabemodus zugewiesen werden, und folglich beläuft sich der insgesamt erlaubte Datenaufzeichnungsbereich für die I-Bilder des ATV-Signals, welche periodisch mit jedem zwölften Frame oder Bild auftreten, auf 3.680 SBs. Für die ausschließliche Aufzeichnung der DC-Komponenten der I-Bilder werden 421 53w benötigt, dies korrespondiert zu etwa einem Achtel des erlaubten Datenaufzeichnungsbereichs, während das Aufzeichnen von acht AC- Koeffizienten für jeden DCT-Block weitere 3.366 SBs notwendig macht.
Wenn Datenaufzeichnungsbereiche betrachtet werden, welche für die zwei Kopfanordnungen gemeinsam verwendet werden können, wie das nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben wird, sind sechzig Datenaufzeichnungsbereiche mit jeweils 60 SBs innerhalb einer Periode von zwölf Frames oder Bildern für einen Suchwiedergabemodus mit dreifacher Geschwindigkeit notwendig. Von diesen können vierzig Bereiche in dem zuvor beschriebenen Suchwiedergabemodus wirkungsvoll verwendet werden, und dies korrespondiert zu 2.400 SBs oder 184.800 Bytes. In diesem Fall ist die erlaubte Anzahl von AC-Komponenten für jeden DCT-Block 4,7. Dies ist das Ergebnis, wenn sämtliche Bereiche einem Suchwiedergabemodus mit dreifacher Geschwindigkeit zugewiesen werden. In der Praxis sollten die Datenaufzeichnungsbereiche für Modi mit Fünffachgeschwindigkeit, Fünfzehnfachgeschwindigkeit usw. zugewiesen werden, so dass die für jeden Suchmodus erlaubte Datenmenge beträchtlich kleiner ausfällt. Unter der Annahme, dass zum Beispiel 1.740 SBs als erlaubte Aufzeichnungsbereiche für einen Suchmodus mit Dreifachgeschwindigkeit genommen werden, betragen die verfügbaren Aufzeichnungsbereiche 1.160 SBs oder 89.320 Bytes. Weitere Einzelheiten werden später dargestellt.
Insbesondere bei der Realisierung eines Hochgeschwindigkeitssuchmodus, zum Beispiel eines Suchmodus mit Fünfzehnfachgeschwindigkeit, werden 96 Aufzeichnungsbereiche benötigt, um zehn effektive Aufzeichnungsbereiche innerhalb von 30 Spuren bereitzustellen. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert.
Die nachfolgenden Abschnitte beschreiben Probleme, welche durch die nachfolgend beschriebene Aufzeichnungsvorrichtung gelöst werden:
(1) Im Hinblick auf zukünftige Übertragungsverfahren wird geplant, dass sowohl die ATV-Übertragung für Hochqualitätsbilder als auch die SDTV-Übertragung (NTSC, PAL oder SECAM) parallel über erdgebundene Übertragung, Satellitenübertragung oder CATV bereitgestellt werden. Es gibt jedoch Vorrichtungen, welche in der Lage sind, sowohl Signale mit hohen Bitraten als auch Signale mit niedrigeren Bitraten aufzuzeichnen. Folglich sind bisher zwei Typen von Aufzeichnungsvorrichtungen für die jeweiligen Aufzeichnungssignale notwendig.
(2) Da herkömmliche Vorrichtungen keine Einrichtung besitzen zum gleichzeitigen Aufzeichnen von Signalen mit niedriger Bitrate und Signalen mit hoher Bitrate, so dass das Signal mit niedriger Bitrate für den normalen Wiedergabemodus verwendet wird, dass der spezielle Wiedergabemodus es notwendig macht, spezielle Wiedergabebilder unter Verwendung einer teuren, hochauflösenden, breiten Anzeige einzusetzen, selbst dann, wenn die Qualität der wiedergebbaren Bilder im Suchmodus niedriger ist als beim SDTV.
(3) Weil bei der bei der MPEG-Aufzeichnung und der ATV-Aufzeichnung bereits vorgeschlagenen besonderen Wiedergabeform nur die I-Bilder aufgezeichnet und für den Spezialwiedergabevorgang verwendet werden, ist es nicht möglich, animierte Bilder glatt oder ruckelfrei wiederzugeben.
(4) Es gibt einen Bericht in Bezug auf ein Verfahren, bei welchem Intraframes und Interframes separat aufgezeichnet werden. Da die Datenmenge eines Intraframes gewöhnlich zehnmal größer ist als bei einem Interframe, ist es sehr schwierig, Aufzeichnungsbereiche für eine Spezialwiedergabe bereitzustellen. Es gibt auch einen anderen Vorschlag, dass nämlich Interframes in Intraframes für eine Spezialwiedergabe umgewandelt werden. Aber auch dieses Verfahren bewirkt eine Zunahme der für diese spezielle Wiedergabe benötigten Daten.
(5) Falls der Framezyklus oder Bildzyklus des aufgezeichneten Signals nicht in Bezug zu der Vielzahl Aufzeichnungsbereiche steht, wird es schwierig, Aufzeichnungspositionen für Normalwiedergabedaten mit Aufzeichnungspositionen für Spezialwiedergabedaten zu vereinen. Dies macht es auch schwierig, den Dateninhalt auf dem Band im Suchwiedergabemodus zu sichern. Folglich wird die Signalverarbeitungsschaltung kompliziert.
(6) Jegliche Zuweisung von Aufzeichnungsbereichen für besondere Wiedergabemodi bläht die aufzuzeichnende Datenmenge auf, falls die Notwendigkeit besteht, einen Vorwärts- und einen Rückwärtssuchbetrieb zu ermöglichen.
(7) In Bezug auf die Kopfanordnung sind größere Aufzeichnungsbereiche notwendig, um die Austauschbarkeit zwischen der Verwendung als Doppelkopf und der Verwendung als Einzelkopf zu ermöglichen.
(8) Weil bei der Suchwiedergabe mit hoher Geschwindigkeit der Periodenzyklus zum Wiedereinspuren des Kopfes lang wird, ist es unmöglich, der Änderung in der Suchwiedergabegeschwindigkeit aktiv zu folgen. Um dem System eine aktive Folge zu ermöglichen, müssen duplizierte Daten an verschiedenen Stellen aufgezeichnet werden. Dies macht größere Aufzeichnungsbereiche für die Daten notwendig.
Die EP-A-367 264 beschreibt einen Videorecorder, bei welchem die Videoinformation in 0-te bis 2-te Datenstufen unter Verwendung einer hierarchischen Codierung separiert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der oben genannten Probleme geschaffen. Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zu schaffen, welche in der Lage ist, Bilder im Suchwiedergabemodus mit hoher Qualität wiederzugeben.
Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um dieses Problem zu lösen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich aus Anspruch 1.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 zeigt ein Schaltblockdiagramm eines SD-VCR aus dem Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines SBs eines SD-VCR aus dem Stand der Technik.
Fig. 3 ist eine Ansicht, welche den Bildaufbau oder Frameaufbau eines Pakets für ein typisches ATV zeigt:
Fig. 4A ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines Suchwiedergabemodus mit 9-facher Geschwindigkeit bei einer Anordnung aus dem Stand der Technik zeigt, bei welcher ein Paar Einzelchipköpfe (in radial gegenüberliegenden Positionen angeordnet) verwendet werden.
Fig. 4B ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines Suchwiedergabemodus mit 9-facher Geschwindigkeit einer Anordnung aus dem Stand der Technik zeigt, bei welcher ein Doppelchipkopf verwendet wird.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufzeichnungsschaltkreis einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wobei der ATV-Bitstrom eingegeben wird.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches einen Wiedergabeschaltkreis einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wobei der ATV-Bitstrom eingegeben wird.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufzeichnungsschaltkreis einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wobei Signale mit hohen Datenraten und niedrigen Datenraten simultan eingegeban werden.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, welches einen Wiedergabeschaltkreis einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wobei Signale mit hohen Datenraten und mit niedrigen Datenraten simultan eingegeben werden.
Fig. 9A ist ein Diagramm, welches einen Paketaufbau für eine normale Wiedergabe einer Datenkorrespondenz zwischen SBs und ATV-Paketen bei der Erfindung zeigt:
Fig. 9B ist ein Diagramm, welches ein Eingabepaket einer Datenkorrespondenz zwischen SBs und ATV-Paketen bei der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 9C ist ein Diagramm, welches den Paketaufbau für eine spezielle Wiedergabe einer Datenkorrespondenz zwischen SBs- und ATV-Paketen bei der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10A ist ein Diagramm, welches die Datenstruktur in Spurrichtung zeigt, wobei Daten aus Suchwiedergabevorgänge mit 3-facher Geschwindigkeit und mit 5-facher Geschwindigkeit enthalten sind.
Fig. 10B ist ein Diagramm, welches die Datenstruktur in Spurrichtung zeigt, wobei Daten eines Suchwiedergabevorgangs mit 15-facher Geschwindigkeit enthalten sind.
Fig. 11 ist ein Diagramm, welches ein Datenlayout auf einem Band für einen Suchwiedergabevorgang gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist ein Diagramm, welches Spuren von Köpfen oder eines Kopfes für einen Suchwiedergabevorgang mit 15-facher Geschwindigkeit sowie ein Datenlayout dafür zeigt.
Fig. 13 ist ein Diagramm, welches Spuren eines Kopfes für einen erfindungsgemäßen Suchwiedergabevorgang gemäß der vorliegenden Erfindung mit 5- facher Geschwindigkeit sowie ein Datenlayout dafür zeigt.
Fig. 14 ist ein Diagramm, welches die Spuren eines Kopfes für einen Suchwiedergabevorgang gemäß der vorliegenden Erfindung mit 3-facher Geschwindigkeit sowie ein Datenlayout dafür zeigt:
Fig. 15A ist ein Diagramm, welches Positionsbeziehungen normaler Wiedergabedaten und Suchdaten auf Spuren mit einer einzelnen GOP-Periode gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt:
Fig. 15B ist eine Ansicht, welche die Beziehungen beim Anzeigen von Bildern oder Frames normaler Wiedergabedaten und Suchdaten innerhalb einer einzelnen GOP-Periode zeigen.
Fig. 16A ist ein Diagramm, welches die Positionsbeziehungen von auf Spuren aufgezeichneter Daten mit einer einzelnen GOP-Periode auf andere Art und Weise als in Fig. 15A zeigen:
Fig. 16B ist ein Diagramm, welches die zeitlichen Beziehungen von Anzeigebildern oder -frames innerhalb einer einzelnen GOP-Periode auf andere Art und Weise als in Fig. 15B zeigt.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Blockdiagramme der Fig. 5 und 6 zeigen einen Aufzeichnungs- bzw. einen Wiedergabeabschnitt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während die Blockdiagramme der Fig. 7 und 8 einen Aufzeichnungs- bzw. einen Wiedergabeabschnitt gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Obwohl die Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein SD-VCR gegeben wird, ist die Erfindung nicht auf ein SD-VCR-System beschränkt. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung unabhängig von den jeweiligen Fehlerkorrekturcodes (ECC), dem digitalen Modulations- und Demodulationsschema, dem Cassettentyp, der mechanischen Anordnung und dem Servomechanismus. Es kann jegliche digitale Eingabe und jeglicher digitaler VCR verwendet werden, solange die Datenrate der digitalen Eingabe an den digitalen VCR unter Verwendung angepasst werden kann und solange das Paketformat transformiert werden kann, um den Spezifikationen des digitalen VCR, zu entsprechen. Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Fall, bei welchem ein ATV-Bitstromsignal zugeführt wird, um Daten für eine Spezialwiedergabe zu bilden. Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Fall, bei welchem Bitströme mit hohen und mit niedrigen Datenraten als Eingabesignal zugeführt werden, und bei welchen die Bitströme mit den niedrigen Datenraten zur Ausbildung von Daten für Spezialwiedergabe verwendet werden.
Folglich verwendet die erfindungsgemäße Vorrichtung denselben digitalen Modulator und Demodulator, Aufzeichnungsverstärker, Wiedergabeverstärker, Equalizer, Mechanismusaufbau, Servomechanismus, Cassette und dergleichen, wie sie bei typischen SD-VCRs üblich sind.
Ein Paketinterfacebereich 221, welcher auf der Eingangsseite in Fig. 5 angeordnet ist, ist identisch mit dem eines typischen ATV-Decoders. Zunächst empfängt die Vorrichtung einen ATV-Bitstrom 211 und detektiert digitale Synchronisierungscodes aus einem Header, um ein notwendiges Zeitabfolgesignal zu erzeugen. Das heißt, falls ein Scramble Flag detektiert wird, bewirkt die Vorrichtung ein Descrambling.
Falls ein Fehlerflag in der Transportschicht ermittelt wird, wird das Paket verworfen, wie das beim Decodieren notwendig ist.
Ein Signal, welches die Position von Nutzdaten anzeigt, wird aus einem Adaptionsheader aufgelesen, und der Header wird als Backup in einem Puffer gespeichert.
Die Vorrichtung bewirkt die notwendige Verarbeitung gemäß den Flags PID-, PES-Header.
Danach beginnt die Vorrichtung den Betrieb gemäß der vorliegenden Erfindung. Anfangs konvertiert ein Ratenkonverter 222 die Datenrate. Danach wird, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird, der Eingabestrom in zwei Klassen von Datenströmen umgewandelt, d. h. für den normalen Wiedergabemodus und für den Suchmodus.
Für den Fall des normalen Wiedergabemodus zeichnet ein Multiplexer 223 die gesamten ATV-Daten auf durch Zuweisen zweier ATV-Datenpakete (188 Bytes · 2 = 376 Bytes) auf dem Bitstrom an fünf SD-VTR-Syncblöcke (welche nachfolgend als SBs bezeichnet werden) (77 Bytes (effektiver Bereich) · 5 = 385 Bytes). Bei der Wiedergabe werden sämtliche Daten aufgelesen, um den Originalbitstrom zu rekonstruieren und auszugeben. Die Datenform ist nicht auf die oben beschriebene Struktur begrenzt. Zum Beispiel ist es möglich, neun ATV- Pakete (1692 Bytes) an zweiundzwanzig SD-VCR SBs (1.694 Bytes) zuzuweisen. Diese Struktur kann die Anzahl verschwendeter Bits reduzieren, aber der Aufbau des Schaltkreises wird dadurch komplizierter, weil die Anzahl von Paketen in einer Einheit, die verarbeitet werden muss, groß ist.
Fig. 9A zeigt eine Datenzuordnung im Anfangsbereich von Datenpaketen. Hier werden der Header und die gültigen Daten (Nutzlast) auf die gleiche Art und Weise behandelt. Obwohl das in den Fig. 9A bis 9C nicht dargestellt ist, wird der zuvor eingeführte und im Speicher gespeicherte Header als Backup in zusätzlichen neun Bytes eingefügt, welche in einem der fünf SBs verbleiben. Falls kein solcher Header vorliegt, werden Musterdaten, welche als Dummydaten erkannt werden können, als sogenannte. Füllbytes (stuffing bytes) eingefügt. Da die meisten Pakete gewöhnlich denselben Header aufweisen, ist es möglich, diesen Raum für andere Zwecke zu verwenden, ohne die oben beschriebene Vorgehensweise zu beeinflussen.
Für den Suchwiedergabemodus werden die Eingabe-ATV-Bitstromdaten verarbeitet, um die notwendigen Daten zu erzeugen, diese Daten werden dann aufgezeichnet. Fig. 9B zeigt ein Beispiel einer Datenstruktur in einem SD-VCR SB, welche für den Spezialwiedergabemodus erzeugt wird. Falls die Vorrichtung im Suchmodus betrieben wird, liest sie die Daten auf, bildet sie in eine Paketstruktur um, welche durch den ATV-Decoder decodiert werden kann, und gibt diese aus.
Daten für Suchwiedergabemodi werden auf die folgende Art und Weise erzeugt und aufgezeichnet: Zunächst wird die Syntax jedes Pakets mit einem Schaltkreis 225 für die Paket- und Headerverarbeitung analysiert. Die effektiven Daten in dem Paket werden zu Codes mit variabler Länge decodiert (Decodierabschnitt 226 für den Code variabler Länge). Dann nimmt ein Auswahlschaltkreis 227 für DCT-Koeffizienten DCT- Koeffizienten aus den Daten auf und wählt notwendige Information für die Suchwiedergabe aus diesen Koeffizienten aus. Die so ausgewählten DCT-Koeffizienten werden verwendet, um Suchdaten für jeden Suchgeschwindigkeitsmodus zu erzeugen. Bei dieser Ausführungsform sind drei Klassen von Daten unter Verwendung von Pufferspeichern 228, 229 und 230 erzeugt worden, nämlich für, Modi mit 3-facher, 5-facher und 15- facher Geschwindigkeit.
Danach werden durch einen Multiplexer 223 Daten für eine normale Wiedergabe und die drei Klassen von Daten für die Suchwiedergabemodi gemultiplext, um die nachfolgend beschriebenen Bandmuster oder tape patterns zu erzeugen. Auf dieser Stufe sind die Daten in Pakete zu 77 Bytes unterteilt. Um dies zu bewirken, erzeugt ein Spurabbildungssignalerzeugungsschaltkreis 224 ein Steuersignal zum Multiplexen, und zwar auf der Grundlage des Headers eines eingegebenen Pakets, einer SB-Nummer und einer Spurposition.
Der Vorgang des Aufzeichnens wird auf die gleiche Art und Weise bewirkt, wie bei einem normalen SD-VCR. Das heißt, die Daten werden Fehlerkorrektursignalen unterworfen, einer 24- 25-Modulation und darin auf einem Band über einen Aufzeichnungsverstärker aufgezeichnet (in einem digitalen Modulierungs-/Demodulierungsrecorder 231 in einem SD-VCR- Wiedergabesystem).
Dabei werden der normale Wiedergabemodus und die Suchwiedergabemodi auf die gleiche Art und Weise bewirkt, wie bei einem normalen SD-VCR. Das heißt, die Daten werden nach dem Passieren eines Wiedererzeugungsverstärkers und eines Equalizers einer digitalen Modulation und Fehlerkorrektur unterzogen (in einem digitalen Demodulations-ECC 321 in einem SD- VCR-Wiedergabesystem).
Danach wird in der Vorrichtung der erfindungsgemäße Betrieb aufgenommen. Das heißt, der SB-Datenverarbeitungsschaltkreis 322 unterscheidet die so aufgenommenen SB-Daten des Signals und führt die Fehlerkorrektur durch.
Beim normalen Wiedergabemodus steuert ein Pufferspeicher 323 den Zeitablauf des Signals vom SB-Datenverarbeitungsschaltkreis 322 und gibt das Signal an den Demultiplexer 324 aus, welcher dann die Daten verarbeitet, damit sie mit den Originalpaketen übereinstimmen. Der Paketrekonstruktionsschaltkreis 325 bewirkt eine Ratenumwandlung und fügt Header usw. hinzu. Schließlich gibt er die resultierenden Daten über das Paketinterface 326 aus.
Beim Suchwiedergabemodus konstruiert nach der Datendiskriminierung in dem SB-Datenverarbeitungsschaltkreis 322 ein Verarbeitungsschaltkreis 324 für Speziatwiedergabedatenpakete Daten aus dem Header, aus gültigen Daten und aus ungültigen Daten (Füllbytes). Die Füllbytes werden so eingefügt, dass durch die resultierenden Daten ein Paket mit 188 Bytes entsteht.
Falls irgendwelche nicht korrigierbaren Daten im Header vorliegen, wird der Header durch einen Header ersetzt, der zuvor wiedergegeben und als Backup gespeichert wurde, um das Paket auszubilden.
Ein Schalten zwischen dem normalen Wiedergabmodus und dem Spezialwiedergabemodus und auch die Steuerung des Ausgabezeitablaufs der Spezialwiedergabedaten wird durch den Demulitplexer 324 bewirkt, während das Steuersignal durch einen Schaltkreis 328 für die Erzeugung eines Headerverarbeitungs- und Zeitablaufsignals erzeugt wird.
Nachfolgend wird eine Beschreibung der Bandmuster oder tape patterns gegeben. Die Fig. 10A und 10B zeigen einen Aufbau der Datenanordnung auf einer Spur. In diesen Figuren sind die Daten durch in Spurrichtung angeordnete SB-Einheiten dargestellt. Die Daten für den 5-fach Modus und den 3-fach Modus sind ungefähr im Mittelbereich der in Fig. 10A gezeigten Spur angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, dass die Daten beim 5-fach Modus und beim 3-fach Modus gemeinsam genutzt werden. Die Daten für den 15-fach Modus sind in fünf Segmente unterteilt und in der in Fig. 10B gezeigten Art und. Weise angeordnet. Fig. 11 zeigt ein Layout auf dem Band. Da 15 das kleinste gemeinsame Vielfache von 3, 5 und 15 ist, sind das Doppelte von 15, nämlich 30 Spuren ausgewählt, um einen Zyklus der Signalverarbeitung zu bilden. Bei der vorliegenden Erfindung sind einige der Klassen von Suchwiedergabegeschwindigkeitsmodi derart eingestellt und definiert, dass das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) der Suchgeschwindigkeiten oder das Vielfache des kgV als Zyklus der Signalverarbeitung gewählt werden. Dies ist eines der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden die zwei Arten von Kopfanordnungen der vorliegenden Erfindung erläutert. Die erste Anordnung weist zwei Köpfe auf, die auf einem gemeinsamen Substrat wie ein Doppelazimutkopf angeordnet sind (der Fall, bei welchem der Doppelchipkopf verwendet wird). Die zweite Anordnung weist zwei Köpfe auf, die in radial gegenüberliegenden Stellungen oder Positionen angeordnet sind (der Fall, bei welchem Einzelchipköpfe verwendet werden). Bei jedem Kopf werden Azimuttalwinkel im Hinblick auf normale VCR unterschiedlich eingestellt. Die Höhen der Köpfe werden in geeigneter Art und Weise angepasst. Das heißt, die von einem der beiden Köpfe gespurten Daten auf dem Doppelchipkopf werden auf Aufzeichnungsbereichen aufgezeichnet, welche nur durch den Einzelchipkopf gespurt sind. Dies ist ebenfalls eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen Spuren von Köpfen für den 15- fach Modus, den 5-fach Modus bzw. für den 3-fach Modus. Jede Figur zeigt Beziehungen zwischen den Spuren und Positionen der Daten für den jeweiligen Suchwiedergabemodus.
Im Fall des 15-fach Modus bilden zwei Köpfe zwei Spuren für jede Einheit von 30 Spuren aus. Entsprechend liegen zehn wiedergebbare Bereiche innerhalb von je 30 Spüren vor, und jeder wiedergebbare Bereich ist in der Lage 10 SBs oder weniger aufzuzeichnen. Gemäß eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Zeit zum Auffinden der Daten, welche wiedergespurt werden können, zu verkürzen, weil dieselben Datensegmente alle fünf Spuren wiederholt angeordnet werden, um Vorwärts- und Rückwärtssuchwiedergabevorgänge zu ermöglichen. Die Anordnung erlaubt es mit anderen Worten, die Zeit zum Einrasten oder Verriegeln des Takts für den Beginn des Suchens und für die Datensynchronisation und dergleichen (siehe Fig. 12) kurz zu halten.
Im Fall des 5-fach Modus und des 3-fach Modus unter Berücksichtigung der zwei Arten von Kopfanordnungen und der Vorwärts- und Rückwärtssuchwiedergabevorgänge wird der mittlere Bereich der Spuren des Bandes als Aufzeichnungsbereich verwendet, so dass zum Beispiel 30 SBs innerhalb jedes Aufzeichnungsbereichs (siehe Fig. 13 und 14) wiedergespurt werden können.
Die Datenlängen sind anhand der folgenden Tabellen dargestellt. Die Werte in den Tabellen sind unter Berücksichtigung der Austauschbarkeit gefunden worden, und zwar unter der Bedingung, dass die Daten wirksam werden, wenn die Datenamplitude gleich zur Hälfte derjenigen im normalen Wiedergabebetrieb oder darüber ist. In den Tabellen bedeutet SB Sync-Block.

Tabelle 1:

Anzahl von SBs, in welche Daten für Suchwiedergabemodi eingeschrieben sind

(Die Daten sind dupliziert, um dem. System zu ermöglichen, eine rückwärtige Suche auszuführen und um mit verschiedenartigen Kopfanordnungen und anderen Faktoren kompatibel zu sein. Die Zahl der duplizierten Daten ist gezählt. Für die Suchwiedergabedaten für verschiedene Geschwindigkeitsmodi ist die Zahl der gemeinsamen Daten nicht gezählt.)

Tabelle 2:

Datenmenge, die während der Suchwiedergabe zu lesen ist

(Die Datenmenge, die tatsächlich auf dem Monitor anzuzeigen ist, mit den duplizierten Daten ist gezählt.) Tabelle 3: Datenmenge, die einem Suchvorgang zur Verfügung steht
* Die Anzahl von SBs in 30 Spuren unter der Bedingung, dass die zugewiesenen Daten bei allen Spuren gleich sind:
915 SBs > 750 SBs (5) Differenz: 165 SBs (10)
Wie aus (10) deutlich wird, ist die Anzahl der SBs, in welchen eine Datenaufzeichnung möglich ist, größer als die aufzuzeichnenden Daten, so dass die Daten ohne Probleme in allen Suchwiedergabemodi wiedergegeben werden können.
Dennoch ist es notwendig, duplizierte Daten aufzuzeichnen, falls Faktoren zu berücksichtigen sind, wie zum Beispiel. Vorwärts- und Rückwärtssuchwiedergabevorgänge, die Arten der Kopfanordnung, die wachsende Anzahl von Startpositionen für die Suchwiedergabe oder dergleichen. Aus diesem Grund ist es unmöglich, alle möglichen Datenaufzeichnungsbereiche (915 Bytes) zur Aufzeichnung von Daten ohne Duplikation zuzuweisen, und die tatsächlich ohne Duplikation aufgezeichnete Datenmenge ist um die Hälfte vermindert.
Aus den Vergleichen zwischen (1) und (6), (2) und (7) und (3) und (8) ergibt sich, dass 250 SBs redundanter Daten in 30 Spuren vorliegen (750(5)-500(9)). Dabei ist es vorteilhaft, dass 180 SBs (4) existieren, welche durch die 3-fach Geschwindigkeitsmodus und den 5-fach Geschwindigkeitsmodus gemeinsam genutzt werden können.
Genau genommen heißt das, dass die Daten für den 15-fach Geschwindigkeitsmodus im gewissen Umfang gemeinsam genutzt werden können. Im Fall des 15-f ach Geschwindigkeitsmodus ist es jedoch notwendig, die Anzahl der duplizierten Daten zu erhöhen, um die Anzahl der Positionen, an welchen Daten in Ausgabepakete an dem Decodierer gebildet werden können, zu erhöhen, sobald der Suchvorgang begonnen wurde ((1) und (6)).
Die verbleibenden Sync-Blöcke (15 SBs (10)) werden verwendet, um die Anzahl der duplizierten Bereiche zum Erhöhen der Genauigkeit unter Berücksichtigung des Austauschs zu erhöhen und um bestimmte SBs zum Aufzeichnen nur von Headern und deren Backup bereitzustellen.
Nachfolgend wird der Aufbau von Daten für die Suchmodi im Detail beschrieben. In einem Fall, bei welchem Daten zum Suchen aus einem ATV-Bitstrom erzeugt wurden, wobei angenommen wird, dass jeder GOP aus 12 Bildern oder Frames besteht und nur eines von ihm, nämlich ein I-Bild für die Suchdaten verwendet wird, werden die Daten zum Suchen wie folgt konstruiert. (Hierbei betragen die Signalkomponentenverhältnisse des Chrominanzsignals 4 : 1 : 1 und 120 Spuren für 12 Bilder oder Frames korrespondieren zu einem I-Bild.)
Die Anzahl von DCT-Blöcken in einem einzelnen Frame oder Bild ist: 1.920 · 1.080/64 = 32.400.
Unter der Annahme, dass ein Byte für die DC-Komponente des Y-Signals und der Chrominanzsignale zugewiesen ist, und dass 0,8 Byte für die beiden AC-Komponentenkoeffizienten mit der niedrigsten Frequenz zugewiesen sind und dass ferner die Daten gleichmäßig auf 30 Spuren zugewiesen sind, ergibt sich, dass die Anzahl von SBs innerhalb der 30 Spuren: 284.1 SBs (< 300 SBs (8), Rest: 15(11)) beträgt. Deshalb kann diese Zuordnung bei einer Aufzeichnung von 3-fach Geschwindigkeitssuchdaten verwendet werden.
Wenn ein Byte insgesamt für die DC-Komponente des Y-Signals und der Chrominanzsignale zugewiesen wird, ist die Zahl der SBs: 157,8 SBs (< 180 SBs (7), Rest: 22 (12)). Deshalb kann diese Zuordnung oder Verteilung für die Aufzeichnung 5-fach Geschwindigkeitssuchdaten verwendet werden.
Wenn 0,76 Byte für die DC-Komponente des Y-Signals zugewiesen sind, und zwar für jeden vierten DCT-Block, beträgt die Anzahl der SBs: 20,0 SBs ( = 20 SBs (5), Rest: 0(13)). Deshalb kann diese Zuordnung oder Verteilung für die Aufzeichnung von 15-fach Geschwindigkeitssuchdaten verwendet werden. In diesem Fall werden die verbleibenden Sync-Blöcke (11), (12) und (13) zum Schutz der Header und dergleichen verwendet. Insbesondere ergeben sich aus den SBS (11), (12) und (13) insgesamt 27 SBs, welche auf bestimmte Art und Weise der Aufzeichnung der Header zugewiesen werden, und falls irgendein Header als fehlerhaft und unkorrigierbar bei einer Suchwiedergabe erkannt wird, wird der gesamte fehlerhafte Header durch einen Header ersetzt, welcher als Backup aufgezeichnet wurde.
In diesem Fall wird jeder SB mit einem Subcode des VCR-Pakets für die Suchdaten numeriert. Der SB für den Header- Backup wird für die Verarbeitung ebenfalls mit einem Header versehen. Der Header für das Ersetzen eines fehlerhaften Headers wird durch die SB-Nummer des ursprünglichen Headers und der Anzahl von Bits des zu ersetzenden Headers gegeben.
Die obige Beschreibung gilt für den Fall, dass die Daten für die normale Wiedergabe und die besondere Wiedergabe aus einem ATV-Bitstrom erzeugt werden. Das Verfahren kann jedoch genauso auf Bilddaten angewandt werden, welche im Einklang mit dem MPEG 2 stehen. In dieser Situation wird unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben, bei welcher der ATV-Strom so wie er ist, aufgezeichnet wird, und zwar in derselben Art und Weise, wie oben beschrieben wurde. Die Daten für die besondere Wiedergabe werden von der MTSC- Information gebildet, welche auf der Grundlage des MPEG 2 komprimiert ist. Die Fig. 7 und 8 zeigen Blockdiagramme, welche Schaltkreises dieses Ausführungsbeispiels illustrieren. Dabei ist es nicht notwendig, die Bandmuster oder tape patterns zu ändern. Nur der Aufbau und die Struktur der Suchdaten wird modifiziert, (das Signalkomponentenverhältnis des Chrominanzsignals ist 4. 1. 1).
Die Anzahl von DCT-Blöcken in einem einzelnen Frame oder Bild ist: 720 · 480/64 = 5.400.
Wenn ein Byte jeweils der DC-Komponente des Y-Signals und der DC-Komponente der Chrominanzsignale eines einzelnen I- Bildes zugewiesen werden, ist die Anzahl der SBs: 106 SBs (< 120 SBs (6), Rest: 14). Deshalb können diese Daten als 15- fach Geschwindigkeitssuchdaten verwendet werden, um ein einzelnes I-Bild aus DC-Komponenten für 23 Frames oder Bilder zu rekonstruieren.
Die nachfolgend zu beschreibenden Suchdaten werden derart konstruiert, dass im Unterschied zu den zuvor beschriebenen ein Frame oder Bild mit 30 Spuren korrespondiert. Wenn ein Byte insgesamt für die DC-Komponente des Y-Signals und der Chrominanzsignale eines I-Bildes oder P-Bildes und 0,5 Byte den beiden AC-Komponentenkoeffizienten mit der niedrigsten Frequenz zugewiesen werden, beträgt die Anzahl der SBs: 5.400 · 1,5 · 1,5/77 = 157,7 (< 180 SBs (7), Rest: 22). Deshalb kann diese Zuordnung oder Zuweisung für die Aufzeichnung von 5-fach Geschwindigkeitssuchdaten verwendet werden. In diesem Fall wird die Aufzeichnung so bewirkt, dass vier von fünf Frames fortgelassen werden, ohne ein I- Bild fallenzulassen. Beim Wiedergeben oder Anzeigen werden noch mehr ausgewählte Daten dargestellt. Bei diesem Verfahren wird beim Datenaufzeichnen die Information im Hinblick auf Bewegung in den Bildern aufgezeichnet, so dass die Information im Hinblick auf die Bewegung verwendet werden kann, um nachfolgende Bilddaten auszuwählen
In diesem Fall erzeugen die wiedergegebenen Bilder eine gleichmäßigere Animation als diejenige, die aus den 15-fach Geschwindigkeitsdaten erhalten wird. Das heißt, die Qualität der Bilder verbessert sich im Hinblick auf ihre zeitliche Entwicklung (die Zeitauflösung der Bilder wird verbessert).
In ähnlicher Weise beträgt die Anzahl von SBs, falls ein Byte der DC-Komponente des Y-Signals und der Chrominanzsignale eines I-Bildes und eines P-Bildes und ein Byte insgesamt für die zwei AC-Komponentenkoeffizienten mit der niedrigsten Frequenz und 0,8 Byte den drei nachfolgend signifikanten Koeffizienten bei der zweitniedrigsten Frequenz zugewiesen werden: 5.400 · 1,5 · 1,8/77 = 294,6 (< 300 SBs (8), Rest: 5). Deshalb kann diese Zuweisung oder Zuordnung für die Aufzeichnung von 3-fach Geschwindigkeitssuchdaten verwendet werden. In diesem Fall wird die Bildqualität im Hinblick auf Frequenzcharakteristiken im Vergleich mit der bei 5-fach Geschwindigkeitssuchdaten durch Hinzufügen der AC-Komponenten verbessert. In diesem Fall werden zwei von drei Frames fortgelassen, um die Anzeige zu bewirken.
Fig. 15A zeigt Positionsbeziehungen normaler Wiedergabedaten und Suchdaten auf Spuren innerhalb einer einzelnen GOP- Periode. Fig. 15B ist ein Zeitablaufdiagramm für die Anzeige der Frames derjenigen Daten, die rechtzeitig passieren. Wie in Fig. 15A gezeigt ist, wird ein GOP von einem I-Bild vom Anfang und insgesamt 11 P- und B-Bildern gebildet. Obwohl ein GOP aus 12 Frames oder Bildern in einem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist die Anzahl der Frames oder Bilder in einem einzelnen GOP nicht auf die Zahl 12 beschränkt. Für sämtliche 3-fach und 5-fach Geschwindigkeitsdaten werden 11, Ph, P12 und P13 alle 30 Spuren aufgezeichnet (das entspricht einem Abstand mit drei Frames). Hier bezeichnen I und P I- bzw. P-Bilder. Die Zahlen zeigen die Ordnung oder Reihenfolge der Bilder der Einfachheit halber an und haben nichts mit dem Dateninhalt zu tun. Die erste Ziffer zeigt die Ordnung oder Reihenfolge des GOP an, während die nächste Ziffer oder Zahl die Ordnung oder Reihenfolge innerhalb des GOP beschreibt. Die alphabetischen oder buchstabenmäßigen Ergänzungen in den Figuren, nämlich "a", "b" und "c", beschreiben Modi für die Suchdaten, insbesondere den 3-, 5- bzw. 15-fach Geschwindigkeitsmodus. Ila für den 15-fach Geschwindigkeitsmodus wird über 120 Spuren oder in einem Intervall von 12 Frames oder Bildern aufgezeichnet. Falls komplett identische Daten als Suchdaten für die 3-, 5- und 15-fach Geschwindigkeitsmodi aufgezeichnet sind, sind die aus all diesen Modi wiedergegebenen Bilder im Hinblick auf die Bildqualität gleich, unabhängig vom Unterschied in der auszulesenden Datenmenge. Weil gemeinsam verwendete Daten gesteigert werden, ist das System hinsichtlich seiner Effizienz verbessert, und es sind auch weniger Schaltkreise notwendig. Bei dieser Ausführungsform ist die Datenstruktur so ausgebildet, dass die gemeinsamen Daten so viel wie möglich verwendet werden und dass unterschiedliche Datenarten innerhalb der Grenze des Möglichen über verschiedene SBs verteilt werden, um die Daten unabhängig zu machen.
Fig. 15B zeigt Anzeigebedingungen für Suchwiedergabemodi im Vergleich mit denen des normalen Wiedergabemodus. Im Fall des 3-fach Geschwindigkeitssuchmodus gibt das System ein I- Bild wieder und rekonstruiert dann ein p11 genanntes Bild auf der Grundlage des Bildes I1 und auf der Grundlage von Bilddaten auf P11a, um dadurch das Bild p11 darzustellen. Das System bewirkt dann das nachfolgende Anzeigen der Bilder p12 und p13 und zeigt dann das Bild i1 an. Die Abfolge dieses Betriebs wird wiederholt ausgeführt.
Im Fall des 5-fach Geschwindigkeitssuchmodus entstehen widrige Umstände im Hinblick auf das Ausgeben von Daten als Paket, obwohl das Spuren der Daten für ein einzelnes Frame oder Bild nicht gleichzeitig mit dem Anzeigen erfolgt. Jedoch erneuert der Decoder die Daten durch jede Unterteilungseinheit, und es ist notwendig, die erneuerten Daten zu allen Zeiten anzuzeigen und darzustellen. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, ein Flag zu setzen, welches den · besonderen Wiedergabemodus anzeigt. Ferner ist es notwendig, diese Daten als Zeitmarke oder dergleichen zu erneuern. Diese Vorgänge werden im Paketrekonstruktionsschaltkreis 325 ausgeführt.
Der Decoder, welcher Codes mit variabler Länge verwendet, sollte so ausgebildet sein, dass er Codes der Suchdaten decodiert, die codiert wurden, als die Daten in einem VCR aufgezeichnet wurden. Da die DCT-Koeffizienten durch Verwenden einer DC-Komponente, einiger AC-Komponenten und von EOD (end of data) gekürzt sind, ist es möglich, die Datenrate durch Verwendung desselben Codes variabler Länge zu kürzen. Entsprechend ist es dem Decoder möglich, die Daten ohne Problem zu decodieren, wenn der Zeitbereich der Daten im Suchmodus kürzer ist als derjenige des Bitstroms bei der Eingabe.
Aus den oben genannten beiden Punkten folgt, dass es möglich ist, den Suchmodusbitstrom zu decodieren und den decodierten Suchdaten anzuzeigen, und zwar ohne besondere Veränderung des Aufbaus des Decoders.
Da beim 5-fach Geschwindigkeitsmodus die Erneuerung der Bilder schneller ausgeführt wird als die Anzeige eines einzelnen Frames oder Bildes, werden einige Bilddaten übergangen. Deshalb nehmen sowohl die räumliche Auflösung als auch die zeitliche Auflösung Zwischenwerte zwischen denen des 3- und des 15-fach Geschwindigkeitsmodus an.
Es ist auch möglich, 5-fach Geschwindigkeitsmodusdaten auf die folgende Art und Weise (Fig. 16A und 16B) zu konstruieren, und zwar ohne irgendeine Veränderung in den Suchdaten des 3- oder 15-fach Geschwindigkeitsmodus durchzuführen. · Unterschiedliche Merkmale der oben beschriebenen Datenkonstruktion sind, dass die räumliche Auflösung der Bilder beim 5-fach Geschwindigkeitsmodus gleich der des 3-fach Geschwindigkeitsmodus ist, während die Zeitauflösung der Bilder jeweils im Verhältnis zur Suchgeschwindigkeit steht. Wenn ein Byte der DC-Komponente eines I-Bildes und eines P- Bildes, ein Byte insgesamt den beiden AC-Komponentenkoeffizienten mit der niedrigsten Frequenz sowie 0,7 Byte insgesamt den drei AC-Komponentenkoeffizienten mit den zweitniedrigsten Frequenzen zugewiesen sind, beträgt die Zahl der SBs: 5.400 · 1,5 · 2,7 · 3/(5 · 77) = 170,4 (< 180 SBs (7), Rest: 9).
Gemäß diesem Schema ist es also möglich, einen Kompromiss zwischen der räumlichen Auflösung und der zeitlichen Auflösung innerhalb eines begrenzten Bereichs zu finden. Die Kombination der räumlichen und zeitlichen Auflösungen ist nicht auf die oben angegebene Kombination beschränkt und kann geändert werden. Die Auflösungen können in Abhängigkeit des Eingabebildformates geändert werden. Die angegebene Ausgestaltungsform ist in der Lage, mit dieser Situation fertigzuwerden.
Die Zuweisung der Auflösungen kann in Abhängigkeit von der Software gestaltet sein, um dem Benutzer zu gestatten, einen gewünschten Bildqualitätsmodus bei der Bildsuche aus einer Mehrzahl vorbestimmter. Kombinationen von räumlichen und zeitlichen Auflösungen auszubilden.
Die zu lesende Datenmenge bei jeder Suchgeschwindigkeit kann wie folgt bestimmt werden:
(6) 120 · 2,5 · 77 · 8 = 184,8 Kbps
(7) 180 · 10 · 77 · 8 = 924 Kbps
(8) 300 · 10 · 77 · 8 = 1,848 Mbps.
Entsprechend jedes digitale Signal mit einer Bitrate von 1,848 Mbps oder weniger so wie es ist, aufgezeichnet werden, und zwar zusammen mit dem ATV-Bitstrom. Und es kann bei den Suchdaten im besonderen Wiedergabemodus verwendet werden. Mit anderen Worten ist es unabhängig von der Anzahl von Frames oder Bildern in einem GOP möglich, alle Daten im 3- fach Geschwindigkeitssuchmodus notwendigerwise wiederzugeben, um das Bild wiederzugewinnen. Deshalb werden die Daten, wenn die wiedergegebenen Daten anzuzeigen sind, derart ausgedünnt, dass eins von drei Frames oder Bildern ausgewählt wird. Um Szeneänderungen oder dergleichen gerecht zu werden, kann eine besondere Steuerung vorgesehen sein.
Im 5-fach Geschwindigkeitssuchmodus können nur 50% der Daten (wie oben 924 Kbps) aufgenommen werden. Folglich können gewöhnlich sämtliche Daten von I-Bildern gelesen werden, aber es können einige Fehler beim Aufnehmen von I-Bildern auftreten. Es müssen nicht große Differenzen zwischen dem Originaldatenbild eines I-Bildes und dem Originaldatenbild eines P- oder eines B-Bildes desselben GOP vorliegen. Ferner müssen in den meisten Fällen das original I-Bild nicht derart stark von dem I-Bild eines benachbarten GOP abweichen. Entsprechend ermöglicht die Erneuerung der Bilddaten innerhalb der beschränkten Möglichkeiten, dass Bilder angezeigt und dargestellt werden, die irgendwie bei einem Suchvorgang verwendet werden können.
In einem Fall, bei welchem ein GOP aus 2,5 oder weniger Frames oder Bildern aufgebaut ist, ermöglicht das Verteilen der Daten eines I-Bildes über das GOP hinaus, dass sämtliche Daten auf einem I-Bild ausgelesen werden.
In diesem Fall wird das Intervall zwischen den I-Bildern möglicherweise klein, falls in den Daten eine Szenenänderung vorliegt. Deshalb kann es vorkommen, dass nicht genug Daten vorliegen, um das ursprüngliche Bild wiederzugewinnen. Jedoch bedeutet dieser Defekt kein maßgebliches Problem, weil im Suchmodus nicht die Notwendigkeit besteht, einen bestimmten Grenzbereich zwischen Szenen zu erkennen. Der Benutzer wird das System dann im normalen Modus oder im Zeitlupenmodus betreiben, um die Grenze zwischen Szenen auszumachen.
Wenn das Besetzungsverhältnis von Daten auf I-Bildern zu den Gesamtdaten kleiner oder gleich 50% ist, müssen die Daten auf I-Bildern immer ausgelesen werden, so dass nicht die Möglichkeit besteht, dass das Wiedergewinnen eines I-Bildes fehlschlägt. In Abhängigkeit vom Verhältnis der Daten können die Daten auf P-Bildern ausgelesen werden. Wird ein GOP von weniger als 5 Frames oder Bildern gebildet, müssen die Daten auf geeignete Art und Weise ausgedünnt werden.
Da beim 15-fach Geschwindigkeitsmodus die aufzunehmende Datenmenge bis zu einem Zehntel des Normalmodus beträgt, ist es notwendig, bestimmte signifikante DCT-Koeffizienten auszuwählen und in der oben beschriebenen Art und Weise aufzuzeichnen.
Beim 3-fach Geschwindigkeitsmodus müssen die wiedergewonnenen Daten im nachhinein ausgedünnt werden. Dies deshalb, weil das System angepasst ist, mit dem 5- und dem 15-fach Geschwindigkeitsmodus, dem Rückwärtssuchmodus sowie mit den beiden Arten von Kopfanordnungen klarzukommen. Folglich ist es unmöglich, die Datenrate höher als 1,848 Mbps zu steigern, weil die Aufzeichnungsbereiche beschränkt sind. Falls die oben angegebenen Bedingungen reduziert werden können, kann auch die Datenrate der aufzuzeichnenden Daten entsprechend angehoben werden.
Obwohl die Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf einen ATV-Bitstrom als verwendetes Eingangssignal beschrieben wurde, kann in der oben beschriebenen Art und Weise jegliches Signal verwendet werden, solange die Konformität mit der MPEG-Struktur bestehenbleibt. Falls die Bitrate des Eingabesignals 18 Mbps anstatt von 20 Mbps beträgt, ist die Datenrate, welche für den besonderen Wiedergabemodus verwendet werden kann, 7 Mbps. Entsprechend ist die Datenrate für ein Signal mit niedriger Bitrate um 2 Mbps angehoben, so dass es möglich ist, ein Signal mit 3,848 Mbps aufzuzeichnen.
In diesem Fall können einige I-Bilder als Ganzes aufgenommen werden, oder andere können nicht alle im 3-fach Geschwindigkeitsmodus aufgenommen werden. In diesem Fall ist es möglich, die Funktion des Suchens durch weitestgehendes Erneuern der Bilddaten zu arrangieren. Es ist notwendig, die Daten durch Auswählen von DCT-Koeffizienten und durch deren Verteilen auf unterschiedliche SBs aufzuzeichnen, wie sie für die 5- und 15-fach Geschwindigkeitsmodi des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bewirkt werden.
Es wurde in der obigen Beschreibung erwähnt, dass 30 SBs aus einem einzelnen Bereich beim 3-fach Geschwindigkeitsmodus gelesen werden können, dass tatsächlich aber ungefähr 70 SBs gelesen werden können. In dem oben angegebenen Fall waren die für den besonderen Wiedergabemodus hinzugezogenen Bereiche beschränkt, so dass es gerade unmöglich war, mehr als 30 SBs sicherzustellen. In diesem Fall jedoch ist es möglich, die Bereiche in ihrer Anzahl zu vergrößern, um sie für den besonderen Wiedergabemodus zu nutzen.
Der Vorteil in diesem Fall des 3-fach Geschwindigkeitsmodus ist, dass Daten des Eingangssignals mit niedriger Datenrate als solche verändert werden können, dass diese Daten aber nicht gemeinsam mit den Suchdaten für den 5-fach Geschwindigkeitsmodus verwendet werden können. Falls 70 SBs beim 3- fach Geschwindigkeitsmodus verwendet werden, kann die Datenmenge unter der Bedingung, dass das System in der Lage ist, eine rückwärtige Suche zu bewirken, und dass das System auf die beiden Arten von Kopfanordnung reagiert, wie folgt berechnet werden:

Tabelle 4:

Anzahl der SBs, in welche Daten für den Suchwiedergabemodi geschrieben werden

(Die Daten sind dupliziert, um dem System zu ermöglichen, eine rückwärtige Suche durchzuführen und um verschiedene, Kopfanordnungen und andere Faktoren zu berücksichtigen.)

Tabelle 5:

Datenmenge, welche bei der Suchwiedergabe auszulesen ist

(Tatsächlich auf den Monitor anzuzeigende Datenmenge)
Im Suchwiedergabemodus zu verwendende Datenmenge:
Eingabedatenrate zum SD-VCR: 24,94 Mbps 4,048 SBs *1 Datenrate, welche bei niedriger Datenrate für das Eingabesignal verwendbar ist: 1.530 · 10 · 77 · 8 = 9,42 Mbps 1.530 SBs *1
Differenz zwischen den obigen beiden Werten: 15,52 Mbps 2.518 SBs *1
*1: Die Anzahl von SBs in 30 Spuren unter der Bedingung, dass die Daten gleichmäßig auf allen Spüren zugewiesen sind.
Also ist die Datenrate des Signals mit hoher Datenrate, welches die hauptsächliche Videosignalkomponente sein muss, 15,52 Mbps.
Im Lichte der Austauschbarkeit arbeitet das System gut, falls die Datenrate eines Eingabesignals mit hoher Datenrate auf 15 Mbps gesetzt wird und falls die Datenrate eines Eingabesignals mit niedriger Datenrate auf 9 Mbps gesetzt wird, um einen weiteren Grenzwert für die Amplituden des digitalen Signals zum Detektionszeitpunkt zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Fernsehsignalen mit einer weiten Bandbreite für ATV, HDTV oder dergleichen. Ein derartiges Vorgehen hat in den letzten Jahren öffentliche Beachtung gefunden, da Fernsehgeräte mit hoher Bildqualität und mit einer breiten Anzeige erwartet werden. Das bedeutet, dass durch die vorliegende Erfindung ein digitaler VTR in der Lage ist, mit dem gleichzeitigen Übertragen durch Erzeugen eines Signals mit relativ hoher Bitrate (17 bis 60 Mbps nach Bandkompression) und durch Erzeugen eines Signals mit relativ niedriger Biträte (1,5 bis 5 Mbps mit halbierter Bildzahl und halbierter Zeilenzahl) klarkommt. Ferner benützt die Erfindung ein Signal mit relativ niedriger Bitrate als Signal für einen besonderen Wiedergabemodus. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem digitalen VTR ermöglicht dem System, mit den gleichzeitigen Übertragungsmöglichkeiten der nähen Zukunft klarzukommen. Ferner war es bisher bei einem digitalen VTR schwierig, hochwirksame Codierungsschemata für die Wiedergabe ruckelfrei animierter Bilder im Suchwiedergabemodus bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht dem System aber, diese Schwierigkeiten zu beheben.
Da die erfindungsgemäße Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nicht nur in der Lage ist, eine Suchwiedergabe bei einem SDTV-Signal durchzuführen, sondern auch normale Bilder eines SDTV-Signals wiederzugeben, ist es möglich, bei geringen Kosten eine SDTV-artige Anzeige für einen portablen DVCR zu schaffen. Ferner ermöglicht die Erfindung Terminalanzeigen für Multimedianetzwerke das Anzeigen ohne Modifikation am schematischen Signalaufbau.

Claims

1. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben hochauflösender digitaler Bildsignale, welche Daten einer großen Anzahl effektiver Pixel und effektiver Rasterlinien tragen, wobei das hochauflösende Signal und ein niedrig auflösendes Signal, welches durch Umwandlung des Ganzen oder eines Teils des Codierschemas des hochauflösenden Signals, der Anzahl effektiver Pixel, der Anzahl effektiver Rasterlinien, der Anzahl von Frames und des Aspektverhältnisses erzeugt wird, für einen normalen Wiedergabemodus aufgezeichnet werden, während eine Mehrzahl besonderer Wiedergabesignale mit unterschiedlichen Auflösungen, welche aus dem niedrig auflösenden Signal erzeugt werden, ebenfalls aufgezeichnet und wiedergegeben werden, mit:

einer Einrichtung (223, 224, 226-230), welche besondere Wiedergabegeschwindigkeiten einstellt, die höher sind als die normale Wiedergabegeschwindigkeit, und zwar auf Vielfache der normalen Wiedergabegeschwindigkeit, so dass die Faktoren der Mehrzahl besonderer Wiedergabegeschwindigkeiten ein kleinstes gemeinsames Vielfaches (l.c.m.) besitzen, und welche ein Vielfaches der Anzahl Aufzeichnungsspuren für eine Frameperiode auf l.c.m. oder auf ein Vielfaches davon einstellt, so dass das Spurmuster eine Periodizität gemäß dem Vielfachen der Anzahl der Aufzeichnungsspuren für eine Frameperiode aufweist, und zwar für irgendeine der vorbestimmten besonderen Wiedergabegeschwindigkeiten, um eine einfache Verarbeitung einer Mehrzahl von Signalen zu ermöglichen, wobei die Einrichtung (223, 224, 226-330) des hochauflösende Signal, das niedrig auf lösende Signal und das besondere Wiedergabesignal, die alle den gleichen Inhalt aber in unterschiedlichen Auflösungen in den so erzeugten Aufzeichnungsbereichen enthalten, aufzeichnet, wodurch sowohl das hochauflösende Signal als auch das niedrigauflösende Signal bei normaler Wiedergabegeschwindigkeit wiedergegeben werden können, während das niedrigauflösende Signal bei einer Mehrzahl besonderer Wiedergabegeschwindigkeiten im besonderen Wiedergabegeschwindigkeitsmodus wiedergegeben werden kann.

2. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, welche des Weiteren aufweist:

eine Einrichtung zum Reduzieren der räumlichen Auflösung des Aufzeichnungssignals für eine Mehrzahl von Wiedergabegeschwindigkeiten, und zwar in hierarchischer Art und Weise, durch Entfernen größerer Anteile aus den Hochfrequenzkomponenten des niedrigauflösenden Signals in hierarchischer Art und Weise, wenn die besondere Wiedergabegeschwindigkeit erhöht wird; und

eine Einrichtung (223) zum Erzeugen eines gemeinsamen Bereichs von Daten, wenn die mehreren besonderen Wiedergabesignale erzeugt werden, durch Reduzieren der zeitlichen Auflösung in hierarchischer Art und Weise durch hierarchisches Frame-Ausdünnen, wodurch die Aufzeichnungsbereiche, welche zur Realisierung der mehrfachen besonderen Wiedergabegeschwindigkeiten benötigt werden, so niedrig wie möglich reduziert werden.

3. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, welche des Weiteren aufweist:

eine hierarchische Codierungseinrichtung:

welche ein niedrigauflösendes Signal ausbildet, welches bei normaler Wiedergabegeschwindigkeit wiedergebbar ist, und zwar durch eine Bildkompressionstechnik, welche die Anzahl notwendiger Bits reduziert, und zwar unter Verwendung einer diskreten Cosinustransformation (DCT) und unter Verwendung einer Codierung mit variabler Länge,

welche die größte Anzahl von Bits der Mehrzahl besonderer Wiedergabesignale dem Signal mit der niedrigsten Geschwindigkeit im besonderen Wiedergabemodus zuweist, und zwar von dem bildkomprimierten niedrigauflösenden Signal,

welche eine DCT auf dem bildkomprimierten niedrigauflösenden Signal ausführt, das für die niedrigste Geschwindigkeit im besonderen Wiedergabemodus verwendet wird, und dann die mit variabler Länge codierten DCT-Koeffizienten anordnet, und zwar in der Reihenfolge des DC-Koeffizienten, welcher die DC-Komponente der DCT-Koeffizienten repräsentieren, der ersten bis N-ten AC-Komponenten und des EOD (end of data), welches das Ende der DCT-Koeffizienten darstellt, um dadurch fortschreitend die Zuweisung der für die besonderen Wiedergabesignale notwendigen Bits zu reduzieren, um die Geschwindigkeit für die besondere Wiedergabe zu erhöhen und um einen gemeinsamen Signalanteil zu erzeugen, der von der Mehrzahl besonderer Wiedergabesignale für die Mehrzahl besonderer Wiedergabegeschwindigkeiten gemeinsam verwendet wird, und

welche das EOD anpassend verschiebt, um es am Ende anzuordnen, um die Verteilung der für jedes besondere Wiedergabesignat notwendigen Bits zu verringern, um die besondere Wiedergabegeschwindigkeit zu erhöhen.

4. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Einrichtung (227) aufweist:

welche niedrigere DCT-Koeffizienten Bereichen zuweist, die mit der Mehrzahl besonderer Wiedergabgeschwindigkeitsmodi gemeinsam genutzt und mit diesem zurückgehalten werden, um die räumliche Auflösung für die Mehrzahl von Wiedergabegeschwindigkeiten zu hierarchisieren, und

welche die höheren DCT-Koeffizienten adaptiv zuweist, wenn die besondere Wiedergabegeschwindigkeit sinkt, wodurch Aufzeichnungsbereiche für die besondere Wiedergabe effizient vermindert werden.

5. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Einrichtung zum Hierarchisieren der zeitlichen Auflösung aufweist:

wobei, wenn das komprimierte niedrigauflösende Signal in ein bandkomprimiertes digitales SDTV konvertiert wird, und zwar durch eine Bildkompressionssignalverarbeitungstechnik, welche durch das standardisierte MPEG-2 gegeben ist, das niedrigauflösende Signal, welches alle I-Frames von innerhalb der Frames verarbeiteter Intraframecodes und die P- und B-Frames von zwischen den Frames verarbeiteter Interframecodes umfasst, als besonderes Wiedergabesignal für den Modus mit der geringsten Geschwindigkeit ausgebildet wird, um die Unnatürlichkeit vom aufgezeichneten und wiedergegebenen Bild des besonderen Wiedergabesignals zu entfernen, so dass das niedrigauflösende Signal zusammen mit dem hochauflösenden Signal im normalen Wiedergabemodus wiedergegeben werden kann, und

wobei, wenn die besondere Wiedergabegeschwindigkeit erhöht wird, nicht nur die I-Frames eines intraframecodierten niedrigauflösenden MPEG-2 Signals, sondern auch die nachfolgenden P-Frames für eine Vorwärtsvorhersage und die B-Frames für eine bidirektionale Vorhersage, welche durch eine Interframecodierung codiert sind, alle oder teilweise verwendet werden, um einen Teil der P- und B-Frames durch Hierarchisierung der besonderen Auflösung und durch Vorhersagecodierung auszudünnen.

6. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 5, welche des Weiteren aufweist:

eine Vorrichtung (234) zum Aufzeichnen von I-Frames der Intraframecodierung und von P-Frames der Vorwärtsvorhersage in Aufzeichnungsbereichen für die besondere Wiedergabe, wobei B-Frames für die bidirektionale Vorhersage ausgedünnt werden, um die zeitliche Auflösung für die Mehrzahl besonderer Wiedergabegeschwindigkeiten zu hierarchisieren, wodurch die Aufzeichnungsbereiche für die besondere Wiedergabe effektiv reduziert werden.

7. Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 5, welche weiterhin aufweist:

eine Einrichtung (227), welche niedrigere DCT-Koeffizienten Bereichen zuweist, die mit der Mehrzahl besonderer Wiedergabgeschwindigkeitsmodi gemeinsam genutzt und mit diesem zurückgehalten werden, um die räumliche Auflösung für die Mehrzahl von Wiedergabegeschwindigkeiten zu hierarchisieren, wobei die Einrichtung (227) die höheren DCT-Koeffizienten adaptiv zuweist, wenn die besondere Wiedergabegeschwindigkeit sinkt, wodurch Aufzeichnungsbereiche für die besondere Wiedergabe effizient vermindert werden, und

eine Einrichtung (234) zum Aufzeichnen von I-Frames der Intraframecodierung und von P-Frames der Vorwärtsvorhersage in Aufzeichnungsbereichen für die besondere Wiedergabe, wobei B-Frames für die bidirektionale Vorhersage ausgedünnt werden, um die zeitliche Auflösung für die Mehrzahl besonderer Wiedergabegeschwindigkeiten auszudünnen, wodurch die Aufzeichnungsbereiche für die besondere Wiedergabe effektiv reduziert werden.