Eine
solche Vorrichtung ist aus der
EP 0 384 257 B1 bekannt, die ein hochauflösendes Audio/Videoanzeige-System
offenbart. Bei diesem bekannten System werden digitale Audio/Video-Informationen zwischen
einem hochauflösenden
Graphikbildschirm und einer Audiosignalausgabeeinrichtung (Verstärker, Lautsprecher)
einerseits und einem Leitrechnersystem andererseits ausgetauscht.
Ferner weist dieses bekannte System u. a. einen Videopuffer und
einen Adressgenerator auf, der Adressen erzeugt, unter denen die
digitalen Informationen im Videopuffer gespeichert werden. Ferner
weist dieses bekannte System eine Speichersteuer- und Prioritätszuweisungseinrichtung
auf, die ein Steuersignal erzeugt, wodurch der Videopuffer zum Speichern
der digitalen Informationen entsprechend gesteuert wird.
In
der
DE 39 02 849 A1 ist
eine Schaltungsanordnung zum Austausch von Daten zwischen zwei aus
Sicherheitsgründen
parallel betriebenen Mikrocomputern offenbart. Beiden Mikrocomputern
ist jeweils eine Schnittstellenschaltung zugeordnet, die einen Sender
und einen Empfänger
mit jeweils einem Schreib-Lese- Speicher
aufweist. Die Schnittstellenschaltungen sind durch eine Taktleitung
und für
jeweils eine Richtung durch eine serielle Datenleitung miteinander
verbunden und mit Schaltungen zur Steuerung des Sende- und des Empfangsbetriebes versehen.
Somit ist aus diesem Stand der Technik eine Anordnung von miteinander
verbundenen Computern mit einer Busleitungsstruktur bekannt, wobei der
Aufbau der Schnittstellenschaltung dergestalt ist, dass mit geringem
Aufwand eine hohe Datenübertragungsrate
erzielbar ist.
Bevor
eine herkömmliche
digitale Aufzeichnung- und Wiedergabe-Vorrichtung näher erläutert wird,
ist in 7 eine Darstellung
des Bandaufzeichnungsformates gezeigt, das bei einem Videokassettenrecorder
(VCR) zum Aufzeichnen digitaler Videodaten verwendet wird. Im NTSC-Format (525/60-System)
zeichnen Digital-Video-(DV)-VCR 10 Spuren pro Vollbild auf, wobei
jede Spur getrennte Blöcke
aufweist, in welchen Audiodaten, Videodaten und zusätzliche
Subcode-Daten aufgezeichnet
werden. Diese Datenspuren können
durch eine digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung unter Verwendung
eines Schraublinienabtast-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Rotationskopfes
aufgezeichnet werden auf ein und wiedergegeben werden von einem
Band TA. Die Bezeichnungen Sc, Si, Sa, Dt und Dh in 7 bezeichnen Subkode, Videodaten, Audiodaten,
Bandtransportrichtung und Kopfabtastrichtung.
Bei
einer konventionellen digitalen Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtung
wird die digitale Signalverarbeitungsschaltung durch eine Mikrosteuerungseinheit
unter Verwendung serieller Kommunikation über einen I2C-Bus gesteuert.
Das Senden von Subkode-Daten und anderen Zusatzdaten zwischen der
Mikrosteuerungseinheit und dem Signalprozessor erfolgt programmgesteuert über einen
dedizierten Bus unter Verwendung mehrerer Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse.
Digitale
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen, welche ein Datensignal
wiedergeben, das unter Verwendung diagonaler Spuren auf einem Band
aufgezeichnet ist, wie in 7 gezeigt,
verwenden allgemein einen Rotationskopf und eine Schraubenlinienabtasttechnik.
Digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtungen, die ein Aufzeichnen
mit hoher Dichte und eine kompakte Gestaltung verwirklichen, verwenden
ebenfalls eine automatische Spurfindesteuerung (ATF), um den Rotationskopf
auf den Datenspuren zu halten.
Diese
ATF-Steuerungstechnik arbeitet durch Aufzeichnen eines Pilotsignals
auf jeder Spur zusammen mit den Datensignalen (z.B. Audio-, Video-
und Subkode-Signale). Ein geringer Azimutverlust bei einem relativ
niedrigfrequenten Signal wird für
dieses Pilotsignal auch bei Azimutaufzeichnung verwendet. Während der
Aufzeichnung der Frequenz des Pilotsignals wird jedes andere Signal
verändert.
Bei
einer DV-Format-Aufzeichnung können die
Spuren z.B. in der Folge-Spur f0, Spur f1, Spur f0, Spur f2, Spur
f0, usw. aufgezeichnet werden, wobei Spur f0 die Spuren bezeichnet,
auf welchen das Pilotsignal nicht aufgezeichnet wird; Spur f1 bezeichnet die
Spuren, auf welchen ein Pilotsignal mit der Frequenz f1 aufgezeichnet
wird und Spur f2 bezeichnet die Spuren, auf welchen ein Pilotsignal
mit der Frequenz f2 aufgezeichnet wird. Die Signalstreuung des Pilotsignals
von den zwei der Hauptabtastspur benachbarten Spuren wird dann während der
Wiedergabe erfaßt
und die Signalpegel werden verglichen, um die Pegeldifferenz zwischen
den zwei Pilotsignalen zu erfassen, um dadurch den Spurfehler zu
erfassen.
Der
Aufbau und die Wirkungsweise dieser konventionellen digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
ist nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In 8 ist ein erstes Beispiel
der konventionellen digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
gezeigt. Diese Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRC1 beinhaltet
hauptsächlich
eine Mikrosteuerungseinheit (MPU) 100 und einen Signalprozessor 120.
Die
Mikrosteuerungseinheit 100 steuert das gesamte System durch
eine Eingabevorrichtung 111 zum Eingeben einer Information
DI, die ermöglicht, daß der Zustand
des gesamten Systems festgelegt wird, einen Modusdiskriminator 112 zum
Bestimmen des Betriebsmodus des gesamten Systems, basierend auf
der Informationseingabe von der Eingabevorrichtung 111,
eine serielle Schnittstelle 113 zum seriellen Übertragen
von Befehlsdaten durch den I2C-Bus 3, der die Mikrosteuerungseinheit 100 mit dem
Signalprozessor 120 verbindet, und eine Zusatzdatenübertragungseinrichtung 114 zum
Steuern der Übertragung
von Subkode-Daten und anderen Zusatzdaten zu dem Signalprozessor 120 über einen dedizierten
Bus 4.
Der
Signalprozessor 120 führt
die digitale Signalverarbeitung aus, die zum Aufzeichnen und Wiedergeben
digitaler Audio-, Video- und Zusatzdaten erforderlich ist. Er verwirklicht
dies durch eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 121,
welche die tatsächliche
digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Verarbeitung für die Audio-,
Video- und Zusatzdaten ausführt;
ein Steuerungsregister 122 zum Speichern der Steuerungsdaten,
die zum Steuern des Betriebes der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 121 verwendet
werden; einen Audio-/Video-Datenspeicher 123 zum Speichern
der Audio- und Video-Daten während
des Verarbeitungsvorganges der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 121;
einen Zusatzdatenspeicher 124 zum Speichern der Subkode-Daten
und anderen zusätzlichen
Daten während
des Verarbeitungsvorganges der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 121;
eine serielle Schnittstellenschaltung 125 zum seriellen Übertragen
von Steuerungsdaten der Mikrosteuerungseinheit 100 über den
I2C-Bus 3 und eine dedizierte Busschnittstellenschaltung 126 zum Übertragen
der Subkodedaten und anderer zusätzlicher
Daten von der Mikrosteuerungseinheit 100 über den
dedizierten Bus 4.
Es
ist anzumerken, daß die
Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Einheit zum Aufzeichnen und Wiedergeben
der digitalen Daten Sv von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 121 auf/von
dem Magnetband TA oder einem anderen Medium oder zu einer Anzeige
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in 8 nicht gezeigt ist.
Die
konventionelle digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
RRC1, die aufgebaut ist, wie in 8 gezeigt,
wirkt, wie nachfolgend beschrieben.
Wie
oben beschrieben werden Steuerungsdaten zwischen der Mikrosteuerungseinheit 100 und dem
Signalprozessor 120 durch einen seriellen Datenübertragungsvorgang
unter Verwendung des I2C-Bus 3 übertragen. Die Steuerungsdaten
beinhalten ein Modusinformationsausgangssignal von der Mikrosteuerung 100 und
zeigen den VCR-Zustand an, z.B., ob der VCR Daten wiedergibt oder
aufzeichnet, angehalten oder unterbrochen ist, von dem Signalprozessor
während
der Bandwiedergabe ausgegebene Rundfunkformat-Informationsausgangssignale
und die Audioabtastfrequenz.
Wenn
z.B. der Bediener im Stop-Modus einen Knopf zum Wiedergeben des
Programminhaltes betätigt,
gibt die Eingabevorrichtung 111 die Wiedergabeknopfdaten
(Signal) und den momentanen VCR-Modus in den Modusdiskriminator 112 ein.
Basierend auf der gelieferten Information verändert der Modusdiskriminator 112 den
Betriebsmodus und gibt die selektierte Modusinformation zu der seriellen Schnittstelle 113 aus.
Insbesondere ändert
der Modusdiskriminator 112 den Betriebsmodus von dem Stop-Modus
zu dem Wiedergabe-Modus und gibt Daten zu der seriellen Schnittstelle 113 aus,
die anzeigen, daß das
Band wiedergegeben wird (der Wiedergabemodus wurde selektiert).
Die
serielle Schnittstelle 113 überträgt diese Modusinformation dann
seriell zu dem Signalprozessor 120 entsprechend dem I2C-Protokoll.
Der Signalprozessor 120 empfängt somit die über den
I2C-Bus 3 übertragenen
seriellen Daten durch die serielle Schnittstellenschaltung 125,
dekodiert die Steuerungsdaten und speichert das dekodierte Ergebnis
in dem Steuerungsregister 122. Die digitale Signalverarbeitungsschaltung 121 liest
die Steuerungsdaten vollbildweise und ändert somit den Schaltungsbetrieb in
den Wiedergabemodus. Der Schaltungsbetrieb wird somit auf einer
vollbildweisen Basis gesteuert.
Wenn
Steuerungsdaten von dem Signalprozessor 120 zu der Mikrosteuerungseinheit 100 übertragen
werden, speichert die digitale Signalverarbeitungsschaltung 121 des
Signalprozessors 120 die Betriebinformation als die Bildeinheits-Steuerungsdaten
in dem Steuerungsregister 122. Insbesondere beginnt die
Mikrosteuerungseinheit 100 den Wiedergabevorgang und sendet
einen Sendebefehl durch die serielle Schnittstelle 113,
um die Rundfunkformatinformation und die Audioabtastfrequenzinformation von
dem Signalprozessor 120 zu erhalten.
Wenn
der Signalprozessor 120 diesen Übertragungsbefehl empfängt, liest
die serielle Schnittstellenschaltung 125 die in dem Steuerungsregister 122 gespeicher ten
Steuerungsdaten und überträgt die Information über den
I2C-Bus 3 unter Verwendung des gleichen I2C-Protokolls
seriell zu der Mikrosteuerungseinheit 100. Unter Verwendung
der von der seriellen Schnittstelle 113 empfangenen Steuerungsdaten überträgt die Mikrosteuerungseinheit 100 die
passenden Anzeigedaten z.B. zu der Anzeigevorrichtung.
Als
nächstes
wird die Übertragung
von Subkode-Daten und anderen Zusatzdaten zwischen der Mikrosteuerungseinheit 100 und
dem Signalprozessor 120 beschrieben. Die Übertragung
von Zusatzdaten wird unter Verwendung des dedizierten Bus 4, während der
Steuerung des Signal-Eingabe-/Ausgabe-Timings unter Verwendung der
Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse
der Mikrosteuerungseinheit 100 verwirklicht. Die Zusatzdaten
betreffen insbesondere den als Subkode-Information bekannten Zeitkode, die
Spurnummer, Indexsignale und ähnliche
Informationen.
Während des
Aufzeichnens stellt die Mikrosteuerungseinheit 100 die
Zusatzdaten basierend auf der Dateneingabe von der Eingabevorrichtung 111 ein
und überträgt diese
Zusatzdaten über
den dedizierten Bus 4 zu dem Signalprozessor 120.
Es ist anzumerken, daß der
dedizierte Bus 4 das Lesesignal, das Schreibsignal, acht
Adress-Signale, acht Datensignale und ein Strobe-Signal (Markierungssignal) überträgt.
Die über den
dedizierten Bus 4 übertragenen Zusatzdaten
werden in die Schnittstellenschaltung 126 für den dedizierten
Bus des Signalprozessors 120 eingegeben und in dem Zusatzdatenspeicher 124 gespeichert.
Diese Zusatzdaten werden bei Bedarf durch die digitale Signalverarbeitungsschaltung 121 aus
dem Zusatzdatenspeicher 124 gelesen und mit den Audio-
und Video-Daten auf dem Magnetbandaufzeichnungsmedium aufgezeichnet.
Während des
Wiedergabevorganges speichert die digitale Signalverarbeitungsschaltung 121 des
Signalprozessors 120 die wiedergegebenen Zusatzdaten in
dem Zusatzdatenspeicher 124. Die Mikrosteuerungseinheit 100 sendet
bei Bedarf einen Übertragungsbefehl
zum Erhalten der Zusatzdaten von dem Signalprozessor 120.
Dieser Übertragungsbefehl
ist insbesondere ein Lesesignal und das Adress-Signal der angeforderten
Zusatzdaten. Wenn der Signalprozessor 120 den Übertragungsbefehl empfängt, werden
die in dem Zusatzdatenspeicher 124 gespeicherten Zusatzdaten
durch die Schnittstellenschaltung 126 für den dedizierten Bus ausgelesen
und zu der Mikrosteuerungseinheit 100 ausgegeben. Das Ausgabe- Timing wird mit dem
Strobe-Signalausgang von der Mikrosteuerungseinheit 100 synchronisiert.
Dann interpretiert die Mikrosteuerungseinheit 100 die Zusatzdaten,
um die Zusatzdaten z.B. in einen linearen Zählwert zu konvertieren, der
dann zu einer Anzeigevorrichtung gesendet wird, oder um eine Bildsuchfunktion
unter Verwendung des Indexsignals zu implementieren.
In 9 ist ein zweites Beispiel
einer konventionellen digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
gezeigt. Diese digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRC2
beinhaltet einen Bandantrieb 202 zum Antreiben des Aufzeichnungsbandes
TA, eine Mikrosteuerungseinheit 306 zum Erzeugen des Steuerungsausgangssignals für den Bandantriebsmechanismus 202,
eine Trommel 203, durch welche der Kopf rotiert wird, um
das Band TA abzutasten und das Wiedergabesignal auszugeben, und
einen Wiedergabeverstärker 208 zum Verstärken des
Wiedergabesignals. Außerdem
sind ein Spurfolge-Fehlerdetektor 304, und ein Videosignalprozessor 309 gezeigt.
Es ist anzumerken, daß der
Videosignalprozessor 309 das verstärkte Wiedergabesignal in ein
Videosignal Si konvertiert und das Videosignal Si ausgibt.
Während der
Wiedergabe führt
die Mikrosteuerungseinheit 306 eine Steuerungsberechnung basierend
auf dem erfaßten
Spurfolgefehler zum Erzeugen des Steuerungssignals aus, das dann
zu einer Ansteuerungsschaltung 211 des Bandantriebsmechanismus 202 abgegeben
wird. Die Ansteuerungsschaltung 211 liefert einen Antriebsstrom
entsprechend diesem Steuerungssignal zu dem Kapstan-Motor 213 und
macht es dadurch möglich,
die Bandgeschwindigkeit einzustellen. Dies ermöglicht es ebenfalls dem Rotationskopf,
der Wiedergabespur genau zu folgen.
Als
nächstes
wird der Aufbau des Spurfehlerdetektors 304 beschrieben.
Der Spurfehlerdetektor 304 umfaßt einen Analog/Digital-(A/D)-Wandler 314, eine
digitale Fehlererfassungsschaltung 340 und einen Digital/Analog-(D/A)-Wandler 344.
Die digitale Fehlererfassungsschaltung 340 umfaßt allgemein
ein Bandpaßfilter
zum Extrahieren des Signals der Frequenz f1, ein Bandpaßfilter
zum Extrahieren des Signals der Frequenz f2, AM-Wellenerfassungsschaltungen
und eine Differenzschaltung 243, wie sie dem Durchschnittsfachmann
bekannt ist.
Es
ist anzumerken, daß die
Anwendung eines digitalen Aufbaus für diese Differenzschaltung
einen signifikant höheren
Grad der Schaltungsintegration, der Schaltungszuverlässigkeit
und der Bandpaßfilter-Leistung
(Q-Wert) verwirklicht, als dies eine analoge Schaltungsgestaltung
ermöglicht.
Die Verwendung einer digitalen Fehlererfassungsschaltung 340 erfordert
jedoch die Verwendung eines A/D-Wandlers 314.
In konventionelle Mikrosteuerungseinheiten ist normalerweise ebenfalls
ein A/D-Wandler eingebaut. Als Ergebnis wird ein D/A-Wandler zum
Anschluß an
die Mikrosteuerungseinheit benötigt.
Es ist anzumerken, daß diese
Art der Spurfolge-Fehlererfassungsschaltung in einem diskreten IC-Baustein
enthalten ist.
In 10 ist ein drittes Beispiel
einer konventionellen digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
gemäß einem
dritten Beispiel des Standes der Technik gezeigt. Diese digitale
Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRC3 beinhaltet das Magnetband
TA, eine Signalverarbeitungsschaltung 400, eine Mikrosteuerungseinheit 401 und einen
Kapstan-Motor 402 zum Erzeugen eines Referenz-Vollbildsignals
Sf.
Die
Signalverarbeitungsschaltung 400 weist eine Demodulationsschaltung 403,
eine innere Fehlerkorrekturdekodierschaltung 404, eine
ATF-Fehlererfassungsschaltung 405, eine Spurnummernerfassungsschaltung 406,
eine Speichersteuerung 407, eine Speichereinheit 408 mit
einer ausreichenden Kapazität
für wenigstens
m × 2
Vollbilder der Wiedergabedaten, eine Außenfehlerkorrekturdekodierschaltung 409 und
eine Hochleistungs-Dekodierschaltung 410 zum Ausgeben des
Referenz-Vollbildsignals Sf zu der Timing-Steuerung 412 der
Mikrosteuerungseinheit 401 auf.
Die
Mikrosteuerungseinheit 401 umfaßt eine Kapstan-Motor-Steuerung 411 und
eine Timing-Steuerung 412. Die Timing-Steuerung 412 erfaßt den Phasenfehler
zwischen der Vollbild-Phase des Wiedergabesignals und dem Referenz-Vollbild-Signal Sf, basierend
auf dem Referenz-Vollbild-Signal Sf und der Wiedergabespur zum Steuern
der Kapstan-Motor-Steuerung 411.
Wenn
die Bandwiedergabe beginnt, werden die von dem Magnetband TA wiedergegebenen
Wiedergabedaten in die Demodulationsschaltung 403 und die
ATF-Fehlererfassungsschaltung 405 eingegeben. Die Demodulationsschaltung 403 demoduliert die
Wiedergabedaten und gibt sie zu der inneren Fehlerkorrekturdekodierschaltung 404 und
der Spurnummernerfassungsschaltung 406 aus. Die ATF-Fehlererfassungsschaltung 405 erfaßt den Synchronisationsfehler
in den Wiedergabedaten und sendet ein Fehlersignal zu der Kapstan-Motor-Steuerung 411.
Basierend
auf diesem Fehlersignal synchronisiert die Kapstan-Motor-Steuerung 411 die
Bandbewegung pro Spureinheit. Nachdem die Spursynchronisation verwirklicht
ist, erfaßt
die Timing-Steuerung 412 die Phasendifferenz zwischen der
Vollbild-Phase des
wiedergegebenen Signals und dem Referenz-Vollbild-Signal Sf, basierend
auf dem Spurnummernausgangssignal von der Spurnummernerfassungsschaltung 406 und
dem Referenz-Vollbild-Signal Sf, das von der Dekodierschaltung 410 ausgegeben
wird. Wenn eine Phasendifferenz erfaßt wird, wird der Kapstan-Motor-Steuerung 411 die
Phasendifferenz mitgeteilt und somit wird der Kapstan-Motor-Steuerung 411 ermöglicht,
die Geschwindigkeit des Magnetbandes TA zu steigern oder zu verringern,
um eine Null-Phasendifferenz zu erreichen. Die Kapstan-Motor-Steuerung 411 re-referenziert
dann das Fehlersignal, um die Spur zu re-synchronisieren und zu
bestätigen,
daß die
Phasendifferenz Null ist.
Gleichzeitig
mit diesem Ablauf der Kapstan-Motor-Steuerung 411 wendet
die innere Fehlerkorrekturdekodierungsschaltung 404 eine
Fehlerkorrekturdekodierung auf die demodulierten Wiedergabedaten
an und gibt sie zu der Speichersteuerung 407 aus. Die Speichersteuerung 407 speichert
die Wiedergabedaten in der Speichereinheit 408. Die Außenfehlerkorrekturdekodierschaltung 409 wendet dann
eine Spureinheitenkorrekturdekodierung auf die in der Speichereinheit 408 gespeicherten
Wiedergabedaten, basierend auf dem von der Dekodierschaltung 410 ausgegebenen
Referenz-Vollbild-Signal Sf, an. Die Dekodierschaltung 410 selektiert
dann in Spureinheiten m Vollbilder der in der Speichereinheit 408 gespeicherten
Wiedergabedaten, für
welche die Außenkorrekturdekodierung
beendet ist, gibt die Daten aus der Speichereinheit 408 aus,
wendet eine Hochleistungs-Dekodierung an und gibt das dekodierte
Signal aus.
Hinsichtlich
des zuvor anhand der 7 bis 10 beschriebenen Standes
der Technik wird ergänzend
auf die Veröffentlichung „The Development
of Audio and Video Signal Processing LSI for SD-DVC" von M. Okabe et
al. in „IEEE
Transactions on Consumer Electronics", Vol. 41, Nr. 3 vom August 1995 verwiesen.
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine digitale Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung
für Audio/Video-Daten
zu schaffen, die für eine
Hochgeschwindigkeitsverarbeitung geeignet ist und keine separaten
Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse
benötigt.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen eine Digitale
Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung für Audio/Video-Daten, mit einer
Mikrosteuerungseinheit, die eine erste Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung
aufweist, und mit einer Signalprozessoreinheit, die eine zweite
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung und eine Speichereinrichtung
aufweist, wobei zwischen der Mikrosteuerungseinheit und der Signalprozessoreinheit
Steuerungsdaten, Audio/Video-Daten und andere Zusatzdaten enthaltende
digitale Daten in einem externen Erweiterungsspeichermodus austauschbar sind,
in welchem die Speichereinrichtung zum Speichern der digitalen Daten
an einen externen Erweiterungsbus, der die Mikrosteuerungseinheit
und die Signalprozessoreinheit über
deren Erweiterungsbus-Schnittstellen-schaltungen miteinander verbindet,
angeschlossen ist, so dass die Mikrosteuerungseinheit zur Erweiterung
ihrer internen Speicherkapazität
auf die Speichereinrichtung Zugriff hat, wobei die zweite Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung eine
Adress-Dekodiereinrichtung
zum Empfang der digitalen Daten und eines Adress-Strobe von der
Mikrosteuerungseinheit und eine Strobe-Dekodiereinrichtung zum Empfang
des Ausgangssignals von der Adress-Dekodiereinrichtung sowie eines Schreib-Strobe
und eines Lese-Strobe
von der Mikrosteuerungseinheit zum Erzeugen von Freigabesignalen
für die
Freigabe der Speichereinrichtung aufweist, um die digitalen Daten
unter einer durch die digitalen Daten bestimmten Adresse zu speichern.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein externer Erweiterungsbus anstelle eines dedizierten Busses
eingesetzt, und folglich benötigt
die Mikrosteuerungseinheit keine zusätzlichen, separaten Ein-/Ausgabe-Anschlüsse. Desweiteren
ist kein Programm notwendig, das eine Übertragung der Daten steuert.
Dadurch können wiederum
die Informationen mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden.
Darüber
hinaus ist eine Echtzeitverarbeitung der Daten durch die Mikrosteuerungseinheit
möglich,
weil die Mikrosteuerungseinheit direkt Daten von der Signalprozessoreinheit
lesen und in diese schreiben kann.
Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend gegebenen detaillierten
Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen besser verständlich. Dabei
zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer
digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild einer
in der digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung in 1 enthaltenen externen Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung;
3 einen Graphen, der verschiedene
in der externen Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung in 2 beobachtete Signale zeigt;
4 ein Blockschaltbild einer
digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
5 ein Zeitdiagramm des Spurfolge-Fehlersignalabtasttimings;
6 ein Blockschaltbild einer
digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
7 einen Graphen eines Bandaufzeichnungsformats
in einem digitalen VCR vom DV-Typ;
8 ein Blockschaltbild eines
Beispiels einer konventionellen digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung;
9 ein Blockschaltbild eines
anderen Beispiels einer konventionellen digitalen Aufzeichnungs- und
Wiedergabe-Vorrichtung; und
10 ein Blockschaltbild eines
weiteren Beispiels einer konventionellen digitalen Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung.
Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Zuerst werden die Grundlagen der erfindungsgemäßen digitalen
Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP
(nicht dargestellt) und einer Mikrosteuerungseinheit (MCU) vor der
detaillierten Erläuterung
der verschiedenen besonderen Anordnungen beschrieben.
Eine
Mikrosteuerungseinheit (MCU) ist gewöhnlich in einem LSI-Baustein
aufgebaut, der grundlegend eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU), einige
Peripherie wie einen Zeitgeber, eine serielle Schnittstelle und
eine E/A sowie andere Geräte
wie RAMs oder ROMs umfaßt.
Eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU) kann weiterhin aus einer zentralen
Verarbeitungseinheit (CPU) und einigen Verwaltungsgeräten wie
einer Interrupt-Steuerung und einer Bus-Verwaltung aufgebaut sein.
Eine
digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP (nicht dargestellt)
verbindet einen externen Erweiterungsbus einer Mikrosteuerungseinheit
mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung mit einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung zum
Aufzeichnen und Wiedergeben von digitalen Verarbeitungsdaten, einem
Steuerungsregister zum Speichern der Steuerungsdaten, die den Betrieb
der digitalen Signalverarbeitungsschaltung steuern, und einer externen
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung,
die einen Anschluß an
den externen Erweiterungsbus einer Mikrosteuerungseinheit mit einem
externen Erweiterungsspeichermodus ermöglicht. In diesem Umfang handhabt
die Mikrosteuerungseinheit den Steuerungsdatenübertragungsvorgang zu dem Steuerungsregister
in einem externen Erweiterungsspeichermodus über die externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung
der Signalverarbeitungseinheit.
Die
digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP verbindet
einen externen Erweiterungsbus der Mikrosteuerungseinheit mit einer
Signalverarbeitungsvorrichtung mit einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung
zur Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Verarbeitung digitaler Daten und
Zusatzdaten, einer Zusatzdatenspeichereinheit zum Speichern von
Zusatzdaten während
des Signalverarbeitungsvorganges der digitalen Signalverarbeitungsschaltung
und einer externen Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung, die
einen Anschluß an den
externen Erweiterungsbus einer Mikrosteuerungseinheit mit einem
externen Erweiterungsspeichermodus ermöglicht. In diesem Umfang handhabt die
Mikrosteuerungseinheit den Zusatzdatenübertragungsprozeß zu der
Zusatzdatenspeichereinheit in einem externen Erweiterungsspeichermodus über die
externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung der Signalverarbeitungseinheit.
Die
digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP verbindet
einen externen Erweiterungsbus der Mikrosteuerungseinheit mit einer
Signalverarbeitungsvorrichtung, die eine digitale Signalverarbeitungsschaltung
zur Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Verarbeitung von Audio- und Video-Daten umfaßt, einer
Audio- und Video-Daten-Speichereinheit zum Speichern der Audio-
und Video-Daten während
des Signalverarbeitungsvorganges der digitalen Signalverarbeitungsschaltung
und einer externen Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung, die
eine Verbindung zu dem externen Erweiterungsbus einer Mikrosteuerungseinheit
mit einem externen Erweiterungsspeichermodus ermöglicht. In diesem Umfang handhabt
die Mikrosteuerungseinheit den Audio- und Video-Daten-Übertragungsprozeß zu der
Audio- und Video-Daten-Speichereinheit
in einem externen Erweiterungsspeichermodus über die externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung
der Signalverarbeitungseinheit.
Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
In 1 ist eine digitale Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1 gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die digitale Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1 umfaßt im wesentlichen eine Mikrosteuerungseinheit
(MPU) 1, einen Signalprozessor 2 und einen externen
Erweiterungsbus 5, um diese zum Austausch verschiedener
digitaler Daten De zu verbinden.
Der
Signalprozessor 2 empfängt
die Quellendaten von einer externen Datenquelle wie einem digitalen
Videorekorder und einem Rundfunksystem. Der Signalprozessor 2 wendet
verschiedene Prozesse auf die Quellendaten an und erzeugt Daten
in der für
das System und die Peripheriegeräte
wie eine Anzeige und ein digitales Videoband TA (7) usw., geeigneten Form. Die Aufgabe
des Signalprozessors 2 ist das Handhaben der Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Verarbeitung der Audio- und Video-Daten und Zusatzdaten als
Digitaldaten.
Der
Signalprozessor 2 führt
die digitale Signalverarbeitung aus, die zum Aufzeichnen und Wiedergeben
digitaler Audio-, Video- und Zusatzdaten erforderlich ist. Zu diesem
Zweck beinhaltet der Signalprozessor 2 eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 21,
ein Steuerungsregister 22, einen Audio-/Video-Datenspeicher 23,
einen Zusatzdatenspeicher 24 und eine zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27.
Die digitale Signalverarbeitungsschaltung 21 bewirkt die tatsächliche digitale
Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Verarbeitung für die Audio-, Video- und Zusatz-Daten
und ist an externe Datenquellen zum Austauschen dieser Daten damit
angeschlossen.
Das
Steuerungsregister 22 ist an die digitale Signalverarbeitungsschaltung 21 angeschlossen,
um verschiedene Steuerungsdaten zum Steuern des Betriebs der digitalen
Signalverarbeitungsschaltung 21 damit auszutauschen. Der
Audio-/Video-Datenspeicher 23 ist
an die digitale Signalverarbeitungsschaltung 21 angeschlossen,
zum Austauschen der Audio- und Video-Daten damit während des
Signalverarbeitungsvorganges der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 21,
und speichert weiterhin diese Quellendaten darin. Der Zusatzdatenspeicher 24 ist an
die digitale Signalverarbeitungsschaltung 21 angeschlossen,
zum Austauschen von Zusatzdaten wie Subkode-Daten Sc und anderer
Zusatzdaten während
des Signalverarbeitungsvorganges der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 21.
Die
zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 ist
an das Steuerungsregister 22 zum Austauschen der Steuerungsdaten
damit angeschlossen; an den Audio-/Video-Datenspeicher 23 zum
Austauschen der Steuerungsdaten, Audio- und Video-Daten damit; und
an den Zusatzdatenspeicher 24 zum Austauschen der Zusatzdaten
damit. Die zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 ist
weiterhin an eine erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 der
Mikrosteuerungseinheit 1 zum Austauschen der digitalen
Daten De einschließlich
dem Übertragen
der Steuerungsdaten, der Audio- und Video-Daten und von Subkode-
und anderen Zusatzdaten damit, in einem externen Erweiterungsbusmodus
der Mikrosteuerungseinheit 1 angeschlossen.
Insbesodere
ist die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 allgemein
in einer gemeinsamen Mikrosteuerungseinheit (MCU) 1 vorgesehen
zum Freigeben der Peripheriegeräte zum
Austauschen von Daten mit der Mikrosteuerungseinheit bei einer sehr
hohen Geschwindigkeit unter Verwendung eines externen Erweiterungsbusmodus
der MCU. Zu diesem Zweck erzeugt die in der MCU enthaltenen erste
externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 verschiedene
Steuerungssignale, welche später
anhand von 3 beschrieben
werden. Die Mikrosteuerungseinheit 1 legt den Betrieb des
gesamten Systems, basierend auf den durch eine externe Informationsquelle
wie einen Bediener gelieferten Informationen, fest und tauscht Daten
mit dem Signalprozessor 2 durch den externen Erweiterungsbus 5 aus.
Die Mikrosteuerungseinheit 1 beinhaltet eine Eingabevorrichtung 11,
einen Modusdiskriminator 12, eine erste externe Erweite rungsbus-Schnittstellenschaltung 15,
einen Aufzeichnungsdatenprozessor 16, eine Wiedergabedatenverarbeitungseinrichtung 17 und
eine Ausgabevorrichtung 18. Die Eingabevorrichtung 11 ist
an eine externe Informationsquelle (nicht dargestellt) zum Empfangen
einer Information DI angeschlossen, die ermöglicht, daß der Status des Gesamtsystems
festgelegt wird, und kodiert die Information DI zum Erzeugen einer
kodierten Information Di in einer für das System geeigneten Form.
Der Modusdiskriminator 12 ist an die Eingabevorrichtung 11 angeschlossen zum
Empfangen der kodierten Information Di davon und zum Festlegen des
Betriebsmodus des gesamten Systems, basierend auf der Information
Di, und zum Erzeugen eines Befehlssignals Dm für das System.
Der
Aufzeichnungsdatenprozessor 10 ist an die Eingabevorrichtung 11 und
den Modusdiskriminator 12 zum Empfangen des kodierten Informationssignals
Di und des Befehlssignals Dm davon angeschlossen. Der Aufzeichnungsdatenprozessor 16 stellt
Zusatzdaten Da ein, die auf dem Magnetband während des Aufzeichnens aufgezeichnet
werden.
Die
erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 ist
an den Modusdiskriminator 12 und den Aufzeichnungsdatenprozessor 16 angeschlossen,
um jeweils das Befehlssignal Dm und die Zusatzdaten Da davon zu
empfangen. Die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 ist,
wie oben beschrieben, weiterhin an die zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 angeschlossen
und steuert die Übertragung
der digitalen Daten De mit den Quellendaten Sv wie Audio- und Video-Daten,
Steuerungsdaten und Zusatzdaten mit dem Signalprozessor 2.
Der
Wiedergabedatenprozessor 17 ist an die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 zum
Empfangen der Daten Do, die während der
Wiedergabe von dem Magnetband wiedergegeben und von dem Signalprozessor 2 durch
die Übertragungseinheit 15 durch
den externen Erweiterungsbus 5 eingegeben werden, angeschlossen.
Der Wiedergabedatenprozessor 17 verarbeitet die wiedergegebenen
Daten Do zum Konvertieren in eine für die externen Peripheriegeräte geeignete
Form.
Die
Ausgabevorrichtung 18 ist an den Wiedergabedatenprozessor 17 angeschlossen
zum Empfangen dieser konvertierten wiedergegebenen Daten Do einschließlich der
Audio- und Video-Daten, Steuerungsdaten und Zusatzdaten, die als
Wiedergabedaten für
die externen Geräte
wie ein Anzeigegerät
oder einen Personal Computer durch eine externe Schnittstelle (nicht
dargestellt) zur Ausgabe übertragen
werden.
Nachfolgend
ist eine Wirkungsweise der digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1
beschrieben.
Die
Mikrosteuerungseinheit 1, die in den externen Erweiterungsspeichermodus
versetzt ist, empfängt
das Eingangssignal DI von der externen Quelle durch die Eingabevorrichtung 11.
Dieses Eingangssignal DI kann z.B. Signale von Tasten oder Knöpfen beinhalten,
die durch den Bediener betätigt wurden,
oder andere Informationen, die es der Mikrosteuerungseinheit 1 ermöglichen,
den Zustand des VCR festzulegen. Diese Information DI (Di) wird durch
die Eingabevorrichtung 11 zu dem Modusdiskrimanotor 12 und
dem Aufzeichnungsdatenprozessor 16 übertragen. Der Modusdiskriminator 12 verwendet
diese Information Di zum Steuern der mechanischen und anderer Betriebsblöcke des
Systems und bewirkt dadurch Betriebsmodusänderungen, während welcher
Mlodusinformationen Dm und andere Steuerungsdaten (Da) zu dem Signalprozessor 2 gesendet
werden.
Die
erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 umfaßt die Hardware
zum Steuern des Datenübertragungs-Timings
und die Software zum Einstellen der Adreßdaten und der Aufzeichnungsdaten.
Die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 führt somit
den Datenübertragungsbefehl
der Mikrosteuerungseinheit 1 zum Übertragen der Adreßdaten und
anderer Daten durch den externen Erweiterungsbus 5 zu dem
Signalprozessor 2 aus.
Die über den
externen Erweiterungsbus 5 übertragenen Daten De werden
in die zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 des
Signalprozessors 2 eingegeben. Wenn die eingegebenen Adreßdaten Steuerungsdaten
sind, werden die Daten in dem Steuerungsregister 22 gespeichert.
Die Steuerungsdaten werden von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 21 am
Beginn jeder Spur ausgelesen, um den Schaltungsbetrieb auf einer
Spureinheiten-Basis zu steuern.
Dieses
Vorgehen erlaubt der Mikrosteuerungseinheit 1, die Steuerung
des Signalprozessors 2 spurweise auszuführen. Da die Mikrosteuerungseinheit 1 somit
den Bewertungsvorgang des Signalverarbeitungsvorganges programmiert
steuern kann, ist die Schaltungsfläche des Signalprozessors 2 geringer
als diejenige konventioneller Aufbauten. Zusätzlich kann durch Programmieren
der Bewertungskomponente des Betriebs des Signalprozessors 2 das
Auftreten von Fehlern verringert und eine flexiblere Gestaltung
verwirklicht werden.
Das
Verfahren des Übertragens
von Steuerungsdaten De von dem Signalprozessor 2 zu der
Mikrosteuerungseinheit 1 ist in dem Steuerungsregister 22 des
Signalprozessors 2 gespeichert. Insbesondere die Betriebsinformation
der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 21 ist als Spureinheiten-Steuerungsdaten
in dem Steuerungsregister 22 des Signalprozessors 2 gespeichert.
Die Mikrosteuerungseinheit 1 stellt eine Adresse in dem
Steuerungsregister 22 als die Adresse des externen Erweiterungsspeichers
ein und kann somit einen Datenübertragungsbefehl
zum Lesen der Zieldaten ausführen. Insbesondere
die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 sendet
die Leseübertragungsbefehlsadresse
zudem Signalprozessor 2. Wenn die Adresse des von dem Signalprozessor 2 empfangenen Übertragungsbefehls
eine Steuerungsdatenadresse ist, liest somit die zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 die
in dem Steuerungsregister 22 gespeicherten Steuerungsdaten
und gibt sie synchronisiert mit dem Strobe-Ausgangssignal der Mikrosteuerungseinheit 1 zu der
Mikrosteuerungseinheit 1 aus. Die Mikrosteuerungseinheit 1 speichert
die empfangenen Daten in einem internen Speicher oder Register und
verwendet sie bei Bedarf.
Somit
kann die Mikrosteuerungseinheit 1 Steuerungsdaten von dem
Signalprozessor 2 bei Bedarf frei lesen. Die Lesezeit beträgt 444 nsec
oder weniger unter Annahme eines Arbeitstaktes von 13,5 MHz bei
einer Zykluszeit von 74 nsec, da 3 bis 4 Zyklen erforderlich sind,
um den Datenübertragungsbefehl
auszuführen
und eine Verzögerung
von 1 bis 2 Zyklen zum Zugriff auf den externen Speicher vorhanden
ist. Die Übertragungsgeschwindigkeit
ist daher schneller als die Übertragungsgeschwindigkeit konventioneller
serieller Datenübertragungsvorgänge und
eine höhere
Verarbeitungsgeschwindigkeit kann ebenfalls verwirklicht werden,
da Programmsteuerungsübertragungen
nicht erforderlich sind.
Wenn
die Mikrosteuerungseinheit 1 als nächstes Audio- und Video-Daten
zu dem Signalprozessor 2 überträgt, werden die von einer externen Quelle
eingegebenen digitalen Audio- und Video-Daten DI in das Eingabegerät 11 der
Mikrosteuerungseinheit 1 eingegeben, der Aufzeichnungsdatenprozessor 16 verarbeitet
diese Eingangsdaten als Aufzeichnungsdaten und die erste externe
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 überträgt dann die
verarbeiteten Daten Da zu dem Signalprozessor 2.
Die über den
externen Erweiterungsbus 5 zu der zweiten externen Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 des
Signalprozessors 2 übertragenen
Daten De werden dann in dem Audio-/Video-Datenspeicher 23 gespeichert,
wenn die gelieferte Adresse diejenige der Audio- und Video-Daten
ist. Die digitale Signalverarbeitungsschaltung 21 liest dann
die Audio- und Video-Daten aus dem Audio-/Video-Datenspeicher 23.
Wenn
die Audio- und Video-Daten (De) von dem Signalprozessor 2 zu
der Mikrosteuerungseinheit 1 übertragen werden, werden die
wiedergegebenen Audio- und Video-Daten durch die digitale Signalverarbeitungsschaltung 21 in
dem Audio-/Video-Datenspeicher 23 gespeichert.
Beim Lesen der Steuerungsdaten kann die Mikrosteuerungseinheit 1 die
Audio- und Video-Daten durch Festlegen der Speicheradresse, an welcher
die Audio- und Video-Daten gespeichert sind, lesen.
Die
Mikrosteuerungseinheit 1 verwendet insbesondere einen Übertragungsbefehl
zum Übertragen
der Speicheradreßdaten,
bei welchen die Audio- und Video-Daten gespeichert sind. Wenn die
Adresse des empfangenen Übertragungsbefehls
die Adresse von Audio- und Video-Daten ist, liest die zweite externe
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 des
Signalprozessors 2 die in dem Audio-/Video-Datenspeicher 23 gespeicherten
Audio- und Video-Daten und gibt sie bei dem durch die Mikrosteuerungseinheit 1 abgegebenen
Strobe zu der Mikrosteuerungseinheit 1 aus. Der Wiedergabedatenprozessor 17 der
Mikrosteuerungseinheit 1 interpretiert dann die gelesenen
Audio- und Video-Daten und überträgt die Daten
durch das Ausgabegerät 18, wenn
die Daten zu einem externen Gerät
zu übertragen
sind.
Durch
diesen Ablauf können
auf einem Magnetband aufgezeichnete Bilddaten z.B. zu einem Personal
Computer übertragen
werden. Auf einem Personal Computer geschaffene oder bearbeitete
Bilddaten können
ebenfalls auf einem Magnetband aufgezeichnet werden.
Das
Verfahren zum Übertragen
von Subkode und anderen Zusatzdaten, das in 8 gezeigt ist, zwischen der Mikrosteuerungseinheit 1 und
dem Signalprozessor 2 wird in der gleichen Weise ausgeführt wie
das Übertragen
von Steuerungsdaten und Audio- und Video-Daten. Insbesondere durch
Einstellen der Datenadressen in der Mikrosteuerungseinheit 1 und dem
Signalprozessor 2 können
alle Daten unter Verwendung der Übertragungsbefehle
von der Mikrosteuerungseinheit 1 gelesen und geschrieben
werden.
Wenn
z.B. Zusatzdaten von dem Signalprozessor 2 zu der Mikrosteuerungseinheit 1 übertragen werden
und die Mikrosteuerungseinheit 1 durch einen Übertragungsbefehl
die Adresse der Zusatzdaten bestimmt, liest die zweite externe Erweiterungs bus-Schnittstellerischaltung 27 des
Signalprozessors 2 die in dem Zusatzdatenspeicher 24 gespeicherten Zusatzdaten,
wenn die empfangene Übertragungsbefehlsadresse
diejenige der Zusatzdaten ist. Dann gibt die zweite externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 diese
synchronisiert mit dem von der Mikrosteuerungseinheit 1 abgegebenen
Strobe zu der Mikrosteuerungseinheit 1 aus.
Die
zu der Mikrosteuerungseinheit 1 übertragenen Zusatzdaten werden
durch die erste Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 zu
dem Wiedergabedatenprozessor 17 weitergeleitet, welcher
dann die Daten interpretiert. Die Daten werden dann von dem Ausgabegerät 18 ausgegeben
wie gefordert. Durch dieses Verfahren werden beispielsweise die auf
dem Magnetband aufgezeichneten Zeitdaten verarbeitet, wie oben beschrieben,
und zu dem Anzeigegerät
ausgegeben.
Da
ein externer Erweiterungsbus anstelle eines dedizierten Bus bei
diesem Vorgang für
die Zusatzdatenübertragung
verwendet wird, benötigt
die Mikrosteuerungseinheit 1 keine separaten Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse, ein
Programm zum Steuern der Übertragungen
ist nicht erforderlich und eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung
ist daher möglich.
Da die Mikrosteuerungseinheit 1 weiterhin frei Daten von
dem Signalprozessor 2 lesen und schreiben kann, falls erforderlich,
ist eine Echtzeitverarbeitung der Zusatzdaten durch die Mikrosteuerungseinheit 1 möglich und
die Schaltungsfläche
des Signalprozessors 2 ist kleiner als diejenige konventioneller
digitaler Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtungen.
Es
ist anzumerken, daß,
während
das Steuerungsdatenregister, der Audio- und Video-Datenspeicher
und der Zusatzdatenspeicher in der vorliegenden Erfindung diskret
vorgesehen sind, diese Anordnung nicht auf die Grundkonfiguration
und Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung bezogen ist und die
Audio- und Video-Daten,
Steuerungsdaten und Zusatzdaten unter Verwendung verschiedener Kombinationen
von Speichereinheiten gespeichert werden können.
Die
vorliegende Erfindung wurde ebenfalls anhand einer digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
beschrieben, die ein Magnetbandmedium verwendet, es ist aber offensichtlich,
daß die Erfindung
nicht auf diesen Medientyp beschränkt sein soll und Plattenmedien
ebenfalls zur Datenspeicherung verwendet werden können.
Weiterhin
kann die digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1
ein Bandantriebsgerät
zum Transportieren eines Bandmediums in der Längsrichtung umfassen, auf welches
Daten und ein Spurpilotsignal in diagonalen Spuren aufgezeichnet
werden, eine Trommel zum Rotationsantrieb eines Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kopfes
zum Abtasten des Bandmediums und Ausgeben eines Wiedergabesignals,
einen Spurfolge-Fehlersignaldetektor zum digitalen Erfassen eines
Spurfolge-Fehlersignals aus dem in dem Wiedergabesignal enthaltenen
Pilotsignal, eine Speichereinheit zum Speichern des von dem Spurfolge-Fehlersignaldetektor ausgegebenen
digitalen Spurfolge-Fehlersignals, eine Mikrosteuerungseinheit zum
Ausführen
eines digitalen Steuerungsvorganges und Erzeugen eines Steuerungssignals
zum Betreiben des Bandantriebsgerätes und einen digitalen Bus
zum Zugreifen der Mikrosteuerungseinheit auf den Speicher.
Diese
Mikrosteuerungseinheit erzeugt das Steuerungssignal basierend auf
dem digitalen Spurfolge-Fehlersignal, das durch Zugriff auf die
Speichereinheit über
den digitalen Bus erhalten wird und das Bandantriebsgerät transportiert
dann das Bandmedium entsprechend diesem Steuerungssignal. Wenn die
Mikrosteuerungseinheit, die das Steuerungssignal erzeugt, ein Spurfolge-Fehlersignal
erhält,
kann die Wiedergabevorrichtung dieser Ausführungsform mit einer hohen
Geschwindigkeit in der gleichen Weise wie ein wahlfreier Zugriffsspeicher
(RAM) zugreifen.
Weiterhin
kann die digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1
ein Bandantriebsgerät
zum Transportieren eines Bandmediums in einer Längsrichtung umfassen, auf welches
Daten durch Aufteilen der Daten in Rahmen mit Daten einer vorbestimmten
Länge aufgezeichnet
sind, wobei ein Datenrahmen auf mehrere diagonale Spuren aufgeteilt
wird, und Aufzeichnen eines Spurpilotsignals und eines Vollbildphasendatensignals,
das die Position jeder Spur innerhalb von wenigestens einem Datenrahmen
identifiziert, auf jeder Spur; eine Trommel zum Rotationsantrieb
eines Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kopfes zum Abtasten des Bandmediums
und Ausgeben eines Wiedergabesignals; einen Spurfolge-Fehlersignaldetektor
zum digitalen Erfassen eines Spurfolge-Fehlersignals aus dem in
dem Wiedergabesignal enthaltenen Pilotsignal; einen Referenzgenerator
zum Erzeugen des Vollbildreferenzsignals des Wiedergabesignals;
eine Vollbildphasenerfassungseinrichtung zum Erfassen des Vollbildphasenerfassungsdatensignals;
eine Speichereinheit zum Speichern des von dem Spurfolge-Fehlersignaldetektor
ausgegebenen digitalen Spurfolge-Fehlersignals und des Vollbildphasenerfassungsdatensignals von
der Vollbildphasenerfassungseinrichtung; einer Mikrosteuerungseinheit
zum Ausführen
eines digitalen Steuerungsvorgangs und Erzeugen eines Steuerungssignals
zum Betreiben der Bandantriebsvorrichtung und einem digitalen Bus
zum Zugreifen auf den Speicher, von der in der Bandantriebsvorrichtung enthaltenen
Mikrosteuerungseinheit.
Diese
Mikrosteuerungseinheit erzeugt das Steuerungssignal basierend auf
dem in dem Speicher gespeicherten digitalen Spurfolge-Fehlersignal, dem
Vollbildphasendatensignal und dem Vollbildreferenzsignal des Referenzgenerators
und die Bandantriebsvorrichtung transportiert das Bandmedium dann
entsprechend diesem Steuerungssignal. In der Wiedergabevorrichtung
dieser Ausführungsform
ist ein Hochgeschwindigkeitszugriff der Mikrosteuerungseinheit entsprechend
dem Spurfehlersignal möglich
und Vollbildphasendaten können
unter Verwendung des digitalen Bus zu der Mikrosteuerungseinheit übertragen
werden.
Gemäß 2 ist die zweite externe
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 in der digitalen Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1 zum Austauschen digitaler Informationen
zwischen dem Peripheriegerät
(2) und der Mikrosteuerungseinheit 1 in einem
externen Erweiterungsspeichermodus, eingebaut. Die Schnittstellenschaltung 27 umfaßt einen
Adreßdekodierer 27a und
einen Strobe-Dekodierer 27b und einen Speicher 27c.
Das
Steuerungsregister 22, der Audio/Video-Datenspeicher 23 und
der Zusatzdatenspeicher 24 sind mit der Schnittstellenschaltung 27 verbunden.
Der
Adreßdekodierer 27a weist
zwei Eingangsanschlüsse
P1 und P2 auf, die an die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 angeschlossen
sind, zum Empfangen eines Adreß-Strobe
Stad und von Schreibdaten Sdw davon. Basierend auf diesen Daten
Stad und Sdw konvertiert der Adreßdekodierer 27a eine
numerische Adresse für
den Speicher 27c.
Der
Strobe-Dekodierer 27b weist vier Eingangsanschlüsse P3,
P4, P5 und P6 auf. Der Eingangsanschluß P3 ist an den Adreßdekodierer 27a angeschlossen
zum Empfangen der konvertierten Adresse. Die Anschlüsse P4 und
P5 sind an die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 angeschlossen
zum Empfangen eines Schreib-Strobe Stwr, eines Lese-Strobe und einer
Daten-E/A-Steuerung Si/o davon. Basierend auf diesen Daten erzeugt
der Strobe-Dekodierer 27b ein Schreibfreigabesignal Ew
und ein Lesefreigabesignal Er. Das Lesefreigabesignal Er ist ein
Timingsignal, welches den Speicher 27c freigibt, um Informationen daraus
zu lesen. Das Schreibfreigabesignal Ew ist ein Timingsignal, welches
den Speicher 27c freigibt, um Daten dort hinein zu schreiben.
Der
Speicher 27c weist fünf
Eingangsanschlüsse
P7, P8, P9, P10 und P11 und einen Ausgangsanschluß P12 auf.
Die Eingangsanschlüsse P7,
P8 und P10 sind an die erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 angeschlossen zum
Empfangen der Schreibdaten Sdw davon. Von dem Eingangsanschluß P7 oder
dem Schreibdatenanschluß wird
der Inhalt der Schreibdaten Sdw in den Speicher 27c eingespeist.
Von dem Eingangsanschluß P8
oder dem Schreibadreßanschluß wird die Schreibadresse
der Schreibdaten Sdw in den Speicher 27c eingespeist. Von
dem Eingangsanschluß P10
oder dem Leseadreßanschluß wird die
Leseadresse der Schreibdaten Sdw in den Speicher 27c eingespeist.
Die
Eingangsanschlüsse
P9 und P11 sind an den Strobe-Dekodierer 27b angeschlossen
zum Empfangen des Schreibfreigabesignals Ew und des Lesefreigabesignals
Er. In diesem Sinne können
die Eingangsanschlüsse
P9 und P11 entsprechend als Schreibfreigabeanschluß und als
Lesefreigabeanschluß bezeichnet
werden.
Von
dem Ausgangsanschluß P12
werden die Lesedaten Sdr aus dem Speicher 27c ausgelesen, basierend
auf der darin eingespeisten Leseadresse und dem Lesefreigabesignal.
In 3 zeigt ein Graph verschiedene
Signale, die in der zweiten externen Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 27 beobachtet
werden und ebenfalls mit der Mikrosteuerungseinheit 1 durch die
erste externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung 15 ausgetauscht
werden. In diesem Beispiel zeigt der Adreß-Strobe Stad mit zwei Pegeln, hoch
und niedrig, einen hohen Pegel während
eines ersten Zeitabschnittes t1 bis t2 und eines dritten Zeitabschnittes
t5 bis t6. Der Schreib-Strobe
Stwr mit zwei Pegeln, hoch und niedrig, zeigt den niedrigen Pegel
nur während
eines zweiten Zeitabschnittes vom Zeitpunkt t3 bis t4. Der Lese-Strobe
Stre mit zwei Pegeln, hoch und niedrig, zeigt den niedrigen Pegel
nur während
eines vierten Zeitabschnittes vom Zeitpunkt t7 bis t8. Die Schreibdaten
Sdw verändern ihre
Inhalte zwischen Adressen und dem Dateninhalt bei einem Änderungsmuster,
das typisch in 3 gezeigt
ist. Die Lesedaten Sdr mit dem Dateninhalt werden in dem Zeitabschnitt
von Zeitpunkt t7 bis t8 ausgegeben.
Insbesondere
hinsichtlich des Verhaltens der Adreß-Strobes Stad und des Schreib-Strobe Stwr sind
entsprechend die Adressen und die Daten der Schreibdaten Swr während der
ersten und zweiten Periode wirksam. Dann werden die der zweiten
Periode entsprechenden Daten an die der ersten Periode entsprechende
Adresse in den Speicher 27c geschrieben. Danach wird der
Lese-Strobe Stre in der vierten Periode wirksam und die Daten Str
werden aus dem Speicher ausgelesen.
In 4 ist eine digitale Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung RRP2 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese digitale Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung RRP2 beinhaltet einen Bandantrieb 202 zum
Antreiben des Aufzeichnungsbandes TA, eine Mikrosteuerungseinheit
(MCU) 206 zum Erzeugen des zu dem Bandantriebsmechanismus 202 ausgegebenen
Steuerungssignals, eine Trommel 203, durch welche der Kopf
rotiert, um das Band TA abzutasten und das Wiedergabesignal auszugeben,
und einen Wiedergabeverstärker 208 zum
Verstärken des
Wiedergabesignals.
Die
Mikrosteuerungseinheit 206 ist mit der in 1 gezeigten Mikrosteuerungseinheit 1 vergleichbar
aufgebaut. Weiterhin sind ein Spurfolge-Fehlerdetektor 204,
ein Videosignalprozessor 209 und eine Spur-ID-Erfassungsschaltung 207 gezeigt.
Es ist anzumerken, daß der
Videosignalprozessor 209 das verstärkte Wiedergabesignal in ein
Videosignal Si konvertiert und dann das Videosignal Si ausgibt.
Während der
Wiedergabe führt
die Mikrosteuerungseinheit 206 eine Steuerungsberechnung basierend
auf dem erfaßten
Spurfolge-Fehler zum Erzeugen des Steuerungssignals durch, das dann
zu der Antriebsschaltung 211 des Bandantriebsmechanismus 202 abgegeben
wird. Die Antriebsschaltung 211 liefert einen Antriebsstrom
entsprechend diesem Steuerungssignal zu dem Kapstan-Motor 213 und macht
es dadurch möglich,
die Bandgeschwindigkeit einzustellen. Dies ermöglicht ebenfalls dem Rotationskopf,
der Wiedergabespur exakt zu folgen.
Der
Aufbau des Spurfolge-Fehlerdetektors 204 wird als nächstes beschrieben.
Der Spurfolge-Fehlerdetektor 204 umfaßt einen Analog/Digital-(A/D)-Wandler 214 und
eine digitale Fehlererfassungsschaltung 240 (einfach als
Digitalschaltung bezeichnet). Die digitale Fehlererfassungsschaltung 240 umfaßt allgemein
ein Bandpaßfilter
zum Extrahieren des Signals einer Frequenz f1, ein Bandpaßfilter
zum Extrahieren des Signals einer Frequenz f2, AM-Wellen-Erfassungsschaltungen
und eine Differenzschaltung 243, wie sie dem Durchschnittsfachmann
bekannt ist.
Ein
Speicher 205 ist an die Digitalschaltung 240 und
die Spur-ID-Erfassungsschaltung 207 angeschlossen zum Empfangen
der Spurfolge-Fehlerdaten und der Spur-ID-Daten. Der Speicher 205 ist durch
den externen Erweiterungsbus L1, der im wesentlichen der gleiche
wie der externe Erweiterungsbus 5 in 1 ist, durch die externe Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung
(nicht dargestellt) der vorliegenden Erfindung angeschlossen, um
die digitalen Daten dazwischen auszutauschen, wie oben anhand von 1 beschrieben.
Es
ist anzumerken, daß der
Spurfolge-Fehlerdetektor 204, die Spur-ID-Erfassungsschaltung 207 und
der Videosignalprozessor 209 eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 21a bilden,
die der in der digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP1
in 1 verwendeten digitalen
Signalverarbeitungsschaltung 21 entspricht. Der Bandantrieb 202 treibt
das Band TA an. Die Mikrosteuerungseinheit 206 erzeugt
das zu dem Bandantriebsmechanismus 202 ausgegebene Steuerungssignal. Die
Trommel 203 dreht den Kopf zum Abtasten des Bandes TA und
zum Ausgeben des Wiedergabesignals. Der Wiedergabeverstärker 208 verstärkt das Wiedergabesignal.
Der
Spurfolge-Fehlerdetektor 204 umfaßt den Videosignalprozessor 209 und
die Spur-ID-Erfassungsschaltung 207. Es ist anzumerken,
daß der Videosignalprozessor 209 das
verstärkte
Wiedergabesignal in ein Videosignal konvertiert und das Videosignal
ausgibt. Die Spur-ID-Erfassungsschaltung 207 erfaßt die Spurnummer,
das Pilotrahmensignal und andere Daten. Die Spurnummer und das Pilotsignal
sind Signale, welche die Spurpositionsinformation identifizieren,
wenn ein Vollbild des Videosignals aufgeteilt und unter Verwendung
eines Mehrfachsegmentaufzeichnungsverfahrens auf mehreren Spuren aufgezeichnet
ist.
In
dem NTSC-Format ist ein Vollbild aufgeteilt in zehn Segmente, die
auf zehn Spuren aufgezeichnet sind. Die Spuren a – j bilden
ein Vollbild und die Spuren k – t
bilden das nächste
Vollbild, wobei a, j, k und t ganze Zahlen sind (a < j < k < t). Das Pilotsignal
wird in einem Vierspur-Zyklus aufgezeichnet. Das Verfahren zum Aufzeichnen
des Pilotsignals ist wie vorstehend im Stand der Technik beschrieben. Da
das kleinste gemeinsame Vielfache der Spurnummernaufzeichnungsfrequenz
(10) und der Pilotsignalaufzeichnungsfrequenz (4) 20 ist,
stimmen die Aufzeichnungszyklen der Spurnummern und der Pilotsignale
alle zwei Vollbilder (20 Spuren) überein. Während somit zwei Vollbilder
vorhanden sind, in welchen das Pilotsignalaufzeichnungsmuster differiert,
können
diese zwei Vollbilder durch das Pilotsignal unterschieden werden.
Während der
Wiedergabe führt
die Mikrosteuerungseinheit einen Steuerungsvorgang basierend auf
dem berechneten Spurfolge-Fehler aus und erzeugt das in die Antriebsschaltung 211 des
Bandantriebsmechanismus 202 eingegebene Steuerungssignal.
Die Antriebsschaltung 211 liefert einen Strom entsprechend
diesem Steuerungssignal zu dem Kapstan-Motor 213 zum Einstellen
der Bandgeschwindigkeit. Dies erlaubt dem Rotationskopf ebenfalls, der
Wiedergabespur exakt zu folgen.
Wenn
eine Vollbildreferenz vorhanden ist, die eine Synchronisation mit
etwas anderem als der Vollbildphase des Wiedergabesignals erfordert,
wird die Vollbildsynchronisationssteuerung der Wiedergabe-Vollbildphase
und der Vollbildreferenz basierend auf dem Ergebnis des durch die
Mikrosteuerungseinheit ausgeführten
Vorganges basierend auf der Spurnummer und dem Pilotvollbildsignal
von der Spur-ID-Erfassungsschaltung 207 verwirklicht.
Während
der Wiedergabe werden die Spursteuerung und die Vollbildsynchronisationssteuerung
verwirklicht, wie oben beschrieben.
In 5 ist ein Zeitdiagramm des
Spurfolge-Fehlersignalabtasttimings und der detaillierte Aufbau
jeder Spur gezeigt. Wie in 5 gezeigt,
umfaßt jede
Spur einen Einfüge-
und Spur-Informations-(ITI)-Sektor 251, einen Audio-Sektor 252,
einen Video-Sektor 253 und einen Subkode-Sektor 254.
In dem DV-Format kann jeder dieser Sektoren diskret überschrieben
werden. Zusätzlich
bezeichnen t1, t2, t3, t4 und t5 die Spurfolge-Fehlersignalabtasttimingreferenz
für die
Spurposition, wobei "t1
bis t5" in diesem
Beispiel nicht mit den in 3 gezeigten
identisch ist.
Es
ist anzumerken, daß zum
Erfassen der Spurkrümmungsinformation
und zum Positionieren des Kopfes auf eine mittlere Position relativ
zu der Spurkrümmung
das Spurfolge-Fehlersignal mehrfach pro Spur (pro einzelner Abtastung
des Rotationskopfes) abgetastet wird und die Spursteuerung angewendet
wird. Wenn das beschriebene Band nach einer Einfügebearbeitung betrachtet wird,
ist es ebenfalls bevorzugt, das Spurfolge-Fehlersignal in jedem
Sektor zu erfassen, d.h., dem Audio-Sektor 252, dem Video-Sektor 253 und
dem Subkode-Sektor 254.
In
jedem Fall ist es erforderlich, den Spurfolge-Fehlersignalabtastvorgang
mehrfach pro Spur auszuführen.
Wenn z.B. die Trommel mit 9000 Upm rotiert und die zwei Köpfe auf
der Umfangsfläche
der Trommel einander gegenüberliegend
vorgesehen sind, wie allgemein im Stand der Technik angewendet,
ist die für
den Kopf zum Abtasten einer Spur erforderliche Zeit etwa 3,3 msec.
Wenn das Spurfolge-Fehlersignal
fünfmal
während
dieser Periode abgetastet wird, wie in 5 gezeigt, beträgt die entsprechende Verarbeitungsgeschwindigkeit
annähernd
800μsec.
Die Fehlersignalabtastgeschwindigkeit dieses Vorganges ist größer als
die Spursteuerungsvorgangsabtastgeschwindigkeit bei anderen Formaten.
Hinsichtlich
der Spurfolge-Fehlersignalabtastung wird konventionell das durch
den D/A-Wandler 344 in ein analoges Signal umgewandelte
Signal des Spurfolge-Fehlersignaldetektors 304 zu der Mikrosteuerungseinheit 306 übertragen.
In der Mikrosteuerungseinheit wird der A/D-Wandler zu einem bestimmten
Zeitpunkt aktiviert und ein Digitalwert wird in einem Register in
der Mikrosteuerungseinheit gespeichert. Wenn jedoch diese A/D-Umwandlungsverarbeitung
und das Speichern in dem Register enthalten sind, ist in einer Mehrzweck-Mikrosteuerungseinheit
eine signifikante Zeit erforderlich, und die Belastung der CPU der
Mikrosteuerungseinheit ist so groß, wie oben beschrieben.
In
der vorliegenden Ausführungsform
wird daher das Spurfolge-Fehlersignal des Spurfolge-Fehlersignaldetektors 214 in
einer Speichereinheit 205 gespeichert und die Speichereinheit 205 und die
Mikrosteuerungseinheit 206 sind durch einen digitalen Bus
L1 verbunden. Allgemein ist die Mikrosteuerungseinheit in der Lage,
einen Modus einzustellen, der eine Verbindung zu einem externen
RAM erlaubt. Die Speichereinheit 205 verwendet den gleichen
Aufbau wie das externe RAM. Zusätzlich
sind die Festlegungen des digitalen Bus abhängig von den Festlegungen der
Mikrosteuerungseinheit und daher hier nicht besonders bestimmt oder
durch die vorliegende Erfindung beschränkt. Da die Mikrosteuerungseinheit 206 auf
die Speichereinheit 205 mit einer hohen Geschwindigkeit
zugreifen kann, vergleichbar mit einem RAM-Zugriff, kann die Mikrosteuerungseinheit 206 das
Spurfolge-Fehlersignal
mit einer hohen Geschwindigkeit erhalten. Als Ergebnis kann die
CPU-Belastung der
Mikrosteuerungseinheit 206 deutlich verringert werden.
Wenn
weiterhin ein Vollbild in 10 Segmente aufgeteilt und auf 10 Spuren
aufgezeichnet ist, wie oben beschrieben, und es erforderlich ist,
das Vollbildreferenzsignal mit dem Wiedergabevollbildsignal zu synchronisieren,
ist es nötig,
die Wiedergabespurnummer durch die Spur-ID-Erfassungsschaltung 215 zu
erfassen und die Phasendifferenz zwischen der wiedergegebenen Spurnummer
und dem Vollbildreferenzsignal zu erfassen. Die Mikrosteuerungseinheit 206 muß diese
Phasendifferenz erkennen, es ist aber auch möglich, die durch die Spur-ID-Erfassungsschaltung 215 erfaßte Spurnummer
in der Speichereinheit 205 zu speichern und die Spurnummer über den
digitalen Bus in der Mikrosteuerungseinheit zu speichern. Dieser
Fall hat den Vorteil, daß er
nicht einen dedizierten Aufbau zum Übertragen der wiedergegebenen
Spurnummer erfordert.
Weitere
Vorteile des Verbindens der Speichereinheit 205 mit der
Mikrosteuerungseinheit 206 durch einen digitalen Bus L1
sind nachfolgend beschrieben. Wie oben anhand von 5 beschrieben, ist ein Subkode-Sektor
an einer bestimmten Position in den diagonalen Spuren vorgesehen,
die auf dem Band in einem digitalen VCR und einer Videokamera im
DV-Format vorgesehen sind. Ein Zeitkode und andere Informationen,
die für
Hochgeschwindigkeitssuchen und Bearbeitung verwendet werden, sind
in diesem Subkode-Sektor aufgezeichnet. Um die Bandbewegung basierend
auf einer solchen Subkode-Information zu steuern, muß der Steuerungprozessor die
Subkode-Information erhalten. Da in dem DV-Format in jeder Spur
ein Subkode-Sektor vorgesehen ist, wird die Subkode-Information
bevorzugt Spur um Spur zu der Mikrosteuerungseinheit abgegeben.
Um dieses zu verwirklichen, wird eine Schaltung zum Erfassen der
Subkode-Information aus dem Wiedergabesignal zu der Anordnung der
vorliegenden Ausführungsform
hinzugefügt
und ermöglicht dadurch,
daß die
erfaßte
Subkode-Information in der Speichereinheit 205 gespeichert
wird. Mit diesem Aufbau kann die Subkode-Information mit hoher Geschwindigkeit
von der Mikrosteuerungseinheit erhalten werden. Durch Anwenden der
Wiedergabe-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform in einem VCR kann
ein VCR mit hoher Leistungsfähigkeit
und hoher Funktionalität
verwirklicht werden.
In
der Anordnung der somit beschriebenen vorliegenden Erfindung werden
vielfältige
Daten, die zu der Mikrosteuerungseinheit 206 geliefert
werden müssen,
in der Speichereinheit 205 gespeichert und auf die Speichereinheit 205 kann
durch die Mikrosteuerungseinheit unter Verwendung des digitalen Bus
L1 mit hoher Geschwindigkeit zugegriffen werden. Als Ergebnis können die
verschiedenen, oben beschriebenen Wirkungen erzielt werden.
Zusätzlich wird
es bei einer Mikrosteuerungseinheit allgemein bevorzugt, daß sie fast überall einsetzbar
ist. Die in der Wiedergabe-Vorrichtung eines Bandmediums erforderlichen
Funktionen der Mikrosteuerungseinheit variieren nicht signifikant
in Abhängigkeit
von dem Format, einschließlich
VHS, 8mm und DV. Andererseits hängt
die Signalprozessorschaltung annähernd
von dem Bandformat ab. Die Schaltung eines analogen VCR und eines
digitalen VCR unterscheidet sich vollständig. Hinsichtlich der Spurfolge-Fehlererfassungsschaltung,
die bei einem 8mm-Band und einem DV-Band verwendet wird, sind die
Frequenz und das Signal-/Rausch-Verhältnis des
aufgezeichneten Pilotsignals und die erforderliche Erfassungsgenauigkeit
vollständig
unterschiedlich. Daher sind unterschiedliche Schaltungsgestaltungen
für die
Spurfolge-Fehlererfassungsschaltung entsprechend dem Bandformat
erforderlich. Daher wird es bevorzugt, gerade wenn eine hohe Schaltungsintegration
ein Gestaltungsziel ist, die Spurfolge-Fehlererfassungsschaltung
in den Signalprozessor zu integrieren, welcher in hohem Maße abhängig ist
von dem Format und häufig
durch ein Kunden-IC verwirlicht wird; eher als in der Mikrosteuerungseinheit,
welche allgemein für
eine allgemeine Anwendbarkeit ausgelegt ist.
Insbesondere
das bei dem DV-Format verwendete Pilotsignal beträgt 465 kHz
und 697,5 kHz. Um diese Frequenz in einer digitalen Schaltung zu erfassen
muß die
Betriebsfrequenz des A/D-Wandlers, der in die Mikrosteuerungseinheit
integriert ist, außerordentlich
hoch sein, d.h., etwa 2,79 MHz. Auch aus dieser Perspektive wird
die Spurfolge-Fehlererfassungsschaltung bevorzugt in den Signalprozessor
eingebaut.
Es
ist anzumerken, daß,
während
die obige Ausführungsform
anhand des DV-Formates
beschrieben wurde, die vorliegende Erfindung nicht dadurch beschränkt sein
soll. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung angewendet werden
auf jede Vorrichtung, in welcher digitale Schaltungen in der Wiedergabe-Signalverarbeitungsschaltung
verwendet werden und ein mit den Daten auf jeder Spur aufgezeichnetes
Pilotsignal zur Spursteuerung unter Verwendung einer automatischen
Spurfinde-(ATF)-Steuerungstechnik
erfaßt
wird. Die Kopfanordnung auf der Trommel und der Aufbau der digitalen
Signalverarbeitungsschaltung soll ebenfalls nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen
beschränkt
sein. Die digitale Fehlererfassungsschaltung 240 soll ebenfalls
nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein.
Um den Q-Wert zu erhöhen,
können
andere Konfigurationen verwendet werden. Zusätzlich wurde die Wiedergabe von
Audio- und Video-Signalen
nur beispielhaft beschrieben. Die wiedergegebenen Signale sollen
nicht beschränkt
sein und die vorliegende Erfindung kann auf Geräte angewendet werden, die digitale
Informationssignale wiedergeben und als externes Speichermedium
eines Computers verwendet werden. Die obigen Variationen sollen
alle als im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten betrachtet
werden.
Die
digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP2 kann aufgebaut
sein als digitale magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
des Schraubenlinien-Abtasttyps, wodurch digitalisierte Audio- und
Video-Signaldaten auf Aufzeichnungsspuren aufgezeichnet werden,
die diagonal zu der Länge
eines Magnetbandes durch Aufteilen und Aufzeichnen von m-Vollbildern
(wobei m eine ganze Zahl ist, die größer oder gleich 1 ist) von Digitaldaten
auf n-Spuren (wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist) ausgebildet
sind, eine Spurnummer, die den m-Vollbildzyklus festlegt, jeder
Spur zugeordnet wird und das Signal durch eien rotierenden Kopf
aufgezeichnet und wiedergegeben wird.
Diese
digitale, magnetische Schraubenlinien-Abtast-Aufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtung ist aufgebaut aus einer Einrichtung zum Erfassen
der bestimmten Spurnummer von jeder Wiedergabespur, einer Einrichtung
zum Steuern des Längstransports
des Bandes, einem Speicher, der zum Speichern von wenigstens m × 2-Vollbildern
von wiedergegebenen Digitaldaten in der Lage ist, einer Speicherausgabeeinrichtung
zum Ausgeben von m-Vollbildern der in dem Speicher gespeicherten
Digitaldaten aus dem Speicher bei einem bestimmten Referenzvollbildern,
einer Vollbildphasendifferenzerfassungseinrichtung zum Erfassen
der Phasendifferenz zwischen der Vollbildphase des Wiedergabesignals
und der Phase des Referenzvollbildes, basierend auf der Spurnummer
und dem Referenzvollbild, und einer Ausgabesteuerung zum Selektieren
eines m-Vollbild-Äquivalent-Betrages
digitaler Daten in Spureinheiten aus dem Speicher entsprechend dem Phasendifferenzsignal
von der Vollbildphasendifferenzerfassungseinrichtung zum Steuern
der durch die Speicherausgabeeinrichtung ausgegebenen digitalen
Daten. Daher ist es möglich,
eine Hochgeschwindigkeits-Vollbildsynchronisation durch Selektieren
von m-Vollbildern digitaler Daten zu verwirklichen und die Speicherausgabeeinrichtung
zu steuern, ohne die Bandgeschwindigkeit zu verändern.
Weiterhin
kann die digitale Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung RRP2
aufgebaut sein als digitale magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
des Schraubenlinien-Abtasttyps, wodurch Audio- und Video-Signaldaten
auf Aufzeichnungsspuren aufgezeichnet werden, die diagonal zu der
Länge eines
Magnetbandes ausgebildet sind, durch Digitalisieren und äußere und
innere Kodierung der Daten, Dividieren und Aufzeichnen von m-Vollbildern
(wobei m eine ganze Zahl größer oder gleich
1 ist) von digitalen Daten auf n-Spuren (wobei n eine ganze Zahl
größer oder
gleich 1 ist), wobei jeder Spur eine für den m-Vollbildzyklus bestimmte Spurnummer
zugeordnet wird und die digitalen Daten und ein Pilotsignal zum
Verfolgen der Spur durch einen Rotationskopf aufgezeichnet und wiedergegeben
werden.
Diese
digitale, magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
des Schraubenlinien-Abtasttyps ist aufgebaut mit einer Einrichtung zum
Erfassen einer bestimmten Spurnummer von jeder Wiedergabespur; einer
Einrichtung zum Erfassen eines Spurpilotsignals in der wiedergegebenen
Spur; einer Einrichtung zum Erfassen des Spurfolge-Fehlersignals
aus dem Spurpilotsignal; einer Einrichtung zum Steuern des Längstransportes
des Bandes basierend auf dem Spurfolge-Fehlersignal; einer Einrichtung
zur inneren Kodekorrekturverarbeitung der wiedergegebenen digitalen
Daten; einem Speicher, der zum Speichern von wenigstens m × 2-Vollbildern wiedergegebener
digitaler Daten in der Lage ist; einer Einrichtung zur äußeren Kodekorrekturverarbeitung
in wenigstens Spureinheiten der Digitaldaten in dem Speicher; einer
Speicherausgabeeinrichtung zum Ausgeben von m-Vollbildern der in
dem Speicher gespeicherten digitalen Daten bei einem bestimmten
Referenzvollbild aus dem Speicher; einer Vollbildphasendifferenzerfassungseinrichtung
zum Erfassen der Phasendifferenz zwischen der Vollbildphase des
Wiedergabesignals und der Phase des Referenzvollbildes, basierend
auf der Spurnummer und dem Referenzvollbild; einer Ausgabesteuerung zum
Selektieren eines m-Vollbild-Äquivalent-Betrages
digitaler Daten in Spureinheiten aus dem Speicher entsprechend dem
Phasendifferenzsignal von der Vollbildphasendifferenzerfassungseinrichtung zum
Steuern der durch die Speicherausgabeeinrichtung ausgegebenen Digitaldaten;
eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Spur, auf welcher eine Korrekturverarbeitung
durch die äußere Kodekorrekturverarbeitungseinrichtung
auf die Digitaldaten entsprechend dem Phasendifferenzsignal von
der Vollbildphasendifferenzerfassungseinrichtung angewendet wird;
und eine Ausgabesteuerungseinrichtung zum Selektieren eines m-Vollbild-Äquivalent-Betrages
von Digitaldaten aus dem Speicher in Spureinheiten entsprechend
dem Phasendifferenzsignal von der Vollbildphasendifferenzerfassungseinrichtung
und zum Steuern der durch die Speicherausgabeeinrichtung ausgegebenen
digitalen Daten. Daher ist es möglich,
eine Hochgeschwindigkeits-Vollbildsynchronisation durch Steuern
der äußeren-Kodekorrekturverarbeitungseinrichtung
und der Speicherausgabeeinrichtung ohne Verändern der Bandgeschwindigkeit
zu verwirklichen.
In 6 ist eine digitale Aufzeichnungs-
und Wiedergabe-Vorrichtung RRP3 entsprechend einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung
RRP3 beinhaltet ein Magnetband TA, eine Signalverarbeitungsschaltung 500,
eine Mikrosteuerungseinheit 501, einen externen Erweiterungsbus L2
und einen Kapstan-Motor 402.
Die
Mikrosteuerungseinheit 501 ist ebenso aufgebaut wie die
in 1 gezeigte Mikrosteuerungseinheit 1 und
ist an die Signalverarbeitungsschaltung 500 durch den externen
Erweiterungsbus L2 angeschlossen, der im wesentlichen der gleiche wie
der externe Erweiterungsbus 5 in 1 ist. Die Mikrosteuerungseinheit 501 beinhaltet
jedoch weiterhin eine Kapstan-Steuerung 411 zum Steuern
des Kapstan-Motors 402 und
eine Timing-Steuerung 414.
Die
Signalverarbeitungsschaltung 500 weist eine Demodulationsschaltung 403 auf,
eine innere Fehlerkorrekturdekodierschaltung 404, eine ATF-Fehlererfassungsschaltung 405,
eine Spurnummernerfassungsschaltung 406, eine Speichersteuerung 407,
eine Speichereinheit 408 mit ausreichender Kapazität zum Speichern
von wenigstens m × 2-Vollbildwiedergabedaten,
eine äußere Fehlerkorrekturdekodier schaltung 409 und
eine Hochleistungs-Dekodierschaltung 410 zum Ausgeben des Referenzvollbildsignals
Sf zu einer Timing-Steuerung 414 der Mikrosteuerungseinheit 401.
Der Speicher 408 ist vergleichbar mit dem Speicher 205 in 2 aufgebaut, wobei die externe
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung der vorliegenden Erfindung
darin enthalten ist.
Die
Timing-Steuerung 414 ist durch den externen Erweiterungsbus
L2 an den Speicher 408 angeschlossen, obwohl die externe
Erweiterungsbus-Schnittstellenschaltung zum Senden des Timing-Signals
Stm darin enthalten ist. Die Timing-Steuerung 414 erfaßt den Phasenfehler
zwischen der Vollbildphase des Wiedergabesignals und dem Referenzvollbild
basierend auf dem Referenzvollbildsignal Sf und der Wiedergabe-Spur
zum Steuern des Timings und das von der Timing-Steuerung 414 ausgegebene Vollbildreferenzsignal
Stm. Die Kapstan-Steuerung 411 ist an die ATF-Fehlererfassungsschaltung 405 angeschlossen
und ist weiterhin an den Kapstan-Motor 402 angeschlossen.
Wenn
die Bandwiedergabe beginnt, werden die von dem Magnetband TR wiedergegebenen
Daten in die Demodulationsschaltung 403 und die Fehlererfassungsschaltung 405 eingegeben.
Die Demodulationsschaltung 403 demoduliert die Wiedergabedaten
und gibt sie zu der inneren Fehlerkorrekturdekodierschaltung 404 und
der Spurnummernerfassungsschaltung 406 aus. Die Fehlererfassungsschaltung 405 erfaßt den Synchronisationsfehler
in den Wiedergabedaten und sendet ein Fehlersignal zu der Kapstan-Motor-Steuerung 411.
Basierend auf diesem Fehlersignal synchronisiert die Kapstan-Motor-Steuerung 411 die
Bandbewegung in Spureinheiten.
Gleichzeitig
mit diesem Vorgang der Kapstan-Motor-Steuerung 411 wendet
die innere Fehlerkorrekturdekodierschaltung 404 eine Fehlerkorrekturdekodierung
auf die demodulierten Wiedergabedaten an und gibt sie zu der Speichersteuerung 407 aus.
Die Speichersteuerung 407 speichert die Wiedergabedaten
in der Speichereinheit 408.
Nachdem
die Spursynchronisation verwirklicht ist, erfaßt die Timing-Steuerung 414 die
Phasendifferenz zwischen der Vollbildphase des Wiedergabesignals
und dem Referenzvollbildsignal Sf, basierend auf der von der Spurnummernerfassungsschaltung 406 ausgegebenen
Spurnummer und dem von der Dekodierungsschaltung 410 ausgegebenen
Referenzvollbildsignal Sf. Wenn eine Phasendifferenz erfaßt wird,
wird eine von dem Referenzvollbildsignal Sf abweichende Vollbildphase
für die äußere Fehlerkorrekturdekodierschaltung 409 eingestellt,
basierend auf der Phasendifferenz, und als das Vollbildreferenzsignal
Stm ausgegeben. Die äußere Fehlerkorrekturdekodierschaltung 409 wendet
dann die Spureinheitenkorrekturdekodierung auf die in der Speichereinheit 408 gespeicherten
Wiedergabedaten, basierend auf dem Referenzvollbildsignal Stm, an. Die
Dekodierungsschaltung 410 selektiert dann m-Vollbild der
in der Speichereinheit 408 gespeicherten Wiedergabedaten
in Spureinheiten, für
welche die äußere Korrekturdekodierung
beendet ist, gibt die Daten aus der Speichereinheit 408 aus,
wendet eine Hochleistungsdekodierung an und gibt das dekodierte
Signal aus.