DE3044624A1

DE3044624A1 - Verfahren zur digitalen aufzeichnung von videosignalen

Info

Publication number: DE3044624A1
Application number: DE19803044624
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6104 Seeheim Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1982-06-24
Also published as: JPH0325989B2; DE3044624C2; JPS57120203A; US4458272A

Description

Sl. -Nr.' 1956/80 .

26.11.1980 ΪΈ/PLI/Go/Hö

ROBEHT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Verfahren zur digitalen Aufzeichnung; von Videosignalen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gat- · tung des Hauptanspruchs. Es sind bereits Schrägspuraufzeichnungsverfahren bekannt, bei denen das Band einer Abtasteinrichtung mit einem rotierenden Kopfrad mit einem Winkel von 180° umschlingt und das digitale Videosignal auf mehrere Kanäle verteilt mit mehreren Magnetköpfen auf benachbarten Magnetspuren aufgezeichnet werden. Da die

Λ,ηκηΐιΐ. dor Magnetkopfe mit der Anzahl der Kanäle wächst, ist eine geringe Kanalzahl, also möglichst zwei, erstrebenswert. Bei Datenraten des digitalen Videosignals in der Größenordnung von 200 Mbit/s bedeutet dies eine Datenrate von 100 Mbit/s pro Kanal bzw. eine Bandbreite von ca. i?0 MHz. Oberhalb' von 80 Mbit/s steigt jedoch bei den derzeit· verwendeten Schreibgeschwindigkeiten, Kopfmaterialien und Bändern die Jfehlerrate übermäßig an. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aufzeichnung von 200 Mbit/s bei einer zweikanaligen Multiplextechnik mit vertretbaren li'ehlerraten zu ermöglichen, ohne daß innerhalb jeweils eines Kanals mehr als 80 Mbit/s aufgezeichnet werden.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanapruchs hat den Vorteil, daß lediglich eine Aufteilung des gesamten Datenstroms auf zwei Kanäle erforderlich ist und trotzdem bei der Aufzeichnung je Kanal ein geringerer Informationsfluß pro Zeiteinheit aufgezeichnet werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens" möglich.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

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Rl.-Nr. 1956/80 -/

Figur 1 zeigt schematis.cn die Lage einer Spur auf dem

Magnetband bei bekannten und beim erfindungsge-■ mäßen Aufzeichnungsverfahren,

Figur 2 zeigt ebenfalls schematisch ein Kopfrad, · ' Figur J Zeitdiagramme der aufzuzeichnenden Signale und Figur 4- ein Ausführungsbeispiel für eine Zeittransformationseinrichtung.

Beschreibung der Erfindung

Bei dem in Figur 1a dargestellten Abschnitt eines Magnetbandes 1 verläuft in einem Winkel ß„ zur Bandkante eine Spur'2 mit der Länge 1. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren soll nun für die Aufzeichnung der gleichen Datenmenge mehr Zeit bzw. eine längere Spur zur Verfügung stehen. Hierzu wird - wie später im Zxisammenhang mit Figur 2 noch näher erläutert - das Mognetband 1 mehr als 180° um die Abtasteinrichtung herumgeführt. Da jedoch die Breite des Bandes eine vorgegebene Breite, beispielsweise 1", nicht überschreiten soll, wird-ein anderer Spurwinkel, nämlich/3^ gewählt. Wie aus Figur 1b ersichtlich, wird die Spur 5 um die Länge β 1 länger als die in Figur 1a gezeigte Spur 2·.

In Figur 2 ist schematisch ein Kopf rad 4- dargestellt, welches von dem Magnetband mit einem Winkel von 180° plus· ^oiumschlungen wird. Am Umfang des Kopfrades sind'Magnetköpfe 11,12,21,22 angeordnet. Bei der Anordnung nach Figur 2 wurde davon ausgegangen, daß der digitale Datenstrom auf zwei parallele Kanäle aufgeteilt ist. Jeweils zwei gegenüberliegende Magnetköpfe gehören zu einem Kanal. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch

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auch bei einer einkanaligen Aufzeichnung möglich, wozu das Kopfrad' dann lediglich mit zwei gegenüberliegenden Köpfen ausgerüstet ist, wie es durch Magnetaufzeichnungsgeräte für analoge Pernsehsignale nach dem sogenannten B-Standard bekannt geworden is.t. Die übrigen zu·einem Magnetaufzeichnungsgerät erforderlichen Elemente wie Bandführungseinrichtungen und die weiteren Teile der .Abtasteinrichtung wie obere und untere Trommel, Kopfradmotor und Drehübertrager, entsprechen im wesentlichen den herkömmlichen Magnetaufzeichnungsgeräten und sind in der Literatur hinreichend beschrieben.

Den Magnetköpfen wird nun zweikanalig die spurweise zeitpiodohnbe digitale Information zugeführt. Die zeitlichen Zusammenhänge sind in .Figur 3 dargestellt; und zwar ist auf der Zeitachse jeweils die Winkelstellung des Kopfrades bzw. die entsprechende Zeit aufgetragen, wobei N diejenige Anzahl von -Fernsehzeilen bedeutet, welche auf einer Spur aufgezeichnet ist. Die Zeitangabe von 64- μ3 bezieht sich auf die CCIR-Norm. Bei Verwendung anderer Fernsehnormen gilt hier die entsprechende Zeilendauer.

Die Köpfe 11 und 21 bilden den Kanal 1, welcher jeweils für die Zeit N χ 64 jus abwechselnd mit dem Kopf 11 und mit dem Kopf 21 aufgezeichnet wird. Durch die vorerwähnte zeitliche Dehnung erfolgt diese Aufzeichnung jedoch nicht bis- zn einer Kopfradwinkelstellung von 180°, sondern bis 180°' plus oc . Dabei zeichnet Kopf 11 die Zeilen 1 bis N, also N Zeilen, auf. Bei der nächsten Kopfradumdrehung zeichnet · der Kopf 11 die Zeile 2 N bis 3 N auf.

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Kl.-Nr. 1956/80 - ^ - "?

Der Kopf 21 beginnt eine halbe Kopfradumdrehung später · mit der Aufzeichnung der Zeilen N plus 1 bis 2 N, bzw. bei der nächsten Kopfradumdrehung mit der Aufzeichnung der Zeile 3 N plus 1.

Der Kanal 2 wird mit Hilfe der Köpfe 12 und 22 aufgezeichnet. Die Signale werden - wie beim Kanal 1 - zeitgedehnt und auf die Köpfe 12 und 22 verteilt aufgezeichnet, wobei Angaben wie T₅- N und 4 N den Versatz des zweiten Kopfrades um 9-0° gegenüber dem ersten darstellen. Figur 4 stellt eine Zeittransformationseinrichtung für einen der Kanäle 1 oder 2 dar. Die aufzuzeichnenden Signale werden bei 5 der Einrichtung nach Figur' 4- zugeführt. Insgesamt sind vier Speicher, nämlich die Speicher 6,7»8,9 vorgesehen, welchen über die Eingänge 10 und 13 Taktsignale unterschiedlicher Frequenz zugeführt-werden. Während die Frequenz f^ des·Taktsignals T^ üblicherweise dem Takt des ankommenden digitalen Signals entspricht, weist das Taktsignal T₂ eine Frequenz auf von fp = f^xl : (1 + 4 1).

Die digitalen Eingangssignale und die Taktsignale werden nun derart über die Schalter 14-, 15,16,17 den Speichern zugeleitet, daß während der ersten in Figur 3 dargestellten halben Kopfradumdrehung der Speicher 9 mit den während dieses Zeitraumes anfallenden Signalen geladen wird, was mit einem Takt T; erfolgt. Im gleichen Zeitabschnitt wird

,in Takt ¹S _r ^ ^&
der Speicher bVüber den Schalter 18 ausgelesen. Die ausgelesenen Signale werden über einen Parallel-Serie-Vandler zum Kopf 11 geführt. Da dieses Auslesen einen längeren Zeitraum als eine halbe KopfUmdrehung benötigt, wird während der folgenden halben KopfUmdrehung (180° bis 360°) die während dieses Zeitraumes anfallende Information in den

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Speicher 7 eingeschrieben. Gleichzeitig wird die in den Speicher 9 bei der ersten Kopfradhalbdrehung eingeschriebene Information über einen Schalter 20 und einen Parallel-Serie-Wandler 23 dem Kopf 21 zugeführt. (Zeilen N + 1 bis 2N). Während der dritten halben Kopfradumdrehung wird die Information der Zeilen 3N + ι bis 4N in den Speicher 8 eingeschrieben, während die Information der Zeilen 2N + 1 bis 3N aus dem Speicher 7 ausgelesen wird. Bei einer vierten halben Kopfradumdrehung (in Figur 3 nicht dargestellt) wird schließlich der Inhalt der Zeilen 1 bis N in den Speicher 6 eingeschrieben und der Inhalt der Zeilen 3N + 1 bis 4-N aus dem Speicher 8 ausgelesen. Die Schalter 14,15,16,17,18,20 werden gemäß dem in .Figur 3 dargestellten zeitlichen Ablauf von einer Steuereinheit betätigt, welcher über den Eingang 25 ein die. Stellung des Kopfrades 4- (Figur 2) anzeigender Impuls· zugeführt.

Die Anordnung nach Figur Λ ist lediglich ein Ausführungsbeispiel, welches zur anschaulichen Darstellung einer Zeittransformation besonders geeignet ist. Besonders geeignet zur Zeitdehnung bzw. Zeitstauchung sind sogenannte FIFO-Speicher (first in first out), aus welchen' die eingeschriebenen Signale in gleicher Reihenfolge jedoch mit einem vom Einschreiben unabhängigen Takt ausgelesen werden. Derartige Speicher sind als integrierte Bausteine - beispielsweise von der Firma Texas Instruments - unter der Bezeichnung 74 SN 225 N erhältlich.

Zur zeitlichen Stauchung der Signale bei- der Wiedergabe kann praktisch die gleiche Anordnung wie die in Figur A-

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dargestellte verwendet werden, wobei lediglich, die Ein- und Ausgänge sowie die Taktfrequenzen miteinander vertauscht werden.

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Leerseite

Claims

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Hl.-Nr. 1956/80
li'H/JL'Ll/Uo/liö 2G.11 .

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche- .

Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von digitalen Videosignalen auf einzelne einen Winkel mit der Längsrichtung eines bandförmigen Trägers bildende Spuren, wobei der bandförmige Träger eine Abtasteinrichtung mit einem Kopfrad umschlingt, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zur Aufzeichnung auf eine Spur vorgesehene digitalen Videosignale vor der Aufzeichnung zeitlich gedehnt und bei der Wiedergabe zeitlich gestaucht werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Kopfrades (4) zwei Magnetköpfe (11,21 bzw. 12,22) im Abstand' von 180° vorgesehen sind, daß der Bandförmige Träger die Abtasteinrichtung um mehr als 180° umschlingt und daß für. jeweils einen Magnetkopf eine Zeittransformationseinrichtung vorgesehen ist, in welche die digitalen Videosignale mit unterschiedlicher Taktfrequenz eingeschrieben und ausgelesen werden.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die digitalen Videosignale in mehreren Kanälen parallel aufgezeichnet werden, dadurch gekenn-

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Kl.-Wr. 19Ü>6/ÜO - 2 -

zeichneL", daß am Umfang des Kopfrades (4·) ,je Kanal zwei Köpfe (11,21,12,22) im Abötand von 180° vorgesehen sind, daß der bandförmige Träger die Abtasteinrichtung um mehr als 180° umschlingt und daß für jeweils einen Magnetkopf eine Zeittransformationseinrichtung vorgesehen ist,' in welche die digitalen Videosignale mit unterschiedlicher Taktfrequenz eingeschrieben und ausgelesen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Signale abschnittsweise gedehnt werden', wobei die jeweiligen Abschnitte der Dauer einer halben Kopfradumdrehung entsprechen, und daß die Dehnung um einen Faktor erfolgt, der sich aus dem Verhältnis zwischen dem Umschiingungswinkel und 180° ergibt.

l>. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeittransformationseinrichtung von einem Speicher gebildet wird, aus welchem die eingeschriebenen Signale in gleicher Reihenfolge jedoch· mit einem vom'Einschreiben unabhängigen Takt ausgelesen werden