DE3216320A1

DE3216320A1 - Verfahren zur aufzeichnung und wiedergabe von fernsehsignalen

Info

Publication number: DE3216320A1
Application number: DE19823216320
Authority: DE
Inventors: Bruno Ing. Haubner (grad.), 8534 Wilhermsdorf; Bernd Korn; Werner Ing. Würl (grad.), 8510 Fürth
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1983-11-10

Description

VERFAHREN ZUR AUFZEICHNUNG UND WIEDERGABE VON FERNSEHSIGNALEN BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit Video-Aufzeichnungsgeräten herkömmlicher Bauart ist die gleichzeitige Speicherung von verschiedenen Bildkanal informationen, insbesondere von Stereo-Fernsehsignalen, nur mit vervielfachtem Geräteaufwand möglich.
In der DE-OS 26 55 872 wird ein System zur Multiplex-Ubertragung von Farbfernsehsignalen beschrieben, bei welchem ungeradzahlige Teilbilder der aus einer ersten Farbbildinformationsquelle kommenden Bildinformation abwechselnd mit geradzahligen Teilbildern der aus einer zweiten Quelle kommenden Bildinformation mittels einer Codiereinrichtung verarbeitet werden.
Die Verwendung geradzahliger und ungeradzahliger Teilbilder ist ferner aus einem Verfahren zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von nach dem Zeilensprungverfahren hergestellten kontinuierlichen Videosignalen gemäß der DE-PS 1 437 141 bekannt, bei welchem nur die Halbbilder mit geradzahligen oder ungeradzahligen Zeilen über einen ersten Magnetkopf aufgezeichnet und mit gleicher Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetkopf und Magnetband abgetastet werden und jede Aufzeichnungsspur zweimal abgetastet wird, wobei jede zweite Abtastung über einen zweiten, gegenüber dem ersten Magnetkopf entsprechend versetzten Magnetkopf erfolgt und die Wiedergabe signale der beiden Magnetköpfe wieder zu einem kontinuierlichen Fernsehsignal zusammengesetzt werden.
Darüber hinaus ist bereits die Verwendung von Doppel-Magnetköpfen, die zwei Videospuren gleichzeitig abtasten, und von räumlich versetzt angeordneten Videoköpfen (DE-PS 1 437 141) für besondere Anwendungsfäll.e, z. B. von Einzelbild-Aufzeichnung und Wiedergabe (DE-AS 27 54 353), bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das die gleichzeitige Aufzeichnung oder Wiedergabe zweier oder mehrerer unterschiedlicher Bildkanalinformationen, insbesondere Stereofernsehsignalen, auf einfache Art und Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit der Erfindung ist eine Speicherung und simultane Wiedergabe von verschiedenen Fernsehprogrammen bzw.
Bildkanalinformationen, z. B. (farbige) Stereo-Fernsehprogrammen mit "Rechtsbild" und "Linksbild", auf einfache Art und Weise auf nur einem einzigen Videoaufzeichnungsgerät möglich und beispielsweise eineSynchronisation zweier Geräte nicht notwendig. Darüber hinaus läßt sich die Erfindung vorteilhaft bei Überwachungsanlagen einsetzen. Auch ist beispielsweise ein Einsatz bei einem Reaktorbetrieb und eine Aufzeichnung für Dokumentzwecke eines "Roboter"-Stereosignals möglich.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 schematisch Verfahrensschritte in Form eines Blockschaltbildes zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 einen zeitlichen Informationsflußplan für eine Speicherung von Stereo-Fernsehignalen und Fig. 3 verschiedene Aufzeichnungsverfahren für die Kanalinformationen gemäß der Erfindung.
Die Bewegungsschärfe der eingeführten Fernsehnormen von 25 bzw. 30 Bildern/sec wird in den meisten Anwendungsfällen nicht ausgenutzt. Es ist Redundanz vorhanden. Die Erfindung nützt diese Eigenschaft aus. Für eine störungsfreie Übertragung bzw. eine damit eng verwandte Speicherung ist es demnach in den meisten Fällen nicht erforderlich, jedes Halb- bzw. Vollbild zu übertragen. Voraussetzung ist jedoch, daß mit einer entsprechenden Vorrichtung - Speicher, Mehrfachabtastung - die Mehrfach-Wiedergabe des letzten übertragenen Halb- bzw. Vollbildes während der Übertragungspause zwischen den gesendeten Halb- oder Vollbildern möglich ist. In diesen Pausen können nach dem gleichen Prinzip die entsprechenden Bilder anderer Programme bzw. Kanalinformationen übertragen bzw. gespeichert werden. Bei zwei Programmen bleibt die Bewegungsschärfe erhalten; lediglich die Vertikalauflösung ist halbiert. Mit 16 2/3 Hz ist die Bewegungsschärfe bei der gleichzeitigen Übertragung von drei Programmen mit jeweils 25 Vollbildern/sec noch ausreichend. Die Bewegungsunschärfe nimmt zwar mit der Anzahl der zu übertragenden Programme zu, sie ist jedoch bis zu etwa sechs gleichzeitig übertragenen Programmen (Kanal informationen) bei den meisten Bewegungsphasen noch zu tolerieren. Die Speicherung auf dem entsprechenden Aufzeichnungsträger, z. B. Magnetband, Platte, erfolgt ebenso wie eine Übertragung. Die Übertragung bzw. Speicherung erfolgt demnach in drei Stufen: 1. Parallel-Seriell-Wandlung der zu bertragenden bzw. aufzuzeichnenden Programme unter Ausnutzung der Kedundanz in der Bewegungsschärfe.
2. Serielle Übertragung bzw. Speicherung.
3. Seriell-Parallel-Wandlung der Information und simultane Wiedergabe.
Fig. 1 zeigt schematisch diese Verfahrens schritte für eine Aufzeichnung und Wiedergabe von Stereofernsehsignalen in Form eines Blockschaltbildes zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Synchronisiereinrichtung 1 stellt eine eindeutige Zuordnung zwischen einem Schalter SE am Eingang einer Speichereinheit 2 und einem Schalter SA an deren Ausgang derart her, daß der "linke" senderseitige Kanal SKL in einer empfängerseitigen Bildwiederholvorrichtung 31 und der "rechte" senderseitige Kanal SKR in einer Bildwiederholvorrichtung 311 eingelesen wird. Die Synchronisation kann z. B. durch in den Austastlücken übertragene bzw. gespeicherte Synchronwörter für jeden Kanal erfolgen.
Soll auf der Empfängerseite nur jeweils ein Programm wiedergegeben werden, so ist nur eine Bildwiederholvorrichtung notwendig, in welche die Halb- bzw. Vollbilder des gewählten Programms gelesen werden.
Bei Stereo-Fernsehsignalen erfolgt die Speicherung der jeweils ersten oder zweiten Halbbilder beider Kanäle SKL bzw. SKR. Dazu ist ein Halbbildspeicher 4 erforderlich. Die Speicherung von Stereo-Fernsehsignalen geschieht im einzelnen gemäß nachstehender Reihenfolge: 1. Schalter SE und SA in Stellung se1 bzw. sa1 (Verbindung Kanal SKL/Speichereinheit 2 bzw. Speichereinheit 2/Bildwiederholvorrichtung 31): Das erste Halbbild von Kanal SKL wird gespeichert und bei der Wiedergabe in die Bildwiederholvorrichtung 3I geschrieben. Das erste Halbbild von Kanal SKR wird in den Halbbildspeicher 4 geschrieben.
2. Schalter SE und SA in Stellung se2 bzw. sa2 (Verbindungen analog zu 1.): Es erfolgt die Aufzeichnung des gespeicherten ersten Halbbildes von Kanal SKR. Dieses Halbbild wird bei der Wiedergabe in die Bildwiederholvorrichtung 3II geschrieben und parallel dazu mit dem in der Bildwiederholvorrichtung 3I vorhandenen ersten Halbbild von Kanal SKL als komplettes Stereo-Fernsehsignal wiedergegeben. Die während dieser Zeit abgetasteten zweiten Halbbilder in Kanal SKL und Kanal SKR werden nicht übertragen.
3. Schalter SE und SA in Stellung se1 bzw. saul: Die Bildwiederholvorrichtungen 31 und 311 werden als Ersatz für die nicht gespeicherten zweiten Halbbilder nochmals gelesen. Gleichzeitig erfolgt die Speicherung in der Bildwiederholvorrichtung 31 des ersten Halbbildes des zweiten Stereo-Vollbildes des Kanals SKL. Parallel dazu erfolgt die Speicherung des ersten Halbbildes des zweiten Stereo-Vollbildes im Halbbildspeicher 4.
4. Schalter SE und SA in Stellung se2 bzw. sa2: Es erfolgt bei der Aufnahme die Speicherung in der Speichereinheit 2 und bei der Wiedergabe in der Bildwiederholvorrichtung 311 des im Halbbildspeicher 4 gespeicherten ersten Teilbildes des zweiten Stereo-Vollbildes von Kanal SKR. Gleichzeitig wird bei der Wiedergabe dieses Teilbild und das in der Bildwiederholvorrichtung 31 gespeicherte erste Teilbild des zweiten Stereo-Vollbildes als komplettes Stereo- Fernsehsignal wiedergegeben. - Es erfolgt keine Speicherung der zweiten Halbbilder des zweiten Stereo-Vollbildes.
Diese Reihenfolge der Aufzeichnung wiederholt sich bis zum Ende des Programms.
Die Bildwiederholvorrichtung 31 ist in diesem Falle für gleichzeitiges Schreiben und Lesen ausgelegt.
Der Bereich A kennzeichnet gemäß Fig. 1 den Ort (vor der Speichereinheit 2) der Parallel-Seriell-Wandlung. Der Bereich B kennzeichnet die serielle Speicherung, während der Bereich C den Ort (nach der Speichereinheit 2) der Seriell-Parallel-Wandlung angibt.
Der zeitliche Informationsflußplan gemäß Fig. 2 verdeutlicht die Art der Speicherung bei Stereo-Programmbetrieb.
Gemäß Fig. 2, in der ein Pfeil t die Zeitachse kennzeichnet, ist der eine Stereo-Kanal SKL ("Linksbild") mit den zugeordneten Halbbildern H1 bis Hn mit einem Block 5, der die Eintastung einer Programmkennung und den Schalter SE sowie die Parallel-Seriell-Wandlung symbolisiert, verbunden. Der Block 5 ist über einen Block 2', der die Speichereinheit (z. B. Magnetband oder Magnetplatte) darstellen soll und bei einer Schrägspuraufzeichnung beispielsweise ein Halbbild auf jeder Schrägspur vorsieht, mit einem Block 6 verbunden, der die Programmerkennung und den Schalter SA sowie die Seriell-Parallel-Wandlung symbolisiert. Der (andere) Stereo-Kanal SKR ("Rechtsbild") mit seinen zugeordneten Halbbildern H1 bis Hn ist über den Halbbildspeicher 4 (gemäß Fig. 1) mit dem Block 5 verbunden. Im Block 2' sind den Kanälen K1 bzw. K2 die Stereo-Kanäle SKL bzw.
SKR mit zugehörigen jeweiligen Halbbildern H1, H3, H5 bis Hn zugeordnet. In dem Block 6 erfolgt die Seriell-Parallel-Wandlung, Programmerkennung und Aufteilung auf die Bildwiederholvorrichtungen 3I und 3II mit ihren Stereo-Kanälen SKL bzw. SKR und den entsprechend zugeordneten Halbbildern H1, H1; H3, H3; H5, H5 bis Hn, Hn für Stereo-Kanal SKL bzw. H1, H1; H3, H3; H5, H5 bis Hn, Hn für Stereo-Kanal SKR.
Für die gleichzeitige Speicherung verschiedener Programme in Speichern (z. B. auf Magnetband), welche nicht den beliebigen zeitlichen Zugriff (Lesen bzw. Schreiben) zu jeder Speicherstelle ermöglichen, ist es sinnvoll, die aufzuzeichnenden Programme zu svnchronisieren. Die Synchronrahmen der verschiedenen Programme stimmen dann zeitlich überein und die geometrische Lage der Synchronrahmen auf dem Aufzeichnungsträger ist festgelegt. Die' Synchronisation der verschiedenen Programmquellen kann entweder durch einen gemeinsamen Taktgeber für sämtliche Programmquellen oder durch Speicher mit variabler Speicherzeit erfolgen. Bei der Stereo-Fernsehaufzeichnung ist die Synchronisation beider Abtasteinrichtungen am sinnvollsten. Die Bildwiederholvorrichtungen können durch Speicher beliebiger Art (z. B. Halbleiter-, Magnetblasen-, Plattenspeicher usw.) realisiert werden.
Bei der Auf zeichnung auf Magnetband oder Magnetplatte ist jedoch - falls nur jeweils ein Programm wiedergegeben werden soll - die Mehrfach-Abtastung der betreffenden Halbbilder sinnvoller. Voraussetzung sind jedoch Magnetköpfe mit dynamischer Spurnachführung. Für die Stereo-Aufzeichnung ohne Speicher wird ein Magnetkopf mit zwei Systemen benötigt. Mit dieser Konstruktion entfällt ebenfalls der Halbbildspeicher 4, da gleichzeitig beide Stereo-Halbbilder aufgezeichnet werden.
Ebenfalls ist bei dieser Aufzeichnungsart die volle Vertikalauflösung vorhanden.
In Fig. 3 sind diese Aufzeichnungsverfahren dargestellt.
Fig. 3a zeigt schematisch eine Stereo-Fernsehaufzeichnung nach dem Schrägspurverfahren. Ein Doppelvideokopf 9 (Zweifach-Magnetkopf) tastet dabei gleichzeitig zwei Schrägspuren Spl, Sp2; Sp3, Sp4 bis Spn, Sp(n+1) eines Magnetbandes 7 ab, auf denen abwechselnd die Kanäle SKL und SKR mit jedem Kanal einmal zugeordneten ersten Halbbildern H1, zweiten Halbbildern H2, usw. bis zum n-ten Halbbild Hn aufgezeichnet sind bzw. werden, entsprechend dem parallelen Auftreten der Kanäle SKL und SKR.
Fig. 3b zeigt schematisch eine Stereo-Fernsehaufzeichnung mit Doppel-Abtastung, wobei die Doppel spuren Spl/ Sp2, Sp3/Sp4, Sp5/Sp6 bis Spn/Sp(n+1) jeweils zweimal von einem Zweifach-Magnetkopf 9 abgetastet werden. Bei der Aufzeichnung werden nur ungeradzahlige oder geradzahlige Halbbilder der Stereo-Kanäle aufgezeichnet.
Die einzelnen Spuren Spl bis Sp(n+1) sind gemäß Fig.3b mit den alternierenden Kanälen SKL und SKR (also Kanal SKL: Spur Spl, Sp3, Sp5, ... Spn und Kanal SKR: Spur Sp2, Sp4, Sp6, ... Sp(n+1)) und diesen Kanälen jeweils einmal zugeordneten ersten, dritten, fünften usw. Halbbildern H1, H3, H5, ... Hn beschrieben.
Das Verfahren nach Fig. 3b benötigt Videoköpfe mit dynamischer Spurnachführung, da sich durch die Mehrfachabtastung bei der Wiedergabe die Spur lage der Kopfradbahn zur aufgezeichneten Spur ändert.
In Fig. 3c sind nur zwei Videospuren Spl und SpZ auf dem Magnetband 7 und jeweilig Halbbilder mit zugehörigen Anfängen HA und Enden HE in diesen Spuren dargestellt. Zwei räumlich versetzt angeordnete Video-Magnetköpfe 10 und 11 tasten diese Videospuren ab.
Im Aufzeichnungsverfahren nach Fig. 3c wird der durch den räumlichen Versatz der Videoköpfe 10 und 11 bedingte geometrische Versatz der Synchronrahmen im Vergleich zu Fig. 3a und 3b bei Aufnahme und Wiedergabe durch je einen, den Videoköpfen 10 und 11 zugeordneten Speicher S ausgeglichen.
Bei Video-Auf zeichnungsgeräten mit 1800 Auf zeichnungswinkel der Kopfscheibe pro Halbbild kann bei geeigneter Wahl des Winkels der Bandumschlingung um die Kopftrommel. der Speicher S entfallen. In diesem Fall werden auf jeweils zwei Spuren räumlich versetzt ein Stereo-Halbbild aufgezeichnet und wiedergegeben. Im Bild 3d ist dies dargestellt, wobei die beiden dort eingezeichneten Video-Spuren Spl und Sp2 von zwei räumlich versetzt angeordneten Videoköpfen 10' und 11' abgetastet werden.
Die Anfänge und Enden der in den beiden Video spuren Spl und Sp2 jeweils aufgezeichneten ersten (Spl) und zweiten (Sp2) Halbbilder sind mit AH1, EX1 bzw. AH2, EH2 gekennzeichnet.
Eine Anwendung der vorstehend in Verbindung mit der Aufzeichnung und Wiedergabe von Stereo-Fernsehsignalen (zwei verschiedene Kanalinformationen) beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmale, ist ohne Schwierigkeiten auf eine Speicherung bzw. Übertragung mehrerer verschiedener Bildkanalinformationen (K1, ... Km) übertragbar.
Geeignete Modifikationen zur Anpassung an gewisse Besonderheiten (z. B. Schalter SA und SE mit mehreren Stellungen; entsprechende Anzahl von Bildwiedergabevorrichtungen 3; Speichereinheit 2 als Ubertragungs- und/oder Speichereinheit; bei beispielsweise drei unterschiedlichen Kanalinformationen Kl bis K3 mit zugehörigen Halbbildern H1, H4, H7 bis Hn; H2, H5, H8 bis H(n+1) bzw. H3, H6, H9 bis H(n+2) Speichern in jeweils zugeordneten Spuren Spl bis Spin+2) und dreimalige Abtastung der jeweiligen Spur; etc.) können ohne weiteres vorgenommen werden, was in Fig. 1 gestrichelt teilweise angedeutet ist.
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Claims

VERFAHREN ZUR AUFZEICHNUNG UND WIEDERGABE VON FERNSEHSIGNALEN PATENTANSPRUCHE Verfahren zur Auf zeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen, wobei in vorgegebener Folge ausgesuchte Teilbilder auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet und bei Wiedergabe durch entsprechend wiederholte Abtastung wieder zu einem kontinuierlichen Fernsehsignal zusammengesetzt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - zur Aufzeichnung von Mehrkanalfernsehsignalen (K1, K2, ... Km), insbesondere von Stereofernsehsignalen (SKL, SKK) die verschiedenen Bildkanalinformationen in abwechselnd aufeinanderfolgenden Spuren mit den Signalen jeweils eines Teilbildes eines Kanals derart verschachtelt werden, daß die zu speichernden parallel anliegenden Stereofernsehsignale bzw. Kanalinformationen (K1, ... Km; SKL, SKR) teilbildmäßig parallelseriell gewandelt und - sofern nicht bereits erfolgt -beziiglich des Synchronrahmens zeitlich synchronisiert werden, - bei der Wiedergabe, die jeweils eine Kanalinformation enthaltenden Spuren mehrfach abgetastet werden und so die Kanal informationen wieder zu einem kontinuierlichen Fernsehsignal zusammengesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stereofernsehsignale (SKL, SKK) auf den bzw. vom Aufzeichnungsträger, z.B. einem Magnetband (7), Magnetplatte, etc, mit einer Zweifachschreib- bzw. -leseeinrichtung (Abtasteinrichtung), z.B. einem Doppelmagnetkopf (9), aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden (Fig. 3a).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nur jeweils ungeradzahlige (H1, H3, ... Hn) oder geradzahlige (H2, H4> ...

H(n+1)) Teilbilder der Stereovollbilder (SKL, SKK) gespeichert und bei Wiedergabe zweifach abgetastet und als zeitlich kontinuierlicher Signalfluß wiedergegeben werden (Fig. 3b).
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die als Abtasteinrichtung vorgesehenen Videoköpfe (10, 11) räumlich versetzt angeordnet werden und ein Zwischenspeicher (S) bei Aufnahme und Wiedergabe die Synchronrahmen beider Stereokanäle (SKL, SKK) zeitlich synchronisiert (Fig. 3c).
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die als Abtasteinrichtung vorgesehenen Videoköpfe (10', 11') räumlich versetzt angeordnet werden und das Magnetband (7) die Kopftrommel derart umschlingt, daß jeder Videokopf (10', 11') in einer Spur (Spl, Sp2) ein Halbbild (Hi, H2) aufzeichnet und abtastet (Fig. 3d).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t , daß zur Kennung der Bildkanalinformationen (K1, ... Km; SKL, SKK) Kennsignale eingefügt werden, die bei Wiedergabe die einzelnen Kanal informationen (K1, ... Km; SKL, SKK) identifizieren.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kennsignale aus Synchronwörtern bestehen, die vor der Speicherung in die Kanalinformationen (K1, ... Km; SKL, SKR) eingetastet werden oder in einem getrennten Kanal aufgezeichnet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n 2 e ichn e t , daß die Mehrfachabtastung der betreffenden Teilbilder (H1 bis Hn) der gewählten Kanal information (K1, ... Km; SKL, SKK) mit dynamischer Spurnachführung der Abtasteinrichtung erfolgt.

Beschreibung: