DE3735565C2 - Storage arrangement for a digital video tape device - Google Patents
Storage arrangement for a digital video tape deviceInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Speicheranordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a memory arrangement according to the Genus of the main claim.
Bei einem bekannten Verfahren zur magnetischen Speicherung von digital codierten Fernsehsignalen werden nach Abtastung der Analogwerte, Quantisierung und Codierung unter Zusatz von Identifikations- und Datensicherungswerten die Daten seriell blockweise übertragen. Wegen der insgesamt notwendigen großen Übertragungskapazität ist bei bekannten Magnetbandgeräten zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe digital codierter Fernsehsignale eine Aufzeichnung in vier parallelen Kanälen mit entsprechend geringerer Übertragungsbandbreite vorgesehen. Zur Aufzeichnung bzw. Wiedergabe sind am Umfang eines Kopfrades in gleichmäßigen Abständen vier Magnetköpfe angeordnet. Der Umschlingungswinkel des Magnetbandes um das Kopfrad beträgt 258°. Die vier Magnetköpfe treten nacheinander mit dem Magnetband in Berührung und beschreiben das Magnetband mit zugehörigen, schräg zur Längsachse des Magnetbandes verlaufenden Spuren. Diese enthalten jeweils zwei Spurabschnitte, Sektoren genannt, mit Videodaten, die im Bereich der Mittelachse des Magnetbandes durch mehrere kurze Spurabschnitte, die unterschiedliche Toninformation enthalten, getrennt sind. Jeder Spurabschnitt (Sektor) enthält von den anderen Sektoren verschiedene Videodaten.In a known method for magnetic storage of digitally encoded television signals are after sampling the analog values, quantization and coding with addition the data from identification and data backup values transferred serially in blocks. Because of the total necessary large transmission capacity is known Magnetic tape devices for recording and / or playback digitally encoded television signals a record in four parallel channels with correspondingly smaller Transmission bandwidth provided. For recording or Reproduction is even at the circumference of a head wheel Intervals four magnetic heads arranged. Of the Wrap angle of the magnetic tape around the head wheel is 258 °. The four magnetic heads kick the one after the other Magnetic tape in contact and describe the magnetic tape with associated, obliquely to the longitudinal axis of the magnetic tape trending tracks. These each contain two Track sections, called sectors, with video data recorded in the Area of the central axis of the magnetic tape by several short Track sections, the different sound information included, are separated. Each track section (sector) contains video data different from the other sectors.
Bei der Wiedergabe sind Vorkehrungen zu treffen, daß jeder der vier Magnetköpfe die Daten ausliest, die durch ihn oder einen gleichen Magnetkopf eines anderen Gerätes nach dem gleichen Baumuster auch aufgezeichnet wurden. Die besondere Anordnung der Spurabschnitte mit den Videodaten auf dem Magnetband macht die Umschaltung der Magnetköpfe vor und nach den für Videodaten vorgesehenen Sektoren von einem Videodatenkanal auf einen anderen bestimmten Videodatenkanal erforderlich. Dies erfolgt bei der Aufzeichnung nach einem festgelegten Schema, das sich nach jeweils einer Umdrehung des Kopfrades wiederholt.When playing, precautions should be taken that everyone of the four magnetic heads reads out the data through it or a same magnetic head of another device after the same models were also recorded. The special one Arrangement of the track sections with the video data on the Magnetic tape makes the switching of the magnetic heads before and according to the sectors intended for video data from one Video data channel on another specific video data channel required. This is done after a recording established scheme that changes after every turn of the top wheel repeated.
Einzelheiten hierzu sind in der Druckschrift "Standard for Recording Digital Television Signals on Magnetic Tape in Cassettes" der European Broadcasting Union, Tech 3252-E und in Fernseh- und Kinotechnik 1987, Heft 1/2, Seiten 15 bis 22 angegeben.Details are in the Publication "Standard for Recording Digital Television Signals on Magnetic Tape in Cassettes "by European Broadcasting Union, Tech 3252-E and in TV and Kinotechnik 1987, issue 1/2, pages 15 to 22.
Bei der Wiedergabe sind Maßnahmen zu treffen, daß die auf vier Kanäle verteilten Videodaten richtig zusammengesetzt werden. Dazu wird nach der DE 37 18 567 A1 eine Kreuzschiene verwendet, an deren Ausgängen die jeweils zu einem Sektor gehörenden Daten anstehen und in Speicher eingeschrieben werden.When playing, measures must be taken that the on four channels of distributed video data correctly composed become. According to DE 37 18 567 A1 a crossbar used at the outputs the data belonging to a sector is pending and in Memory can be written.
Diese Speicher haben verschiedene Aufgaben. Zum einen tragen sie durch entsprechende Steuerung beim Einschreiben und Auslesen zu einer Entwürfelung (Deshuffling) der vom Band gelesenen Signale bei. Vor dem Aufzeichnen werden nämlich die digitalen Videosignale verwürfelt, um mögliche Störungen, die sich ansonsten auf einen Bereich des Bildes konzentrieren, über einen größeren Teil des Bildes zu verteilen und damit weniger störend erscheinen zu lassen bzw. besser verdecken zu können. Eine weitere Aufgabe der Speicher besteht im Ausgleich von Zeitfehlern. Hierzu werden die Signale von der Kreuzschiene noch mit den von mechanischen Ungenauigkeiten des Magnetbandgerätes herrührenden Zeitfehlern in die Speicher eingeschrieben und aus den Speichern synchron zu einem zugeführten Studiotakt ausgelesen.These memories have different functions. Wear it for one them by appropriate control when registered and Reading to a descrambling (deshuffling) of the tape read signals. Before recording, namely scrambled the digital video signals for possible Faults that otherwise affect an area of the image focus over a larger part of the picture too distribute and make it appear less disturbing or to be able to cover it better. Another job of Memory consists of compensating for time errors. To do this the signals from the crossbar still with those from mechanical inaccuracies of the magnetic tape device resulting time errors are written into the memory and from the memories in sync with an added studio clock read out.
Eine dritte Aufgabe wird von den Speichern bei Standbild-, Zeitlupen- und Zeitrafferwiedergabe wahrgenommen. Bei Standbildwiedergabe wird das letzte in die Speicher eingeschriebene Bild laufend wiederholt. Bei Zeitlupen- und Zeitrafferwiedergabe folgen die Magnetköpfe nicht den mit Normalgeschwindigkeit aufgezeichneten Spuren, sondern überstreichen die Spuren in einem spitzen Winkel, so daß auf einen Zeitabschnitt mit lesbaren Signalen ein Zeitabschnitt mit gestörten Signalen folgt, der durch das Abtasten des Zwischenraums zwischen den Spuren bzw. zweier benachbarter Spuren gleichzeitig entsteht. In an sich bekannter Weise können die brauchbaren Signale in einem Speicher "gesammelt" werden und danach synchron zum zugeführten Studiotakt ausgelesen werden. A third task is the storage of still images, Slow and fast motion playback perceived. At Still image playback will be the last one in memory inscribed image repeated continuously. In slow motion and The magnetic heads do not follow the time-lapse playback Normal speed recorded tracks but sweep the tracks at an acute angle so that on a period with readable signals a period with disturbed signals that follows by scanning the Space between the tracks or two neighboring ones Traces emerge at the same time. In a manner known per se the usable signals can be "collected" in a memory and then in sync with the studio clock be read out.
Weiterhin ist aus der EP 0 065 365 B1 ein digitaler Videorecorder mit einer Teilbildspeicheranordnung bekannt, die drei Teilbildspeicher zur Speicherung von jeweils einem Teilbild eines digitalen Fernsehsignals umfaßt. Der Videorecorder weist einen normalen Wiedergabemodus auf, der der normalen Bewegungswiedergabe eines aufgenommenen digitalen Fernsehsignals entspricht, sowie spezielle Wiedergabemoden, die langsamer und schneller Bewegungswiedergabe eines aufgenommen digitalen Fernsehsignals entsprechen. Der Videorecorder führt der Teilbildspeicheranordnung ein digitales Fernsehbildsignal mit variabler Geschwindigkeit zu, wobei das digitale Fernsehsignal in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit entweder auf einen oder zwei der Teilbildspeicher zugeleitet wird. Das derart gespeicherte digitale Fernsehsignal wird mit einer für die Wiedergabe auf einem Fernsehempfänger geeigneten Geschwindigkeit aus einem oder aus zwei der Teilbildspeicher so ausgelesen, daß keiner der Teilbildspeicher in derselben Zeit, in der er ausgelesen wird, eingeschrieben wird. Dabei werden die drei Teilbildspeicher so gesteuert, daß sie halbbildfrequent zyklisch rotierend eingeschrieben und gelesen werden. Aufgrund der Verwendung von drei Teilbildspeichern, erfordert auch diese bekannte Anordnung einen erheblichen Aufwand an Speicherplatz.Furthermore, EP 0 065 365 B1 is a digital one Known video recorder with a field memory arrangement, the three field memories for storing one each Field of a digital television signal comprises. Of the VCR has a normal playback mode, the the normal motion reproduction of a recorded one digital television signal corresponds, as well as special Playback modes that are slower and faster Motion playback of a recorded digital TV signal. The VCR runs the Field memory arrangement a digital television picture signal at variable speed, the digital TV signal depending on the speed fed either to one or two of the field memories becomes. The digital television signal stored in this way is with one for playback on a television receiver appropriate speed from one or two of the Field memory read out so that none of the Field memory in the same time in which it was read out will be registered. The three Field memory controlled so that it is field frequency be written and read cyclically in a rotating manner. Because of the use of three field memories, this known arrangement also requires a considerable amount Storage overhead.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speicheranordnung für ein digitales Videobandgerät zu schaffen, die weniger Speicherplatz benötigt.The present invention has for its object a Storage arrangement for a digital video tape device too create that takes up less space.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein digitaler Speicher mit der Kapazität mindestens eines Vollbildes vorgesehen ist, in welchem vom Band gelesene Videodaten eingeschrieben und entsprechend einer vorgegebenen Folge wieder ausgelesen werden, daß der digitale Speicher in mehrere Teilspeicher aufgeteilt ist und daß eine Umschaltung der einzelnen Teilspeicher zwischen Schreiben und Lesen umlaufend mit einer Frequenz erfolgt, die wesentlich größer als die Zeilenfrequenz ist.This object is achieved in that a digital Memory with the capacity of at least one frame is provided, in which video data read from the tape registered and according to a given sequence read out again that the digital memory in several partial memory is divided and that a switchover of the individual partial memories between writing and reading all around with a frequency that is much larger than the line frequency is.
Die erfindungsgemäße Speicheranordnung hat den Vorteil, daß gegenüber den bekannten Speicheranordnungen geringerer Speicherplatz benötigt wird, also der schaltungstechnische Aufwand verringert wird. Dabei sind sämtliche obengenannten Betriebsarten möglich.The memory arrangement according to the invention has the advantage that less compared to the known memory arrangements Storage space is required, i.e. the circuitry Effort is reduced. All of the above are included Operating modes possible.
Die Umschaltung der Teilspeicher zwischen Schreiben und Lesen erfolgt vorzugsweise mit Bildpunktfrequenz. Es sind jedoch auf niedrigere Umschaltfrequenzen von beispielsweise 1/2 Bildpunktfrequenz möglich.Switching the partial memory between writing and Reading is preferably done at pixel frequency. There are however, to lower switching frequencies, for example 1/2 pixel frequency possible.
Gemäß einer Weiterbildung sind drei Teilspeicher vorgesehen, bei welchen umlaufend in einen der Teilspeicher innerhalb einer Bildpunktperiode Daten zweier aufeinanderfolgender Bildpunkte unter zwei aufeinanderfolgenden Adressen geschrieben werden, während gleichzeitig unter zwei unabhängigen Adressen Daten aus den beiden anderen Teilspeichern gelesen werden. According to a further development, three partial stores are provided, in which circulating in one of the partial stores within one pixel period data of two consecutive Pixels at two consecutive addresses be written while under two at the same time independent addresses data from the other two Partial memories can be read.
Dabei werden die verwendeten Schreib/Lesespeicher im sogenannten "Page-Mode" betrieben, wodurch ein Einschreiben der Videodaten mit großer Geschwindigkeit möglich wird.Here the read / write memory used in the so-called "Page mode" operated, which means a registered mail Video data becomes possible at high speed.
Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.By those listed in the further subclaims Measures are further advantageous developments and Improvements of the invention specified in the main claim possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels und Fig. 1 is a block diagram of the embodiment and
Fig. 2 eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs der Schreib- und Lesevorgänge. Fig. 2 is a schematic representation of the timing of the write and read operations.
Bei der Speicheranordnung nach Fig. 1 sind drei Teilspeicher 1, 2, 3 vorgesehen, deren Dateneingänge gemeinsam mit einem Eingang 4 der Speicheranordnung verbunden sind. Die Dateneingänge der Teilspeicher 1, 2, 3, der Eingang 4 sowie die Datenausgänge und der Ausgang 5 der Speicheranordnung weisen jeweils eine Breite von 16 Bit auf, wobei 8 Bit für Luminanz und 8 Bit für Chrominanz vorgesehen sind.In the memory device of Fig. 1, three sub-memories 1, 2, 3 are provided, whose data inputs are jointly connected to an input 4 of the memory array. The data inputs of the partial memories 1 , 2 , 3 , the input 4 and the data outputs and the output 5 of the memory arrangement each have a width of 16 bits, 8 bits being provided for luminance and 8 bits for chrominance.
Die Teilspeicher 1, 2, 3 sind aus an sich bekannten Schreib/Lesespeichern, sogenannten RAMs aufgebaut. So eignet sich beispielsweise der Baustein TMS 4164 der Firma Texas Instruments, der eine Kapazität von 65536×1 Bit aufweist. The partial memories 1 , 2 , 3 are constructed from known read / write memories, so-called RAMs. For example, the TMS 4164 from Texas Instruments, which has a capacity of 65536 × 1 bit, is suitable.
Dabei werden zur Erzielung der Breite von 16 Bit jeweils 16 Bausteine parallelgeschaltet. Für eine der Bildpunktzahl eines Vollbildes entsprechende Kapazität werden etwa 7,5 × 16 Bausteine benötigt, so daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeder Teilspeicher 3 × 16 Bausteine enthält, zu deren Adressierung eine 10-Bit-Adresse erforderlich ist.In order to achieve the width of 16 bits, 16 each Blocks connected in parallel. For one of the pixels capacity corresponding to a full screen 7.5 × 16 blocks required, so that in the illustrated Embodiment of each partial memory 3 × 16 blocks contains a 10-bit address for addressing is required.
Die Datenausgänge der Teilspeicher 1, 2, 3 sind über je ein Datenregister 11, 12, 13 mit Eingängen einer Umschalteinrichtung 10 verbunden, deren Ausgang den Ausgang 5 der Speicheranordnung darstellt.The data outputs of the partial memories 1 , 2 , 3 are each connected via a data register 11 , 12 , 13 to inputs of a switching device 10 , the output of which represents output 5 of the memory arrangement.
Über eine weitere Umschalteinrichtung 14 sind die Adresseneingänge der Teilspeicher 1, 2, 3 mit Adressengeneratoren 15, 16, 17 verbunden. Schließlich ist ein Umschalter 18 vorgesehen, der zyklisch einen der Schreibsteuereingänge (W invertiert=write enable) mit Massepotential verbindet, wodurch der betreffende Teilspeicher 1, 2 oder 3 in den Schreibmodus umgeschaltet wird.The address inputs of the partial memories 1 , 2 , 3 are connected to address generators 15 , 16 , 17 via a further switching device 14 . Finally, a changeover switch 18 is provided which cyclically connects one of the write control inputs (W inverted = write enable) to ground potential, as a result of which the partial memory 1 , 2 or 3 concerned is switched over to the write mode.
Die Umschalteinrichtungen 10, 14 sowie der Umschalter 18 werden von einer Dreiphasen-Multiplex-Steuereinrichtung 20 gesteuert.The switching devices 10 , 14 and the switch 18 are controlled by a three-phase multiplex control device 20 .
Die dem Eingang 4 zugeführten Videodaten enthalten jeweils parallel ein 8-Bit-Wort Luminanz und ein 8-Bit-Wort Chrominanz, wobei die Chrominanzdaten sequentiell die Komponenten Cr und Cb enthalten. Diese Daten, welche bezogen auf die Luminanz zwei Bildpunkten entsprechen, werden den Dateneingängen der Teilspeicher 1, 2, 3 zugeführt und jeweils in den im Schreibmodus befindlichen Teilspeicher eingeschrieben. Dabei werden entsprechend dem Page-Mode-Betrieb die Daten in aufeinanderfolgende Adressen eingeschrieben, was weniger Zeit in Anspruch nimmt als das Einschreiben unter zwei nicht aufeinanderfolgenden Adressen. Dieses ist deshalb besonders vorteilhaft, da die der Speicheranordnung zugeführten Videodaten wegen konstruktionsbedingter Lücken in den wiedergegebenen Signalen zeitkomprimiert sind.The video data supplied to input 4 each contain an 8-bit word luminance and an 8-bit word chrominance in parallel, the chrominance data comprising the components Cr and Cb sequentially. These data, which correspond to two pixels with respect to the luminance, are fed to the data inputs of the partial memories 1 , 2 , 3 and are each written into the partial memory which is in the write mode. According to the page mode operation, the data are written into successive addresses, which takes less time than the writing under two non-successive addresses. This is particularly advantageous because the video data supplied to the memory arrangement are time-compressed due to design-related gaps in the reproduced signals.
Die Adressengeneratoren 15, 16, 17 erzeugen Adressen für das Einschreiben und Auslesen, welche sich aus der eingangs erwähnten Entwürfelung und aus den jeweils ausgewählten Wiedergabegeschwindigkeiten ergeben. Die Umschalteinrichtung 10 wird derart gesteuert, daß jeweils ein Luminanz- und der zugehörige Chrominanzwert aus einem Teilspeicher 1, 2, 3 zum Ausgang 5 geführt wird.The address generators 15 , 16 , 17 generate addresses for writing and reading, which result from the descrambling mentioned at the beginning and from the respectively selected playback speeds. The switchover device 10 is controlled in such a way that a luminance value and the associated chrominance value are fed from a partial memory 1 , 2 , 3 to the output 5 .
In Fig. 2 sind drei Takte eines Umschaltzyklus der Teilspeicher 1, 2, 3 dargestellt. Im ersten Takt werden die Daten zweier Bildpunkte in den Teilspeicher 1 unter zwei aufeinanderfolgenden Adressen (beispielsweise a/b) eingeschrieben. Während des gleichen Taktes werden Daten aus den Teilspeichern 2 und 3 ausgelesen - und zwar unter zwei unabhängigen Adressen c und d je nach Erfordernissen der Entwürfelung und der Wiedergabegeschwindigkeit.In FIG. 2, three strokes of a switching cycle of the memory part 1, 2, 3. In the first cycle, the data of two pixels are written into the partial memory 1 at two successive addresses (for example a / b). During the same cycle, data are read out of the partial memories 2 and 3 - at two independent addresses c and d depending on the requirements of the descrambling and the playback speed.
Im zweiten Takt werden Daten zweier weiterer Bildpunkte in den Teilspeicher 2 eingeschrieben und Daten aus den Teilspeichern 3 und 1 ausgelesen. Schließlich werden im dritten Takt der Teilspeicher 3 im Schreibmodus und die Teilspeicher 1 und 2 im Lesemodus betrieben.In the second cycle, data from two further pixels are written into the partial memory 2 and data from the partial memories 3 and 1 are read out. Finally, in the third cycle, partial memory 3 is operated in write mode and partial memories 1 and 2 are operated in read mode.
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