DE3813682A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung eines videoformatsignales - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung eines videoformatsignales

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DE3813682A1 DE19883813682 DE3813682A DE3813682A1 DE 3813682 A1 DE3813682 A1 DE 3813682A1 DE 19883813682 DE19883813682 DE 19883813682 DE 3813682 A DE3813682 A DE 3813682A DE 3813682 A1 DE3813682 A1 DE 3813682A1
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung eines sogenannten Videoformatsignals auf einem Aufzeichnungsträger, wie einer Videoplatte oder dergleichen.
Ein sogenanntes Videoformatsignal ähnelt einem üblichen zusammengesetzten Videosignal. Insbesondere enthält ein Videoformatsignal aufeinanderfolgende Halbbildsignale, deren jedes einen Nutzsignalanteil, der die Videoinfor­ mation enthält, und einen Synchronsignalanteil aufweist, der horizontale und vertikale Austastintervalle umfaßt. Im allgemeinen besteht jedes Bild des Videoformatsignals aus einem Paar solcher Halbbilder.
In bekannten Verfahren zur Aufzeichnung eines Videoformat­ signals auf einem Aufzeichnungsträger (z. B. einer Platte) wird ein Zeitcode erzeugt, der den zeitlichen Ablauf des Videoformatsignals repräsentiert. Der Zeitcode wird in die vertikale Austastlücke des Formatsignals eingefügt; da­ durch wird das Auffinden eines bestimmten Signalabschnitts (z. B. eines Halbbilds) erleichtert.
Bei der Aufzeichnung eines Videoformatsignals, z. B. eines zusammengesetzten Videosignals nach dem NTSC-Standard mit einer Wechselfrequenz von 59,94 Hz besteht ein Problem darin, daß die Zeitdauer von 30 Bildern nicht genau einer Sekunde entspricht. Demzufolge wurde ein Aufzeichnungs­ verfahren angewandt, bei dem der Zeitcode so erzeugt wurde, daß die Zeitdauer von 30 Bildern des Videoformat­ signals einer Sekunde entspricht. Der erzeugte Zeitcode wurde in die vertikale Austastlücke des Videoformatsignals eingefügt.
Ein derartiger Zeitcode hat den Vorteil, keine arithme­ tischen Operationen zu benötigen; deshalb kann er durch einen einfachen Schaltkreis erzeugt werden. Jedoch bleibt bei solchen Verfahren ein Problem bestehen, weil der Zeit­ unterschied zwischen dem tatsächlichen Zeitablauf und der durch den Zeitcode repräsentierten Zeit ungefähr 60 ms/min beträgt, was etwa 3,6 s/Stunde entspricht. Dementsprechend kann bei der Benutzung eines solchen Verfahrens eine be­ stimmte Stelle des Videoformatsignals nach Maßgabe jenes Zeitunterschieds nicht genau aufgefunden werden. Zur Erläuterung dienen die Fig. 1(A) und 1(B), wobei Fig. 1(A) die Bilder des Videoformatsignals gemäß dem be­ kannten Verfahren zeigt, bei welchem die Zeitdauer von 30 Bildern als eine Sekunde angesehen wird, und Fig. 1(B) die Bilder des Videoformatsignals nach den NTSC-Vorgaben zeigt. Wie aus Fig. 1(B) ersichtlich ist, entsprechen 30 Bilder des Videoformatsignals ungefähr 1,001 Sekunden, was sich als Zeitunterschied zwischen den in Fig. 1(A) und 1(B) dargestellten Zeitdauern von ungefähr 3,6 s/Stunde auswirkt.
Deshalb besteht im Stand der Technik ein fortwährendes Be­ dürfnis nach einer Videoformatsignalaufzeichnung, bei welcher die Zeitdifferenz oder der Fehler zwischen dem erzeugten Zeitcode und der tatsächlich abgelaufenen Zeit des Videoformatsignals vergleichsweise gering ist. Eine solche Aufzeichnungsmethode und -vorrichtung anzugeben, hat sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gesetzt.
Die Erfindung erreicht dieses und andere Ziele durch ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen eine Anzahl von Bildern des auf einem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnenden Videoformatsignals gezählt wird, ein Programmzeitcode des Videoformatsignals so erzeugt wird, daß eine Sekunde L Bildern des Videoformatsignals entspricht, der Programm­ zeitcode innerhalb einer bestimmten Zeitdauer des Video­ formatsignals N-mal erhöht wird, und der hochgezählte Zeitcode in die vertikale Austastlücke des Videoformat­ signals eingefügt wird; dadurch wird ein Videoformatsignal mit einem Zeitcode zur Verfügung gestellt, der vergleichs­ weise nahe beim tatsächlichen Zeitablauf des Signals liegt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1(A) ein Videoformatsignal gemäß einem bekannten Aufzeichnungsverfahren, in welchem dreißig Bilder als eine Sekunde dauernd angesehen werden;
Fig. 1(B) ein Videoformatsignal gemäß dem NTSC-Standard,
Fig. 2 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 3 in Tabellenform die Abfolge des Programm­ zeitcodes der Erfindung,
Fig. 4 einen Vergleich zwischen Bildern in Echtzeit und Bildern, die gemäß der Erfindung zeitco­ diert wurden,
Fig. 5 eine graphische Darstellung des Zeitunter­ schieds zwischen Echtzeit und programmcodier­ ter Zeit gemäß der Erfindung.
Die Fig. 2 zeigt die Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Eine Videoformatsignal wird einer Bilderkennungs­ schaltung 1 und einer Mischerschaltung 8 zugeführt. Die Bild­ erkennungsschaltung 1 ist so ausgeführt, daß sie den Anfang jedes Bildes des Videoformatsignals erkennt. Beispielsweise dient die Bilderkennungsschaltung 1 dazu, das vertikale Synchronsignal des Videoformatsignals zu erkennen und in der Folge einen Bilderkennungsimpuls abzugeben. Der Bild­ erkennungsimpuls wird dann dem Takteingang eines Trizesimal­ zählers 2 zugeführt. Der Ausgang des Zählers 2 wird einem Programmzeitcodegenerator 3 zugeführt. Der Übertrag des Trizesimalzählers 2 (d. h. das Ausgangssignal, das nach 30 erkannten Bildern erscheint) wird dem Takteingang eines Sexagesimalzählers 4 zugeführt. Der Ausgang des Zählers 4 geht zum Programmzeitcodegenerator 3 und der Übertrag des Zählers 4 wird dem Takteingang eines zweiten Sexagesimal­ zählers 5 zugeführt, nachdem 60 Überträge des Trizesimal­ zählers 2 aufgetreten sind. Der Ausgang des Zählers 5 geht zum Programmzeitcodegenerator 3 und der Übertrag des Zählers 5 wird dem Takteingang eines Vizesimal-Quartal- Zählers 6 zugeführt, nachdem 60 Überträge des Zählers 4 aufgetreten sind. Der Ausgang des Zählers 6 wird ebenfalls dem Programmzeitcodegenerator 3 zugeführt.
Auf diese Art gibt der Generator 3 einen Programmzeitcode aus, der die Stunden, Minuten, Sekunden und eine Bildnummer entsprechend den Ausgangssignalen der Zähler 2, 4, 5 und 6 darstellt. Der Programmzeitcode, der vom Generator 3 er­ zeugt wird, wird dann einem Zähltaktimpulsgenerator 7 und einer Mischschaltung 8 zugeführt. Der Impulsgenerator 7 ist so ausgeführt, daß er Zähltaktimpulse an den Trizesimal­ zähler 2 liefert, beispielsweise immer dann, wenn der Pro­ grammzeitcode um einen 899 Bildern entsprechenden Wert er­ höht wurde. Jedoch wird der Schaltkreis 7 die Zählimpulse für nur neun aufeinanderfolgende Werte des Programmzeitcodes erzeugen (wobei jeder Wert 899 Bildern entspricht). Ins­ besondere wird der Schaltkreis 7 keinen Zähltaktimpuls erzeugen, wenn er zum zehnten Mal einen Programmzeitcode empfängt, der 899 Bildern entspricht. Nach dem Auslassen eines Zählimpulses auf das zehnte Mal, daß er einen 899 Bildern entsprechenden Programmzeitcode empfangen hat, werden die Zähltaktimpulse gemäß der oben angegebenen Folge von vorn beginnen. Die Zähltaktimpulse des Impuls­ generators 7 werden einem Zählereingang des Trizesimal­ zählers 2 zugeführt, wodurch dessen Zählerstand um 1 er­ höht wird.
Andererseits wird das Videoformatsignal auch der Mischer­ schaltung 8 zugeführt, die dazu dient, den Programmzeitcode des Generatorschaltkreises 3 an einer bestimmten Stelle in die vertikale Austastlücke des Videoformatsignals ein­ zufügen. Ein Videoformatsignal mit dem eingefügten Pro­ grammzeitcode geht dann von der Mischschaltung 8 zu einem Frequenzmodulator 9. Dort wird ein Träger bestimmter Fre­ quenz nach Maßgabe des Videoformatsignals aus der Misch­ schaltung 8 frequenzmoduliert. Das frequenzmodulierte Signal geht zu einem Addierer 10, welcher ein pulscode­ moduliertes Tonsignal oder ein frequenzmoduliertes ana­ loges Tonsignal hinzufügt; dabei nimmt er eine Frequenz­ vervielfachung vor. Das Signal aus dem Addierer 10 wird über einen Begrenzer 11 und einen Verstärker 12 einem optischen Modulator 13 zugeführt. Weiterhin enthält die Vorrichtung gemäß Fig. 2 eine Lichtquelle 14 (z. B. einen Halbleiterlaser oder dergleichen), die einen Lichtstrahl aussendet. Das Licht passiert den optischen Modulator 13 dergestalt, daß der Laserstrahl mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 12 intensitätsmoduliert wird. Der intensi­ tätsmodulierte Laserstrahl wird dann an einem Spiegel 15 auf die Oberfläche einer Aufzeichnungsplatte 17 reflektiert, und zwar über eine Sammellinse 16, die den Laserstrahl auf die Platte 17 fokussiert. Die Aufzeichnungsplatte 17 wird durch einen Motor mit konstanter Geschwindigkeit gedreht, wobei der Motor 18 von einer nicht dargestellten Spindel­ regelschleife mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die der radialen Position des Laserstrahlbrennpunkts ent­ spricht. Im Ergebnis wird das Videoformatsignal auf einer spiralförmigen Linie auf der Aufzeichnungsplatte aufge­ zeichnet.
Mit Bezug auf Fig. 3 sei nun angenommen, daß der Programm­ zeitcode, der in die vertikale Austastlücke des Videofor­ matsignals gemäß Fig. 2 eingefügt wird, ausgehend von 0 Stunden, 0 Minuten, 0 Sekunden und 0 Bildern geändert wird. Durch ein Vorrücken des Zahlenwerts für die Bilder (d. h. durch einen Zählimpuls) wird der Programmzeitcode des Video­ formatsignals 0 Stunden, 0 Minuten, 30 Sekunden und 0 Bilder betragen, nachdem sich der Programmzeitcode auf einen Wert entsprechend 899 Bildern verändert hatte, d. h. nachdem der Programmzeitcode auf 0 Stunden, 0 Minuten, 29 Sekunden und 29 Bilder angewachsen war. In ähnlicher Weise werden die Zahlenwerte für die Bilder vorgerückt, wenn der Pro­ grammzeitcode folgende Werte angenommen hat:
  • 0 Stunden, 0 Minuten, 59 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 1 Minute, 29 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 1 Minute, 59 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 2 Minuten, 29 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 2 Minuten, 59 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 3 Minuten, 29 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 3 Minuten, 59 Sekunden, 29 Bilder;
    0 Stunden, 4 Minuten, 29 Sekunden, 29 Bilder.
Wie oben angegeben, wird jedoch der Zahlenwert für die Bilder nicht vorgerückt, wenn der Programmzeitcode weiter verändert wird auf 0 Stunden, 4 Minuten, 59 Sekunden und 29 Bilder durch einen Wert, der 899 Bildern entspricht.
Auf diese Art entsprechen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, 8991 Videobilder (299,9997 Sekunden) 9000 Echtzeitbildern (300 Sekunden) unter der Annahme, daß 30 Bilder einer Sekunde entsprechen. Im Ergebnis beträgt, wie in Fig. 5 gezeigt ist, zwischen Echtzeitbild und Videobild nur 31,5 ms, und der kumulative Fehler oder die Zeitdifferenz zwischen Echtzeit und Programmzeit beträgt nur 3,1 ms/Stunde. Daher ist die Zeitdifferenz oder der Fehler zwischen Echtzeit und Programm­ zeit extrem klein im Vergleich zu bekannten Verfahren zur Aufzeichnung von Videoformatsignalen.
Obwohl in der obigen Ausführungsform immer dann ein Bild vorgerückt wird, wenn 899 Videobilder ab einem Startzeit­ punkt der Videoformatsignalaufzeichnung erkannt wurden, kann eine ähnliche Echtzeitkorrektur erzielt werden, wenn alle 1798 Videobilder (was doppelt so viel ist wie 899 Bilder) um zwei Bilder vorgerückt wird. In ähnlicher Weise würden zwei Zählimpulse auftreten für neun aufeinanderfolgen­ de Zeitcodewerte, die 7298 Bilder repräsentieren, und keine Bildvorrückung (d. h. kein Zählimpuls) würde auftreten, wenn der nächste Zeitcode empfangen wird, der 7298 Bildern ent­ spricht.
Abschließend zusammengefaßt, wurde ein Aufzeichnungsverfah­ ren und eine Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben, die einen den Zeitverlauf repräsentierenden Zeitcode erzeugt, der dem tatsächlichen Zeitablauf eines Videoformatsignals äußerst nahe liegt. Insbesondere kann die Erfindung dieses Ergebnis auch dann erzielen, wenn das Videoformatsignal eine Halbbildwechselfrequenz aufweist, die nicht durch eine ganze Zahl angegeben werden kann.
Während eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung be­ schreiben und gezeichnet wurde, können Abänderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Sinn und Inhalt der Erfindung abzuweichen, wie er in den zugehörigen An­ sprüchen niedergelegt ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Aufzeichnung eines Videoformatsignals, das eine vertikale Austastlücke enthält, auf einem Auf­ zeichnungsträger, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Abzählen der Anzahl von Bildern des Videoformatsignals, die auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden sollen;
  • - Erzeugen eines ersten Zeitcodes derart, daß ein Zeitraum von einer Sekunde L Bildern des Videosignals entspricht;
  • - Hochzählen des ersten Zeitcodes N-mal innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer des Videoformatsignals, wodurch ein zweiter Zeitcode entsteht, der den hochgezählten ersten Zeitcode darstellt; und
  • - Einfügen des zweiten Zeitcodes in die vertikale Austast­ lücke des Videoformatsignals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N und L natürliche Zahlen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Dauer 8991 Bildern des Videoformat­ signals entspricht, die Zahl N gleich 9 ist und die Zahl L gleich 30 Bilder pro Sekunde ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Format des Videosignals mit dem NTSC-Standard übereinstimmt.
5. Vorrichtung zur Aufzeichnung eines Videoformatsignals, das eine vertikale Austastlücke enthält, auf einem Auf­ zeichnungsträger, gekennzeichnet durch
  • - eine Zählanordnung (1) zur Erfassung der Bilder des Videoformatsignals, die auf dem Aufzeichnungsträger (17) aufgezeichnet werden sollen;
  • - Mittel (2, 4, 5, 6) zur Erzeugung eines ersten Zeitcodes derart, daß ein Zeitraum von einer Sekunde L Bildern des Videoformatsignals entspricht;
  • - Mittel (7) zum Hochzählen des ersten Zeitcodes N-mal innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer des Videoformat­ signals, wodurch ein zweiter Zeitcode entsteht, der den hochgezählten ersten Zeitcode darstellt;
  • - Mittel (8) zum Einfügen des zweiten Zeitcodes in die vertikale Austastlücke des Videoformatsignals.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählanordnung eine Bilderkennungsschaltung (1) zum Empfangen des Videosignals aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für den ersten Zeitcode eine Vielzahl von Zählern (2, 4, 5, 6) umfaßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl L gleich 30 Bilder pro Sekunde ist, die Zahl N gleich 9 ist und die vorbestimmte Zeitdauer 8991 Bildern des Videoformatsignals entspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl L gleich 30 Bilder pro Sekunde ist, die Zahl N gleich 9 ist und die vorbestimmte Zeitdauer 1798 Bildern des Videoformatsignals entspricht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator umfaßt:
  • - einen Trizesimal-Zähler (2) mit einem Eingang, der mit der Bilderkennungsschaltung (1) verbunden ist, einem Ausgang und einem Übertrag-Ausgang;
  • - einem ersten Sexagesimal-Zähler (4) mit einem Eingang, der mit dem Übertrag-Ausgang des Trizesimal-Zählers (2) verbunden ist, einem Ausgang und einem Übertrag-Ausgang;
  • - einem zweiten Sexagesimal-Zähler (5) mit einem Eingang, der mit dem Übertrag-Ausgang des ersten Sexagesimal- Zählers verbunden ist, einem Ausgang und einem Übertrag- Ausgang;
  • - einem Vizesimal-Quartal-Zähler (6) mit einem Eingang, der mit dem Übertrag-Ausgang des zweiten Sexagesimal- Zählers (5) verbunden ist, und einem Ausgang; und
  • - einem Programmzeitcodegenerator (3) mit Eingängen für die Ausgänge der besagten Zähler (2, 4, 5, 6).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Hochzählen einen Zähltaktimpulsgenerator (7) umfassen, der mit dem Trizesimal-Zähler (2) und dem Programmzeitcodegenerator (3) verbunden ist und an den Trizesimal-Zähler (2) N-mal innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer des Ausgangssignals des Programmzeitcodegenerators (3) einen Impuls abgibt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einfügen des Zeitcodes eine Mischschal­ tung (8) umfassen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgende weitere Bauteile:
  • - eien Frequenzmodulator (9), der das Ausgangssignal der Mischschaltung (8) aufnimmt;
  • - einen Addierer (10), der dem Ausgangssignal des Frequenz­ modulators (9) ein Audiosignal zusetzt;
  • - einem Begrenzer (11), der das Ausgangssignal des Addierers (10) begrenzt, und einen Verstärker (12) für das Begrenzer­ ausgangssignal;
  • - eine Lichtquelle (14), die einen Lichtstrahl aussendet;
  • - sowie einen optischen Modulator (13), der das Ausgangs­ signal des Verstärkers (12) empfängt und den Lichtstrahl aus der Lichtquelle (14) damit moduliert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, weiter gekennzeichnet durch eine Platte (17), einen Spiegel (15), um den modu­ lierten Lichtstrahl auf die Platte (17) zu reflektieren, und eine Sammellinse (16), die zwischen dem Spiegel (15) und der Platte (17) angeordnet ist und den modulierten Lichtstrahl auf die Platte (17) fokussiert.
DE19883813682 1987-04-24 1988-04-22 Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung eines videoformatsignales Ceased DE3813682A1 (de)

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