DE3843821A1 - Verfahren zur aufzeichnung von nach einem mac/paket-fernsehuebertragungsstandard codierten signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aufzeichnung von nach einem MAC/Paket-Fernsehübertragungs-Standard codierten Signalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur einkanaligen Übertragung von Videosignalen im Komponentenformat wird ein Zeitmultiplexformat verwandt, bei welchem Luminanz-, Chrominanz- und Ton-/Datensignale innerhalb der Zeitbasis des Basisband-Standards übertragen werden. Luminanz-, Chrominanz- und Ton-/Datensignale werden zeitlich komprimiert. Außerdem wird eine zeilenalternierende Übertragung der Chronminanzsignale im Interesse einer Frequenzbandökonomie vorgenommen. Diese Signale werden als MAC-Signale (Multiplexed-Analogue-Components) bezeichnet und zeichnen sich dadurch aus, daß sie hinsichtlich der Tonübertragung eine hohe Flexibilität insofern aufweisen, daß sie eine Mehrzahl von digitalen Toninformationen und -kombinationen zu übertragen gestatten. Die jeweilige Kennzeichnung erfolgt innerhalb vom Ton-/Daten-Paketen, so daß ein Decoder adaptiv auf den jeweiligen Sendemodus reagieren kann. Dabei werden Modulationsart und -inhalt bei der Kennzeichnung des Signalformats durch einen vorangestellten Großbuchstaben verschlüsselt. Anhand dieser Verschlüsselung ist erkennbar, ob ein D2-MAC-, B-MAC-, C-MAC-Übertragungsformat vorliegt.

Die Signalzuordnung in MAC-Signalen ist so festgelegt, daß im Gegensatz zum üblichen Videosignalformat (CCIR, Rec. 624-3) keine ausgeprägten inaktiven Zeitbereiche in den Austastlücken vorkommen, in denen keine Bildinformation übertragen wird. Auch ist der Frequenzbandbedarf aufgrund der Zeitkompression der Video- und Tonsignale höher als der der Basisbandsignale. Ein D2-MAC-Signal hat beispielsweise einen Frequenzbandbedarf von mindestens 8,4 MHz, wobei das Ton-/Datenpaket digital mit einer Taktrate von 10,125 MHz eingefügt ist.

Es ist wünschenswert, MAC-Signale ohne Verlust an Signalinformation in ein ortsfrequentes stationäres Magnetisierungsmuster entlang einer Spur auf Magnetband zu speichern und dieses gespeicherte MAC-Signal ohne Verluste als elektrisches Signal wieder von dem Magnetband zu lesen. Eine Aufzeichnung höherfrequenter Signale, wie die des MAC-Formats führt aus technologischen Gründen, die in einer begrenzten Relativgeschwindigkeit zwischen einem Aufzeichnungskopf und dem Magnetband liegen, zu Wellenlängen, die im Mikrometer-Bereich liegen, da die Aufzeichnung üblicherweise in winkelmodulierter Form erfolgt. Hierbei tritt neben der Spaltfunktion von allem die Kopf-Band-Separation begrenzend in Erscheinung, wenn von Kopfstandzeiten abgesehen wird. Übliche Werte bei Qualitätsaufzeichnungen sind für die Relativgeschwindigkeit v _KB = 30 m/s, die Wellenlänge R = 0,9µm, die Spaltbreite s = 0,2µm.

Die Kopf-Band-Separation führt zu einer der Funktion a = e-(2πd/R) entsprechenden Signaldämpfung. Es besteht somit ein Interesse, die Aufzeichnungswellenlänge R bei hohen Signalfrequenzen nicht zu klein werden zu lassen.

Die MAC-Übertragungsformate zeichnen sich durch das Fehlen einer horizontalen Austastlücke aus, in welcher üblicherweise Synchron- und Referenzsignale in einem Zeit/Frequenz-Multiplex-Verfahren übertragen werden. Diese Synchron- und Referenzsignale werden bei einer üblichen Videosignalaufzeichnung zur Rekonstruktion der Zeitbasis bei der Wiedergabe ausgewertet. Um MAC-Signale trotz fehlender Synchron- und Referenzsignale aufzuzeichnen, ist es denkbar, MAC-Signale vor der Aufzeichnung zu demodulieren, so daß Luminanz-, Chrominanz- und Tonsignalkomponenten separat aufzuzeichnen sind, wobei Luminanz-, Chrominanz- und Tonsignale in dekomprimierter Form auf getrennten Spuren aufgezeichnet werden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Ton-/Dateninformationen in einer Auswahl, die dem begrenzten Spurvorrat angepaßt ist, aufgezeichnet werden müssen.

Es wurde daher in der DE 36 13 798 A1 bereits ein Verfahren zur Aufzeichnung von MAC-Signalen vorgeschlagen, bei welchem das Zeitmultiplexsignal in seiner Gesamtheit aufgezeichnet wird, um die digitale Toninformation integral zu belassen. Dabei werden die MAC-Signale zur Aufbereitung in einen Speicher eingeschrieben, dessen Steuerung im Sinne einer Zeitkompression der Informationsabschnitte derart erfolgt, daß die MAC-Signale beim Auslesen aus dem Speicher zeitliche Lücken für Synchronimpulse aufweisen. Der Speicher besteht aus n Speicher­ einheiten, welchen zur Zeitexpansion aufeinanderfolge Zeilen des MAC-Signals zyklisch zugeführt werden. Das zeitexpandierte Signal wird auf k Kanäle verteilt und nach einem Schrägspurverfahren auf k parallele Spuren eines Magnetbandes aufgezeichnet. Die Zuteilung der zeitexpandierten Signale auf die k Kanäle erfolgt dabei derart, daß jeder Kanal sowohl U- als auch V-Komponenten des Chrominanzsignals des MAC-Signals enthält. Die in benachbarten Spuren aufgezeichneten Synchronimpulse liegen dabei auf dem Magnetband örtlich nebeneinander. Bei diesem bekannten Verfahren wird zwar durch die bei der Aufzeichnung vorgenommene Verteilung der einzelnen Zeilen auf die k Kanäle erreicht, daß sich in jedem Kanal Zeilen mit der U- und Zeilen mit der V-Komponente des Chrominanzsignals abwechseln und somit einer drop-out-Kompensation zugänglich sind, daß aber die Ton- und Daten-Pakete gegenüber drop-out-Störungen nicht hinreichend geschützt sind.

Zur Behebung dieses Nachteils ist aus der DE 36 29 657 A1 ein Verfahren bekannt, bei welchem das Datenpaket einer jeden Zeile mittels eines Zeittores aus dem MAC-Signal abgetrennt wird und zu jedem Datenpaket zusätzlich eine verzögerte Version gebildet wird. Die so erhaltenen Datenpakete werden einer Mehrpegel-Codierung unterworfen und nachfolgend in redundanter Weise zeitversetzt auf verschiedenen Schrägspuren eines Magnetbandes aufgezeichnet. Bei diesem bekannten Verfahren können jedoch durch drop-out gestörte Ton/Daten-Pakete nur unzureichend kompensiert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach der eingangs genannten Art anzugeben, bei dessen Anwendung die drop-out-Kompensation gestörter Ton/Daten-Pakete im MAC-Signal verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß bei dem Erkennen von drop-outs auf ungestörte Ton/Daten-Pakete zurückgegriffen werden kann, die auf örtlich voneinander getrennten Stellen des Magnetbandes aufgezeichnet sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung mit Figuren dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine Darstellung des bekannten D2-MAC-Signalformats,

Fig. 2 eine Darstellung mit der erfindungsgemäßen Zuordnung der im D2-MAC-Signal vorgesehenen Signalkomponenten und

Fig. 3 ein Spurmuster gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Bildzeile von einem nach dem D2-MAC/Paket-Fernsehübertragungs-Standard codierten Signal. Wie eingangs erwähnt, wird das Bildsignal Zeitmultiplex übertragen, wobei die Luminanzkomponente Y und die Chrominanzkomponente U/V als analoge Signale vorliegen. Innerhalb einer Zeilenperiode von 64µs nimmt die Luminanzkomponente Y einen Bereich von 34,4µs und die Chrominanzkomponente U/V einen Bereich von 17,2µs ein. Die beiden Anteile U und V der Chrominanzkomponente werden zeilenalternierend übertragen. Am Anfang einer Zeilenperiode ist ein Bereich von 11,3µs zur Übertragung der Ton/Daten-Pakete sowie einer Klemmphase vorgesehen. Weitere Einzelheiten zu dem D2-MAC-Paket-Signal sind dem Standard CCIR Rec. 1783 zu entnehmen.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das D2-MAC-Signal auf zwei Kanäle aufgeteilt. Dabei werden gemäß der Fig. 2a Synchron- und Referenzsignale sowie die Ton/Daten-Pakete und Luminanzsignale einem ersten Signalstrom zeilenweise zugeordnet. Zwischen den einzelnen Signalen sind Bereiche für Signalübergänge und Klemmphasen vorgesehen. Der Signalstrom für den zweiten Kanal enthält ebenfalls Synchron-, Referenz- und Ton/Daten-Paket-Signale. Anstelle des Luminanzsignals Y weist dieser Signalstrom jedoch das Chrominanzsignal C auf. Ausgehend von der in der Fig. 1 dargestellten Zeitbasis der Zeilendarstellung eines D2-MAC-Signals von 64µs sind der Luminanzkomponente 34,4µs, der zeilenalternierenden Chrominanzkomponente C 17,2µs und dem Ton/Daten-Paket 11,3µs zugeordnet. Ein Bereich von ca. 10µs ist für die Synchroninformation in Form der Synchronimpulse und des Referenzsignals vorgesehen, die in an sich gekannter Weise zur Reglung von Servos und eines Zeitbasiskorrektors benötigt werden. Die innerhalb einer jeden Zeilenperiode verbleibende Zeit kann durch eine Zeitexpansion vorteilhaft zur Senkung des Frequenzbandbedarfs herangezogen werden. Die so aufbereiteten Signale werden in frequenzmodulierter Form mit rotierenden Magnetköpfen auf schräg zur Bandkante verlaufenden parallelen Spuren eines Magnetbandes aufgezeichnet.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines auf dem Magnetband aufgezeichneten Spurbildes. Dieses Spurbild ist stark vereinfacht und enthält nur die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung wesentlichen Signalkomponenten. Auf den Spuren 1, 2, 3 und 4 sind die Signalströme mit den Luminanzkomponenten Y aufgezeichnet; dazwischen, auf den Spuren 5, 6 und 7, sind die Signalströme mit den Chrominanzkomponenten C gespeichert. Die einzelnen Videokomponenten sind durch schraffiert gezeichnete Abschnitte voneinander getrennt. Jeder dieser schraffierten Abschnitte kennzeichnet ein Ton/Daten-Paket, die zeitlich so auf dem Magnetband angeordnet sind, daß sie in Längsrichtung Magnetbandvorschubs geometrisch voneinander entfernt liegen. Durch diese Maßnahme wird die bei dem bekannten Stand der Technik festgelegte Aufzeichnungsstruktur aufgerissen. Drop-out-Störungen können daher besser kompensiert werden. Bei einer wiedergabeseitigen Drop-out-Kompensation kann auf die in Abtastrichtung der Spur redundant aufgezeichneten Ton/Daten-Pakete zurückgegriffen werden.

Die Teilsignalströme werden über getrennte Zeitbasis- und Geschwindigkeitsfehlerkorrekturen von den bei einer Aufzeichnung üblich auftretenden Fehlern befreit. Die Korrektur erfolgt in einer digitalen Signalform, in der die Signalströme anschließend wieder zusammengeführt werden, so daß ein normgemäßes MAC-Signal wieder abgegeben werden kann. Auch hier werden etwaige Zeitdehnungen und zeitliche Umordnungen der Signalkomponenten rückgängig gemacht. Alternativ können auch die Komponentensignale in Quellen-Zeitbasis als Luminanzkomponente Y, und Chrominanzkomponenten C _R bzw. C _B sowie als Ton- und Datensignale abgegeben werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Aufzeichnung von nach einem MAC-/Paket-Fernsehübertragungs-Standard codierten Signalen, welche für einen Aufzeichnungsvorgang wie folgt aufbereitet werden:

• - Bilden von zeitverzögerten Versionen der in den Signalen enthaltenen Datenpakete,
• - zeitliches Expandieren der Signale,
• - Verteilen der zeitexpandierten Signale auf einen ersten und zweiten Kanal
• - Einfügen von Synchronimpulsen in Lücken der zeitexpandierten Signale

dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Kanal ein Signalstrom mit Luminanz-, Ton/Daten-Paket-, Synchron- und Referenzsignal sowie Bereiche für Signalübergänge und Klemmphasen zugeordnet werden und daß dem zweiten Kanal ein Signalstrom mit Chrominanz-, Ton/Daten-Paket-, Synchron- und Referenzsignal sowie Bereiche für Signalübergänge und Klemmphasen zugeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Signalströmen zugeordneten Komponenten durch eine Zeitexpansion auf eine Zeilenperiode gedehnt werden.

3.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ton/Daten-Paket-Signale bei einer Aufzeichnung geometrisch voneinander entfernt auf parallelen Schrägspuren des Magnetbandes gespeichert werden.