DE3917247A1 - Videosignal-wiedergabegeraet mit einer einrichtung zur raschen bildsynchronisation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Videosignal-Wiedergabegerät mit einer Einrichtung zur raschen Bildsynchronisierung bzw. Bildverriegelung, die einen externen Be­ zugszeitkode vorgibt, aufgrund dessen das Wiedergabegerät ein ausgewähltes Vi­ deosignal koinzident mit dem Bezugszeitkode ausgibt.

In jeder Sendestation oder Bildschnitt- und -korrektureinrichtung werden Ma­ gnetaufzeichnungs- und -wiedergabegeräte wie Videoband(tape)rekorder (im folgenden als VTR bezeichnet) verwendet, die ein bestimmtes Videosignal koinzi­ dent mit einem externen Bezugssignal wiedergeben.

Insbesondere im Bildschnitt- und -korrekturbetrieb wird als derartiges externes Bezugssignal ein Zeitkode benötigt, der der Zeit und der Rahmennummer eines entsprechenden Bildes auf dem Magnetband entspricht, auf dem ein Programm vollständig gespeichert ist. Das aufgezeichnete Programm wird mittels des Zeit­ kodes umgruppiert. Beim kommerziellen Fernsehen wird der Startzeitpunkt ge­ mäß demjenigen Zeitkode bestimmt, der in einer Sendestation erzeugt und von dieser gestrahlt wird.

Dieser Zeitkode ist genormt, so daß er von verschiedenen Videobandgeräten gele­ sen werden kann. Bei einem Magnetband mit aufgezeichneten Videosignalen sind die digitalen Signale, die zumindest die Stunde, Minute, Sekunde und die Rah­ mennummern darstellen, auf einer Zeitkodespur aufgezeichnet, die in Längs­ richtung des Magnetbandes verläuft. Diese digitalen Signale sind außerdem auf einer Videospur aufgezeichnet, so daß sie selbst dann auslesbar sind, wenn das Magnetband bei Stehbildbetrieb angehalten ist oder auf Zeitlupenbetrieb läuft.

Gewöhnlich ist ein Vertikal-Intervall-Zeit(Time)-Code (VITC), d. h. ein (Bild)- Zeitkode auf der Videospur in einer bestimmten Horizontalzeile innerhalb der Vertikalaustastlücke aufgezeichnet, so daß die Halteposition des Magnetbandes durch selektives Auslesen dieses Signals erkannt werden kann, z. B. wenn der VTR im Wiedergabebetrieb läuft.

In einem VTR, der den bestimmten Zeitkode (VITC) erkennt und ausliest und in Abhängigkeit von diesem Zeitkode das gewünschte Bild wiedergibt, wird, wenn der bestimmte Zeitkode TC(D) (siehe Fig. 3) des wiederzugebenden Bildes be­ stimmt ist, das Magnetband zuerst mit der normalen Vorlaufgeschwindigkeit FW oder Rücklaufgeschwindigkeit REV bis in die Nähe der Startposition gebracht, die durch den Zeitkode festgelegt ist. Nach Überschießen der Position des Zeitkodes TC(P) relativ zu einem Vorlaufpunkt, wird das Magnetband in umgekehrter Rich­ tung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die etwa ¹/₂₀ der Normalgeschwindigkeit entspricht. Durch das Auslesen des Zeitkodes TC(P) relativ zum Vorlaufpunkt wird das Magnetband genau bei diesem Punkt angehalten und auf Bereitschafts­ zustand (Standby) geschaltet.

Anschließend wird, wenn ein Startsignal zu einem Momentanzeitpunkt t ₀ einge­ geben wird, das Magnetband ab dem Vorlaufpunkt im Wiedergabebetrieb ange­ trieben. Allerdings ist der Zeitkode, der von dem VTR wiedergegebenen Videoda­ ten direkt nach Eingabe des Startzeichens nicht vollständig koinzident mit dem externen Bezugszeitkode, so daß ein in dem VTR oder der Bildschnitteinrichtung vorhandener Phasenumformer zu einem Momentanzeitpunkt t ₁ verriegelt, zu dem der Zeitkode des wiedergegebenen Bildes mit dem externen Bezugszeitkode übereinstimmt.

Daher ist es bei der Wiedergabe von Videodaten ab einer vorbestimmten Position nicht möglich, die gewünschten wiederzugebenden Daten koinzident mit dem ex­ ternen Zeitkode zumindest für diejenige Zeitspanne zu erhalten, die vom Beginn des Videobetriebs bis zur Beendigung der Phasenumkehr verstreicht, d. h. wäh­ rend der Zeit (T), die benötigt wird, bis eine Koinzidenz zwischen der durch den ex­ ternen Bezugszeitkode bestimmten Rahmennummer und derjenigen des vom VTR wiedergegebenen Bildes erzielt ist.

Falls die Phasenumkehrzeit (T) etwa 5 Sekunden beträgt, wird der Bildschnitt- oder Fernsehbetrieb nachteilig beeinflußt.

Für eine Verkürzung der Phasenumkehrzeit (T) wäre ein leistungsstarker Motor für den Bandantrieb und ein entsprechend vergrößerter Servomechanismus not­ wendig, um die Ansprechzeit zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Videosignal-Wiedergabegerät anzu­ geben, das mit geringerem technischen Aufwand eine raschere Bildsynchronisie­ rung bzw. Bildverriegelung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Videosignal-Wiedergabegerät der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist im Videosignal-Wiedergabegerät auf der Ausgangsseite des VTR eine Speichereinheit vorgesehen, der ein Bezugszeitkode zugeführt wird, zur sequentiellen Abspeicherung von Videosignalen verschiedener Rahmen. Unter Rahmen werden dabei Voll- oder je nach Wiedergabesystem auch Teilbilder verstanden. Ferner wird der Zeitkode des vom VTR wiedergegebenen Videosignals mit dem externen Bezugszeitkode verglichen, so daß die gewünschten Videodaten aus denjenigen ausgewählt werden können, die in der Speichereinheit abgespei­ chert sind.

Das von dem VTR wiedergegebene Videosignal kann, wenn es sich am Vorlauf­ punkt in einem Bereitschaftszustand befindet, innerhalb einer relativ kurzen Zeit in einen stabilen normalen Wiedergabezustand angehoben werden. Erfin­ dungsgemäß werden diejenigen Videosignale, die noch nicht synchronisiert sind, sequentiell in mehreren Rahmenspeichern abgespeichert und, nachdem sie Rah­ men für Rahmen verzögert worden sind, wird das Videosignal ausgewählt, das ko­ inzident mit dem externen Zeitkode ist. Dadurch kann die Synchronisation rasch durchgeführt und folglich die Menge des Vorlaufs reduziert werden.

Erfindungsgemäß ist ein Videosignal-Wiedergabegerät mit einer Einrichtung zur raschen Bildsynchronisierung bzw. Bildverriegelung angegeben zur Wiedergabe von auf einem Aufnahmemedium gespeicherten Videosignalen. Auf dem Auf­ zeichnungsmedium sind entsprechend eines jeden Rahmens der Felder (Voll- oder Halbbilder) des Videosignals Zeitkodesignale ebenfalls aufgezeichnet. Das Wiedergabegerät enthält eine erste Wiedergabeeinheit zur Wiedergabe eines auf ei­ nem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Videosignals, eine Speichereinheit zur Abspeicherung von mehreren Rahmen des von dem Aufzeichnungsmedium wiedergegebenen Videosignals, eine zweite Wiedergabeeinheit zur Wiedergabe des auf dem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Zeitkodesignals, einen Zeitkode- Komparator zum Vergleichen des von der zweiten Wiedergabeeinheit reproduzier­ ten Zeitkodesignals mit einem extern zugeführten Bezugszeitkodesignal und zur Erzeugung eines Steuersignals und eine Lesesteuereinheit zur Steuerung der Spei­ chereinheit und zum selektiven Auslesen eines Rahmens des Videosignals aus der Speichereinheit in Abhängigkeit vom Steuersignal, so daß das Zeitkodesignal, daß dem selektiv von der Lesesteuereinheit ausgelesene Videosignal entspricht, mit dem Bezugszeitkodesignal koinzident ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Videosignal-Wiedergabegeräts mit einer Einrichtung zur raschen Bildsynchronisierung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 in graphischer Darstellung das Verhältnis zwischen dem von einem VTR wiedergegebenen Zeitkode und der Zeitspanne auf einem Mag­ netband;

Fig. 3 in graphischer Darstellung die Arbeitsweise eines herkömmlichen mit einem Phasenumformer ausgerüsteten VTR; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Videosignal-Wiedergabegeräts mit einer modifizierten Speichereinheit gemäß einer zweiten Ausführungs­ form.

In Fig. 1 ist ein Videosignal-Wiedergabegerät mit einer Einrichtung zur raschen Bildsynchronisierung eines wiedergegebenen Bildes dargestellt. Mit der Bezugs­ zahl 10 ist ein Videobandrecorder VTR bezeichnet zum Abspielen eines Video­ bands, auf dem Zeitkode gespeichert sind. In Fernsehsendestationen oder ähnli­ chen Einrichtungen wird derartigen VTR extern ein Synchronisiersignal SYNC eingegeben.

Nach der Bestimmung eines Zeitkodes, der einen Bildschnitt- oder einen Sende­ startpunkt darstellt, wird ein Vorlaufpunkt erfaßt, der mehrere 10 Rahmen vor dem Zeitkode angeordnet ist, und das Magnetband wird bei diesem Vorlaufpunkt angehalten, um den VTR in den Bereitschaftszustand zu versetzen.

Ein Zeitkode-Leser 11 liest den Zeitkode eines wiedergegebenen Bildes und ein di­ gitaler Komparator 12 vergleicht die Daten des Zeitkode-Lasers 11 mit einem ex­ tern zugeführten Bezugszeitkode E · TM. Ein aufgrund der Datendifferenz zwi­ schen dem Zeitkode des wiedergegebenen Bildes und dem externen Bezugszeitkode E · TM erhaltenes Rahmendifferenzsignal S _DF wird einem in einer folgenden Stu­ fe vorhandenen Demultiplexer 13 zugeführt.

Eine Speichereinheit 14 enthält eine Anzahl von Rahmenspeichern 14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i. Die wiedergegebenen Bilddaten des VTR 10 werden sequentiell Rah­ men für Rahmen in der Speichereinheit 14 abgespeichert.

Eine Speichersteuereinheit 15 steuert das Einschreiben der Daten in oder das Auslesen dieser Daten aus der Speichereinheit 14. Die Steuerung wird dabei so durchgeführt, daß die von dem VTR 10 erhaltenen Bilddaten sequentiell den Rah­ menspeichern 14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i in Abhängigkeit von einem Steuersignal und einem von der Speichersteuereinheit 15 abgegebenen Taktsignal übertragen wer­ den. Falls das von dem VTR 10 wiedergegebene Bild als Analogsignal vorliegt, wird ein Analog/Digitalwandler vor und ein Digital/Analogwandler nach der Speichereinheit 14 angeordnet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird im folgenden die Arbeitsweise des Videosig­ nal-Wiedergabegeräts mit einer Einrichtung zur raschen Bildsynchronisierung näher beschrieben.

Nach der Bestimmung des Zeitkodes (einschließlich der Rahmennummer) eines auf dem Magnetband aufgezeichneten Bildes wird, genauso wie bei herkömmli­ chen Wiedergabegeräten, der kurz vor dem bestimmten Zeitkode TC(D) vorhande­ ne Zeitkode als Vorlaufpunkt festgesetzt, so daß der VTR 10 an der Position des Zeitkodes TC(P) relativ zu diesem Vorlaufpunkt in den Wiedergabezustand ver­ setzt wird.

Gemäß der Einrichtung zur raschen Bildsynchronisierung dieser Ausführungs­ form kann die Differenz zwischen dem Zeitkode TC(P) relativ zum Vorlaufpunkt und dem Zeitkode TC(D) relativ zum bestimmten Bild auf höchstens eine Zeit T ₀ von etwa einer Sekunde festgesetzt werden, die benötigt wird zur Stabilisierung der Synchronisation nach dem Beginn der Wiedergabe und zur Ausgabe von nor­ malen Videodaten.

Darauffolgend wird die Wiedergabe durchgeführt in Abhängigkeit von einem Startsignal V _S , das nach Beendigung des Vorlaufs eingegeben wird. Die nach dem Beginn ausgegebenen Bilddaten werden sequentiell den Rahmenspeichern 14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i, die die Speichereinheit 14 bilden, gemäß dem von der Speicher­ steuereinheit 15 ausgegebenen Steuersignal übertragen.

Zwischenzeitlich wird der Zeitkode relativ zu dem Bild sofort nach der Wiederga­ be über den Zeitkode-Leser 11 dem digitalen Komparator 12 zugeführt, der diesen Zeitkode mit dem extern zugeführten Bezugszeitkode vergleicht.

Dadurch wird die Differenz zwischen dem externen Bezugszeitkode und dem Zeit­ kode des vom VTR 10 ausgegebenen Bildes zu einem Momentanzeitpunkt t ₁ des vollständigen Anstiegs erhalten. Diese Zeitkodedifferenz wird als Rahmendiffe­ renzsignal S _DF von dem digitalen Komparator 12 dem Demultiplexer 13 zuge­ führt. Falls das Rahmendifferenzsignal S _DF den numerischen Wert 3 annimmt, werden die vom dritten Rahmenspeicher 14-3 ausgelesenen Videodaten vom De­ multiplexer 13 ausgewählt und an einen Videoausgangsanschluß angelegt.

Daher kann der in Fig. 1 mit der unterbrochenen Linie 20 eingeschlossene Bereich als eine einzelne Speichereinheit angesehen werden, in der das Einschreiben und Auslesen von der Speichersteuereinheit 15 und dem digitalen Komparator 12 ge­ steuert werden.

Im folgenden wird eine Ausführungsform, die eine derartige Speichereinheit ver­ wendet, unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher beschrieben.

Die Speichersteuereinheit 15 steuert derart, daß die von dem VTR 10 wiedergege­ benen Videodaten sequentiell in die Rahmenspeicher 14-1, 14-2, . . . 14-i einge­ schrieben werden. Nachdem die Videodaten in alle Rahmenspeicher 14-1, 14-2, . . . 14-i eingeschrieben worden sind, wird der Arbeitslauf zum ersten Rahmenspei­ cher 14-1 zurückgeführt, so daß ein Überschreiten der Videodaten Rahmen für Rahmen sukzessiv durchgeführt wird.

Zwischenzeitlich wird die Differenz zwischen dem wiedergegebenen Zeitkode und dem externen Bezugszeitkode E · TM vom digitalen Komparator 12 ermittelt, und es wird aufgrund der ermittelten Differenz festgelegt, aus welchem Rahmenspei­ cher 14-1, 14-2, . . . 14-i die Videodaten ausgelesen werden sollen. Anschließend werden diese Videodaten wiederum dem Videoausgangsanschluß zugeführt.

Das Rahmendifferenzsignal S _DF wird hauptsächlich aufgrund von Beschleu­ nigungsfehlern usw. des VTR 10 erzeugt und seine Zeitspanne beträgt höchstens 0,2 Sekunden (entsprechend der Zeit für 5 bis 6 Rahmen). Daher ist die Anzahl der die Speichereinheit 14 bildenden Rahmenspeicher 14-1, 14-2, . . . 14-i zweckmäßiger­ weise für eine Speicherkapazität von 5 bis 6 Rahmen festgelegt. Der vom VTR 10 bewirkte Zeitfehler des wiedergegebenen Bildes wird vom Bereich Δ t für diese 5 bis 6 Rahmenspeicher 14-1, 14-2, . . . 14-i aufgenommen, so daß der vom Demultiple­ xer 12 ausgegebene Zeitkode des wiedergegebenen Bildes als vollständig koinzi­ dent mit dem externen Zeitkode angesehen werden kann.

Zur Beseitigung dieser Zeit für 5 bis 6 Rahmen durch die Steuerung eines Bandan­ triebmotors (Capstan Motor) im VTR 10 wird eine Phasenumformzeit von 5 bis 10 Sekunden (siehe oben) benötigt, so daß es bis jetzt nicht möglich war, ein rasches Verriegeln oder Synchronisieren zur Bezugszeit zu erreichen. Erfindungsgemäß wird der vom VTR 10 bewirkte Zeitfehler des Ausgangsbildes beseitigt durch Aus­ wählen der in der Speichereinheit abgespeicherten Videodaten, so daß die Phasen­ umformung zur Steuerung der Magnetbandgeschwindigkeit nicht weiter not­ wendig ist und die Ausgabe des zur Bezugszeit verriegelten bzw. synchronisierten reproduzierten Bildes innerhalb einer Zeitspanne von 1 bis 1,2 Sekunden mög­ lich ist.

In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wählt ein Demultiplexer Videoda­ ten einzelner Rahmen aus, die von der Speichereinheit verzögert wurden. Diese Anordnung kann derart geändert werden, daß die Anzahl der Feldspeicherstufen in Abhängigkeit vom Rahmendifferenzsignal ausgewählt wird und lediglich die mit dem externen Zeitkode koinzidenten Videodaten direkt vom Feldspeicher ausgegeben werden.

Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist die in herkömmlichen VTR durchgeführte Phasenumformung beseitigt und die Differenz zur externen Be­ zugszeit (Zeitkode) wird von der an der Ausgangsseite des VTR zusätzlich vorhan­ denen Speichereinheit aufgenommen. Dies hat den großen Vorteil, daß nach Be­ ginn des VTR-Betriebs ein mit dem Referenzsignal koinzidentes wiedergegebenes Bild rasch ausgegeben werden kann.

Hinzu kommt der Vorteil, daß aufgrund der Beseitigung des Phasenumformers der VTR mit geringeren Abmessungen hergestellt werden kann und die Produkti­ onskosten gesenkt sind.

Claims (4)

1. Videosignal-Wiedergabegerät mit einer Einrichtung zur raschen Bildsyn­ chronisierung zur Wiedergabe von Videosignalen, die auf einem Aufzeichnungs­ medium gespeichert sind, auf dem ein jedem Rahmen oder Feld (Bild- oder Teilbild) entsprechendes Zeitkodesignal gespeichert ist, mit einer ersten Wieder­ gabeeinheit zur Wiedergabe des auf dem Aufzeichnungsmedium vorhandenen Vi­ deosignals, gekennzeichnet durch

• - eine Speichereinheit (14) zum Abspeichern einer Anzahl von Rahmen des vom Aufzeichnungsmedium wiedergegebenen Videosignals;
• - eine zweite Wiedergabeeinheit (11) zur Wiedergabe eines auf dem Aufzeichnungs­ medium gespeicherten Zeitkodesignals,
• - einen Zeitkode-Komparator (12) zum Vergleichen des von der zweiten Wiederga­ beeinheit (11) wiedergegebenen Zeitkodesignals mit einem externen Bezugszeit­ kodesignal und zur Erzeugung eines Steuersignals (S _DF ), und
• - eine Lesesteuereinheit (15) zur Steuerung der Speichereinheit (14) und zum selek­ tiven Auslesen eines Rahmens des Videosignals aus der Speichereinheit (14) in Abhängigkeit vom Steuersignal (S _DF ), so daß das dem selektiv von der Lesesteu­ ereinheit (15) ausgelesene Videosignal entsprechende Zeitkodesignal koinzident mit dem Bezugszeitkodesignal ist.

2. Videosignal-Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (14) eine Anzahl von Rahmenspeichern (14-1, 14-2, 14- 3, . . . 14-i) enthält, die jeweils eine Speicherkapazität für einen Rahmen des Video­ signals aufweisen und in Reihe geschaltet sind derart, daß ein Speicherinhalt ei­ nem benachbarten Rahmenspeicher (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) nacheinander ein­ geschrieben werden kann, und daß das vom Aufzeichnungsmedium wiedergege­ bene Videosignal an einem Ende der in Reihe geschalteten Rahmenspeicher (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) eingebbar ist.

3. Videosignal-Wiedergabegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (14) des weiteren einen Demultiplexer (13) enthält, der eine Anzahl der von den Rahmenspeichern (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) ausgelesenen Videosignale empfängt mit in Abhängigkeit vom Steuersignal (S _DF ) ein Video­ signal auswählt und ausgibt.

4. Videosignal-Wiedergabegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schreibsteuereinheit (15) zur Steuerung der Speichereinheit (14), die eine Anzahl von Rahmenspeichern (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) mit einer jeweiligen Speicherka­ pazität für einen Rahmen des Videosignals enthält, welche Schreibsteuereinheit (15) den Einschreibvorgang für die Rahmenspeicher (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) der­ art steuert, daß das vom Aufzeichnungsmedium wiedergegebene Videosignal se­ lektiv in einen ausgewählten Rahmenspeicher (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) einge­ schrieben wird, wobei die Lesesteuereinheit (15) den Lesevorgang für die Rahmen­ speicher (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) derart steuert, daß das Videosignal selektiv aus einem ausgewählten Rahmenspeicher (14-1, 14-2, 14-3, . . . 14-i) ausgelesen wird.