DE69110643T2

DE69110643T2 - Anordnung zum Aufzeichnen von Takteinlauf-Codewörtern in einer Spur auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger.

Info

Publication number: DE69110643T2
Application number: DE69110643T
Authority: DE
Inventors: Gestel Wilhelmus Jacobus Van
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2011-12-14
Also published as: HK171096A; KR100252400B1; JP2001250342A; CS365391A3; AU651405B2; US5245483A; CN1062630A; ES2077160T3; SK280673B6; CZ285843B6; JPH04301266A; DK0492704T3; DE69110643D1; USRE36096E; RU2156039C2; EP0492704A1; BR9105427A; EP0492704B1; UA35549C2; JP3377194B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufzeichnen eines Digitalsignals, zum Beispiel eines digitalen Videosignals, in Spuren auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, wobei die Spuren parallel zueinander auf dem Aufzeichnungsträger und unter einem Winkel in bezug auf die Längsachse dieses Aufzeichnungsträgers verlaufen, während das Digitalsignal in einem ersten Spurenteil der Spuren aufgezeichnet wird, und diese Anordnung enthält eine Eingangsklemme zum Aufnehmen des Digitalsignals und außerdem ein Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen des Digitalsignals im ersten Spurenteil.
Eine Anordnung dieser Art ist beispielsweise aus der Veröffentlichung mit dem Titel "A study on detection methods of NRZ recording" von S. Nakagawa et al. in IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG 16, Nr. 1, Januar 1980, S. 104...110, bekannt. Ein Digitalsignal in Form eines digitalen Videosignals wird in obiger Veröffentlichung beschrieben.
Wenn die auf dem Aufzeichnungsträger mit HIlfe der Anordnung aufgezeichneten Videosignale gelesen werden, ist es wichtig, daß beim Beginn des Lesevorgangs der Bittakt im gelesenen Signals in Abhängigkeit von dem zum Lesen benutzten Detektionsverfahren auf die beste und schnellste Weise aufgeschaltet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die das Aufschalten auf den Bittakt auf eine stabile Weise ermöglicht, wobei sich der Bittakt in der Informationsauslesung beim Beginn der Spuren befindet.
Dazu ist die erfindungsgemäße Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß sie Codeworterzeugungsmittel zum Erzeugen von n-Bit ersten Codewörtern enthält, und daß das Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen der n-Bit ersten Codewörter in zweiten Spurenabschnitten ausgelegt ist, daß die ersten Codewörter aufeinanderfolgend je eine Sequenz von p Bits mit einem ersten Binärwert, q Bits mit dem zweiten Binärwert als dem invertierten Binärwert des ersten Binärwerts und r Bits mit dem ersten Binärwert enthalten, und daß p, q und r ungerad Ganzzahlen sind, für die folgendes gilt: p ≥ 3, q ≥ 3 und r ≥ 3. Insbesondere bilden die zweiten Spurenabschnitte den Anfang der Spuren.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein derartiges Signalmuster in den zweiten Spurenabschnitten aufzuzeichnen ist, so daß die Anforderung erfüllt wird, daß das aufgezeichnete Signalmuster in den zweiten Spurenabschnitten derart ist, daß sowohl bei der Anwendung einer Teileinschwingdetektion der Klasse I bei der Reproduktion als auch bei der Anwendung einer Teileinschwingdetektion der Klasse IV es möglich ist, auf den Takt der Signalauslesung aus den zweiten Spurenabschnitten aufzuschalten.
Die Teileinschwingdetektion der Klasse I (PR1) wird ausführlich in der obigen Veröffentlichung von Nakagawa beschrieben und wird auch mit Amplitudendetektion der NRZ-Aufzeichnung oder mit Amplitudendetektion der NRZI-Aufzeichnung bezeichnet. Mit dem Klasse-I-Teileinschwingdetektionsverfahren basiert die Detektion auf Nyquist-1-Filterung, wobei es keine Zwischensymbolstörung zu den Taktzeitpunkten gibt. Die Taktzeitpunkte werden dabei von den Höchstwerten im Auslesesignal abgeleitet (nach der Nyquist-1-Filterung).
Die Klasse-IV-Teileinschwingdetektion (PR4) wird ebenfalls in dem obigen Artikel beschrieben. In der Klasse-IV-Teileinschwingdetektion ist die Bandbreite kleiner als die Bandbreite des Nyquist-1-Filters. Zwischensymbolstörungen treten nicht auf. Diese Zwischensymbolstörungen beschränken sich jedoch auf die zwei benachbarten Bits. Die Taktzeitpunkte werden von den Nulldurchgängen des gelesenen Signals abgeleitet.
Für eine weitere Beschreigung der PR1- und PR4-Detektionsverfahren sei auf die europäische Patentanmeldung EP-A-0 317 013 (PHN 12.328) verwiesen.
Der Grund zum Ermöglichen sowohl einer PR1- als auch einer PR4- Detektion liegt darin, daß man an einem sehr frühen Zeitpunkt ein Signalformat erzeugen möchte, mit dem ein digitales (Video-) Signal auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden kann, d.h. zu einem Zeitpunkt, zu dem es noch nicht bekannt ist, welche Art des Detektionsverfahrens für die Reproduktion verwenden werden wird. Hersteller von Reproduktionsgeräten werden dann Angaben haben, auf welche Weise die Taktextraktion in ihren Reproduktionsgeräten verwirklicht werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Bildung des ersten Codeworts aus wenigstens einer Folge von p "Nullen", q "Einsen" und r "Nullen", oder auch p "Einsen", q "Nullen" und r "Einsen", werden sowohl eine PR1- als auch eine PR4-Detektion der Folge möglich gemacht, so daß eine geeignete Bittaktextraktion aus den mit Hilfe der zwei Detektionsverfahren erhaltenen Signale möglich ist.
Durch Aufnehmen erster n-Bit-langer Codewörter in die zweiten Blockabschnitte gibt es die Möglichkeit, auf den Worttakt aufzuschalten, so daß die Positionen von Synchronisationswörtern, die später im Lesesignal auftreten, vorhersagbar sind, um die Detektion dieser Synchronisationswörter zu vereinfachen.
Außerdem ist die Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter zum Erzeugen von n-Bit zweiten Codewörtern und zum Aufzeichnen der zweiten Codewörter in den zweiten Spurenabschnitten dient, und daß die zweiten Codewörter die invertierten Codewörter der ersten Codewörter sind.
Dies macht es möglich, zusätzliche Pilotsignale in die aufzuzeichnende Information aufzunehmen, wodurch Spurnachführung ermöglicht wird, wenn die Information reproduziert wird. Eine geeignete Anordnung mit dieser Eigenschaft ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen eines Pilotsignals in der in den zweiten Spurenabschnitten aufgezeichneten Information, das aus einem Träger mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz in bezug auf die aufgezeichnete Information besteht, die Anordnung zum Aufzeichnen der ersten Codewörter und der zweiten Codewörter in wechselnden Zeitabschnitten in den zweiten Spurenabschnitten dient, so daß der mittlere Wert der afugezeichneten Information im wesentlichen sich entsprechend der Änderung des verhältnismäßig niederfrequenten Trägers ändert, und daß dazu das Mißverhältnis der ersten und zweiten Codewörter ungleich Null ist.
Spurnachführung ist zum guten Positionieren des Lesekopfes in bezug auf die zu lesende Spur bei der Reproduktion erforderlich. Dazu werden die das (Video-) Signal bildende Informationswörter, die in den Spuren aufzuzeichnen sind, in Kanalwörter auf derartige Weise umcodiert, daß ein Pitosignal in den Seriendatenfluß der Kanalwörter aufgenommen wird, und dieses Pilotsignal bei der Reproduktion zum Ableiten eines Spurnachführungssteuersignals verwendet wird, mit dem die Position des Lesekopfes in bezug auf die zu lesende Spur beeinflußbar ist. Diese Pilotsignal wird auf bekannte Weise derart verwirklicht, daß der laufende Digitalsummenwert im Seriendatenfluß der aufzuzeichnenden Kanalwörter ein Verhalten entsprechend einem gegen die Zeit aufgetragenen gewünschten Muster aufweist, d.h. beispielsweise in der Form einer Sinus- oder einer Recheckwelle.
Beispiele des Anheftens eines Pilotsignals durch Beeinflussung des laufenden Digitalsummenwerts eines aufzuzeichnenden digitalen Kanalsignals werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung Nr. EP-A-0 339 724 (PHN 12.553) oder in der niederländischen Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) nach der Veröffentlichung am 16.04.1992 und entsprechend der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 476 767 nach der Veröffentlichung am 25.03.1992 beschrieben.
Durch erfindungsgemäßes Zuordnen eines Mißverhältnisses gleich a zum ersten Codewort, wobei a eine Ganzzahl ungleich Null ist, und beim Zuordnen eines Mißverhältnisses gleich -a zum zweiten Codewort wird es möglich sein, in die aufzuzeichnende Digitalinformation ein Pilotsignal aufzunehmen, d.h. die ersten und zweiten Codeworter auf derartige Weise aufzunehmen, daß der laufende Digitalsummenwert in der Digitalinformation, die in den zweiten Spurenabschnitten aufgezeichnet werden müssen und gegen die Zeit aufgetragen ist, ein Verhalten entsprechend dem gewünschten Muster des Pilotsignals aufweist.
Die ersten und zweiten Codewörter (falls vorhanden) können die Form von 25-Bit-Digitalwörter haben. Die niederländische Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) gibt eine Beschreibung der Aufzeichnung von 25-Bit-Kanalwörtern auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger. Es betrifft hier Videoinformation, die in 24- Bit-Informationswörter aufgenommen wird, an die ein 1-Bit-Digitalwort angeheftet wird, um 25-Bit-Informationswörter zu erhalten. Diese 25-Bit-Informationswörter werden dabei in 25-Bit-Kanalwörter in einem 2T-Vorcoder umcodiert, wonach diese Kanalwörter in den ersten Spurenabschnitten der Spuren auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden. Die ersten (und möglicherweise zweiten Codewörter) nach obiger Beschreibung werden am Seriendatenfluß der Kanalwörter nach dem 2T-Vorcoder angeheftet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis 5 die PR1- und PR4-Detektionsverfahren für eine Anzahl von Digitalsignalen,
Fig. 6 das mit der erfindungsgemäßen Anordnung erhaltene Spurenmuster,
Fig. 7 den in einer Spur aufzuzeichnenden Informationsinhalt,
Fig. 8 die Folge der ersten und zweiten Codewörter zum Erhalten eines Pilotsignals in der aufzuzeichnenden Information,
Fig. 9 und 10 den Informationsinhalt des Synchronisationsblocks,
Fig. 11 eine andere Darstellung des in einer Spur aufzuzeichnenden Informationsinhalts,
Fig. 12 die erfindungsgemäße Aufzeichnungsanordnung, und
Fig. 13 den Inhalt des Speichers in der Anordnung nach Fig. 12.
In Fig. 1 bis 5 wird der Betrieb des PR1-Detektionsverfahrens und des PR4-Detektionsverfahrens für fünf Digitalsignale dargestellt.
In Fig. 1a ist ein in einer Spur auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufzuzeichnendes Digitaleingangssignal dargestellt. Das Digitalsignal wird durch abwechselnde "Nullen" und "Einsen" gebildet. Die Taktfrequenz im Digitalsignal ist gleich 1/2 T. Der Lesevorgang des Signals nach Fig. 1a mittels der PR1-Detektion wird anhand der Fig. 1b und der Lesevorgang des Signals nach Fig. 1a mittels der PR4- Detektion anhand der Fig. 1c beschrieben.
Fig. 1b zeigt im Zeitsignal A&sub1; die Antwort (d.h. das mit der PR1- Detektion gelesene Signal) auf die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub0; im Signal nach Fig. 1a.
Die Taktzeitpunkte in der Kurve A&sub1; liegen zeitlich auf dem Höchstwert der Kurve und zu den Zeitpunkten der Nulldurchgänge in der Kurve. Diese Taktzeitpunkte werden auf der Zeitachse in Fig. 1b dargestellt und liegen um Zeitintervalle T auseinander. Der Höchstwert in der Kurve A&sub1; zum Zeitpunkt t&sub0; fällt zeitlich mit der Vorderflanke zum Zeitpunkt t&sub0; im Signal in Fig. 1a zusammen.
Das Zeitsignal A&sub2; ist die Antwort auf die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub1; = t&sub0; + T im Signal nach Fig. 1a. Der Höchstwert in der Kurve A&sub2; fällt zeitlich mit der Rückflanke zu t = t&sub1; des Signals nach Fig. 1a zusammen. Die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub2; = t&sub0; + 2T des Signals nach Fig. 1a ergibt die Kurve A&sub1; mit einer Verschiebung nach rechts um ein Zeitintervall von 2T. Die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub3; = t&sub1; + 2T im Signal nach Fig. 1a ergibt die Kurve A&sub2;, die ebenfalls um ein Zeitintervall von 2T nach rechts verschoben wird.
Die Gesamtantwort oder (d.h. das Lesesignal als Ergebnis des Signals nach Fig. 1a) das Signal nach Fig. 1a ist die Summe der Antworten A&sub1; und A&sub2; und der verschobenen Antworten A&sub1; und A&sub2;. Dies ergibt die in Fig. 1b mit A&sub1; + A&sub2; dargestellte Kurve. Die Taktzeitpunkte fallen jetzt mit den Zeitpunkten zusammen, zu denen das Signal A&sub1; + A&sub2; auf seinem Höchstwert liegt. Die Taktextraktion bei Anwendung der PR1-Detektion, die auf der Detektion der Höchstwerte im Lesesignal nach obiger Beschreibung basiert, läßt sich leicht verwirklichen. Außerdem gibt es keine Zwischensymbolstörungen. Fig. 1c zeigt mit dem Zeitsignal A&sub1; die Antwort (d.h. das mit PR4-Detektion gelesene Signal) auf die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub0; im Signal nach Fig. 1a. Der Höchstwert der Kurve A&sub1; in Fig. 1c fällt zeitlich mit der Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub0; Signal nach Fig. 1a zusammen. Die Taktzeitpunkte in der Kurve A&sub1; liegen wiederum um Zeitintervalle T auseinander, werden aber um ein Zeitintervall T/2 in bezug auf die Taktzeitpunkte in der Kurve A&sub1; in Fig. 1b verschoben. Das bedeutet, daß um den Höchstwert herum es zwei Taktzeitpunkte gibt, zu denen die Kurve A&sub1; nicht Null ist, während zu den anderen Zeitpunkten die Kurve A&sub1; tatsächlich gleich Null ist. Obiges gibt damit an, daß es hier zwischen zwei benachbarten Bits Zwischensymbolstörungen gibt.
Das Zeitsignal A&sub2; in Fig. 1c ist die Antwort auf die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub1; = t&sub0; + T im Signal nach Fig. 1a. Der Höchstwert in der Kurve A&sub2; erscheint wieder auf der Rückflanke.
Die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub2; = t&sub0; + 2T im Signal nach Fig. 1a ergibt wiederum die Kurve A&sub1;, der um ein Zeitintervall 2T nach rechts verschoben wird. Die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub3; = t&sub1; + 2T im Signal nach Fig. 1a ergibt wieder die Kurve A&sub2; mit einer Verschiebung nach rechts um ein Zeitintervall 2T.
Die Gesamtantwort (d.h. das mit PR4-Detektion ausgelesene Signal) auf das Signal nach Fig. 1a ist die Summe der Antworten A&sub1; und A&sub2; und alle verschobenen Antworten A&sub1; und A&sub2;. Hierdurch entsteht ein Nullsignal nach der Darstellung in Fig. 1c mit dem Zeitsignal A&sub1; + A&sub2;. Dies leuchtet ebenfalls ein, wenn der Frequenzgang H(f) der PR4-Detektion nach Fig. 1d berücksichtigt wird. Dieser Frequenzgang H(f) hat eine Null bei f = 1/2 T. Das Signal in Fig. 1a mit einer Frequenz von f = 1/2 T ist also mittels PR4-Detektion nicht detektierbar.
In Fig. 2a ist das digitale Eingangssignal dargestellt, das in einer Spur auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist. Das Digitalsignal wird durch zwei abwechselnde Paare von "Nullen" und "Einsen" gebildet. Der Bittakt in diesem Signal ist wiederum gleich T. Das Signal hat eine Frequenz f gleich 1/4 T.
Analog der vorangehenden Beschreibung erzeugt die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub0; im Signal nach Fig. 2 a nach der PR1-Detektion das in Fig. 2b dargestellte Zeitintervall A&sub1;. Die Kurve A&sub1; in Fig. 2b ist wiederum gleich der Kurve A&sub1; in Fig. 1b. Die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub1; im Signal nach Fig. 2a nach der PR1-Detektion erzeugt das Zeitsignal A&sub2; nach Fig. 2b. Die Kurve A&sub2; in Fig. 2b ist der Kurve A&sub2; in Fig. 1b identisch.
Fig. 2b zeigt in der Kurve A&sub1; + A&sub2; die Gesamtantwort nach PR1- Detektion auf das Signal nach Fig. 2a. Die Hälfte der Takzeitpunkte fällt mit den Höchstwerten in diesem Zeitsignal zusammen, die aus dem Zeitsignal A&sub1; + A&sub2; in Fig. 2b ersichtlich ist. Die Taktextraktion bei Anwendung der PR1-Detektion ist also leicht verwirklichbar.
Entsprechend der obigen Beschreibung erzeugt die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub2; im Signal nach Fig. 2a nach der PR4-Detektion außerdem das Zeitsignal A&sub1; nach Fig. 2c. Die Kurve A&sub1; in Fig. 2c ist wiederum gleich der Kurve A&sub1; in Fig. 1c. Die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub1; im Signal nach Fig. 2a erzeugt nach der PR4-Detektion das Zeitsignal A&sub2; nach Fig. 2c. Die Kurve A&sub2; in Fig. 2c ist gleich der Kurve A&sub2; in Fig. 1c.
Fig. 2c zeigt im Zeitsignal A&sub1; + A&sub2; die Gesamtantwort nach der PR4- Detektion auf das Signal nach Fig. 2a. Wie bereits oben erwähnt, erfolgt die Taktextraktion mit PR4-Detektion mittels Nulldurchgangsdetektion im Signal A&sub1; + A&sub2;. Die Nulldurchgänge in diesem Signal fallen jedoch nicht zeitlich mit den Taktzeitpunkten zusammen. Dies bedeutet, daß eine gute Bittaktextraktion schwer ist.
In Fig. 3a ist das in einer Spur auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnete digitale Eingangssignal dargestellt. Das Eingangssignal wird durch abwechselnde Gruppen von drei "Einsen" und drei "Nullen" ...?.Der Bittakt im Signal ist gleich T. Das Signal hat eine Frequenz gleich 1/6 T.
Fig. 3b zeigt im Zeitsignal A&sub1; die Antwort nach der PR1-Detektion auf die Vorderflanke zum Zeitpunkt t = t&sub0; im Signal nach Fig. 3a. Das Zeitsignal A&sub2; zeigt die Antwort nach der PR1-Detektion auf die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub1;. Die Gesamtantwort nach der PR1-Detektion auf das in Fig. 3a dargestellte Signal wird in Fig. 3b mit dem Zeitsignal A&sub1; + A&sub2; dargestellt. Klar dargestellt ist, daß die Höchstwerte im Zeitsignal zeitlich mit den Taktzeitpunkten zusammenfallen, so daß eine geeignete Taktextraktion möglich ist.
Das Signal A&sub1; in Fig. 3c stellt die Antwort nach der PR4-Detektion auf die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub0; dar. Das Signal A&sub2; stellt die Antwort nach der PR4-Detektion auf die Rückflanke zum Zeitpunkt t = t&sub1; dar. Das Signal A&sub1; + A&sub2; in Fig. 3c stellt die Gesamtantwort nach der PR4-Detektion wiederum auf das Signal nach Fig. 3a dar. Deutlich erkennbar ist, daß die "Nullen" im Signal A&sub1; + A&sub2; zeitlich mit den Zeitpunkten zusammenfallen, so daß eine geeignete Bittaktextraktion wiederum möglich ist.
Das bedeutet, daß sowohl mit PR1-Detektion als auch mit PR4-Detektion die Bittaktextraktion aus dem Signal nach Fig. 3 möglich ist.
In Fig. 4 ist die PR1-Detektion (Fig. 4b) und die PR4-Detektion (Fig. 4c) des Signals in Fig. 4a dargestellt, das in der Spur auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist. Das Signal enthält abwechselnd fünf "Einsen" und fünf "Nullen".
Fig. 4b zeigt klar im Signal A&sub1; + A&sub2;, daß die Gesamtantwort nach der PR1-Detektion auf das Signal nach Fig. 4a darstellt, daß die Höchstwerte in diesem Signal mit den Taktzeitpunkten zusammenfallen, so daß eine geeignete Taktextraktion möglich ist. Im Signal A&sub1; + A&sub2; nach Fig. 4c, d.h. der Gesamtantwort nach der PR4- Detektion, fallen die Nulldurchgänge nach wievor mit den Zeitpunkten zusammen. Also auch in diesem Fall gilt, daß eine geeignete Bittaktextraktion für beide Detektionsverfahren möglich ist.
In der Kurve A&sub1; + A&sub2; in Fig. 4c ist klar, daß der Nulldurchgang zum Zeitpunkt t&sub0; einen Übergang von einem Signal mit einem großen absoluten Höchstwert in einer positiven Richtung auf ein Signl mit einem kleinen relativen Höchstwert in der negativen Richtung angibt, und daß der Nulldurchgang zum Zeitpunkt t&sub2; einen Übergang von einem Signal mit einem kleinen relativen Höchstwert in der positiven Richtung auf ein Signal mit einem großen absoluten Höchstwert in der negativen Richtung angibt. Die relativen Höchstwerte (in der negativen Richtung zwischen den Zeitpunkten t&sub0; und t&sub1; und in der positiven Richtung zwischen den Zeitpunkten t&sub1; und t&sub2;) sind immer noch so groß, daß eine geeignete detektion der Nulldurchgänge möglich bleibt.
In Fig. 5 ist nur die PR4-Detektion eines Signals mit einer Abwechselung von vier "Nullen" und vier "Einsen" nach Fig. 5a dargestellt. Die Gesamtantwort A&sub1; + A&sub2; in Fig. 5b zeigt klar, daß zwischen den Nulldurchgängen, die mit den Taktzeitpunkten die t&sub0; und t&sub1; zusammenfallen, es ein weiterer Nulldurchgang halbwegs zwischen ihnen gibt. Das Ergebnis davon ist, daß die relativen Extremwerte in der Kurve A&sub1; + A&sub2; und zwischen t = t&sub0; und t = t&sub1; so klein sind, daß sie eine geeignete Detektion der Nulldurchgänge ausschließen.
Gleiches gilt für die PR4-Detektion eines von einer Abwechselung von p "Nullen" und p "Einsen" gebildet wird, worin p eine gerade Anzahl größer als oder gleich 6 ist. Wenn es viele "Einsen" und "Nullen" nacheinander gibt, liegen außerdem die Übergänge im aufzuzeichnenden Signal weiter auseinander und daher erschwert sich die Taktextraktion nach der PR1- oder der PR4-Detektion. Dies bedeutet, daß sogar in dem Fall, in dem p eine ungerade Anzahl viel größer als 5 ist, die Taktextraktion nach der PR1- oder PR4-Detektion erschwert wird, wenn nicht ausgeschlossen.
In Fig. 6 ist in einem Diagramm ein magnetischer Aufzeichnungsträger 1 dargestellt, auf dem ein digitales Videosignal und ein digitales Audiosignal in den Spuren T&sub1;,T&sub2;, ... unter einem Winkel mit der Längsachse des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet sind. Die Spuren werden mit Leseköpfen (nicht dargestellt) ausgelesen, die sich über die Spuren in der mit der Pfeilspitze 2 angegebenen Richtung bewegen. In ersten Spurenabschnitten TP1 der Spuren wird die digitale Videoinformation gespeichert. Zweite Spurenabschnitte TP2, die den Anfang der Spuren bilden, gehen den ersten Spurenabschnitten TP1 voran.
Die digitale Audioinformation, beispielsweise ein PCM-Audiosignal wird in dritten Spurenabschnitten TP3 gespeichert, die schraffierbar gestellt sind. Die ersten Spurenabschnitte TP1 und die dritten Spurenabschnitte TP3 werden mit vierten Spurenabschnitten TP4 voneinander getrennt, die sonst mit Aufbereitungsspalten bezeichnet werden. Die Spuren enden mit den fünften Spurenabschnitten TP5.
Zwei Spuren, wie T&sub1; und T&sub2; können aufeinanderfolgend mit zwei getrennten Köpfen aufgezeichnet werden; mit einem Kopf unter einem Azimutwinkel α und dem anderen Kopf unter einem Azimutwinkel ß. Die Köpfe werden dabei zum Beispiel über 180º um den Umfang einer drehbaren Kopftrommel angeordnet, während der Aufzeichnungsträger über 180º um die Kopftrommel geschlagen wird. Bei einer halben Umdrehung der Kopftrommel wird eine Spur wie T&sub1; durch einen der beiden Köpfe beschrieben, und in der folgenden Umdrehung der Kopftrommel wird die Spur T&sub2; vom anderen Kopf beschrieben. Auf andere Weise ist es möglich, eine vereinte Aktion der beiden Köpfe durchzuführen. In diesem Fall liegen sie nahe bei einander auf dem Umfang der Kopftrommel und werden mechanisch steif aneinander befestigt. In einer einzigen Abtastung des Aufzeichnungsträgers durch die kombinierten Köpfe werden die Spuren T1 und T2 gleichzeitig aufgezeichnet.
In einem 50-Hz-System mit 625-Videozeilen je Bild ist die in einem einzigen Videohalbbild gespeicherte Information gleich einem in den ersten Spurenabschnitten TP1 mit 12 aufeinanderfolgenden Spuren gespeicherten einfachen Videobild. In einem 60-Hz-System mit 525 Bildzeilen wird die in einem einfachen Videohalbbild gespeicherte Information in den ersten Spurenabschnitten TP1 von 10 aufeinanderfolgenden Spuren gespeichert.
Zum Aufzeichnen von zwei Audiokanälen in den dritten Spurenabschnitten sind die dritten Spurenabschnitte von 6 aufeinanderfolgenden Spuren je Videohalbbild im 50-Hz-System verfügbar. Für das 60-Hz-System sind sie die dritten Spurenabschnitte von 5 aufeinanderfolgenden Spuren je Videohalbbild.
Der Informationsinhalt in einer einfachen Spur wird nachstehend näher erläutert. In Fig. 7 ist schematisch der Informationsinhalt der Signals entsprechend der Aufzeichnung in einer einfachen Spur dargestellt. Der Inhalt ist in Fig. 7 in Form eines Rechtecks mit horizontalen Linien dargestellt, die aufeinanderfolgend von links nach rechts und von oben nach unten ausgelesen werden. Zunächst ist der Inhalt zwei Zeilen von n-Bit-Codewörtern, die im zweiten Spurenabschnitt TP2 aufgezeichnet sind. In diesem Beispiel ist n gleich 25. Jede Zeile enthält 47 Codewörter. Der in dem zweiten Spurenabschnitt TP2 aufzuzeichnende Gesamtinformationsinhalt ist also 94 25-Bit- Codewörter. Die in dem ersten Spurenabschnitt TP1 aufgezeichnete Information, und dieser Abschnitt folgt dem zweiten Spurenabschnitt TP2, enthält (81+7=) 88 Informationszeilen, die je 47 n (=25)-Bit-Kanalwörter enthält. Dem ersten Spurenabschnitt TP1 folgt der vierte Spurenabschnitt TP4 (der Aufbereitungsspalt). Im vierten Spurenabschnitt wie auch im ersten Spurenabschnitt werden zwei Zeilen von je 47 n (=25)- Bit-Codewörter aufgezeichnet. Im dritten Spurenabschnitt TP3, der dem vierten Spurenabschnitt folgt, wird Information aufgezeichnet, die in (6+3=) 9 Zeilen vorhanden ist, wobei jede Zeile wiederum 47 n (=25)-Bit-Kanalwörter enthält. Im fünften und letzten Spurenabschnitt TP5 der Spur werden auch n (=25)-Bit-Codewörter aufgezeichnet. Für das 625-Zeilensystem umfaßt dieser fünfte Spurenabschnitt 1325 Bits, d.h. genau 53 Codewörter. Für das 525-Zeilensystem umfaßt der fünfte Spurenabschnitt 1445 Bits. Das bedeutet 57 vollständige 25-Bit-Codewörter und weitere 20 erste Bits eines zusätzlichen Codeworts. Der Grund zur Wahl des Inhalts des fünften Spurenabschnitts auf obige Weise wird nachstehend näher erläutert.
In den Spurenabschnitten TP2, TP4 und TP5 werden n-Bit erste Codewörter mit wenigstens aufeinanderfolgenden Sequenzen von p "Nullen", q "Einsen" und r "Nullen" oder auf andere Weise p "Einsen", q "Nullen" und r "Einsen" aufgezeichnet. p, p und r sind ungerade Ganzzahlen, für die gilt p ≥ 3, q ≥ 3 und r ≥ 3.
Aus der Beschreibung anhand der Fig. 1 bis 5 wird es klar, daß mit diesen Codewörtern eine PR1-Detektion und eine PR4-Detektion der aus den zweiten Spurenabschnitten gelesenen Information möglich ist. Mehrere Möglichkeiten für das erste Codewort werden im weiteren erläutert.
Das erste Codewort kann wie folgt aussehen
(p=q=r=3)...000111000.............
Ein 25-Bit erstes Codewort könnte dabei wie folgt aussehen:
0001110001110001110001111
Wenn jetzt am Ende des Codeworts wie im obigen Beispiel oder an anderer Stelle im Codewort vier "Einsen" or gar vier "Nullen" in einer Zeile vorgefunden werden, ist dies kein Hinderniß für die PR1-Detektion und die PR4-Detektion.
Das erste Codewort kann wie folgt aussehen
(p=q=r=5).......000001111100000....
Es empfielt sich, ein erstes 25-Bit-Codewort nur aus aufeinanderfolgenden Sequenzen von fünf "Einsen" und fünf "Nullen" zu bilden, da in diesem Fall es 10 "Nullen" und 10 "Einen" in einer Zeile an den Übergängen zwischen aufeinanderfolgenden ersten Codewörtern gibt, was aus mehreren Gründen unerwünscht ist, beispielsweise wegen der geringeren Bittaktextraktion.
Eine andere Möglichkeit ist eine Kombination von Sequenzen von 3 "Einsen" und Sequenzen von 5 "Nullen" oder andersum, wie
.... 11100011100000 ....
Als besondere beispielhafte Ausführungsform gibt sich das erste Codewort mit n = 25 aus:
0001110001110000011100011.
Das Aufzeichnen der ersten Codewörter in den zweiten Spurenabschnitten dient zum Ableiten des Bittakts aus der aus den zweiten Spurenabschnitten gelesenen Information, wenn das Lesen der Spuren angefangen hat. Dies kann durch Anlegen der gelesenen Information an eine Phasenverriegelungsschleife verwirklicht werden. Der spannungsgesteuerte Oszillator wid dabei derart gestuert, daß er auf die Frequenz des Bittakts oder auf ein Vielfaches davon eingestellt wird.
Wenn die Phasenverriegelungsschleife aufgeschaltet ist, ist das System auf den Bittakt der aus den zweiten Spurenabschnitten gelesenen Information aufgeschaltet. Außerdem gibt es beim Aufzeichnen der ersten Codewörter in den zweiten Spurenabschnitten die Möglichkeit der Detektion der ersten Codewörter, deren Bitmuster selbstverständlich bekannt sind, nachdem der Bittakt während des Lesevorgangs aufgeschaltet wurde, so daß wenn die zweiten Spurenabschnitte gelesen werden, die Leseanordnung auf die Worttaktgeschwindigkeit aufschaltet. Der Worttakt für erste 25- Bit-Codewörter ist also 1/25 des Bittakts. Wenn die Anordnung auf die Worttaktgeschwindigkeit aufschaltet, ist eine bestimmte Detektion der in den ersten Spurenabschnitten befindlichen Synchronisationswörter möglich (siehe unten).
Wenn außerdem Spurnachführungseinsatz erwünscht ist, während die Spuren gelesen werden, und also auch, wenn die Information aus den zweiten Spurenabschnitten ausgelesen wird, kann beim Aufzeichnen ein Pilotsignal in die aufzuzeichnende Information eingeführt werden, d.h. Spurnachführung durch Beeinflussung des laufenden Digitalsummenwerts in der aufzuzeichnenden Information. In der erwähnten niederländischen Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) wird beschrieben, auf welche Weise ein Pilotsignal in die aufzuzeichnende Information eingeführt werden muß.
Dies engt sich derart ein, daß der laufende Digitalsummenwert im Datenfluß sich wie ein Träger verhält, der im Vergleich zur Bitfrequenz der aufzuzeichnenden Information eine verhältnismäßig niedrige Frequenz hat. Zum Anheften eines derartigen Pilotsignals ebenfalls an die aufzuzeichnende Information in den zweiten Spurenabschnitten müssen erste und zweite Codewörter in den zweiten Spurenabschnitten aufgezeichnet werden, wobei die zweiten Codewörter ebenfalls eine Länge von n Bits haben und die Inversion der ersten Codewörter sind. Außerdem hat das erste Codewort, und also auch das zweite Codewort ein Mißverhältnis ungleich Null.
Im vorangehenden Beispiel, für das ? für das erste Codewort W&sub1; die Bitfolge
0001110001110000011100011
gewählt wurde, ist das Mißverhältnis des ersten Codeworts W&sub1; gleich -3. Das zweite Codewort W&sub2; hat dabei folgende Bitsequenz
1110001110001111100011100
und ein Mißverhältnis von +3.
Fig. 8 zeigt in Fig. 8b das gegen die Zeit aufgetragene Pilotsignal, wie es am aufzuzeichnenden Signal in den zweiten Spurenabschnitten angeheftet werden kann. Zur Verwirklichung davon werden die ersten und zweiten Codewörter hintereinander gestellt, so daß das betreffende Pilotsignal wie in Fig. 8b erhalten wird. In Fig. 8c ist die Reihenfolge der ersten und zweiten Codewörter gegen die Zeit dargestellt, wie sie in den zweiten Spurenabschnitten aufzuzeichnen sind. Für den Zeitpunkt t&sub1; werden immer zweite Codewörter W&sub2; mit einem positiven Mißverhältnis in der Spur aufgezeichnet. Der laufende Digitalsummenwert wird also ständig höher, siehe Fig. 8a, bis zum Zeitpunkt t&sub1;, wenn der Höchstwert im Signal nach Fig. 8a erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die ersten Codewörter W&sub1; angeheftet. Diese Codewörter W&sub1; haben ein negatives Mißverhältnis. Der laufende Digitalsummenwert wird so reduziert, bis zum Zeitpunkt t&sub2; der Mindestwert im Signal nach Fig. 8a erreicht wird. Wiederum werden zweite Codewörter angeheftet.
In den Spuren, in die ein Pilotsignal aufgenommen werden muß, werden eine Sequenz erster und eine Sequenz zweiter Codewörter abwechselnd in den zweiten Spurenabschnitten dieser Spuren aufgezeichnet und in Spuren, die kein Pilotsignal aufzunehmen brauchen, genügt es, beispielsweise drei "Nullen", 3 "Einsen", 3 "Nullen" ... usw. in einer Abwechselung aufzuzeichnen. Vorzugsweise werden abwechselnde erste und zweite Codewörter W&sub1;, W&sub2;, W&sub1;, W&sub2;, ... genommen.
Der vierte Spurenabschnitt TP4 (Aufbereitungsspalt) und der fünfte Spurenabschnitt TP5 in einer Spur werden vorzugsweise mit derselben Art von Information gefüllt, mit der der zweite Spurenabschnitt TP2 derselben Spur gefüllt wird. Der Aufbereitungsspalt TP4 wird deshalb eingeführt, um getrenntes Aufbereiten des Audiosignals im Spurenabschnitt TP3 zu ermöglichen. Wenn das Audiosignal aufbereitet ist, bedeutet das, daß die Bitmuster im Aufbereitungsspalt sich nicht länger ungestört fortsetzen. Mit einer folgerichtigen Reproduktion des Videosignals und des aufbereiteten Audiosignals kann dieser Mangel an Fortsetzung der Bitmuster im Aufbereitungsspalt zu einem Abschalten des Reproduktionssystems führen. Durch die Einführung derselben Codewörter im Aufbereitungsspalt wie im zweiten Spurenabschnitt kann das System sehr schnell wieder aufgeschaltet werden.
Der erste Spurenabschnitt TP1 in einer Spur enthält die Videoinformation. In Fig. 9 ist der Inhalt eines im ersten Spurenabschnitt einer Spur aufgezeichneten Synchronisationsblocks dargestellt. Ein Synchronisationsblock ist nunmehr eine horizontale Linie nach Fig. 7 im Abschnitt mit der Bezeichnung TP1.
Wie oben bereits erwähnt, enthält diese Zeile (dieser Synchronisationsblock) 47 Kanalwörter, die je (in diesem Fall) 25 Bits enthalten, mit den Bezeichnungen cw&sub1;m cw&sub2;, ....cw&sub4;&sub6;, cw&sub4;&sub7;. Jedes 25-Bit-Kanalwort enthält nunmehr vier Teile, d.h. drei gleiche Teile, die eine Länge von 8 Bits haben, und einen 1-Bit-langen Teil, wie in Fig. 9 für cw&sub4; dargestellt ist.
Die erwähnte niederländische Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) gibt eine Beschreibung, auf welche Weise diese 25-Bit-Kanalwörter jeweils durch die Kombination von drei 8-Bit-Videoinformatinswörtern in ein 24-Bit-Informationswort erhalten werden, wonach ein einfaches Bit zum Beeinflussen des laufenden Digitalsummenwerts in der Serieninformation der aufeinanderfolgenden 25-Bit-Informationswörter angeheftet wird, das beispielsweise auf das Einführen eines Pilotsignals in diesen Informationsfluß dient. Eine andere Möglichkeit ist die Verwirklichung einer Senke im Frequenzspektrum des Informationsflusses auf einer spezifischen Frequenz.
Anschließend werden die 25-Bit-Informationswörter in 25-Bit-Kanalwörter in einem 2T-Vorcoder umgewandelt, wonach sie auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden.
Das erste Kanalwort cw&sub1; in jeder Zeile (jedem Synchronisationsblock) enthält das Synchronisationswort. Das Synchronisationswort wird durch die ersten 17 Bits im ersten Kanalwort cw&sub1; gebildet. Das Aufnehmen des Synchronisationsworts in ein 25-Bit-Informationswort und das Vorcodieren dieses 25-Bit-Informationsworts in ein 25-Bit-Kanalwort wird ebenfalls in der erwähnten niederländischen Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) beschrieben.
Danach wird Identifikationsinformation ID in die letzten 8 Bits des ersten Kanalworts cw&sub1; und in die Bits 2 bis 17 des zweiten Kanalworts cw&sub2; aufgenommen. Die Identifikationsinformations ID enthält beispielsweise eine Spurnummer (4 Bits), mit der angegeben wird, in welchen der 10 oder 12 Spuren eines Videohalbbildes die Information gespeichert ist, eine Halbbildnummer (2 Bits), mit der ein spezifisches Videohalbbild bezeichnet wird, und ein 1-Bit-Wort, mit der bezeichnet wird, ob die Daten im Synchronisationsblock Audio- oder Videodaten sind.
Außerdem enthält die Identifikationsinformation eine Zeilennummer zur Bezeichnung einer horizontalen Linie im Teil des Rechtecks nach Fig. 7 mit der Bezeichnung TP1 oder TP2. Die Zeilennummern laufen von 1 bis 97, so daß alle Zeilen (alle Synchronisationsblöcke) in den ersten und zweiten Spurenabschnitten identifiziert werden. Es sind 7 Bits für die Zeilennummerung verfügbar. 8 Bits bilden ein Paritätsbyte für die Identifikationsinformation und zwei Bits sind frei.
Ein Synchronisationsblock mit einer Zeilennummer größer als 7 enthält außerdem ein 8-Bit-Wort mit Hilfsdaten. Für Hilfsdaten kann in der Richtung von Charakterdaten (Inhaltstabellen), Prüfdaten (Anzeige, ob 50 oder 60 Hz Videosignale benutzt werden, Anzeige der Abtastgeschwindigkeit der Audiosignale) oder Videotextdaten. Die zwei Kanalwörter cw&sub1; und cw&sub2; in einer Zeile (Synchronisationsblock) werden jetzt genau ausgefüllt. Der Synchronisationsblock enthält außerdem die Kanalwörter cw&sub3; bis cw&sub4;&sub4;. Diese Kanalwörter enthalten (42x3=) 126 8-Bit-Videowörter.
Die Bits 2 bis 9 des Kanalworts cw&sub4;&sub5; bilden ebenfalls ein 8-Bit-Videowort. Also nimmt ein Synchronisationsblock 127 8-Bit-Videowörter auf (d.h. 127 Videobytes). Ein Synchronisationsblock nimmt außerdem die Bits 10 bis 25 des Kanalworts cw&sub4;&sub5; und die Kanalwörter cw&sub4;&sub6; und cw&sub4;&sub7; auf. Diese Information enthält die horizontalen Paritäten.
Wenn es sich um eine Zeile (einen Synchronisationsblock) im Abschnitt TP1 mit einer Zeilennummer kleiner als 8 handelt, enthält der Zeilenteil vom Bit 18 des Kanalworts cw&sub2; bis zum Bit 9 des Kanalworts cw&sub4;&sub5; die vertikalen Paritäten statt der Hilfsdaten und der Videoinformation.
Die horizontalen und vertikalen Paritäten werden zum Aufzeichnen der Videoinformation angeheftet, um eine Fehlerkorrektur der gelesenen Videoinformation zu ermöglichen.
In Fig. 10 ist der Inhalt einer Zeile (eines Synchronisationsblocks) dargestellt, die bzw. der in einem dritten Spurenabschnitt einer Spur aufgezeichnet wird. Nunmehr ist ein Synchronisationsblock wiederum eine horizontale Zeile nach Fig. 7 in dem Abschnitt mit der Bezeichnung TP3.
Die Zeilen enthalten wiederum alle die Synchronisationsinformation und die Identifikationsinformation, wie oben bereits beschrieben wurde. Die letzten 8 Bits des Kanalworts cw&sub2;, die Kanalwörter cw&sub3; bis cw&sub3;&sub7; und die Bits 2 bis 17 des Kanalworts 38 enthalten Audioinformation entsprechend einer Gesamtsumme von 108 (=3x35+3) 8-Bit-Audiowörtern (d.h. 108 Audiobytes). Die letzten 8 Bits des Kanalworts cw&sub3;&sub8;, die Kanalwörter cw&sub3;&sub9; bis cw&sub4;&sub4; und die Bits 2 bis 9 des Kanalworts cw&sub4;&sub5; enthalten Hilfsdateninformation entsprechend einer Gesamtsumme von 20 (=3x6+2) 8- Bit-Datenwörtern (d.h. 20 Datenbytes). Diese Hilfsdateninformation ist weitgehend gleich der Hilfsdateninformation im ersten Spurenabschnitt.
Außerdem werden vom Bit 10 im Kanalwort cw&sub4;&sub5; die horizontalen Paritäten entsprechend der Beschreibung anhand der Fig. 9 aufgenommen.
Der erwähnte Inhalt bezieht sich auf diese sechs Zeilen im Abschnitt TP3. Für die restlichen drei Zeilen im Abschnitt TP3 gilt, daß die vertikalen Paritäten in eine Zeile statt der Audiobytes und der Hiifsdatenbytes aufgenommen werden. Die horizontalen und vertikalen Paritäten werden wiederum zur Ermöglichung einer Fehlerkorrektur der Audioinformation und der gelesenen Hiifsdaten zugefügt.
In Fig. 11 ist abermals in schematischer Form der Seriendatenfluß dargestellt, der in einer Spur aufgezeichnet ist. Zunächst werden die ersten und/oder zweiten Codewörter im zweiten Spurenabschnitt TP2 aufgezeichnet. Auschließend wird die aufgezeichnete Information in dem ersten Spurenabschnitt TP1 aufgezeichnet. Zuerst die Synchronisationsblöcke SB&sub1; bis SB&sub7; mit den vertikalen und horizontalen Paritäten mit den Bezeichnungen VP bzw. HP neben den Synchronisationswörtern (S) und der Identifikationsinformation (ID). Danach die Synchronisationsblöcke SB&sub8; bis SB&sub8;&sub8; mit der Hilfsinformation (Aux) und der Videoinformation (VD) statt der vertikalen Paritäten. Letztlich die ersten und/oder zweiten Codewörter, die im vierten Spurenabschnitt TP4 aufgezeichnet sind.
Denen folgt die Information, die im dritten Spurenabschnitt TP3 aufgezeichnet ist. Zuerst die Synchronisationsblöcke SB&sub1; bis SB&sub6;, die die Audioinformation (AD) enthalten, die Hilfsinformation (Aux) und die horizontalen Paritäten (HP) neben den Synchronisationswörtern (S) und der Identifikationsinformation (ID). Darauf die Synchronisationsblöcke SB&sub7;, SB&sub8; und SB&sub9;, die die vertikalen Paritäten (VP) statt der Audio- und der Hilfsinformation enthalten. Letztlich werden die ersten und/oder die zweiten Codewörter im fünften Spurenabschnitt TP5 aufgezeichnet.
Der Grund für die Anordnung der vertikalen Paritäten für die Videoinformation beim Beginn der Spur, d.h. vor der Videoinformation in der Spur, ist folgende.
Ein Grund dazu ist, daß Tricksbetriebsarten möglich sein müssen, wenn die auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnete Information gelesen wird. Bei Trickbetriebsarten hat der Aufzeichnungsträger eine andere Vorschubgeschwindigkeit als die Vorschubgeschwindigkeit mit normaler Reproduktion. Bei dieser anderen (höheren oder gerade niedrigeren) Vorschubgeschwindigkeit verfolgen (verfolgt) die Leseköpfe (bzw. der Lesekopf) einen Weg, der nicht parallel zur den Spuren verläuft und daher die Spuren kreuzt. In einem Zeitintervall, in dem ein Lesekopf sich über einer Spur in der Trickbetriebsart befindet, liest der Lesekopf einen oder eine Anzahl von (bei weitem nicht allen) Synchronisationsblöcken mit Videoinformation aus dieser Spur. Jeder Synchronisationsblock enthält wenn sie sich auf einen Synchronisationsblock im ersten Spurenabschnitt handelt, beispielsweise die Videoinformation und die horizontalen Paritäten. Diese horizontalen Paritäten dienen für eine Fehlerkorrektur der Hiifsdaten und der Videodaten im Synchronisationsblock. zum Lesen in einer Trickbetriebsart und also zum Lesen der in einem Synchronisationsblock enthaltenen Information ist eine Fehlerkorrektur auf der Basis der horizontalen Polaritätsinformation in diesem Synchronisationsblock, der gelesen wird, möglich.
Die vertikalen Paritäten dienen zum Anlegen einer Fehlerkorrektur an eine Spalte von Bits im Rechteck nach Fig. 7. Zu diesem Zweck ist es notwendig, daß alle diesen Bits in der Spalte gelesen werden. Wie bereits erwähnt, werden bei weitem nicht alle Synchronisationsblöcke einer Spur in einer Trickbetriebsart gelesen. Das bedeutet, daß im allgemeinen in einer Trickbetriebsart nicht alle Informationen in einer Spalte im Rechteck nach Fig. 7 gelesen werden. Das bedeutet ebenfalls, daß in der Trickbetriebsart die vertikale Paritätsinformation nicht zum Verwirklichen einer Fehlerkorrektur der aus den Spuren gelesenen Information verwendbar ist.
Der Lesevorgang der vertikalen Paritätsinformation in einer Trickbetriebsart ist faktisch nicht sehr nützlich. Es ist nützlicher, dem Lesekopf möglichst vieler Synchronisationsblöcke mit der gewünschten Videoinformation lesen zu lassen, wenn er einen Weg über den Aufzeichnungsträger verfolgt.
Daher wird die gewünschte Information möglichst in der Mitte des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet und die vertikale Paritätsinformation möglichst auf den Seiten. Wenn die Videoinformation vor der Audioinformation in einer Spur aufgezeichnet ist, bedeutet dies, daß die vertikalen Paritäten, die zur Videoinformation gehören, vor der Videoinformation aufgezeichnet werden, und die vertikalen Paritäten, die zur Audioinformation gehören werden nach der Audioinformation in der Spur aufgezeichnet.
Unnütz zu sagen, daß wenn die Audioinformation in einer Spur vor der Videoinformation aufgezeichnet ist, die der Audioinformation zugehörige vertikale Paritätsinformation in der Spur vor der Audioinformation aufgezeichnet sein wird und die der Videoinformation zugehörige vertikale Paritätsinformation nach der Videoinformation aufgezeichnet sein wird.
Weiter ist es so, daß bei normaler Reproduktion Fehler auftreten werden, wenn Information an den Enden einer Spur gelesen wird, d.h. auf den Seiten des Aufzeichnungsträgers. Durch die Aufzeichnung der Video- und Audioinformation weiter zur Mitte der Spur hin, in der Längsrichtung der Spur gesehen, wird die Möglichkeit des Lesens nützlicher Information (durch die horizontalen Paritäten dargestellt) gefördert.
In Fig. 12 ist ein Beispiel einer Anordnung zum Aufzeichnen von Audio-, Video- und Hilfsinformation in den Spuren dargestellt.
In einer Audiosignalverarbeitungseinheit 50 wird das Audiosignal, beispielsweise ein Stereo-Audiosignal, von 8-Bit-Audiowörtern (Audiobytes), umgesetzt, die an einen Speicher 56 über die Leitung 53 gelegt werden.
In Fig. 13 ist schematisch die Unterteilung des Inhalts dieses Speichers 56 dargestellt. In dem Speicherabschnitt mit der Bezeichnung I werden diese Audiobytes (6 Zeilen von insgesamt 108 Audiobytes) gespeichert.
In einer Videosignalverarbeitungseinheit 51 wird das Videosignal nach dem Unterwerfen an eine Bildcodierung zur Reduktion der Informationsmenge nach 8- Bit-Videowörtern (Videobytes) umgesetzt, die dem Speicher 56 auf der Leitung 54 zugeführt werden. Im Speicherabschnitt mit der Bezeichnung II werden diese Videobytes gespeichert (insgesamt 81 Zeilen von 127 Videobytes).
In einem Hilfssignalprozessor 52 wird das Hilfssignal in 8-Bit-Hilfsdatenwörter (Hilfsbytes) umgesetzt. Auf der Leitung 55 gelangen diese Bytes an den Speicher 56, in dem sie in den Abschnitten mit den Bezeichnungen III und IV gespeichert werden. Im Abschnitt III wird 1 Hilfsbyte in jeder der 81 Zeilen gespeichert. Der Abschnitt IV nimmt insgesamt 6 Zeilen von je 20 Hilfsbytes auf.
Danach wird eine Fehlerschutzoperation für die in den Abschnitten II und III gespeicherte Information durchgeführt. Dies ergibt die Speicherung der vertikalen Paritäten im Abschnitt Va und der horizontalen Paritäten im Abschnitt VIa. Zunächst wird eine Fehlerschutzoperation Spalte für Spalte für die in jeder Spalte in den Abschnitten II und III durchgeführt. Dies versorgt die Speicherung der vertikalen Paritätsinformation in einer entsprechenden Spalte im Abschnitt Va. Nach der Vollendung der Operation für alle Spalten in den Speicherabschnitten II und III auf diese Weise wird eine Fehlerschutzoperation Zeile für Zeile für die in jeder Zeile in den Abschnitten II, III und Va gespeicherte Information durchgeführt. Hierdurch wird die Speicherung der horizontalen Paritätsinformation in der entsprechenden Zeile im Abschnitt VIa durchgeführt.
Nach der Speicherung der horizontalen Paritätsinformation in einer Zeile des Abschnitts VIa und nach der Speicherung der Information in derselben Zeile der Speicherabschnitte II und III ist es bei der Reproduktion möglich, nach Bedarf in dieser kombinierten Zeile der Speicherabschnitte II, III und VIa auftretende Fehler zu detektieren und zu korrigieren.
Nach der Speicherung der vertikalen Paritätsinformation in einer Spalte im Abschnitt Va und nach der Speicherung der Information in derselben Spalte in dem Speicherabschnitt II (oder III) ist es bei der Reproduktion möglich, nach Bedarf in dieser kombinierten Spalte der Speicherabschnitt II (oder III) und Va vorhandene Fehler zu detektieren und zu korrigieren. Eine Fehlerschutzoperation wird auch für die in den Abschnitten I und IV gespeicherte Information durchgeführt. Das Ergebnis ist die Speicherung der vertikalen Paritäten im Abschnitt Vb und die Speicherung der horizontalen Paritäten im Abschnitt VIb.
Auch in diesem Fall wird für die in jeder Spalten in den Abschnitten I und IV gespeicherte Information eine Fehlerschutzoperation durchgeführt. Diese Operation sorgt für die Speicherung der vertikalen Paritätsinformation in einer entsprechenden Spalte im Speicherabschnitt Vb. Nach der Verarbeitung aller Spalten in den Speicherabschnitten I und IV auf diese Weise wird eine Zeile-für-Zeile-Fehlerschutzoperation für die in jeder Zeile in den Abschnitten I, IV und Vb gespeicherte Information durchgeführt. Diese Behandlung sorgt für die Speicherung der horizontalen Paritätsinformation in einer entsprechenden Zeile im Abschnitt VIb.
Außerdem sorgt der ID-Generator 57 für die Identifikationsinformation, die in den Abschnitten VIIa und VIIb gespeichert ist. Im Abschnitt VIIa gibt es 88 Zeilen von je 3 ID-Bytes und im Abschnitt VIIb 9 Zeilen von je 3 ID-Bytes.
Danach wird der Speicher 56 Zeile für Zeile gelesen und die Werte, die in einem Scrambler (nicht dargestellt) sind, gelangen an die Einheit 58. Das bedeutet, daß jeweils Bytes an die Einheit 58 gelegt werden.
In der niederländischen Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) wird der Betrieb der Einheit 58 und des 2T-Vorcoders 59 ausführlich beschrieben. Für eine Erläuterung zu diesem Betrieb sei auf diese Patentanmeldung verwiesen.
Es genügt die Bemerkung in diesem Zusammenhang, daß jeweils drei 8- Bit-Wörter aus dem Speicher 56 an die Einheit 58 in einfache 25-Bit-Informationswörter in der Einheit 58 durch die Erweiterung mit einem Bit (entweder eine "0" oder eine "1") umgesetzt werden. Im 2T-Vorcoder 59 werden die 25-Bit-Informationswörter in 25-Bit-Kanalwörter umgesetzt, die an die Aufzeichnungsanordnung 61 gelangen, wenn der Schalter 60 in der Stellung a-b steht. Die Kanalwörter werden auf dem Aufzeichnungsträger mit Hilfe der Aufzeichnungsanordnung 61 aufgezeichnet.
Vor dem Lesen der Information aus dem Speicher 56 wird ein Schalter 60 in die Stellung c-b in Beantwortung eines an den Schalter 60 von einem Zentralprozessor angelegten Steuersignals umgeschaltet.
Die Anordnung enthält einen zum Erzeugen der ersten und möglicherweise der zweiten Codewörter ausgelegten Codewortgenerator 63. Wenn ein Pilotsignal mit der Frequenz f&sub1; zum Einfügen in die aufzuzeichnende Information in die zweiten Spurenabschnitte TP2 bezweckt ist, muß der Generator 63 die ersten und zweiten Codewörter abwechselnd erzeugen, wie bereits anhand der Fig. 8 erläutert wurde, in Beantwortung einer Steuersignals in Form einer Rechteckwelle mit der Frequenz f&sub1; aus einem Steuersignalgenerator 64.
Der Schalter 60 verbleibt in der Stellung c-b, bis der Generator 63 94 25- Bit-Codewörter an die Aufzeichungsanordnung 61 geliefert hat. Darauf schaltet der Schalter 60 in die Position a-b um. Anschließend werden in der Einheit 58 das Synchronisationswort und das erste Byte der ersten Zeile im Speicher 56 zur Bildung des ersten nach der 2T-Vorcodierung an die Aufzeichnungsanordnung 61 zu legenden ersten 25-Bit-Informationsword kombiniert. Das Einschalten des Synchronisationsworts in den Seriendatenfluß, wie dies von der Einheit 58 verwirklicht wird, wird wiederum ausführlich in der erwähnten niederländischen Patentanmeldung NL-A-90 02 772 (PHN 13.537) beschrieben.
Danach werden die restlichen in der ersten Zeile des Speichers 56 gespeicherten Bytes in Gruppen von 3 kombiniert und in 25-Bit-Informationswörter in der Einheit 58 umgesetzt, und nach der Vorcodierung im 2T-Vorcoder 59 in der Spur des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet.
Anschließend werden in der Einheit 58 das Synchronisationswort und das erste Byte der zweiten Zeile im Speicher 56 zur Bildung des folgenden nach dem Vorcodieren im Vorcoder 59 an die Aufzeichnungsanordnung 61 zu legenden 25-Bit- Informationsworts kombiniert. Danach werden 3 Bytes jeweils in der zweiten Zeile des Speichers 56 gespeichert, kombiniert und in ein 25-Bit-Informationswort in der Einheit 58 umgesetzt. Dieser Betrieb setzt sich fort, bis die ganze zweite Zeile des Speichers 56 gelesen ist. Dieser Betrieb wird für aufeinanderfolgende Zeilen des Speichers 56 wiederholt, bis die 88. Zeile des Speichers 56 gelesen ist. Die in den Speicherabschnitten II, III, Va, VIa und VIIa gespeicherte Information ist jetzt aus dem Speicher 56 gelesen und in der Spur auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet, d.h. im ersten Spurenabschnitt TP1.
Der Schalter 60 wechselt jetzt in die Stellung c-b über. Der Codewortgenerator 63 erzeugt wiederum 94 Codewörter (erste und möglicherweise zweite Codewörter), die von der Aufzeichnungsanordnung 61 in der Spur aufgezeichnet werden und den vierten Spurenabschnitt bilden.
Anschließend kehrt der Schalter 60 in die Position a-b zurück. Auf die obenbeschriebene Weise wird der Rest der im Speicher 56 gespeicherten Information gelesen und in der Spur aufgezeichnet, nach dem die Synchronisationsinformation hinzugefügt ist, und nachdem die Weiterverarbeitung in der Einheit 58 und im Vorcoder 59 erfolgt ist. Auf diese Weise entsteht der erste Spurenabschnitt. Wiederum kehrt der Schalter 60 dabei in die Position c-b zurück, und weitere 47 Codewörter gelangen an die Aufzeichnungsanordnung 61 aus dem Generator 63 und werden in der Spur aufgezeichnet, wobei sie der fünfte Spurenabschnitt bilden.
Es sei hier bemerkt, daß die oben beschriebenen Schritte in Beantwortung von Steuersignalen an die verschiedenen zusammenstellenden Abschnitte in der Anordnung nach Fig. 13 von einem Zentralprozessor, beispielsweise vom Prozessor 62, verwirklicht werden.
Der Einfachheit und der Deutlichkeit der Beschreibung halber werden diese Steuersignale nicht weiter erläutert. In der obigen Beschreibung enthält der fünfte Spurenabschnitt TP51325 oder 1445 Bits davon abhängig, ob ein 50- Hz-625-Zeilensystem oder ein 60-Hz-525-Zeilensystem verwendet wird. Der Grund dazu ist, daß diese Maßnahme ein einfaches Koppeln zwischen der Taktfrequenz f&sub1;, mit der ein Videosignal an einem Eingang 70 der Anordnung in einem Analog/Digital- Wandler 71 vor dem Anlegen des Signals an den Videosignalprozessor 51 abzutasten ist, und der Frequenz f&sub2; versorgt, mit der ein Lesekopf die Digitalinformation auf dem Aufzeichnungsträger (mit der Kanalbitgeschwindigkeit) aufzeichnet.
In dem Beispiel mit dem 50-Hz-625-Zeilensystem gilt, daß f&sub1; = 864 x 625 = 25 = 13,5 MHz, worin 864 die Anzahl der Taktimpulse in einer Videozeile darstellt, 625 die Anzahl der Zeilen in einem Halbbild und 25 die Anzahl der Halbbilder in der Sekunde darstellen.
Für die Kanalbitgeschwindigkeit f&sub2; gilt, daß es (47 x 101 x 25 + 1325 =) 120.000 Bits in einer einzigen Spur gibt.
Die Kanalbitgeschwindigkeit f&sub2; für einen einfachen Kopf beträgt daher 120.000 x 3000/2 = 18 Mbit/s, wobei 300 die Anzahl der in der Sekunde aufgezeichneten Spuren ist.
Es gibt ein einfaches 4/3-Verhältnis zwischen f&sub1; und f&sub2;. Eine Phasenverriegelungsschleife (nicht dargestellt), die ebenfalls mit dem Videosignal an den Eingang 70 beliefert wird, leitet aus diesem Videosignal die 13,5-MHz-Taktgeschwindigkeit ab. Bei der Vervielfachung dieser Geschwindigkeit um 4/3 wird die 18-MHz-Taktgeschwindigkeit erhalten, die in der Aufzeichnungsanordnung 61 zum Aufzeichnen der Digitalinformation im Aufzeichnungsträger erforderlich ist.

Claims

1. Anordnung zum Aufzeichnen eines Digitalsignals, beispielsweise eines digitalen Videosignals, in Spuren auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, wobei diese Spuren parallel zueinander auf dem Aufzeichnungsträger und unter einem Winkel in bezug auf die Längsachse dieses Aufzeichnungsträgers verlaufen, während das Digitalsignal in einem ersten Spurenabschnitt der Spuren aufgezeichnet wird, die Anordnung eine Eingangsklemme zum Aufnehmen des Digitalsignals enthält und ein Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen des Digitalsignals in dem ersten Spurenabschnitt umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ein Codeworterzeugungsmittel enthält, das zum Erzeugen erster n-Bit-Codewörter ausgelegt ist, und daß das Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen der ersten n-Bit-Codewörter in zweiten Spurenabschnitten ausgelegt ist, daß die ersten Codewörter je eine Folge aufeinanderfolgend von p-Bits mit einem ersten Binärwert, q-Bits mit dem zweiten Binärwert als dem invertierten Binärwert des ersten Binärwerts und r-Bits mit dem ersten Binärwert enthalten, und daß p, q und r ungerade Ganzzahlen sind, für denen folgendes gilt: p ≥ 3, q ≥ 3 und r ≥ 3.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Spurenabschnitte den Anfang der Spuren bilden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 zum Aufzeichnen eines ersten Digitalsignals in den ersten Spurenabschnitten und zum Aufzeichnen eines zweiten Digitalsignals in dritten Spurenabschnitten in den Spuren, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen der zweiten Spurenabschnitte zwischen den ersten und den dritten Spurenabschnitten in den Spuren ausgelegt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung außerdem zum Erzeugen zweiter n-Bit-Codewörter und zum Aufzeichnen der zweiten Codewörter in den zweiten Spurenabschnitten ausgelegt ist, und daß die zweiten Codewörter die invertierten Codewörter der ersten Codewörter sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß r gleich p ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Codewörter eine Folge aufeinanderfolgender p-Bits mit dem ersten Binärwert, q-Bits mit dem zweiten Binärwert, p-Bits mit dem ersten Binärwert und wiederum q-Bits mit dem zweiten Binärwert enthalten.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Codewörter außerdem p + 2 aufeinanderfolgende Bits mit dem ersten Binärwert enthalten.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Codewörter zusätzlich q + 2 aufeinanderfolgende Bits mit dem zweiten Binärwert enthalten.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß p, q und r gleich 3 oder 5 sind.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen eines Pilotsignals in der in den zweiten Spurenabschnitten aufgezeichneten Information, wobei das Pilotsignal aus einem Träger mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz in bezug auf die Frequenz der aufgezeichneten Information besteht, die Anordnung zum abwechselnden Aufzeichnen der ersten Codewörter und der zweiten Codewörter in den zweiten Spurenabschnitten ausgelegt ist, so daß der mittlere Wert der aufgezeichneten Information im wesentlichen sich mit der Änderung des verhältnismäßig niederfrequenten Trägers ändert.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu diesem Zweck das Mißverhältnis der ersten und zweiten Codewörter ungleich Null ist.

12. Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß n = 25 ist.

13. Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Codewort gleich der 25-Bit-Binärzahl "0001110001110000011100011" ist.

Text in der Zeichnung:

Fig. 6:

Bandbewegung

Kopfbewegung

Fig. 7:

Anfangs-Etikett

Vertikale Paritäten

Anzahl Zeilen (Blöcke) in einem Bandabschnitt

Horizontale Paritäten

Hilfsdaten

Video

Synchronisation

Aufbereitungsspalt

Audio-Daten

Hilfsdaten

End-Etikett

Vertikale Paritäten

Fig. 8:

Digitalsummenwert

Pilotsignal

Fig. 9:

Hilfsdaten

Video-Daten

Horizontale Paritäten oder

Vertikale Paritäten

Fig. 10:

Audio-Daten

Hilfsdaten

Horizontale Paritäten oder

Vertikale Paritäten

Fig. 12:

Audiosignalverarbeitungseinheit

Videosignalverarbeitungseinheit

Hilfssignalprozessor

ID-Generator

Steuersignalgenerator

Codewortgenerator

2T-Vorcoders

Zentralprozessor