DE69314545T2

DE69314545T2 - Vorrichtung zum Aufzeichnen/Wiedergeben eines digitalen Videosignals

Info

Publication number: DE69314545T2
Application number: DE69314545T
Authority: DE
Inventors: Susumu Ikeda; Akira Iketani; Chiyoko Matsumi; Susumu Yamaguchi; Takayasu Yoshida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2013-06-17
Also published as: EP0574892A3; DE69314545D1; TW221507B; EP0574892A2; EP0574892B1; US5486930A

Description

Beschreibung

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Videosignales unter Verwendung einer Vorrichtung zum Aufzeichnen auf einem digitalen Video-Kasettenrecorder (VCR) und anderer Videosignale in einem digitalen Format.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht ein Videosignal aus drei Hauptkomponenten: einem vertikalen Synchronisationssignal, einer vertikalen Austastperiode und den gültigen Videodaten. Das vertikale Synchronisationssignal zeigt den Beginn des Bildbereiches an und die vertikale Austastperiode ist ein Austastsignalbereich, der die für den Abtastmechanismus des Fernsehempfängers benötigte Zeit zum Rücklauf zum Abtasten des nächsten Teilbildes bereitstellt, nachdem ein Teilbild beendet ist. Die Daten in dieser vertikalen Austastperiode werden daher nicht auf dem Fernsehempfänger-Bildschirm dargestellt. Die gültigen Videodaten beinhalten das auf dem Fernsehempfänger-Bildschirm angezeigte normale Videosignal und eine horizontale Austastperiode, welche das horizontale Synchronisationssignal beinhaltet.
In einem konventionellen analogen Massen-VCR (consumer VCR) wird das gesamte, in Fig. 3 gezeigte Videosignal auf einer einzelnen diagonalen Spur aufgezeichnet, welche das Videoband kreuzt, wie in Fig. 4 gezeigt. Dies ist der Fall, um zu ermöglichen, daß das Video einfach durch korrektes Wiederherstellen des Videosignales von dem Band auf dem Fernsehempfänger angezeigt werden kann. Umgekehrt kann die teilweise Aufzeichnung des Bandes Informationen in dieser vertikalen Austastperiode überlagern, welche für andere bestimmte Zwecke während der Datenwiedergabe verwendet werden.
Digitale VCR, welche das Videosignal in einem digitalen Format aufzeichnen, wurden ebenfalls als eine Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Videobildern mit signifikant besserer Bildqualität, als dies mit analogen VCR möglich ist, und um eine Bildbeeinträchtigung durch mehrfaches Überspielen und Bearbeiten zu verhindern, entwickelt, siehe z.B. US-A-5 218 454. Das Problem bei digitalem Video ist jedoch, daß das digitale Signalformat die Menge der aufgezeichneten Daten, verglichen mit dem analogen Video, signifikant erhöht. Dies ist der Fall, da bei analogem Video ein einzelner Punkt in dem Eingangsbild an einem einzelnen Punkt auf dem Band aufgezeichnet wird. Bei digitalem Video jedoch wird der gleiche einzelne Punkt in dem Eingangsbild an acht Punkten auf dem Videoband aufgezeichnet, wenn ein digitales 8 Bit-Kodierungsformat angenommen wird.
Diese Zunahme des Bandverbrauches erhöht deutlich die Betriebskosten und löst Kasetten-Aufbewahrungsprobleme wegen der größeren Kasettengröße aus. Diese Probleme sind teilweise bei digitalen VCR zur Massenverwendung problematisch. Zusätzlich beeinträchtigt der erhöhte Bandverbrauch signifikant die praktische Verwendbarkeit des VCR. Zum Verringern des Bandverbrauches bei digitalen VCR zur Massenverwendung wird die Menge der aufgezeichneten Daten durch beseitigen der vertikalen und horizontalen Austastperioden tatsächlich verringert, welche für die Bildwiedergabe nicht wesentlich sind, und durch entfernen redundanter Bildkomponenten durch sogenannte "hochwirksame Kodierungs"-Technologien.
In einem NTSC-Signal machen die gültigen Videodaten z. B. etwa 80 % des Gesamtsignals aus. Durch einfaches Beseitigen der Austastperiode kann der gesamte Bandverbrauch daher um etwa 20 % verringert werden. Es ist anzumerken, daß, während nur gültige Videodaten auf einem digitalen VCR aufgezeichnet werden, das horizontale Synchronisationssignal, das Videosynchronisationssignal und die horizontale und vertikale Austastperiode, welche zur normalen Videosignal-Wiedergabe erforderlich sind, während der Wiedergabe von einer separaten Einrichtung ausgegeben werden. In den digitalen VCR, in welchen die gesamte Verarbeitung digital ist, ist diese zusätzliche Verarbeitung einfach und bewirkt keinen nennenswerten Zusatzaufwand.
Mit den Video- und Audio-Signalen wird bei einem digitalen VCR ebenfalls ein Fehlerkorrektursignal aufgezeichnet, um Signalfehler während der Wiedergabe zu korrigieren. Da dieses Fehlerkorrektursignal ebenfalls die Menge der aufgezeichneten Informationen erhöht, wird der gesamte Bandverbrauch weiter erhöht. Bei einem digitalen Massen-VCR war es wegen des Bedürfnisses, wesentliche Informationen wie das Fehlerkorrektursignal aufzuzeichnen, und wegen des Bedürfnisses, eine weitere Zunahme des gesamten Bandverbrauches zu verhindern, unmöglich, die Videosignal-Austastperiode auf dem Band aufzuzeichnen.
Alle erkennbar darüber hinaus gehenden Informationen werden daher aus dem auf einem konventionellen digitalen Massen-VCR aufgezeichneten Signal entfernt, um dadurch den erhöhten Bandverbrauch zu beseitigen, der für eine breite Kundenakzeptanz verhängnisvoll wäre. Ungünstigerweise führt dieser Ansatz zu den folgenden Hauptproblemen.
Während die vertikale Austastperiode keinen besonderen Wert für die Videoinformation aufweist, da sie nicht auf dem Bildschirm angezeigt wird, ist sie außerordentlich wertvoll zur praktischen VCR-Steuerung, Videosignal-Einstellung und für andere ergänzende Anwendungen. In einem Komponenten-Signal-VCR, in welchem z.B. das Luminanz-Signal und zwei Farbdifferenzsignale separat eingegeben und ausgegeben werden, werden die Signale in analoge Signale umgewandelt, wenn sie zu dem Fernsehempfänger ausgegeben werden, auch in VCRN, in welchen die gesamte Aufzeichnung und Signalverarbeitung digital ausgeführt wird. Die Signale werden dann von separaten analogen Schaltungen verarbeitet.
Die Verzögerungszeit der analogen Verarbeitungsschaltungen ist nicht einheitlich und kann zwischen Schaltungskomponenten deutlich variieren. In dem Fall von Massen-VCRN werden wegen der erforderlichen Kostenverringerung hochpräzise Schaltungen nicht verwendet und die Neigung zu Variationen zwischen Schaltungskomponenten ist noch größer. Das gleiche trifft für die Datenaufzeichnung zu. Analoge Eingangssignale werden durch analoge Schaltungen verarbeitet, bis sie durch den A/D-Wandler in digitale Signale umgewandelt werden, und die Verzögerungszeit jeder analogen Schaltungskomponente differiert. Wenn die Signale durch die analogen Schaltungen separat verzögert werden, erscheinen Verschiebungen in Luminanz und Farbe auf dem Bildschirm. Diese Verschiebung nimmt zu, wenn die Variation in den Schaltungskomponenten zunimmt. Sobald sich das Signal verschiebt, setzt sich die Luminanz- und Farbverschiebung ohne Begrenzung fort, da keine Referenz zum Wiederherstellen der Signale vorhanden ist. Da ebenfalls Verschiebungen in der gleichen Farbe auftreten, wird die Qualität des durch diesen Vorgang wiedergegebenen Bildes vollständig unannehmbar.
Während Platz zum Überlagern der Information zum Einstellen dieser Verzögerungszeit vorhanden ist, z.B. in der vertikalen Austastperiode, ist kein Platz zum Aufzeichnen dieser überlagerten Daten in dieser Periode bei einem konventionellen digitalen Massen-VCR vorhanden. Dadurch ist die Qualität des Wiedergabebildes praktisch unbrauchbar, trotz eines digitalen Aufzeichnungsformates beim Verfolgen einer hohen Bildqualität, da das Aufzeichnungsformat diese vertikale Austastperiode nicht wirksam nutzen kann. Die Lösung dieses Problems mit Hardware allein erfordert den Einsatz außerordentlich teurer, hochpräziser analoger Komponenten, welche die Stückkosten signifikant erhöhen. Dies ist daher ein Haupthindernis für die Lebensfähigkeit eines digitalen Massen-VCR im Markt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die wirksame Nutzung der bei dem konventionellen digitalen VCR, wie oben beschrieben, entfernten vertikalen Austastperiode zu ermöglichen. Insbesondere die Austastperioden-Wellenform wird durch einen Vorgang, welcher von dem in der normalen Videoperiode abweicht, wirksam codiert und wird auf einem reservierten Teil des Bandes entsprechend < 0,1 % der gesamten Bandkapazität aufgezeichnet. Während der Wiedergabe wird, basierend auf diesen Daten, der Austastperiode eine Wellenform überlagert.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung die Information der vertikalen Austastperiode für das Video, wie auf dem Band aufgezeichnet, selektieren und kann in einem weiteren VCR, welcher die Erfindung verwendet, die aufgezeichnete Wellenform für die vertikale Austastperiode leicht erzeugen. Ein Kennzeichen dieser Erfindung ist, daß sie in verschiedenen Anwendungen nutzbar ist, einschließlich der Einstellung der Verzögerungszeit jeder Signalkomponente und der automatischen Einstellung der Videosignalverstärkung und der Frequenzkennlinien, wenn das Videosignal z.B. mit Komponentensignalen aufgezeichnet ist. Diese Erfindung ist weiterhin nicht auf digitale VCR beschränkt und bietet praktische Vorteile in allen digitalen Videoaufzeichnungsvorrichtungen, welche Videosignale in einem digitalen Zustand aufzeichnen, einschließlich digitalen Video-Plattenspielern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der unten gegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Dabei zeigen:
Fig. 1 und 2 ein Blockschaltbild einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 den Aufbau des Videosignals gemäß den Stand der Technik;
Fig. 4 den Aufzeichnungszustand eines Videosignals in einem konventionellen, analogen VCR;
Fig. 5 den Aufzeichnungszustand der Datenanordnung für eine einzelne Spur bei einem in der vorliegenden Erfindung verwendeten digitalen VCR;
Fig. 6 ein Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 7a und 7b Wellenformen, welche zum Beschreiben der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Erste Ausführungsform

Ein Beispiel eines gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung aufgezeichneten Spurmusters ist in Fig. 5 gezeigt. Das Spurmuster ist der mit einem Vorbeilauf eines Kopfes auf dem Band aufgezeichnete Datenstrom. In Fig. 5 beginnt die Spur mit der mechanischen Grenze G1, einer Grenze, die vorgesehen ist, um den Verlust von gültigen Daten, welche der mechanischen Grenze G1 folgen, in Folge der Vibration der den Kopf tragenden Trommel zu verhindern. Gleichartige Grenzen G2, G3, G4 und G5 sind vorgesehen, um unterschiedliche Arten von Informationen zu trennen. Daten zum erzeugen der Spurfolge-Information, welche verwendet werden, um den Kopf exakt zu der Spurmitte zu führen, sind in der ITI (Insert and Tracking Information)-Periode aufgezeichnet. Daten zum Beibehalten der Präzision der Daten-Überschreibposition sind ebenfalls in der ITI-Periode enthalten.
Das Audiosignal und das Fehlerkorrektursignal sind in der AUDIO-Periode aufgezeichnet. Die normalen Videodaten sind in der VIDEO-Periode aufgezeichnet, welche ebenfalls Zeichendaten und die der vertikalen Austastperiode überlagerten Wellenformdaten und Fehlerkorrektursignale für in der Video-Periode aufgezeichnete Daten beinhalten kann. Ein Zeitcode, Sendungsbeginn, und/oder andere Informationen zur Datensuche sind in der INDEX-Periode aufgezeichnet.
Bei einem digitalen Massen-VCR (nachfolgend als "Konsumenten-VCR" bezeichnet) kann ein normales Videosignal, z.B. die Videoinformation für ein Vollbild, unter Verwendung von 10 Spuren aufzeichnen. Bei einem Konsumenten-VCR werden allgemein 10.000 - 15.000 Bytes in einer Spur aufgezeichnet.
Der Aufbau der oben beschriebenen VIDEO-Periode ist ebenfalls detailliert in Fig. 5 gezeigt. Die VIDEO-Periode umfaßt 149 kleine Blöcke, von welchen die ersten zwei Blöcke für die ersten und zweiten Video-Hilfsbereiche VA1 und VA2 vorgesehen sind. Dann folgen 135 Blöcke für die Videodaten. Nach den Videodaten ist der 138. Block für den dritten Video-Hilfsbereich VA3 und Fehlerprüfblöcke vorgesehen. Jeder Block ist 90 Bytes lang, von welchen die ersten 5 Bytes vorgesehen sind zum Bestimmen der Anfangsposition jedes Blockes und zum Halten eines Blocknummern-Datenwertes, die letzten acht Bytes für Paritätsprüfungsdaten, und die dazwischen liegenden 77 Bytes zum Speichern von Daten. Die Video-Hilfsblöcke VA1, VA2 und VA3 werden zum Speichern von Steuerungsdaten, Wellenformdaten und Zeichendaten verwendet, sodaß ein 231 Byte-Bereich (=77 X 3) für Steuerungs-, Zeichen- und Wellenform-Daten vorgesehen ist. Gemäß der hier offenbarten Ausführungsform wird angenommen, daß die Video-Hilfsblöcke VA1, VA2 und VA3 Steuerungsdaten, Wellenformdaten und Zeichendaten zugeordnet sind.
Ein Beispiel der Zeichendaten sind Teletext-Daten, welche einem bestimmten Bereich in der vertikalen Austastperiode in dem Fernsehrundfunk-Signal überlagert sind.
Ein Beispiel der Wellenformdaten sind Impuls-Wellenformdaten, welche den AN/AUS-Zustand darstellen, wie zum Steuern der Verzögerungszeit-Einstellung, die ebenfalls einem bestimmten Bereich in der vertikalen Austastperiode überlagert sind. Der AN-Zustand kann hier ausgedrückt sein durch einen Impuls mit einem Pegel gleich dem Weißpegel (254) und der AUS-Zustand kann ausgedrückt sein durch einen flachen Pegel gleich dem Schwarz-Pegel (1). In diesem Fall ist es ebenfalls erforderlich, zu bestimmen, ob die zu der vertikalen Austastperiode hinzugefügte AN/AUS-Zustandswellenform eine für einen bestimmten Zweck überlagerte Wellenform ist oder nicht.
Als Ergebnis werden die überlagerten Wellenformdaten in 2-Bit-Daten quantisiert (v&sub1;, v&sub0;). Dadurch wird eine Abtastung der Wellenformdaten, die der vertikalen Austastperiode überlagert sind, durch zwei Bits (v&sub1;, v&sub0;) in der vorliegenden Erfindung ausgedrückt, resultierend in 4 Pegeln, wie in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
Anmerkung: "*" zeigt keinen entsprechenden Wert.
Der Überlagerungs-Wellenpegel 0 ist der Schwarzpegel entsprechend einem normalen schwarzen Videosignal. Der Schwarzpegel ist in einem digitalen Videosignal normalerweise der niedrigste Signalpegel. Pegel 2 ist der Weißsignalpegel entsprechend einem Signalwert von 255 für ein 8-Bit-Videosignal, wobei Schwarz 0 ist. Es ist anzumerken, daß einige digitale 8-Bit-Videosignalsysteme den Minimum-Signalpegel als 1 definieren und den Maximum-Signalpegel als 254. Als Ergebnis ist Schwarz 1 und Weiß ist 254, wenn die vorliegende Erfindung in solch einem digitalen 8-Bit-Videosignalsystem angewendet wird.
Pegel 1 in Tabelle 1 entspricht einem Zwischenpegel zwischen Schwarz und Weiß. In einem 8-Bit-Videosignalsystem ist dieser Pegelwert 128. Pegel 4 ist der Synchronisationsimpulspegel. Dieser Pegel wird verwendet, wenn es erforderlich ist, zu bestimmen, ob die der vertikalen Austastperiode überlagerte Wellenform ein Produkt dieser Erfindung ist oder nicht.
Es ist anzumerken, daß dieser Synchronisationspegel der gleiche Pegel wie das normale horizontale Synchronisationssignal ist. In einem normalen digitalen VCR wird eine Analog/Digital-Umwandlung nur auf Signalpegel angewendet, die höher als Schwarz sind und der Synchronisationspegel wird einer A/D-Umwandlung nicht unterworfen. Daher gibt es dort keinen Wert, der den Synchronisationspegel ausdrückt und der Synchronisationspegel wird getrennt von dem Videosignal während der Signalwiedergabe in einem digitalen VCR verarbeitet. Der Synchronisationspegel der vorliegenden Erfindung kann daher unter Verwendung der gleichen Verarbeitungsschaltungen auf gleiche Weise problemlos wiederhergestellt werden.
Von öffentlichen Rundfunkanstalten werden der vertikalen Austastperiode häufig verschiedene Arten von Daten überlagert. In Folge der Rundfunkstandards können jedoch diese überlagerten Daten nicht notwendigerweise als Synchronisationspegel verwendet werden. Daher können Synchronisationspegeldaten, welche an jeder anderen Stelle als das Standard-Synchronisationssignal in dem Wiedergabesignal eines digitalen VCR erscheinen, welcher solche Rundfunkwellen aufzeichnet, als durch die vorliegende Erfindung hinzugefügt erkannt werden.
Wenn der Synchronisationspegel nicht vorhanden ist, ist es für die Erfindung schwierig, nur die überlagerte Welle zu selektieren und aufzuzeichnen, wenn ein Signal mit einer überlagerten Welle in der vertikalen Austastperiode durch die vorliegende Erfindung von einem anderen digitalen VCR aufgezeichnet wird, der ebenfalls diese Erfindung enthält. Dies ist der Fall, da Fälle auftreten, in welchen der vertikalen Austastperiode der Rundfunkwelle oder anderen Signalen einige andere Wellen überlagert werden und es gibt keine Möglichkeit, diese Wellen und die von der Erfindung überlagerten Wellen zu unterscheiden.
Daher ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, den Synchronisationspegel für die überlagerte Welle zu verwenden. Wenn ein Bedarf zum selektiven Aufzeichnen einer von der vorliegenden Erfindung überlagerten Welle vorhanden ist, kann der Empfänger daher einen Synchronisationspegel, der an einem anderen Punkt als der normale Synchronisationspegel auftritt, als den Beginn der durch die vorliegende Erfindung überlagerten Welle erkennen und kann somit nur diese Welle durch z.B. stetiges aufzeichnen des Synchronisationspegels am Beginn der überlagerten Welle aufzeichnen.
Die kleinste Steuerungseinheit einer von der vorliegenden Erfindung überlagerten Welle ist gleich einer horizontalen Periode des Videosignals. Eine horizontale Periode umfaßt das horizontale Synchronisationssignal und die nachfolgende, etwa 50 µs lange Austastsignal-Periode und weist in dem NTSC-Signalformat eine feste Länge von etwa 64 ps auf. Die vertikale Austastperiode des Videosignals entspricht allgemein 10-20 horizontalen Perioden. In der vorliegenden Erfindung ist ein Bereich zum Aufzeichnen von einer horizontalen Periode der vertikalen Austastperiode überlagerten Wellenformdaten in einer digitalen VCR-Spur reserviert.
Die geeignete Anzahl von Daten, welche einer horizontalen Periode überlagert sind, ist jedoch maximal 50. Dies ergibt sich aus Folgendem:
(1) Die minimale Zeitauflösung der überlagerten Welle beträgt wenigstens 1 µs; und
(2) um eine Fehlfunktion des Fernsehempfängers zu verhindern können Daten nicht sofort hinter dem horizontalen Synchronisationssignal überlagert werden und die tatsächlich für die Wellenüberlagerung verfügbare Zeit beträgt etwa 48 µs.
Daher beträgt die Anzahl der Wellenformdaten, welche einer horizontalen Periode überlagert werden können, maximal 96 Bits (=48 X 2) = 12 Byte. Die vorliegende Erfindung ist unten basierend auf einer Wellenformdatengröße von 12 Byte beschrieben, es ist jedoch anzumerken, daß jede andere Größe wie 11-Byte- Größendaten verwendbar sind.
Ein zusätzlicher Informationsdatenwert mit einem Byte größe wird zu den 12 Byte- Wellenformdaten hinzugefügt, ein Byte zusätzlicher Wellenformdaten wird addiert. Als Ergebnis beträgt die Menge der zum Überlagern der vertikalen Austastwelle aufgezeichneten Daten 13 Byte pro Spur, ein Betrag, der weniger als 0,1 % der auf einer Spur aufgezeichneten Gesamt-Datenmenge beträgt. Die Informationsdaten enthalten z.B. Daten zum Steuern, ob eine Welle überlagert ist oder nicht, den Wellenformdatentyp und Adressdaten für die Position der horizontalen Periode in der vertikalen Austastperiode. Die Einzelheiten dieser Daten in den Informationsdaten werden unten detailliert in Verbindung mit Tabelle 2 beschrieben. Tabelle 2
Die Bedeutung jedes Bits in den Informationsdaten ist in Tabelle 2 gezeigt. Von den Acht-Bit-Daten (b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0) in Tabelle 2 ist das signifikanteste Bit b7 und das am wenigesten signifikante Bit ist das Bit b0. Das Bit b7 ist das Bit zum Steuern der Wellenüberlagerung und ist erforderlich, wenn keine Wellenformdaten vorhanden sind, oder wenn Wellenformdaten vorhanden sind, jedoch keine Wellen-Überlagerung. Das Bit b6 ist vorgesehen zum Anzeigen des Abtastintervalls der Wellenformdaten. Die Zeit T beträgt etwa 70 Nanosekunden (=1/1 3,5 MHz) und ist gleich dem Abtastintervall für die Videosignal-Luminanzkomponente. Diese Abtastfrequenz (13,5 MHz) findet sich in allen normalen digitalen VCRn und kann ohne praktische Probleme erzeugt werden. In Tabelle 2 zeigt Tv = 14 T, daß die Überlagerungs-Wellen-Abtastfrequenz 14 X T = etwa 1 µs ist.
Die Bits b5 und b4 zeigen die Art der Wellenüberlagerung. Die Bits b3, b2, b1 und b0 sind vorgesehen zum Bestimmen der horizontalen Synchronisationsperioden in der vertikalen Austastperiode der Wellenüberlagerung.
Somit wird, wenn die Bits b5 und b4 (01) sind, und wenn die Bits b3-b0 (0010) sind, die in der 12. und 274. H-Sync-Periode überlagerte Wellenform zum Steuern der Farbdifferenz (R-Y) verwendet. Da es nicht erforderlich ist, die Überlagerungswelle in jedem Teilbild des Videosignals zu ändern, wird die gleiche Welle zwei Teilbildern eines Video-Vollbildes überlagert. Es ist anzumerken, daß einige Zahlen in einem NTSC-Signal nicht verwendet werden, da dort keine 16 horizontalen Perioden in der vertikalen Austastperiode vorhanden sind.
Im Fall des primär in Europa verwendeten PAL-Signalformats können nicht alle horizontalen Perioden mit genau 4 Bits ausgedrückt werden, da dort mehr als 16 horizontale Perioden in der vertikalen Austastperiode vorhanden sind. Es ist jedoch nicht erforderlich, Daten in alle vertikalen Austastperioden zu schreiben und es ergibt keine praktischen Probleme mit den Spezifikationen der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben. Die Wellenformdaten für das PAL-Format sind in Tabelle 3 gezeigt. Der einzige Unterschied zwischen diesen Daten und den in Tabelle 2 gezeigten NTSC-Daten ist die Entsprechung zwischen den Bits b3-b0 und den überlagerten horizontalen Perioden. Alle anderen Spezifikationen sind die gleichen, einschließlich des Abtastintervalls (Bit b6). Tabelle 3
In den meisten Fällen ist es jedoch nicht erforderlich, daß sich die der vertikalen Austastperiode überlagerte Welle in einem digitalen VCR in jedem Video-Vollbild unterscheidet. Zum Beispiel ist es leicht, sich Fälle vorzustellen, in welchen eine einzelne Welle während einer mit einem digitalen VCR aufgezeichneten Sendung ausreichend ist. In solchen Fällen werden die gleichen Wellenformdaten auf allen zehn Spuren, welche ein Vollbild umfassen, aufgezeichnet, und es ist ebenfalls möglich, die Wellenform bei jedem Vollbild zu ändern.
In diesem Fall, wenn die horizontale Periodenanzahl H der überlagerten Welle und die überlagerten Wellenformdaten einmal erhalten werden und diese Welle der horizontalen Periode H überlagert wird, wird die selbe Welle der horizontalen Periode H in jedem Vollbild überlagert, bis die nächste horizontale Periodenanzahl H und die überlagerten Wellenformdaten erhalten werden. Als ein Ergebnis wird eine signifikante Begrenzung der Verarbeitungsgeschwindigkeit erhalten, da die Datenverarbeitung der überlagerten Welle, welche normalerweise in jeder Spur ausgeführt wird, genau einmal pro Vollbild ausgeführt werden kann.
Während zehn Spuren pro Vollbild in dem NTSC-Format vorhanden sind, ist es zusätzlich erforderlich, die Verarbeitungseinheit zur Wellenüberlagerung entsprechend dem Videosignalformat zu änderen, wenn eine Spureinheiten- Verarbeitung erforderlich ist, da zwölf Spuren pro Vollbild in dem PAL-Format vorhanden sind. Es ist ebenfalls erforderlich, den durch solche Änderungen in der Verarbeitung in Niedrigpreis-Digital-VCRN, für welche eine Kostenverringerung wesentlich ist, ausgelösten Überhang zu vermeiden. In solchen Fällen ist es ausreichend, die gleichen Wellenformdaten und Informationen in jeder Spur eines einzelnen Vollbildes aufzuzeichnen und die Wellenformdaten und die Informationen mit jedem Vollbild zu wechseln.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben des Spurmusters in Fig. 5 und zum Überlagern der Wellenformen in der vertikalen Austastperiode ist unten anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, in welchen Fig. 1 den Aufzeichnungsteil und Fig. 2 den Wiedergabeteil zeigt.
In Fig. 1 beinhaltet der Aufzeichnungsteil der Vorrichtung eine Sync- Separationsschaltung 1 zum Separieren von H-Sync- und V-Sync-Impulsen aus dem analogen Videosignal und zum Erzeugen eines an eine VCR-Steuerung 10 angelegten Zeitsteuerungssignals. Das analoge Videosignal wird ebenfalls in einen Analog/Digital-Wandler A/D eingegeben, in welchem das analoge Videosignal umgewandelt wird, z.B. in 8-Bit-Digitaldaten, und weiterhin in die Zeichenextraktionsschaltung 2, die Wellenextraktionsschaltung 3 und den Videoprozessor 4.
In der Zeichenextraktionsschaltung 2 werden der vertikalen Austastperiode überlagerte Zeichendaten wie Teletextdaten extrahiert. Die extrahierten 8-Bit- Zeichendaten werden an einen Ebenen-Umwandler 6 angelegt, welcher 8-Bit- Zeichendaten entsprechend Tabelle 1 in 2-Bit-Daten umwandelt.
In der Wellenextraktionsschaltung 3 werden der vertikalen Austastperiode überlagerte Wellendaten wie Luminanzdaten extrahiert. Die extrahierten 8-Bit- Wellenformdaten werden an einen Ebenenumwandler 7 angelegt, welcher 8-Bit- Wellenformdaten in 2-Bit-Daten gemäß Tabelle 1 umwandelt.
Die digitalen Zeichendaten von Schaltung 2 und die digitalen Wellenformdaten von Schaltung 3 weisen erfindungsgemäß eine in n-Bits ausgedrückte maximale Ebene auf, wie 8 Bits, wie in dem obigen Beispiel erläutert. Weiterhin werden die digitalen Zeichendaten und Wellenformdaten erfindungsgemäß jeweils in Umwandlern 6 und 7 in quantisierte Zeichendaten und quantisierte Wellenformdaten mit einer in m Bits ausgedrückten, maximalen Ebene, wie 2 Bits, wie in den obigen Beispiel erläutert, umgewandelt.
Die Zeitsteuerung zum Extrahieren der Zeichendaten und der Wellendaten wird durch das von der Sync-Separationsschaltung 1 erzeugte Zeitsteuerungssignal gesteuert.
In dem Videoprozessor 4 werden VCR-Steuerungsdaten ausgebildet und die digitalen 8-Bit-Videodaten werden ebenfalls in Blöcke gepackt, wie in Fig. 5 gezeigt.
Der Aufzeichnungsteil der Vorrichtung beinhaltet weiterhin einen Audioprozessor 5, welcher ein A/D-gewandeltes Audiosignal empfängt, welches in einem Block gepackt ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Ein Aufzeichnungsprozessor 8 ist vorgesehen, welcher quantisierte 2-Bit-Zeichendaten von dem Ebenenumwandler 6, quantisierte 2-Bit-Wellenformdaten von dem Ebenenumwandler 7, Blöcke aus Videodaten von dem Videoprozessor 4 und Blöcke aus Audiodaten von dem Audioprozessor empfängt. Ein Aufzeichnungsprozessor 8 empfängt weiterhin ein Steuerungssignal von einer VCR-Steuerung 10, um die Zeitsteuerung zum Ausrichten der verschiedenen Datenblöcke zu steuern.
Somit werden in dem Aufzeichnungsprozessor 8 Daten von den Blöcken 4, 5, 6 und 7 zusammengefaßt und entsprechend dem in Fig. 5 gezeigten Format ausgerichtet. Gemäß der hier offenbarten Ausführungsform wird angenommen, daß die VCR-Steuerungsdaten von dem Videoprozessor 4 in dem Video-Hilfsblock VA1 angeordnet werden, quantisierte 2-Bit-Wellenformdaten von dem Ebenenumwandler 7 werden in dem Video-Hilfsblock VA2 angeordnet und quantisierte 2-Bit- Zeichendaten von dem Ebenenumwandler 6 werden in dem Video-Hilfsblock VA3 angeordnet. Zu welchem der Video-Hilfsblöcke die gespeicherten 2-Bit-Daten gegeben werden, ist eher ein Beispiel und kann entsprechend unterschiedlichen Formaten verändert werden.
Die in einer in Fig. 5 gezeigten Weise ausgerichteten Daten werden von dem Aufzeichnungsprozessor 8 hergestellt und entlang von Spuren auf einem Aufzeichnungsband durch einen Band-Servomechanismus 9 aufgezeichnet. Das an den Mechanismus 9 von der VCR-Steuerung 10 angelegte Signal steuert die Rotationsgeschwindigkeit einer Trommel, welche Aufzeichnungsknöpfe trägt.
Eine Einzelheit des Aufzeichnungsprozessors 8 ist in dem US-Patent Nr.4,353,098 offenbart, welches für Heinz et al. ausgegeben wurde, auf welches hierin Bezug genommen wird.
In Fig. 2 beinhaltet der Wiedergabeteil der Vorrichtung einen Band-Servomechanismus 11 zum Lesen von Daten in den Spuren, einen Wiedergabeprozessor 7 zum Korrigieren von während des Wiedergabevorgangs eingeführten Fehlern und zum Ausführen anderer Signalverarbeitungsvorgänge. Die wiedergegebenen Signale werden an einen Audioblockselektor 13, einen Videoblockselektor 15 und einen Hilfsblockselektor 17 angelegt, in welchen die Audioblöcke, Videoblöcke und die Video-Hilfsblöcke entsprechend separiert werden. Dies kann durch Prüfen einer am Anfang jedes Blockes hinzugefügten Blocknummer ausgeföhrt werden.
Die wiedergegebenen Signale werden ebenfalls an eine digitale Schnittstelle 17 angelegt, welche erfindungsgemäß zum Übertragen der Wellenformdaten zusammen mit digitalen Videosignalen vorgesehen ist. Es ist anzumerken, daß die digitale Videosignalschnittstelle nicht auf das CCIR-Format begrenzt ist und ein weiteres mögliches Format das Senden und Empfangen von Videosignalen in einem Bitgeschwindigkeits-Verringerungsformat ist. In diesem Fall ist es ebenfalls erforderlich, die erfindungsgemäßen Wellenformdaten zu übertragen.
Die Audioblöcke von dem Audioblockselektor 13 werden an eine Audiosignalwiedergabevorrichtung 14 und dann wiederum an einen Digital/Analog-Wandler D/A und weiterhin an eine Audiowiedergabeschaltung (nicht dargestellt) angelegt.
Die Videoblöcke von dem Videoblockselektor 15 werden an eine Videosignal- Wiedergabevorrichtung 16 und weiterhin an einen Multiplexer 24 angelegt.
Die Video-Hilfsblöcke VA1, VA2 und VA3 von dem Hilfsblockselektor 17 werden entsprechend an einen Steuerungsdatenselektor 22, einen Wellenformdatenselektor 18 und einen Zeichendatenselektor 20 angelegt.
Die quantisierten Wellenformdaten von dem Wellenformdatenselektor 18 werden an einen Ebenen-Umwandler 19 angelegt, welcher quantisierte 2-Bit-Daten in ursprüngliche 8-Bit-Wellenformdaten entsprechend Tabelle 1 umwandelt, d.h., in die Ebene der Videodaten. Mit anderen Worten, die in dem Ebenenumwandler 19 ausgeführte Umwandlung ist die entgegengesetzte Umwandlung. der in dem Ebenenumwandler 7 ausgeführten Umwandlung.
Ebenso werden die quantisierten Zeichendaten von dem Zeichendatenselektor 20 an einen Ebenenumwandler 21 zur Umwandlung von quantisierten 2-Bit-Daten in 8-Bit-Zeichendaten gemäß Tabelle 1 angelegt.
Die quantisierten Zeichendaten von dem Selektor 20 und die quantisierten Wellenformdaten von dem Selektor 18 weisen erfindungsgemäß eine in m Bits ausgedrückte maximale Ebene auf, wie 2 Bits, wie in dem Beispiel oben erläutert, und die Zeichendaten und die Wellenformdaten nach den Ebenenumwandlern 21 und 19 werden jeweils in die ursprünglichen Zeichendaten und ursprünglichen Wellenformdaten mit einer in n Bits ausgedrückten maximalen Ebene, wie 8 Bits, wie in dem obigen Beispiel erläutert, zurückgewandelt.
Somit werden die drei anderen als die Synchronisationsebene in die entsprechende Videoebene umgewandelt, basierend auf den von dem Band wiedergegebenen 2- Bit/Abtast-Wellenformdaten. Ein die Synchronisationsebene festlegendes Synchronisationsebenen-Erzeugungssignal wird für die Synchronisationsebene ausgegeben. Im Fall von Zeichendaten werden z.B. Zeichendatenwerte von 0 und 1 entsprechend in schwarze und weiße Videosignalebenen umgewandelt. Es wird hier angenommen, daß Zeichendaten auf einem Band in einem binären Format aufgezeichnet sind.
Das Wiedergabesignal für die ITI-Periode wird in eine Spurfolgesteuerung eingegeben, welche einen Sync-Generator 26 aufweist, und wird zur exakten Spurfolgesteuerung verwendet. Die Steuerungsdaten von dem Steuerungsdatenselektor 22 werden, ebenso wie die Indexdaten, in die VCR-Steuerung 23 eingegeben und werden zur VCR-Steuerung verwendet, einschließlich Bandvorlauf und anhalten, z.B. während Such-Modi.
Die Videodaten von der Videosignal-Wiedergabevorrichtung 16, die Wellenformdaten von dem Ebenenumwandler 19 und die Zeichendaten von dem Ebenenumwandler 21 werden an einen Multiplexer 24 angelegt, welcher die vertikalen Austastperioden durch die Steuerung der Selektionssteuerung 27 einfügt und die Wellenformdaten der vertikalen Austastperiode des Wiedergabe-Videosignals, z. B. für die Luminanzkomponente, überlagert. Die Zeichendaten werden ebenfalls der vertikalen Austastperiode überlagert. Weiterhin werden in dem Multiplexer 24 die Synchronisationsebenen nach der Wellenüberlagerung, basierend auf dem normalen Synchronisationssignalgenerator-Impuls-Ausgangssignal von der Video-Wiedergabevorrichtung 16, zu dem Videosignal hinzugefügt. Die Synchronisationsebene wird von dem Ebenenumwandler 19 ausgegeben.
Das Signal von dem Multiplexer 24 mit den vertikalen Austastwellen und den zwei Farbdifferenzsignalen wird an einen Digital/Analog-Wandler D/A angelegt und weiterhin in die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung 25 eingegeben.
Die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung 25 erhält für jedes der zwei Farbdifferenzsignale eine Verzögerungszeit, welche eine Differenz zwischen dem Farbdifferenzsignal und dem Anstieg des Luminanzsignales ist. Die Verzögerungszeit wird dem frühesten Signal angeglichen und dann werden die entsprechenden Zeitdifferenzen zur Übereinstimmung der Luminanz- und Farbsignale ausgegeben und so automatisch die Luminanz- und zwei Farbdifferenz-Signale für einen einzelnen Punkt auf dem Bildschirm in der gleichen virtuellen Position eingestellt.
Die vorliegende Erfindung kann somit die Verzögerungszeit analoger Ausgangssignale des Komponenten-Videosignals einstellen, ein Hauptproblem bei konventionellen, digitalen VCRN. Es ist anzumerken, daß diese Funktion nur eine Wirkung der Erfindung zeigt und viele weitere Vorzüge ebenfalls erhalten werden.
Es ist anzumerken, daß, während diese Ausführungsform anhand eines analogen Videosignals beschrieben wurde, es ebenfalls erforderlich ist, in dem Fall digitaler Eingangssignale und Ausgangssignale zur Übertragung Zeichendaten und Wellenformdaten zu den normalen Videodaten hinzuzufügen. Wenn die Wellenformdaten gemäß der vorliegenden Erfindung nicht mit einer digitalen Schnittstelle übertragen werden können, ist dies ein Ergebnis der folgenden Probleme. Es wird unten angenommen, daß die Wellenformdaten durch eine analoge Schnittstelle aufgezeichnet werden und diese Wellenformdaten z.B. die Verzögerungszeitinformation für das Luminanzsignal und die Farbsignale enthalten.
Wenn dann nur das Videosignal durch eine digitale Schnittstelle übertragen wird, gehen in dem Videosignal enthaltende Verzögerungszeit-Informationen für das Luminanzsignal und Farbsignale verloren und die von der vorliegenden Erfindung angesprochenen, dem konventionellen digitalen VCR inhärenten Probleme können nicht gelöst werden. Da es leicht vorstellbar ist, daß nicht alle VCR eine digitale Schnittstelle aufweisen, kann zusätzlich weiterhin eine Videosignalübertragung durch analoge Schnittstellen für einige Zeit in der Zukunft erwartet werden.
Daher ist es zur wirksamen Anwendung der vorliegenden Erfindung für die digitale Schnittstelle des VCR erforderlich, ebenfalls die Fähigkeit zu haben, erfindungsgemäße Wellenformdaten zu senden und zu empfangen. Es ist anzumerken, daß in dem CCIR-Format, welches eine bekannte, digitale Videosignal-Schnittstelle ist, ein besonderer Übertragungsbereich zum Senden und Empfangen von Wellenformdaten vorgesehen ist, und die vorliegende Erfindung unter Verwendung dieses Bereiches aktiv anwendbar ist.
Die digitale Schnittstelle 28 in Fig. 2 ist eine Schaltung zum Übertragen erfindungsgemäßer Wellenformdaten zusammen mit digitalen Videosignalen. Es ist anzumerken, daß die digitale Videosignal-Schnittstelle nicht auf das CCIR-Format beschränkt ist und ein weiteres mögliches Format senden und empfangen von Videosignalen in einem Bitgeschwindigkeits-Verringerungsformat ist. Die in Figur 2 verwendete digitale Schnittstelle 28 ist für den letzteren Fall vorgesehen. In diesem Fall ist es ebenfalls erfoderlich, die erfindungsgemäßen Wellenformdaten zu übertragen.
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung der vertikalen Austastperiode überlagerte Wellenformdaten effizient aufzeichnen. Als ein Ergebnis wird der Bandverbrauch nicht erhöht und somit eine wesentliche Anforderung eines digitalen Konsumenten-VCR erfüllt und Funktionen, welche mit einem konventionellen, digitalen VCR nicht verwirklicht werden können, einschließlich automatischer Einstellung von Verzögerungszeiten des Luminanzsignals und von zwei Farbdifferenzsignalen können verwirklicht werden.

Zweite Ausführungsform

In dieser Ausführungsform sind Kopierfreigabeinformationen und Kopienanzahl- Begrenzungsinformationen einer horizontalen Periode der vertikalen Austastperiode überlagert. Ein Blockschaltbild dieser Vorrichtung ist in Fig. 6 gezeigt.
Kopierfreigabeinformationen und Kopienanzahl-Begrenzungsinformationen (d.h., Kopienanzahl-Daten) werden dem an dem Videoeingangsanschluß 118 (Fig. 6) eingegebenen Videosignal überlagert (Fig. 7a). Den digitalen Kopienanzahl-Daten folgt bevorzugt ein Synchronisationspegelsignal. In Fig. 7a sind die Kopierfreigabeinformation und die Kopienanzahl-Begrenzungsinformation als B1 -B4 bezeichnet und der Videosignalpegel ist eine binärer Ausdruck (d.h., schwarze und weiße Videosignalpegel sind entsprechend als 0 und 1 ausgedrückt).
In diesem Beispiel ist kopieren freigegeben, wenn das Bit B1 Null (0) ist und kopieren ist nicht freigegeben, wenn B1 Eins (1) ist. Die Bits B2, B3 und Bc drücken die Anzahl der Kopien aus, wobei B2 das signifikanteste Bit und B4 das am wenigstens signifikante Bit ist. Wenn die Bitwerte (B2, B3, B4) (0,1,1) sind, wie in Fig. 7b gezeigt, ist das Videosignal dreimal kopiert worden.
Das in den Videoeinganganschluß 118 (Fig. 6) eingegebene Videosignal wird in die Kopienanzahl-Datenextraktionsschaltung 119 eingegeben, wodurch die Kopierfreigabedaten ebenso wie die Daten, welche die bereits angefertigte Kopienanzahl zeigen, welche einer horizontalen Periode der vertikalen Austastperiode überlagert sind, extrahiert werden. Die extrahierte Information wird in den Ebenenumwandler 120 eingegeben, welcher mit dem oben in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ebenenumwandler 7 vergleichbar ist. Der quantisierte Kopienanzahl-Datenwert wird an einen Signalprozessor angelegt, welcher eine Aufzeichnungssteuerung RC aufweist. Die Aufzeichnungssteuerung RC gibt eine Steuerungssignal aus, welches das Kopieren entweder freigibt oder nicht freigibt. Es ist anzumerken, daß der Signalprozessor 121 weiterhin den Videoprozessor 4, den Audioprozessor 2 und den Aufzeichnungsprozessor 8 aufweist, die in Fig. 1 gezeigt sind.
Wenn Kopieren freigegeben ist, d.h., B1=0 und die Anzahl der Kopien (B2, B3, B4) (=N) geringer als die Kopiergrenze ist, wird die Kopienanzahl (B2, B3, B4) um 1 (=N + 1) in der Aufzeichnungssteuerung RC erhöht und die erneuerten Bits (B1, B2, B3, B4) werden auf dem Magnetband 123 aufgezeichnet.
Während der Wiedergabe wird das von dem Magnetkopf für die Wiedergabe 124 wiederhergestellte Wiedergabesignal zur Korrektur von Fehlern, welche während des Wiedergabevorgangs auftreten, zuerst in die Wiedergabevorrichtung 125 eingegeben. Das korrigierte Signal wird dann zum Selektieren der quantisierten Kopienanzahl-Daten (B1, B2, B3, B4) in die Kopienanzahl-Datenselektionsschaltung 129 eingegeben und die quantisierten Daten werden in dem Ebenenumwandler 126 in die ursprüngliche Videosignalebene (0 Tschwarz, 1 Tweiß) umgewandelt. Zusätzlich wird das korrigierte Wiedergabesignal durch die Wiedergabevorrichtung 125 als Video- und Audio-Signale wieder hergestellt. Es ist anzumerken, daß die in Fig. 2 gezeigte Wiedergabevorrichtung 125 weiterhin den Wiedergabeprozessor 12, die Audiowiedergabevorrichtung 14 und die Video-Wiedergabevorrichtung 16 aufweist.
Es ist anzumerken, daß der Magnetkopf zum Aufzeichnen 122 und der Magnetkopf zur Wiedergabe 124 zur Vereinfachung der Beschreibung hier getrennt sind, aber ein einzelner Magnetkopf allgemein zum Aufzeichnen und Wiedergeben verwendet wird und die vorliegende Erfindung nicht getrennte magnetische Köpfe zur Aufzeichnung und Wiedergabe erfordert.
In dem Wellenaddierer 127 werden die von dem Ebenenumwandler 126 eingegebenen, in den Videopegel konvertierten (B1, B2, B3, B4)-Bits (d.h., die in 0 für schwarz und 1 für weiß konvertierten (B1, B2, B3, B4)-Bits) der vertikalen Austastperiode des wiederhergestellten Videosignals überlagert. Das Ergebnis des Überlagerungsvorganges wird dann in ein analoges Videosignal umgewandelt und von dem Video-Ausgangsanschluß 128 ausgegeben. Als Ergebnis wird die Kopienanzahl (= N + 1) des wiedergegebenen Videosignals durch die überlagerten Bits (B2, B3, B4) ausgedrückt.
Wenn das Kopierfreigabebit B1 1 ist und die Zahl der Kopienbegrenzungsinformation B2-B4 größer oder gleich dem Grenzwert ist, erzeugt die Aufzeichnungssteuerung RC das Kopier-Unterbindungssignal. Der das Kopier-Unterbindungssignal empfangende Signalprozessor 121 beendet alle Kopiervorgänge. Somit ist es möglich, die Anzahl möglicher Kopien mit einer analogen Video-Eingabe/Ausgabe in einem VCR, welcher die vorliegende Erfindung verwendet, zu begrenzen.
Es ist anzumerken, daß die Kopierfreigabe- und Kopienanzahl-Information in dieser Ausführungsform beispielhaft als die Kopierinformation verwendet wird, diese Ausführungsform aber nicht darauf beschränkt sein soll. Wenn z.B. angenommen wird, daß die Position, welcher diese Kopierinformation überlagert wird (jede horizontale Synchronisationsperiode in der vertikalen Austastperiode) jede selektierte Position ist, muß die überlagerte Information zusätzlich zu der Kopierinformation eine Markierung beinhalten, welche anzeigt, daß die überlagerte Information die Kopierinformation ist.
Mit anderen Worten, ein bestimmtes Bitmuster aus M Bits ist als die Markierung überlagert und die Kopierinformation (B1, B2, B3, B4) wird dann überlagert. Diese Markierung wird somit zuerst erfaßt, bevor der Vorgang des Extrahierens der Kopierinformation beginnt. Diese Markierungserfassung kann in der Kopienanzahl- Datenextraktionsschaltung 119 (Fig. 6) leicht verwirklicht werden. Die Markierungsinformation muß jedoch nicht auf dem Band aufgezeichnet werden, da sie bereits bekannt ist. Eine Funktion zum Überlagern dieser Markierung vor Überlagern der Kopierinformation während der Datenwiedergabe ist in dem Ebenenumwandler 126 (Fig. 6) vorgesehen.
Die Bits (B2, B3, B4) sind in dieser Ausführungsfom ebenfalls als Kopienanzahl- Information beschrieben, es ist aber nicht erforderlich, drei Bits zum Ausdrücken der Kopienanzahl-Information zu verwenden. Jede erforderliche Anzahl von Bits kann als für das System geeignet zugeordnet werden. Es ist ebenfalls möglich, ein Bit als die Kopierfreigabeinformation zuzuordnen, die Kopienanzahl als Bit A und die Kopierbegrenzungsinformation als Bit C, und das Kopieren freizugeben, bis die Kopienanzahl A gleich oder größer als die Kopiergrenze C ist. In diesem Fall sind die Bits 1, A und C auf dem Band aufgezeichnet.
Schließlich ist die oben beschriebene Erfindung nicht auf eine Aufzeichnung auf einem magnetischen Band beschränkt und kann mit gleicher Wirksamkeit bei einer optischen Platte oder digitalen Videosignal-Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtungen verwendet werden.
Es ist offensichtlich, daß die so beschriebene Erfindung auf viele Weisen variiert werden kann. Solche Variationen werden nicht als Abweichung vom Umfang der Erfindung betrachtet und alle diese Modifikationen, die für den Durchschnittsfachmann offensichtlich sind, werden als im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten aufgefaßt.

Claims

1. Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Videosignals, mit:

(1) einer Aufzeichnungsanordnung, mit:

einer Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines analogen Videosignals in ein digitales Videosignal;

einer Wellenformdaten-Extraktionseinrichtung zum Extrahieren digitaler Wellenformdaten, welche in einer vertikalen Austastperiode des Videosignals transportiert werden, wobei die digitalen Wellenformdaten eine durch n Bits ausgedrückte maximale Höhe aufweisen;

einer ersten Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der digitalen Wellenformdaten in quantisierte Wellenformdaten mit einer durch m Bits ausgedrückten maximalen Höhe, wobei m nicht größer als n ist; und

einer Aufzeichnungs-Verarbeitungseinrichtung zum Aufzeichnen des Videosignals zusammen mit den quantisierten Wellenformdaten auf einem Aufzeichnungsmedium in einem vorbestimmten Format; und

(II) einer Wiedergabeanordnung, mit:

einer Wiedergabe-Verarbeitungseinrichtung zum Wiedergeben des Videosignals von dem Aufzeichnungsmedium;

einer Wellenformdaten-Selektionseinrichtung zum Selektieren der quantisierten Wellenformdaten;

einer ersten inversen Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der durch m Bits ausgedrückten quantisierten Wellenformdaten in die durch n Bits ausgedrückten, digitalen Wellenformdaten; und

einer Addiereinrichtung (24) zum Hinzufügen der digitalen Wellenformdaten in einer vertikalen Austastperiode des Videosignals.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

mit einer Verzögerungszeit-Einstelleinrichtung (25) zum Einstellen der Verzögerungszeit verschiedener Wellenformdaten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

bei welcher die Aufzeichnungsanordnung weiterhin umfaßt:

eine Zeichendaten-Extraktionseinrichtung (2) zum Extrahieren digitaler Zeichendaten, welche in einer vertikalen Austastperiode des Videosignals transportiert werden, wobei die digitalen Zeichendaten eine durch n Bits ausgedrückte maximale Höhe aufweisen; und

eine zweite Umwandlungseinrichtung (6) zum Umwandeln der digitalen Zeichendaten in quantisierte Zeichendaten mit einer durch m Bits ausgedrückten maximalen Höhe, wobei m kleiner als n ist;

und wobei die Wiedergabeanordnung weiterhin umfaßt:

eine Zeichendaten-Selektionseinrichtung (17, 20) zum Selektieren der quantisierten Zeichendaten; und

eine zweite inverse Umwandlungseinrichtung (21) zum Umwandeln der durch m Bits ausgedrückten, quantisierten Zeichendaten in die durch n Bits ausgedrückten digitalen Zeichendaten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

bei welcher die Aufzeichnungsanordnung weiterhin umfaßt:

eine Kopienanzahl-Datenextraktionseinrichtung (119) zum Extrahieren der digitalen Kopienanzahldaten, welche in einer vertikalen Austastperiode des Videosignals transportiert werden, wobei die digitalen Kopienanzahldaten eine durch n Bits ausgedrückte maximale Höhe aufweisen; und

eine dritte Umwandlungseinrichtung (120) zum Umwandeln der digitalen Kopienanzahldaten in quantisierte Kopienanzahldaten mit einer durch m Bits ausgedrückten maximalen Höhe, wobei m niedriger als n ist;

und wobei die Wiedergabeanordnung weiterhin umfaßt:

eine Kopienanzahl-Datenselektionseinrichtung (129) zum Selektieren der quantisierten Kopienanzahldaten; und

eine dritte inverse Umwandlungseinrichtung (126) zum Umwandeln der durch m Bits ausgedrückten quantisierten Kopienanzahldaten in die durch n Bits ausgedrückten digitalen Kopienanzahldaten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die digitalen Kopienanzahldaten einem Synchronisationspegelsignal folgen.

6 Vorrichtung zum Wiedergeben eines digitalen Videosignals mit quantisierten Wellenformdaten, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Wiedergabe-Verarbeitungseinrichtung (11, 12) zum Wiedergeben des Videosignals von einem Aufzeichnungsmedium;

eine erste Selektionseinrichtung (17,18) zum Selektieren der quantisierten Wellenformdaten;

eine erste inverse Umwandlungseinrichtung (19) zum Umwandeln der durch m Bits ausgedrückten quantisierten Wellenformdaten in durch n Bits ausgedrückte digitale Wellenformdaten; und

eine Addiereinrichtung (24) zum Hinzufügen der digitalen Wellenformdaten in einer vertikalen Austastperiode des Videosignals.