DE69927541T2 - Digitalsignale-Magnetaufzeichnungsmethode und -gerät, Digitalsignale-Magnetwiedergabemethode und -gerät und bandförmiges Aufzeichnungsmedium - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsverfahren und -gerät und ein magnetisches Wiedergabeverfahren und -gerät für die Magnetbandaufzeichnung oder -wiedergabe von digitalen Signalen sowie ein bandförmiges Aufzeichnungsmedium, auf dem digitale Signale aufgezeichnet sind.
  • In jüngerer Zeit wurden in Kameras eingebaute digitale Videorekorder für den Heimgebrauch oder digitale Videorekorder als Standgeräte für den Heimgebrauch zur Aufzeichnung von digitalen Videosignalen oder digitalen Audiosignalen auf einem Magnetband eingeführt.
  • Als Aufzeichnungssystem für diese digitalen Videorekorder dient ein Format, das als DV-System bekannt ist (digitales Videobandkassetten-Aufzeichnungssystem mit Schrägspurabtastung nach IEC 61834 mit einem 6,35 mm breiten Magnetband für Consumeranwendungen (525/60-, 625/60-, 1125/60- und 1250/50-Systeme)). Die Breite des in diesem DV-System verwendeten Videobands beträgt 6,35 mm (= 1/4 Inch) und ist damit geringer als die Breite eines Videobandes, das in herkömmlichen analogen Videorekordern, wie dem 8 mm-System, benutzt wird (Videobandkassetten-Aufzeichnungssystem mit Schrägabtastung nach IEC 60843 mit einem 8 mm-Magnetband für Consumeranwendungen). Trotzdem ermöglicht das DV-System eine längere Aufzeichnungszeit mit höherer Bildqualität, weil in dem DV-System die Signale für die Aufzeichnung komprimiert werden und die Aufzeichnungsdichte erhöht wird.
  • Nun ist das oben erwähnte DV-System mit dem herkömmlichen Aufzeichnungssystem für analoge Videorekorder nicht kompatibel. Falls es jedoch möglich ist, Signale des DV-Systems auf einem in dem herkömmlichen Aufzeichnungssystem benutzten Videoband mit größerer Bandbreite aufzuzeichnen, lassen sich Signale mit besserer Signalqualität für eine längere Zeit aufzeichnen. Wenn die Signale des DV-Systems auf dem in dem herkömmlichen Aufzeichnungssystem benutzten Videoband aufgezeichnet oder von ihm wiedergegeben werden können, ermöglicht dies eine effektive Nutzung von Ressourcen, wie z.B. von Produktionseinrichtungen für das Videoband oder von Komponenten, die in dem herkömmlichen Aufzeichnungssystem eingesetzt werden.
  • Die Patentanmeldung GB-A-2 199 982 beschreibt ein Schrägspur-Bandaufzeichnungsverfahren für digitale Signale, bei dem das Band in mehrere longitudinale Segmente unterteilt ist, in denen jeweils eine entsprechende Reihe von Spuren ausgebildet ist.
  • Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 570 202 beschreibt einen Videorekorder mit Schrägspurabtastung, der ein Band verarbeiten kann, auf dem digitale oder analoge Signale in entsprechenden unterschiedlichen Formaten mit jeweils unterschiedlichen Spurbreiten aufgezeichnet sind.
  • Das Patent US-A-5 283 700 beschreibt ein Aufzeichnungsverfahren mit Schrägspurabtastung, bei dem verschiedene Schaltungen benutzt werden können, um unterschiedliche Typen von digitalen Signalen mit unterschiedlichen Formaten aufzuzeichnen.
  • Die vorliegende Erfindung sieht nach einem ihrer Aspekte ein magnetisches Schrägspur-Aufzeichnungsgerät vor, wie es in Anspruch 1 angegeben ist, dessen Oberbegriff auf dem oben beschriebenen DV-System basiert.
  • Die Erfindung sieht außerdem ein Aufzeichnungsverfahren, ein Wiedergabegerät, ein Wiedergabeverfahren und ein bandförmiges Aufzeichnungsmedium vor, wie sie in den Ansprüchen 5, 9, 13 bzw. 17 angegeben sind.
  • Zumindest bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung werden wenigstens zwei Spuren in dem bei dem ersten Magnetband angewendeten digitalen Aufzeichnungsformat aufeinanderfolgend in einer einzigen Spur aufgezeichnet oder von dieser wiedergegeben, die auf einem zweiten Magnetband ausgebildet ist, das eine größere Bandbreite hat als das erste Magnetband. Zumindest bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung können auf dem zweiten Magnetband Daten mit längerer Dauer und mit höherer Qualität aufgezeichnet werden, während gleichzeitig die herkömmliche Produktionseinrichtung oder herkömmliche Komponenten effektiv als Ressourcen eingesetzt werden können.
  • Es werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
  • 1 zeigt ein Spurmuster für den Fall, daß digitale Signale des DV-Systems auf einem 6,35 mm breiten Magnetband aufgezeichnet wurden, wie es in dem DV-System benutzt wird,
  • 2 zeigt ein Spektrum von Pilotsignalen, die den Daten jeder Spur überlagert sind,
  • 3 zeigt ein Spurmuster für den Fall, daß digitale Signale eines Aufzeichnungssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für die Magnetband aufzeichnung von Video- und Audiosignalen auf einem 8 mm breiten Magnetband aufgezeichnet sind,
  • 4 zeigt den Bandumschlingungswinkel auf einer rotierenden Trommel in dem Aufzeichnungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 5 zeigt den effektiven Umschlingungswinkel in einer Spur in einem Aufzeichnungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 6 zeigt ein Spurmuster auf dem Band in dem Aufzeichnungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 7 zeigt ein Datenmuster einer Spur in einem Aufzeichnungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 8 zeigt ein Datenmuster eines üblichen Spurbereichs in einem Aufzeichnungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 9 zeigt ein Datenmuster eines Erweiterungsspurbereichs in einem Aufzeichnungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 10 zeigt ein Blockdiagramm eines Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 11 zeigt ein Blockdiagramm einer DV-Datenverarbeitungseinheit eines Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 12 zeigt ein Blockdiagramm einer Schreib-/Leseeinheit eines Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 13 zeigt die Reihenfolge des Umschalt-Timings sowie ATF-Pilotsignale bei der Aufzeichnung in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät des DV-Systems,
  • 14 zeigt die Reihenfolge des Umschalt-Timings und die ATF-Pilotsignale bei der Aufzeichnung des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Zunächst wird an einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Aufzeichnungssystem zum Aufzeichnen von Videodaten oder Audiodaten auf einem Magnetband als einem bandförmigen Datenaufzeichnungsmedium erläutert. Das Aufzeichnungssystem gemäß der Erfindung ist ein sogenanntes DV-System zum Aufzeichnen von digitalen Signalen auf einem Magnetband, das eine Bandbreite von 8 mm hat, und das im folgenden als digitales 8 mm-System bezeichnet wird. Das Aufzeichnungssystem gemäß der Erfindung wird im folgenden im Vergleich mit dem DV-System (IEC 81834) und dem 8 mm-System (IEC 60843) erläutert, die als Aufzeichnungssysteme bereits bekannt sind.
  • 1 zeigt ein Spurmuster für den Fall, daß die digitalen Signale des DV-Systems auf einem Magnetband mit einer Breite von 6,35 mm aufgezeichnet sind, wie es in dem DV-System benutzt wird. Dieses Magnetband wird im folgenden als DV-Band bezeichnet.
  • Im DV-System werden Videosignale usw. mit Hilfe einer rotierenden Trommel auf einem DV-Band aufgezeichnet, das eine Bandbreite von 6,35 mm (= 1/4 Inch) hat. Auf der rotierenden Trommel sind zwei Magnetköpfe mit unterschiedlichen Azimutwinkeln in einem Winkelabstand von 180° montiert. Diese beiden Magnetköpfe bewegen sich mit einem vorbestimmten Winkel relativ zur Laufrichtung des DV-Bands und erzeugen ein Spurmuster, wie es in 1 dargestellt ist. Im DV-System sind die von einem der Magnetköpfe aufgezeichneten Spuren ungeradzahlige Spuren O1, O3, O5, O7 und O9, während die von dem anderen Magnetkopf aufgezeichneten Spuren geradzahlige Spuren E2, E4, E6, E8 und E10 sind, wobei ein Videosignal-Vollbild nach dem NTSC-System in fünf ungeradzahligen Spuren und fünf geradzahligen Spuren, insgesamt also in 10 Spuren aufgezeichnet ist. Im PAL-System ist ein Videosignal-Vollbild in insgesamt 12 Spuren aufgezeichnet.
  • In dem vorliegenden DV-System werden alle in den jeweiligen Spuren aufgezeichneten Daten einer 24/25-Umwandlung unterzogen, wobei der ganzen Spur Pilotsignale für ATF (automatische Spursuche) überlagert werden. Durch das Detektieren dieser Pilotsignale wird die Spurführung des Magnetkopfs während der Wiedergabe ermöglicht. Durch die 24/25-Umwandlung wird nach jeweils 24 Datenbits ein Extra-Bit (1 Bit) eingefügt, um in einem Datenstring für die Aufzeichnung Pilotkomponenten mit drei Frequenzen im unteren Bereich zu überlagern. Im speziellen Fall sind den betreffenden Spuren die Pilotsignale mit den Frequenzen f0, f1, f2 überlagert, die den Spektren von 2 entsprechen, wobei die Lauflänge der Daten für die Aufzeichnung gleich 9 oder kleiner ist. In dem vorliegenden DV-System sind den ungeradzahligen O1, O3, O5, O7 und O9 die Pilotsignale mit der Frequenz f0 überlagert, während den geradzahligen Spuren E2, E4, E6, E8 und E10 abwechselnd die Pilotsignale mit den Frequenzen f1, f2 überlagert sind. Deshalb sind in den jeweiligen Spuren die Pilotsignale mit den wiederkehrenden Frequenzen ... f0, f1, f0, f2, f0, f1, f0, f2, ... aufgezeichnet. Wenn die Spur, auf der die Frequenz f0 aufgezeichnet ist, von dem Magnetkopf abgetastet wird, können die Pilotkomponenten mit den Frequenzen f1, f2 als Übersprechsignale von den Nachbarspuren durch Aufzeichnung dieser Pilotsignale gewonnen werden, so daß eine stabile Spurführung bei der Wiedergabe erreicht werden kann.
  • 3 zeigt ein Spurmuster für den Fall, daß die digitalen Signale des digitalen 8 mm-Systems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf einem Magnetband mit einer Bandbreite von 8 mm aufgezeichnet sind. Dieses Band wird im folgenden als 8 mm-Band bezeichnet.
  • In dem digitalen 8 mm-System werden digitale Videosignale usw. rotierend auf dem 8 mm-Band aufgezeichnet, das breiter ist als das DV-Band. Dieses 8 mm-Band ist das gleiche wie das in dem 8 mm-System (IEC 60843) benutzte Magnetband, das für die Aufzeichnung der herkömmlichen analogen Videosignale bestimmt ist. Eine rotierende Trommel für die rotie rende Aufzeichnung besitzt wie in dem herkömmlichen analogen 8 mm-System z.B. zwei Magnetköpfe mit unterschiedlichen Azimutwinkeln an diametral entgegengesetzten Positionen auf beiden Seiten des Rotationszentrums. Auf diese Weise tasten die beiden Magnetköpfe unter einem vorbestimmten Winkel relativ zur Laufrichtung des 8 mm-Bandes ab und erzeugen ein Spurmuster, wie es in 3 dargestellt ist.
  • Es ist zu beachten, daß in dem digitalen 8 mm-System die Daten zweier Spuren des DV-Systems mit ihrem Datenmuster des DV-Systems aufeinanderfolgend in einer Spur des 8 mm-Bandes aufgezeichnet werden. Das heißt, in dem digitalen 8 mm-System werden die Daten einer ungeradzahligen Spur und die Daten einer geradzahligen Spur des DV-Systems zu einem Satz zusammengefaßt und auf einer Spur aufgezeichnet, ohne daß die Dateninhalte geändert werden.
  • In einem digitalen 8 mm-System werden z.B. die Daten der ungeradzahligen Spur O1 und die Daten der geradzahligen Spur E2 des DV-Systems zu einem Satz zusammengefaßt und in einer Spur aufgezeichnet. In der nächsten Spur werden die Daten der ungeradzahligen Spur O3 und die Daten der geradzahligen Spur E4, die zu einem Satz zusammengefaßt sind, aufgezeichnet. In ähnlicher Weise werden die Daten zweier aufeinanderfolgenden Spuren des DV-Systems zu Sätzen zusammengefaßt und in entsprechenden aufeinanderfolgenden Spuren auf dem 8 mm-Band aufgezeichnet, z.B. als ungeradzahlige Spur O5 und geradzahlige Spur E6, ungeradzahlige Spur O7 und geradzahlige Spur E8, ungeradzahlige Spur O9 und geradzahlige Spur E10 usw..
  • Somit wird in dem digitalen 8 mm-System ein dem NTSC-System entsprechendes Videosignal-Vollbild in fünf Spuren eines 8 mm-Bandes aufgezeichnet, während ein Videosignal-Vollbild des PAL-Systems in sechs Spuren des 8 mm-Bandes aufgezeichnet wird.
  • In dem vorliegenden digitalen 8 mm-System werden in einer einzigen Spur eines 8 mm-Bandes zusätzlich zu den Daten zweier Spuren des DV-Systems Erweiterungsdaten aufgezeichnet.
  • Durch die 24/25-Umwandlung werden in dem digitalen 8 mm-System den betreffenden Spuren Pilotsignale mit den drei Frequenzen f0, f1, f2 für die ATF überlagert. Das heißt, in jeder Spur des digitalen 8 mm-Systems und in jeweils zwei Spuren des DV-Systems werden Pilotsignale mit unterschiedlichen Frequenzen aufgezeichnet. Im speziellen Fall werden in jeder Spur, die aus einem Satz von Daten geradzahliger Spuren und ungeradzahliger Spuren des DV-Systems aufgebaut ist, Pilotsignale mit sich wiederholenden Frequenzen ... f0, f1, f0, f2, f0, f1, f0, f2, ... aufgezeichnet. Wenn der Magnetkopf eine Spur abtastet, in der die Frequenz f0 aufgezeichnet ist, können aus den Nachbarspuren Komponenten mit den Frequen zen f1, f2 als Übersprechsignal gewonnen werden, die auf diese Weise eine stabile Spurführung während der Wiedergabe ermöglichen, wobei die Pilotsignale auch über den Erweiterungsdaten aufgezeichnet sind. Die über den Erweiterungsdaten aufgezeichneten Pilotsignale haben die gleiche Frequenz wie die in der Spur aufgezeichneten Daten der beiden Spuren des DV-Systems.
  • 4 zeigt den Bandumschlingungswinkel auf der rotierenden Trommel in dem digitalen 8 mm-System.
  • In der Darstellung von 4 umschlingt ein 8 mm-Band eine rotierende Trommel mit einem Umschlingungswinkel von 206°. Die Signale, die aufgezeichnet werden, wenn der Magnetkopf über den Umschlingungswinkel von 206° bewegt wird, bilden eine Spur des 8 mm-Bandes. Nun kann der Umschlingungswinkel des 8 mm-Bandes auch eine Größe von 211° haben, wie bei dem herkömmlichen analogen 8 mm-System, so daß die Signale in einem 206°-Abschnitt des gesamten Umschlingungswinkels aufgezeichnet werden.
  • 5 und 6 zeigen den effektiven Umschlingungswinkel in einer Spur des digitalen 8 mm-Systems bzw. ein Spurmuster auf einem Band des digitalen 8 mm-Systems.
  • In dem digitalen 8 mm-System beträgt der effektive Umschlingungswinkel 177°, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist. In diesem effektiven Umschlingungswinkel sind zwei Unterspuren (SubTr#0, SubTr#1) vorgesehen. Jede Unterspur ist in einem 87°-Abschnitt des Umschlingungswinkels ausgebildet, wobei die Daten einer Spur des DV-Systems in ihrem Datenformat des DV-Systems aufgezeichnet sind. Das heißt, jeweils eine Spur mit den ungeradzahligen Spurdaten und den geradzahligen Spurdaten sind aufeinanderfolgend innerhalb des oben erwähnten effektiven Umschlingungswinkels aufgezeichnet. Innerhalb des effektiven Umschlingungswinkels ist zwischen zwei Unterspuren eine Lücke von 3° (Zwischenspurlücke oder ITG) vorgesehen.
  • In dem digitalen 8 mm-System ist auf der stromaufwärtigen Seite des Umschlingungswinkels, d.h. auf der Eindringseite des Kopfes, ein Erweiterungsbereich vorgesehen. Deshalb umfaßt der Umschlingungswinkel einer einzelnen Spur den Umschlingungswinkel des Erweiterungsbereichs von 20° und den effektiven Umschlingungswinkel von 177°, in der Summe 206°.
  • Auch in dem digitalen 8 mm-System werden zwei an einer rotierenden Trommel angeordnete Magnetköpfe durch einen Schaltimpuls SWP umgeschaltet, der synchron mit der Drehphase der rotierenden Trommel erzeugt wird. In einem Zeitpunkt, in dem die Datenaufzeichnung in dem effektiven Umschlingungswinkel eines der Magnetköpfe, z.B. Ach, been det wird, wird der Schaltimpuls SWP umgeschaltet, um die Datenaufzeichnung innerhalb des effektiven Umschlingungswinkels des anderen Magnetkopfs, z.B. Bch, zu starten. Da der Schaltimpuls SWP jedesmal umgeschaltet wird, wenn die rotierende Trommel um 180° gedreht ist, werden am Anfang und am Ende des effektiven Umschlingungswinkels Ränder von 1,5° erzeugt.
  • Die Daten des Erweiterungsbereichsabschnitts werden durch eine weiter unten erläuterte Erweiterungsspur-Synchronisationsinformation (Ex-ITI) oder durch eine Spursynchronisationsinformation (ITI) einer vorhergehenden Spur synchronisiert, so daß die Aufzeichnung beginnt, bevor Schaltimpuls SWP umgeschaltet wird.
  • In dem digitalen 8 mm-System ist der Spurwinkel einer auf dem 8 mm-Band erzeugten Spur, d.h. der Winkel zwischen der Laufrichtung des Kopfes und der Laufrichtung des Bandes gleich 4,8999°. Der Abstand von einem Ende der longitudinalen Kopfeindringseite zur Aufzeichnungs-Startposition des Erweiterungsbereichs beträgt auf dem 8 mm-Band 1,013 mm. Auf der anderen Seite beträgt der Abstand von dem longitudinalen Ende des 8 mm-Bandes auf der Kopfeintrittsseite zu der Aufzeichnungs-Startposition des effektiven Umschlingungswinkels 1,786 mm. der Abstand von dem longitudinalen Ende des 8 mm-Bandes auf der Bandeintrittsseite bis zur Aufzeichnungs-Endposition des effektiven Umschlingungswinkels beträgt 7,047 mm. Der Abstand von der Aufzeichnungs-Startposition des effektiven Umschlingungswinkels zu der Aufzeichnungs-Endposition des effektiven Umschlingungswinkels beträgt 5,261 mm. Der Abstand von einem longitudinalen Ende des 8 mm-Bandes zu der Kopfeintrittsseite zu der zentralen Position des effektiven Umschlingungswinkels, d.h. die Aufzeichnungs-Startposition der Unterspur SubTr#1 beträgt 4,461 mm. Die oben angegebenen Abstände des 8 mm-Bandes stehen für die Distanz, wie sie in der Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung gemessen wird.
  • In den folgenden Tabellen sind typische Spezifikationen des Aufzeichnungssystems für das Magnetband gemäß vorliegender Erfindung für das NTSC- und für das PAL-System angegeben. Zum Vergleich sind auch die Spezifikationen des herkömmlichen analogen 8 mm-Systems dargestellt.
  • Tabelle 1
    Figure 00080001
  • Tabelle 2
    Figure 00080002
  • Tabelle 3
    Figure 00080003
  • Da in dem Magnetband-Aufzeichnungssystem für ein zumindest nach bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung die Daten zweier Spuren des DV-Systems aufeinanderfolgend in einer Spur aufgezeichnet werden, wobei das Datenmuster unverändert bleibt, kann die Bandfläche effektiv genutzt werden, um eine längere Aufzeichnungszeit zu erzielen. Mit anderen Worten, im Vergleich zu der Eins-zu-Eins-Aufzeichnung von DV-Spurmustern auf einem 8 mm-Band kann die für die gleiche Aufzeichnungszeit benötigte Bandlänge kürzer sein und so der Bandverbrauch verringert werden.
  • Dieses Aufzeichnungssystem stellt natürlich nur ein Beispiel dar, so daß auch drei, vier oder mehr Spuren des DV-Systems aufeinanderfolgend in einer Spur aufgezeichnet werden können. Dies ermöglicht eine längere Aufzeichnungszeit. Für die gleiche Aufzeichnungszeit kann die benötigte Bandlänge weiter verkürzt werden.
  • Das vorliegende Aufzeichnungssystem macht es möglich, ein mechanisches Deck eines herkömmlichen analogen 8 mm-Videorekorders direkt als Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät zu benutzen, um das oben erwähnte Spurmuster für das 8 mm-Band zu erzeugen, unter der Voraussetzung, daß die Trommeldrehzahl von 1800 Upm auf 4500 Upm geändert wird.
  • Die Capstan-Geschwindigkeit, d.h. die Bandtransportgeschwindigkeit, setzt lediglich den Spurabstand. Der erforderliche Spurabstand wird in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Bandes oder des Kopfes oder nach Maßgabe der Kompatibilität festgelegt.
  • Im folgenden werden das Datenformat der in dem effektiven Umschlingungswinkel aufgezeichneten Daten und das Datenformat der in dem Erweiterungsbereich aufgezeichneten Daten näher erläutert. Ein Bereich innerhalb des effektiven Umschlingungswinkels wird zur Unterscheidung gegenüber dem Erweiterungsbereich als normaler Bereich bezeichnet.
  • In dem digitalen 8 mm-System ist zwischen dem Erweiterungsbereich und dem normalen Bereich ein Sicherheitsbereich (Sicherheit) vorgesehen, wie dies in 7 dargestellt ist. Der Umschlingungswinkel für diesen Sicherheitsbereich beträgt 1,95°.
  • Wie 8 zeigt, besteht der normale Bereich aus einer ersten Unterspur SubTr#0, in der die Daten einer Spur des DV-Systems mit dem unveränderten Datenmuster des DV-Systems aufgezeichnet sind, ferner aus einer Lücke ITG und aus einer zweiten Unterspur SubTr#1, in der die Daten einer Spur des DV-Systems aufgezeichnet sind. In diesem normalen Bereich sind Daten mit 374624 Bit Daten im NTSC-System bzw. mit 274350 Bit im PAL-System aufgezeichnet.
  • Im NTSC-System sind in der ersten Unterspur SubTr#0 von der Kopfeintrittsseite aus sequentiell aufgezeichnet: Eine Präambel (1400 Bits), eine Spursynchronisationsinformation (1920 Bits der Einfügungs- und Spurinformation oder ITI), eine Postambel (280 Bits), eine Lücke (625 Bits), eine Präambel (500 Bits), Audiodaten (1050 Bits), eine Postambel (550 Bits), eine Lücke (700 Bits), eine Präambel (500 Bits), Videodaten (111750 Bits), eine Postambel (975 Bits), eine Lücke (1550 Bits), ein Hochlauf (1200 Bits), ein Subcode (1200 Bits) und eine Sicherheitsbereich (1200 Bits). In dem PAL-System umfaßt der letzte Sicherheits bereich 1335 Bits. Die in der ersten Unterspur SubTr#0 aufgezeichneten Daten sind die gleichen wie die in einer Spur des DV-Systems aufgezeichneten Daten.
  • In der zweiten Unterspur SubTr#0 sind die gleichen Daten aufgezeichnet wie in der ersten Unterspur.
  • In der Lücke ITG sind ein Löschrand mit 1250 Bits und eine Lücke mit 2150 Bits (2155 bei PAL) vorgesehen.
  • Im NTSC-System sind in dem Erweiterungsbereich von der Kopfeintrittsseite aus aufgezeichnet: eine Präambel (1400 Bits), eine Erweiterungsspur-Synchronisationsinformation (Ex-ITI, 1920 Bits), eine Postambel (280 Bits), eine Lücke (2325 Bits), eine Präambel (500 Bits), erste Erweiterungsdaten (Ex-DATA, 10500 Bits), eine Postambel (550 Bits), eine Lücke (2325 Bits), eine Präambel (500 Bits), zweite Erweiterungsdaten (Ex-DATA, 10500 Bits), eine Postambel (550 Bits), eine Lücke (2325 Bits), ein Hochlauf (1200 Bits), Erweiterungs-Subcodes (Ex-Subcode, 1200 Bits), ein Sicherheitsbereich (1200 Bits) und eine Lücke (3065 Bits). In dem PAL-System besteht der letzte Sicherheitsbereich aus 1335 Bits.
  • Ähnlich wie die Spursynchronisationsinformation des DV-Systems wird die Erweiterungsspur-Synchronisationsinformation des Erweiterungsbereichs als Referenz für die Zeitachse und als Spurführungsservo benutzt. Außerdem wird der Erweiterungs-Subcode des Erweiterungsbereichs, ähnlich wie der Subcode des DV-Systems, als Zusatzinformation für Video- oder Audiodaten benutzt.
  • In dem ersten und dem zweiten Erweiterungsdatenbereich können Audiodaten mit der gleichen Struktur aufgezeichnet werden wie in der Audiodatenregion des normalen Bereichs. Auf diese Weise können Audiodaten in dem Erweiterungsbereich unabhängig und getrennt von dem normalen Bereich aufgezeichnet werden, wodurch die Nachbearbeitung erleichtert wird. Falls die Audiodaten in dem Erweiterungsbereich aufgezeichnet werden, ist es möglich, den Zeitcode von aufgezeichneten Audiodaten oder die Umschaltinformation für die Audiodaten des normalen Bereichs aufzuzeichnen.
  • In der Erweiterungsdatenregion können auch die Telop-Information, Standbilder und andere digitale Informationen aufgezeichnet werden.
  • Durch die Bereitstellung dieses Erweiterungsbereichs können in dem digitalen 8 mm-System Audiodaten oder Videodaten ohne Überschreiben der in dem normalen Bereich aufgezeichneten Daten nachaufgezeichnet werden. Die Nachaufzeichnung kann besonders zuverlässig durchgeführt werden, da eine ausreichende Lücke und die Datensynchronisations information für die Daten des Erweiterungsbereichs zur Verfügung steht. Im DV-System, in dem der Subcode in einem rückwärtigen Spurabschnitt liegt, ist es wegen der Linearität schwierig, den Subcode allein neu zu schreiben. Da der Subcode des Erweiterungsbereichs nun in der Nähe der Erweiterungs-ITI vorgesehen ist, kann der Subcode selbst leicht neu geschrieben werden.
  • Im folgenden wird ein Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für die Aufzeichnung von Videodaten und Audiodaten unter Verwendung des oben beschriebenen digitalen 8 mm-Systems erläutert.
  • 10 zeigt die schematische Struktur eines Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts 10, das ein Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert.
  • Das Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät, das ein Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert, ist ein sogenannter in eine Kamera eingebauter Videorekorder für die Aufzeichnung von Videodaten, die entsprechend dem oben erwähnten digitalen 8 mm-System strukturiert sind, auf einem 8 mm-Band 1 und zur Wiedergabe der Videodaten usw. von dem 8 mm-Band 1.
  • Das Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät 10, das dieses Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert, besitzt eine Bildabtasteinheit 11 für die Abbildung eines Objekts und zur Ausgabe von analogen Videosignalen, ferner einen DV-Datenprozessor 12 zur Umwandlung der von dem 8 mm-Band 1 ausgelesenen DV-Daten in analoge Videosignale, einen Erweiterungsdatenprozessor 13 zur Erzeugung von Erweiterungsdaten für die Aufzeichnung in dem Erweiterungsbereich des 8 mm-Bands 1 und für die Verarbeitung der aus dem Erweiterungsbereich des 8 mm-Bands 1 ausgelesenen Erweiterungsdaten, eine Schreib-/Leseeinheit 14 zum Einschreiben und Auslesen von Daten für das 8 mm-Band 1 und eine Hauptsteuerung 15 für die Steuerung der einzelnen Komponenten. Das Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät 10 besitzt ferner einen Videoausgang 16, an dem die analogen Videosignale ausgegeben werden, einen Audioeingang/-ausgang 17, an dem analoge Signale eingegeben oder ausgegeben werden, und einen Umschalter 18 zum Umschalten zwischen dem DV-Datenprozessor 12 und dem Erweiterungsdatenprozessor 13 für die Ausgabe der dem Audioeingang/-ausgang 17 zugeführten Audiosignale an den ausgewählten Prozessor und zur Umschaltung zwischen den von dem DV-Datenprozessor 12 ausgegebenen Audiosignalen und den von dem Erweiterungsdatenprozessor 13 ausgegebenen Audiosignalen und zur Lieferung der ausgewählten Audiosignale an den Audioeingang/-ausgang.
  • Die Bildabtasteinheit 11 besteht aus einem optischen System, z.B. Linsen, einer CCD und einem elektrischen System, z.B. einer Signalverarbeitungsschaltung. Die Bildabtasteinheit 11 erzeugt analoge Videosignale (Luminanzsignale, rote Farbdifferenzsignale und blaue Farbdifferenzsignale) und sendet die analogen Videosignale an den DV-Prozessor 12.
  • Während der Aufzeichnung werden dem DV-Datenprozessor 12 analoge Videosignale zugeführt, die von der Bildabtasteinheit 11 ausgegeben werden, ferner analoge Audiosignale, die von außen über den Audioeingang/-ausgang 17 zugeführt werden, sowie die Zusatzinformation, die von der Hauptsteuerung ausgegeben wird. Während der Aufzeichnung wandelt der DV-Datenprozessor 12 das Format dieser Signale oder die Information in ein mit dem DV-System konformes Datenformat um, wie es in 8 dargestellt ist, und sendet die ihm zugeführten Signale an die Schreib-/Leseeinheit 14 in Form von Daten einer Spur des DV-Systems als Einheit, d.h. Daten, die in der Unterspur SubTr#0 oder SubTr#1 eingeschrieben werden. Während der Wiedergabe werden dem DV-Datenprozessor 12 DV-Daten aus der Schreib-/Leseeinheit 14 zugeführt, die aus dem normalen Bereich des 8 mm-Bands 1, d.h. aus dem Bereich innerhalb des effektiven Umschlingungswinkels, ausgelesen werden. Während der Wiedergabe trennt der DV-Datenprozessor 12 die DV-Daten in Videodaten, Audiodaten und die Zusatzinformation. Der DV-Datenprozessor 12 wandelt die abgetrennten Videodaten in analoge Videodaten um, die über den Videoausgang 16 nach außen ausgegeben werden. Der DV-Datenprozessor 12 wandelt die abgetrennten Audiodaten in analoge Audiosignale um, die über den Audioeingang/-ausgang 17 ausgegeben werden. Außerdem sendet der DV-Datenprozessor 12 die abgetrennte Zusatzinformation an die Hauptsteuerung 15.
  • Bei der Aufzeichnung oder der Audio-Nachaufzeichnung werden dem Erweiterungsdatenprozessor 13 Audiosignale zugeführt, die über den Audioeingang/-ausgang 17 von außen kommen, sowie die von der Hauptsteuerung gesendete Zusatzinformation. Der Erweiterungsdatenprozessor 13 wandelt das Format dieser Signale usw. in das für die Aufzeichnung in dem in 9 dargestellten Erweiterungsbereich geeignete Format um und sendet die umgewandelten Signale usw. an die Schreib-/Leseeinheit 14 als Erweiterungsdaten für die Aufzeichnung in dem Erweiterungsbereich. Bei der Wiedergabe führt die Schreib-/Leseeinheit 14 dem Erweiterungsdatenprozessor 13 die aus dem Erweiterungsbereich des 8 mm-Bands ausgelesenen Erweiterungsdaten zu. Der Erweiterungsdatenprozessor 13 trennt die Audiodaten und die Zusatzinformation aus den Erweiterungsdaten ab. Der Erweiterungsdatenprozessor 13 wandelt die abgetrennten Audiodaten in analoge Audiosignale um, die über den Audioeingang/-ausgang 17 ausgegeben werden. Außerdem führt der Erweiterungsdatenprozessor 13 die abgetrennte Zusatzinformation der Hauptsteuerung 15 zu.
  • Der Erweiterungsdatenprozessor 13 zeichnet die Pilotsignale auf, indem er die aufzuzeichnenden Erweiterungsdaten einer 24/25-Umwandlung unterzieht. Diese Pilotsignale haben die gleiche Frequenz wie die Pilotsignale, die in den DV-Daten aufgezeichnet sind, die in einer Spur aufgezeichnet werden sollen.
  • Wenn während der Aufzeichnung Audiosignale in der Audioregion des normalen Bereichs aufgezeichnet werden sollen, setzt der Umschalter 18 seinen Anschluß auf die Seite des DV-Datenprozessors 12, um die Audiosignale dem DV-Datenprozessor 12 zuzuführen. Wenn Audiodaten während der Aufzeichnung oder während der Nachaufzeichnung in der Erweiterungsdatenregion des Erweiterungsbereichs aufgezeichnet werden sollen, setzt der Umschalter 18 seinen Anschluß auf die Seite des Erweiterungsdatenprozessors 13, um die Audiosignale dem Erweiterungsdatenprozessor 13 zuzuführen. Wenn Audiodaten während der Wiedergabe des normalen Bereichs ausgegeben werden sollen, setzt der Umschalter 18 seinen Anschluß auf die Seite des DV-Datenprozessors 12 und sendet die von dem DV-Datenprozessor 12 ausgegebenen Audiosignale an den Audioeingang/-ausgang. Wenn während der Wiedergabe die Audiodaten in dem Erweiterungsbereich ausgegeben werden sollen, setzt der Umschalter 18 seinen Anschluß auf die Seite des Erweiterungsdatenprozessors 13, um die von dem Erweiterungsdatenprozessor 13 ausgegebenen Audiosignale dem Audioeingang/-ausgang zuzuführen.
  • Die Schreib-/Leseeinheit 14 steuert das Umschalten des Magnetkopfs, ferner der Drehung der rotierenden Trommel und die Laufgeschwindigkeit des 8 mm-Bands 1, um die DV-Daten und die Erweiterungsdaten für den normalen Bereich und den Erweiterungsbereich einzuschreiben/auszulesen.
  • Die Hauptsteuerung 15 steuert den DV-Datenprozessor 12, den Erweiterungsdatenprozessor 13 und die Schreib-/Leseeinheit 14, erzeugt die Zusatzinformation, die dem DV-Datenprozessor 12 und dem Erweiterungsdatenprozessor 13 zugeführt wird, und verarbeitet die von dem 8 mm-Band 1 ausgelesene Zusatzinformation. Die Hauptsteuerung 15 führt auch die Umschaltoperation für den Umschalter 18 durch.
  • Im folgenden werden die Struktur und die Verarbeitungsinhalte des DV-Datenprozessors 12 näher erläutert.
  • 11 zeigt ein Blockdiagramm des DV-Datenprozessors 12.
  • Der DV-Datenprozessor 12 besitzt einen A/D-Wandler 21, einen D/A-Wandler 22, eine Blockbildungs-/Verschachtelungseinheit 23, einen Speicher 24, eine Einheit 25 zur diskreten Cosinustransformation/invertierten diskreten Cosinustransformation (DCT/IDCT-Einheit) 25, einen Quantisierer/Dequantisierer 26, eine Festlängeneinheit 27, eine Verwürfelungs-/Entwürfelungseinheit 28, einen Speicher 29, einen AD/DA-Wandler 31, einen Audiodatenpro zessor 32, einen Multiplexer/Demultiplexer 33, eine ECC-Einheit 34, einen 24/25-Wandler 35 und einen Modulator/Demodulator 36.
  • Zunächst werden die von dem DV-Datenprozessor 12 während der Aufzeichnung durchgeführten Verarbeitungsinhalte erläutert.
  • Die von der Bildabtasteinheit 11 gelieferten analogen Videosignale (Luminanzsignale, rote Farbdifferenzsignale und blaue Farbdifferenzsignale) werden in dem A/D-Wandler 21 in digitale Daten umgewandelt. Die von dem A/D-Wandler 21 digitalisierten Videodaten werden der Blockbildungs-/Verwürfelungseinheit 23 zugeführt.
  • Die Blockbildungs-/Verwürfelungseinheit 23 verarbeitet die Videodaten durch Blockbildung und Verwürfelung. Die Blockbildung ist eine Verarbeitung, bei der die Videodaten (Luminanzsignale, rote Farbdifferenzsignale und blaue Farbdifferenzsignale) in 88 Pixelblöcke als Basiseinheiten für die diskrete Cosinustransformation (DCT) aufgeteilt werden. Vier Blöcke der Luminanzdaten Y und jeweils ein Block von Farbdifferenzdaten CR, CB, insgesamt also sechs Blöcke, werden als eine Einheit verarbeitet, die als Makroblock bezeichnet wird. Die Verwürfelungsverarbeitung vertauscht alle fünf Makroblöcke die Daten, so daß die Datenmenge in dem Bild gemittelt wird. Die Blockbildung und die Verwürfelung werden in dem Speicher 24 durchgeführt. Nach der Blockbildung und Verwürfelung werden die Videodaten der DCT/IDCT-Einheit 25 zugeführt.
  • Die DCT/IDCT-Einheit 25 verarbeitet die Eingangsvideodaten mit DCT, um die Videodaten einer orthogonalen Transformation zu unterziehen, und sendet die resultierenden Videodaten an den Quantisierer/Dequantisierer 26.
  • Der Quantisierer/Dequantisierer 26 teilt die DCT-Koeffizienten durch eine als Quantisierungsstufe bezeichnete ganze Zahl, indem er die Quantisierung durchführt. Für die Quantisierung wird diejenige Quantisierungsstufe ausgewählt und benutzt, die nach der Quantisierung die maximale Bitzahl ergibt, welche die Ziel-Bitzahl für die Quantisierung nicht überschreitet. Der Quantisierer/Dequantisierer 26 führt außerdem eine Zickzack-Abtastung der auf Blockbasis quantisierten DCT-Koeffizienten aus den Daten der Gleichstromkomponenten durch, indem er eine variable Längenkodierung durchführt. Die Videodaten aus den Prozessen der Quantisierung und variablen Längenkodierung werden der Festlängeneinheit 27 zugeführt.
  • Die Festlängeneinheit 27 verpackt die zugeführten Videodaten von jeweils fünf Sync-Blöcken. Ein Sync-Block ist eine kleine Region, die durch Unterteilung der Spur des Magnetbands (8 mm-Band 1 und DV-Band) gewonnen wird. Im speziellen Fall wird der Aufzeich nungsbereich der Spur auf dem Magnetband in kleine Regionen unterteilt, die als Sync-Blöcke bezeichnet werden. Die Videodaten werden in dieser Einheit verpackt. Im DV-System ist die Zahl der Blöcke in einer Spur gleich 135. In dem digitalen 8 mm-System, das die vorliegende Erfindung verkörpert, bei dem die Daten zweier Spuren des DV-Systems in einer Spur aufgezeichnet werden, beträgt die Zahl der Sync-Blöcke, die in einer Spur enthalten sind, zweimal 135 oder 270. Die zu jeweils fünf Sync-Blöcken verpackten Videodaten werden der Verwürfelungs-/Entwürfelungseinheit 28 zugeführt.
  • Die Verwürfelungs-/Entwürfelungseinheit 28 tauscht die zu jeweils fünf Sync-Blöcken verpackten Videodaten aus, so daß die Daten in einem Datenstrom reproduziert werden, der dem Zeitfluß der Originalbilder so nahe wie möglich kommt. Die ausgetauschten Videodaten werden dem Multiplexer/Demultiplexer 33 zugeführt.
  • Die von einem externen Mikrofon oder einem Spracheingang zugeführten analogen Audiosignale werden von dem AD/DA-Wandler 31 in digitale Daten umgewandelt, die dann dem Audiodatenprozessor 32 zugeführt werden.
  • Der Audiodatenprozessor 32 wandelt das Format der zugeführten Audiodaten, z.B. durch Verpacken auf Sync-Block-Basis, in ein mit dem DV-System konformes Datenformat um und sendet die resultierenden Daten an den Multiplexer/Demultiplexer 33.
  • Die Hauptsteuerung 15 sendet die Zusatzinformation für die Aufzeichnung als Subcode, ITI, Video-AUX oder Audio-AUX an den Multiplexer/Demultiplexer 33. Die Hauptsteuerung 15 sendet z.B. die Information über die Spur, Videodatentitel oder Audiodatentitel an den Multiplexer/Demultiplexer 33.
  • Der Multiplexer/Demultiplexer 33 multiplext die zugeführten Video- oder Audiodaten und die Zusatzinformation, um so die Daten für eine Spur des DV-Systems zu erzeugen. Die gemultiplexten Daten werden der ECC-Einheit 34 in Form von Daten einer Spur des DV-Systems als Einheit zugeführt.
  • Die ECC-Einheit 34 hängt an die für jede Spur des DV-Systems gelieferten Daten den Fehlerkorrekturcode an. Die ECC-Einheit 34 hängt sowohl an die Videodaten als auch an die Audiodaten als auch an die Zusatzinformation eine innere Parität und eine äußere Parität an. Die Daten mit dem angehängten Fehlerkorrekturcode werden dem 24/25-Wandler 35 zugeführt.
  • Der 24/25-Wandler 35 unterzieht die ihm zugeführten Daten einer 24/25-Umwandlung, um diesen Daten Pilotsignale mit den drei Frequenzen f0, f1, f2 für die ATF zu überlagern. Der 24/25-Wandler 35 zeichnet die Pilotsignale mit den betreffenden unterschiedlichen Frequenzen in jeder Spur des digitalen 8 mm-Systems auf. Den Daten zweier Spuren des DV-Systems werden jeweils die gleichen Pilotsignale hinzugefügt. Die 24/25-gewandelten Daten werden dem Modulator/Demodulator 36 zugeführt.
  • Der Modulator/Demodulator 36 unterzieht die Daten einer Kanalkodierung für die Aufzeichnung, um den Datenstring in einer Weise umzuwandeln, die mit dem digitalen Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem konform ist.
  • Während der Aufzeichnung gibt der DV-Datenprozessor 12 die in der oben beschriebenen Weise verarbeiteten Daten als DV-Daten aus.
  • Im folgenden werden die Inhalte der von dem DV-Datenprozessor 12 während der Wiedergabe durchgeführten Verarbeitung erläutert.
  • Während der Wiedergabe werden die DV-Daten, die die Schreib-/Leseeinheit 14 von dem 8 mm-Band 1 ausliest, dem DV-Datenprozessor 12 zugeführt.
  • Der Modulator/Demodulator 36 demoduliert die kanalkodierten Daten und führt die demodulierten Daten dem 24/25-Wandler 35 zu, der dann das eine Extra-Bit, das zuvor an die 24 Bits angehängt wurde, aus den demodulierten Daten entfernt. Der 24/25-Wandler 35 sendet die von dem Extra-Bit befreiten Daten an die ECC-Einheit 34. Die ECC-Einheit 34 unterzieht die Daten einer Fehlerkorrektur auf der Basis der an die Videodaten, die Audiodaten und die Zusatzinformation separat angehängten Fehlerkorrekturcodes. Die fehlerkorrigierten Daten werden dem Multiplexer/Demultiplexer 33 zugeführt.
  • Der Multiplexer/Demultiplexer 33 trennt die Videodaten, die Audiodaten und die Zusatzinformation, die in jeder Spur des DV-Systems gemultiplext sind. Die abgetrennte Zusatzinformation wird der Hauptsteuerung 15 zugeführt. Die abgetrennten Audiodaten werden in dem Audiodatenprozessor 32 verarbeitet und in dem AD/DA-Wandler 31 in analoge Signale umgewandelt, die nach außen ausgegeben werden. Die abgetrennten Videodaten werden der Verwürfelungs-/Entwürfelungseinheit 28 zugeführt.
  • Die Videodaten werden von der Verwürfelungs-/Entwürfelungseinheit 28 entwürfelt, von der Festlegungseinheit 27 entpackt und von dem Quantisierer/Dequantisierer 26 dequantisiert und der DCT/IDCT-Einheit 25 zugeführt. Die DCT/IDCT-Einheit 25 verarbeitet dann die zugeführten Videodaten mit IDCT und sendet die aus der IDCT resultierenden Videodaten an die Blockbildungs-/Verwürfelungseinheit 23. Die Blockbildungs-/Verwürfelungseinheit 23 entwürfelt und zerlegt die Blöcke der zugeführten Videodaten und sendet die resultierenden Videodaten an den D/A-Wandler 22.
  • Der D/A-Wandler 22 wandelt die digitalen Videodaten in analoge Videodaten um, die dann an ein externes Gerät ausgegeben werden.
  • Während der Wiedergabe liest der DV-Datenprozessor 12 die DV-Daten von dem 8 mm-Band 1 aus, um analoge Video- und Audiosignale auszugeben.
  • Im folgenden werden die Struktur und die Verarbeitungsinhalte der Schreib-/Leseeinheit 14 ausführlicher erläutert.
  • 12 zeigt ein Blockdiagramm der Schreib-/Leseeinheit 14.
  • Die Schreib-/Leseeinheit 14 besitzt eine rotierende Trommel 40, einen ersten Magnetkopf 41 und einen zweiten Magnetkopf 42, die auf der rotierenden Trommel 40 angeordnet sind, einen ersten Verstärker 43 für die Ansteuerung des ersten Magnetkopfs 41, einen zweiten Verstärker 44 für die Ansteuerung des zweiten Magnetkopfs 42, eine Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 zum Synthetisieren und Trennen der DV-Daten für die Aufzeichnung und der Erweiterungsdaten, ein Bandtransportsystem 46 für den Transport des 8 mm-Bandes 1, ein Trommelantriebssystem 47 für die Ansteuerung der rotierenden Trommel 40 und eine Steuerung 48.
  • Das 8 mm-Band 1 ist um die rotierende Trommel 40 geschlungen. Auf der rotierenden Trommel 40 sind der erste Magnetkopf 41 und der zweite Magnetkopf 42 in 180°-Positionen auf den einander direkt gegenüberliegenden Seiten des Rotationszentrums angeordnet.
  • Bei der Drehung der rotierenden Trommel 40 wandern der erste Magnetkopf 41 und der zweite Magnetkopf 42 für die Signalaufzeichnung/-wiedergabe unter einem Winkel von 4,8999° relativ zur Längsrichtung über das 8 mm-Band 1. Der erste Magnetkopf 41 und der zweite Magnetkopf 42 werden für die Signalaufzeichnung oder -wedergabe in Abhängigkeit von der Drehposition der rotierenden Trommel 40 durch Umschalten abwechselnd betrieben. Dieses Umschalten erfolgt synchron mit dem von der Steuerung 48 erzeugten Umschaltimpuls SWP. Die Steuerung 48 erzeugt den Umschaltimpuls SWP, der bei jeder 180°-Drehung der rotierenden Trommel 40 zwischen Hochpegel- und Niedrigpegel-Perioden umgeschalten wird, auf der Basis eines PG-Signals, das die Drehphase der rotierenden Trommel 40 repräsentiert. In der Hochpegel-Periode des Schaltimpulses wird z.B. der erste Magnetkopf 41 für die Aufzeichnung oder Wiedergabe von Signalen ausgewählt, während in der Niedrigpegel-Periode des Umschaltimpulses der zweite Magnetkopf 42 für die Aufzeichnung oder Wiedergabe von Signalen ausgewählt wird.
  • Bei der normalen Aufzeichnung und Wiedergabe transportiert das Bandtransportsystem 46 das 8 mm-Band 1 mit konstanter Geschwindigkeit.
  • Bei der normalen Aufzeichnung und Wiedergabe dreht das Trommelantriebssystem 47 die rotierende Trommel mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit von 4500 Upm.
  • Bei der Wiedergabe steuert die Steuerung 48 die Drehphase der rotierenden Trommel 40 für die Spurführungssteuerung des ersten Magnetkopfs 41 und des zweiten Magnetkopfs 42. Die Drehphase der rotierenden Trommel 40 wird Nach Maßgabe der von der Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 detektierten ATF-Pilotsignale gesteuert. Das heißt, den in jeder Spur aufgezeichneten Signalen sind die ATF-Pilotsignale überlagert. Wenn der erste Magnetkopf 41 oder der zweite Magnetkopf 42 die Spur mit der Frequenz f0 abtastet, detektiert die Steuerung 48 die Pilotsignale f1 und f2 von den Nachbarspuren als Übersprechsignale und führt die Spurführung so durch, daß die Pilotsignale von den Nachbarspuren einander gleich werden.
  • Bei der Wiedergabe oder Aufzeichnung mit Überschreiben detektiert die Steuerung 48 die ITI und die EX-ITI, um die Aufzeichnungsposition oder die Wiedergabeposition des Magnetkopfs in der Spur zu steuern. Falls nur die Audiodaten, nur die Videodaten, nur der Subcode oder nur die Erweiterungsdaten neu geschrieben werden sollen, führt die Steuerung 48 die Steuerung in der Weise durch, daß das Überschreiben der Daten in einem Zeitpunkt beginnt, in dem der Magnetkopf eine vorbestimmte Position in einer Spur erreicht, so daß die neuen Daten nicht in anderen Datenabschnitten eingeschrieben werden. Speziell beim Neueinschreiben von Audiodaten des normalen Bereichs oder von Videodaten des normalen Bereichs detektiert die Steuerung 48 die an dem vorderen Ende der Spur des normalen Bereichs aufgezeichnete ITI, um Takte zu erzeugen und die Schreibsteuerung der rotierenden Trommel 40 und des ersten und des zweiten Magnetkopfs 41, 42 durchzuführen. Falls die Erweiterungsdaten des Erweiterungsbereich oder der Subcode des Erweiterungsbereichs neu eingeschrieben werden sollen, detektiert die Steuerung 48 die an dem vorderen Ende der Spur des Erweiterungsbereichs aufgezeichnete Ex-ITI, um Takte zu erzeugen, mit denen die Schreibsteuerung der rotierenden Trommel 40 und des ersten und des zweiten Magnetkopfs 41, 42 durchgeführt werden.
  • Wenn von einem Zustand ausgehend, in dem nur Daten des normalen Bereichs aufgezeichnet sind und keine Daten des Erweiterungsbereichs aufgezeichnet sind, alle Daten des Erweiterungsbereichs eingeschrieben werden sollen, können Takte auch z.B. mit Hilfe der ITI des normalen Bereichs der vorhergehenden Spur zu erzeugen. In diesem Fall ist jedoch zu befürchten, daß Fehler erzeugt werden, da der Abstand von der Detektierung der ITI des Erweiterungsbereichs vergrößert wird. In der Praxis besteht diese Gefahr jedoch nicht, da eine ausreichende Lücke oder Sicherheit in dem Erweiterungsbereich vorgesehen ist.
  • Bei der Aufzeichnung werden der Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 DV-Daten von dem DV-Datenprozessor 12 zugeführt, während von dem Erweiterungsdatenprozessor 13 Erweiterungsdaten zugeführt werden. Bei der Aufzeichnung trennt die Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 die DV-Daten in zwei Spuren des DV-Systems als Einheiten und synthetisiert die abgetrennten DV-Daten und eine Spur der Erweiterungsdaten, um die Daten einer Spur des digitalen 8 mm-Systems zu erzeugen. Die Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 ist für den Umschaltimpuls SWP zum Umschalten zwischen den für die Aufzeichnung zu benutzenden Magnetköpfen verantwortlich und sendet die Daten einer Spur an den ausgewählten Magnetkopf.
  • Bei der Wiedergabe werden der Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 von dem ersten Magnetkopf 41 und dem zweiten Magnetkopf 42 Daten zugeführt, die von dem 8 mm-Band 1 ausgelesen werden. Die Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 trennt die von den Magnetköpfen 41, 42 zugeführten Daten einer Spur in die Daten zweier Spuren des DV-Systems auf, die aus dem normalen Bereich ausgelesen werden, und die Erweiterungsdaten, die aus dem Erweiterungsbereich ausgelesen werden. Die Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 sendet die abgetrennten DV-Daten an den DV-Datenprozessor 12, während sie die abgetrennten Erweiterungsdaten an den Erweiterungsdatenprozessor 13 sendet, wobei die Daten-Synthese-/-Trenneinheit 45 in Abhängigkeit von dem Umschaltimpuls SWP zwischen den für das Auslesen benutzten Magnetköpfen umschaltet.
  • Im folgenden wird das Umschalt-Timing der Magnetköpfe 41, 42 während der Aufzeichnung in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät 10 gemäß der Erfindung im Vergleich zu dem Umschalt-Timing der Magnetköpfe während der Aufzeichnung in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät des herkömmlichen DV-Systems erläutert.
  • 13 zeigt das Umschalt-Timing der Magnetköpfe während der Aufzeichnung in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät nach dem herkömmlichen DV-System und die Reihenfolge der ATF-Pilotsignale. 14 zeigt das Umschalt-Timing der Magnetköpfe 41, 42 während der Aufzeichnung in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät gemäß der Erfindung und die Reihenfolge der ATF-Pilotsignale. In dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät des herkömmlichen DV-Systems beträgt der Durchmesser der rotierenden Trommel 21,7 mm und die Umdrehungszahl der Trommel ist gleich 9000 Upm, während bei dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts der Durchmesser der Trommel 40 mm beträgt und die Umdrehungszahl der Trommel gleich 4500 Upm ist.
  • Bei dem in 13 dargestellten Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät des herkömmlichen DV-Systems werden die HF-Signale so aufgezeichnet, daß die Daten von ungeradzahligen Spuren (Och) und Daten von geradzahligen Spuren (Ech) im Wechsel angeordnet sind, wobei die Taktfrequenz der HF-Signale (Aufzeichnungsrate/Kopf) gleich 41,85 Mbps ist. Die HF-Signale der ungeradzahligen Spuren (Och) und der geradzahligen Spuren (Ech) haben jeweils eine Länge, die 174° des Trommeldrehwinkels entspricht, und ihr Abstand voneinander entspricht einem Intervall von 3° des Trommeldrehwinkels.
  • Die beiden auf der rotierenden Trommel angeordneten Köpfe arbeiten als Kopf für die geradzahligen Spuren Ech bzw. als Kopf für die ungeradzahligen Spuren Och und werden durch das Umschalten mittels des Kopfumschaltimpulses SWP jedesmal abwechselnd umgeschaltet, wenn die Trommel eine 180°-Drehung vollendet, wie dies in 13 dargestellt ist.
  • Dadurch werden die HF-Signale der ungeradzahligen Spuren (Och) und der geradzahligen Spuren (Ech) bei jeder 174°-Drehung der rotierenden Trommel auf einer Spur aufgezeichnet.
  • Auf der anderen Seite werden die ATF-Pilotsignale in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät des herkömmlichen Systems in der Reihenfolge ... f0, f1, f2, f0, f1, f2, ... für die im Wechsel angeordneten ungeradzahligen Spuren (Och) und geradzahligen Spuren (Ech) abwechselnd aufgezeichnet.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts 10 beträgt die Taktfrequenz der HF-Signale (Aufzeichnungsrate/Kopf) 41,85 Mbps, ist also gegenüber dem herkömmlichen DV-System unverändert. In der ersten Unterspur SubTr#0 und in der zweiten Unterspur SubTr#1 sind die Daten der ungeradzahligen Spur (Och) bzw. die Daten der geradzahligen Spur (Ech) des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts des herkömmlichen DV-Systems aufgezeichnet. Zwischen der ersten Unterspur SubTr#0 und der zweiten Unterspur SubTr#1 ist eine Periode belassen, die 3° des Umschlingungswinkels entspricht, wobei der Drehwinkel von der Startposition der ersten Unterspur SubTr#0 bis zur Startposition der zweiten Unterspur SubTr#1 gleich 180° ist. In 14 werden die beiden auf der rotierenden Trommel 40 angeordneten Magnetköpfe 41, 42 beim Umschalten durch den Umschaltimpuls SWP bei jedem Kanal der HF-Signale eines aus der Unterspur SubTr#0 und der Unterspur SubTr#1 abwechselnd benutzt.
  • Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts 10 werden die HF-Signale eines Satzes, der aus der ungeradzahligen Spur Och und der geradzahligen Spur Ech des DV-Systems besteht, als ein Kanal behandelt, so daß jedesmal, wenn die Trommel eine 180°-Drehung ausführt, ein aus diesen HF-Signalen bestehender Kanal als Satz in Form einer Spur aufgezeichnet wird.
  • Die ATF-Pilotsignale in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät, das ein Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert, werden in einem Wiederholungsmuster ... f0, f1, f2, f0, f1, f2, ... für die jeweiligen Spuren aufgezeichnet, die aus abwechselnden Arrays der Kanäle bestehen, die ihrerseits jeweils aus dem oben erwähnten Satz von HF-Signalen gebildet sind. Durch den Wechsel der ATF-Pilotsignale und die Kopfumschaltung wird ein Spurmuster erzeugt, wie es oben beschrieben wurde.
  • In dem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät 10, das ein Beispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert, können Daten des DV-Systems auf einem Magnetband aufgezeichnet werden, das breiter ist als das in dem DV-System benutzte Magnetband, z.B. einem 8 mm-Videoband. Darüber hinaus kann die Bandfläche effizienter genutzt werden, so daß eine Aufzeichnung über eine längere Zeitdauer möglich ist, indem die Daten zweier Spuren des DV-Systems aufeinanderfolgend in einer Spur aufgezeichnet werden, ohne daß das Datenformat geändert wird. Umgekehrt genügt für die gleiche Aufzeichnungszeitdauer eine kürzere Bandlänge als bei der Eins-zu-Eins-Aufzeichnung des DV-Spurmusters auf einem breiteren Band, so daß der Bandverbrauch verringert wird.
  • Darüber hinaus können in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts 10 die Signale im DV-Format auf dem 8 mm-Videoband aufgezeichnet werden, wenn die Umdrehungszahl der Trommel des vorhandenen Decks 8 mm-Bandrekorders einfach geändert und die ATF-Pilotsignale und die Schaltimpulse des DV-Signalsystems ausgetauscht werden, so daß eine effektive Nutzung der Ressourcen, z.B. der herkömmlichen Komponenten oder Produktionseinrichtungen der Videobänder gewährleistet ist.
  • Da das vorliegende Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts einen Erweiterungsbereich aufweist, ist eine Nachaufzeichnung von Audio- oder Videodaten möglich, ohne daß Daten in dem normalen Bereich überschrieben werden. Durch das Bereitstellen einer ausreichend großen Lücke und der Spursynchronisationsinformation für Daten des erweiterten Bereichs kann die Nachaufzeichnung zuverlässig durchgeführt werden. Bei dem herkömmlichen Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät 10, bei dem der Subcode an dem hinteren Ende der Spur angeordnet ist, ist es aufgrund von Linearitätseffekten schwierig, nur den Subcode neu zu schreiben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts 10 kann der Subcode leicht aus sich selbst neu geschrieben werden, weil der Subcode des Erweiterungsbereichs in der Nähe der Erweiterungs-ITI vorgesehen ist.
  • Zumindest bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zielen auf:
    ein Aufzeichnungsverfahren und -gerät für digitale Signale, mit denen Signale mit hoher Signalqualität und längerer Aufzeichnungsdauer auf einem Magnetband aufgezeichnet werden können,
    ein Wiedergabeverfahren und -gerät, mit denen Signale hoher Qualität über eine lange Zeit durch effektive Nutzung von Produktionseinrichtungen oder Komponenten für ein herkömmliches Videoband von einem Magnetband wiedergegeben werden können, und
    ein bandförmiges Aufzeichnungsmedium, auf dem Signale hoher Qualität aufgezeichnet sind.

Claims (19)

  1. Magnetisches Schrägspur-Aufzeichnungsgerät für digitale Signale mit einer Aufzeichnungdaten-Generatoreinrichtung (12) zum Erzeugen von Aufzeichnungsdaten in Einheiten, die Spuren eines digitalen Aufzeichnungsformats entsprechen, die auf einem ersten Magnetband mit einer vorgegebenen Bandbreite aufgebracht sind, und mit einer Aufzeichnungseinrichtung (14) zum Aufzeichnen der von der Aufzeichnungdaten-Generatoreinrichtung (12) erzeugten Aufzeichnungsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (14) die von der Aufzeichnungdaten-Generatoreinrichtung (12) erzeugten Aufzeichnungsdaten als Spuren auf einem zweiten Magnetband (1) aufzeichnet, dessen Bandbreite größer ist als diejenige des ersten Magnetbands, so daß eine einzige von der Aufzeichnungseinrichtung auf dem zweiten Magnetband (1) erzeugte Spur wenigstens zwei aufeinanderfolgende Einheiten von Aufzeichnungsdaten enthält.
  2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Aufzeichnungdaten-Generatoreinrichtung (12) eine Einrichtung (35) zum Anhängen der gleichen Spurführungs-Pilotsignale an wenigstens zwei der genannten Einheiten der Aufzeichnungsdaten aufweist, die aufeinanderfolgend als die genannte einzige Spur des zweiten Magnetbands (1) aufgezeichnet sind.
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Aufzeichnungseinrichtung (14) eine Bandtransporteinrichtung (46) zum Transportieren des zweiten Magnetbands (1) sowie eine rotierende Trommel (40) aufweist, die wenigstens Magnetköpfe (41, 42) trägt und die die genannten Aufzeichnungsdaten rotierend auf dem zweiten Magnetband aufzeichnen kann, und wenigstens zwei aufeinanderfolgende Einheiten der Aufzeichnungsdaten von einem der auf der rotierende Trommel angeordneten Magnetköpfe als eine einzige Spur des zweiten Magnetbands aufgezeichnet werden.
  4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Aufzeichnungdaten-Generatoreinrichtung (12) die Aufzeichnungsdaten in Einheiten erzeugt, die jeweils Spuren des DV-Formats entsprechen, und die Aufzeichnungseinrichtung (14) wenigstens zwei Einheiten der von der Aufzeichnungdaten-Generatoreinrichtung (12) erzeugten Aufzeichnungsdaten im DV-Format aufeinanderfolgend als eine einzige Spur auf dem zweiten Magnetband (1) aufzeichnet, das eine Bandbreite von 8 mm hat.
  5. Magnetisches Schrägspur-Aufzeichnungsverfahren für digitale Signale mit den Verfahrenschritten: Erzeugen (12) von Aufzeichnungsdaten in Einheiten, die Spuren eines digitalen Aufzeichnungsformats entsprechen, die auf einem ersten Magnetband mit einer vorgegebenen Bandbreite aufgebracht sind, und Aufzeichnen (14) der erzeugten Aufzeichnungsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsschritt (14) das Aufzeichnen der Aufzeichnungsdaten als Spuren auf einem zweiten Magnetband (1) umfaßt, dessen Bandbreite größer ist als diejenige des ersten Magnetbands, so daß eine einzige durch den Aufzeichnungsschritt auf dem zweiten Magnetband (1) erzeugte Spur wenigstens zwei aufeinanderfolgende Einheiten von Aufzeichnungsdaten enthält.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die gleichen Spurführungs-Pilotsignale an wenigstens zwei der genannten Einheiten der Aufzeichnungsdaten angehängt werden, die auf aufeinanderfolgend als die genannte einzige Spur des zweiten Magnetbands (1) aufgezeichnet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das zweite Magnetband (1) transportiert wird, um wenigstens zwei aufeinanderfolgende Einheiten der Aufzeichnungsdaten von einem einzigen Magnetkopf von wenigstens zwei von einer rotierenden Trommel (40) getragenen Magnetköpfen (41, 42) als einzige Spur auf dem zweiten Magnetband (1) aufzuzeichnen.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem der Verfahrensschritt (12) des Erzeugens der Aufzeichnungsdaten das Erzeugen von Aufzeichnungsdaten in Einheiten umfaßt, die jeweils Spuren des DV-Formats entsprechen, und der Aufzeichnungsschritt (14) das Aufzeichnen der Aufzeichnungsdaten im DV-Format als eine einzige Spur auf dem zweiten Magnetband (1) umfaßt, das eine Bandbreite von 8 mm hat.
  9. Magnetisches Schrägspur-Wiedergabegerät für digitale Signale mit einer Einrichtung (14) zur Wiedergabe von Daten in Einheiten, die jeweils Spuren eines digitalen Aufzeichnungsformats entsprechen, die auf einem ersten Magnetband mit einer vorgegebenen Bandbreite aufgebracht sind, von Spuren eines zweiten Magnetbands (1), das eine größere Bandbreite hat als die genannte vorgegebene Bandbreite, und mit einer Datenverarbeitungseinrichtung (12) zum Verarbeiten der von der Wiedergabeeinrichtung (14) reproduzierten Aufzeichnungsdaten, wobei die Wiedergabeeinrichtung (14) wenigstens zwei Einheiten der Aufzeichnungsdaten aufeinanderfolgend von einer einzigen auf dem zweiten Magnetband (1) ausgebildeten Spur reproduziert.
  10. Gerät nach Anspruch 9, bei dem die Wiedergabeeinrichtung (14) Spurführungs-Pilotsignale aus wenigstens zwei Einheiten von Aufzeichnungsformat detektiert, die aufeinanderfolgend als eine einzige Spur des zweiten Magnetbands (1) aufgezeichnet sind, um eine Spurführungssteuerung der einzelnen Spuren zu bewirken.
  11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Wiedergabeeinrichtung (14) eine Bandtransporteinrichtung (46) zum Transportieren des zweiten Magnetbands (1) und eine rotierende Trommel (40) aufweist, die wenigstens zwei Magnetköpfe (41, 40) trägt und für das rotierende Reproduzieren der Aufzeichnungsdaten von dem zweiten Magnetband (1) ausgelegt ist, wobei wenigstens zwei Einheiten der Aufzeichnungsformat mit Hilfe eines der auf der rotierenden Trommel angeordneten Magnetköpfe von einer einzigen Spur des zweiten Magnetband (1) reproduziert werden.
  12. Gerät nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem die Wiedergabeeinrichtung (14) wenigstens zwei Einheiten der Aufzeichnungsdaten im DV-Format aufeinanderfolgend von einer einzigen Spur reproduziert, die auf einem zweiten Magnetband ausgebildet ist, das eine Bandbreite von 8 mm hat, und die Datenverarbeitungseinrichtung (12) die von der Wiedergabeeinrichtung reproduzierten Aufzeichnungsdaten des DV-Formats verarbeitet.
  13. Magnetisches Schrägspur-Wiedergabeverfahren für digitale Signale mit den Verfahrensschritten: Reproduzieren (14) von Aufzeichnungsdaten aus Spuren eines zweiten Magnetbands (1), dessen Bandbreite größer ist als eine vorgegebene Bandbreite, in Einheiten, die auf einem ersten Magnetband mit der vorgegebenen Breite aufgebrachten Spuren eines digitalen Aufzeichnungsformats entsprechen, und Verarbeiten der reproduzierten Aufzeichnungsdaten, wobei der Verfahrensschritt (14) des Reproduzierens das aufeinanderfolgende Reproduzieren von wenigstens zwei der genannten Einheiten der Aufzeichnungsdaten aus einer einzigen, auf dem zweiten Magnetband ausgebildeten Spur umfaßt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem Spurführungs-Pilotsignale aus wenigstens zwei der genannten Einheiten der Aufzeichnungsdaten detektiert werden, die aufeinanderfolgend als eine einzige Spur des zweiten Magnetbands (1) aufgezeichnet sind.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem das zweite Magnetband (1) transportiert wird, um wenigstens zwei Einheiten der Aufzeichnungsdaten aus einer einzigen Spur des zweiten Magnetband mit Hilfe eines einzigen Magnetkopfes von wenigstens zwei von einer rotierenden Trommel (40) getragenen Magnetköpfen (41, 42) zu reproduzieren.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei dem wenigstens Einheiten der Aufzeichnungsdaten im DV-Format aufeinanderfolgend von einer einzigen Spur reproduziert werden, die auf einem zweiten Magnetband mit einer Bandbreite von 8 mm aufgezeichnet ist, und die mit dem DV-Format verknüpften Aufzeichnungsdaten verarbeitet werden.
  17. Bandförmiges Aufzeichnungsmedium, auf dem Aufzeichnungsdaten in Schrägaufzeichnungsspuren aufgezeichnet sind, wobei die Aufzeichnungsdaten in Einheiten aufgezeichnet sind, die Spuren eines digitalen Aufzeichnungsformats entsprechen, die auf einem Magnetband mit einer vorgegebenen Breite aufgebracht sind, die kleiner ist als die Breite des bandförmigen Aufzeichnungsmediums, und wobei wenigstens zwei Einheiten der Aufzeichnungsdaten aufeinanderfolgend auf einer einzigen Schrägaufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet sind.
  18. Bandförmiges Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem die gleichen Spurführungs-Pilotsignale an wenigstens zwei der Einheiten der Aufzeichnungsdaten im DV-Format angehängt sind, die auf aufeinanderfolgend als eine einzige Spur des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet sind.
  19. Bandförmiges Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem das bandförmige Aufzeichnungsmedium eine Bandbreite von 8 mm hat und bei dem wenigstens zwei Einheiten der Aufzeichnungsdaten im DV-Format aufeinanderfolgend als eine einzige Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet sind.
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