ES2294780T3 - Aparato y metodo para grabar y reproducir datos digitales. - Google Patents
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Abstract
UN VTR DIGITAL CAPAZ DE REPRODUCIR UNA IMAGEN GRABADA EN UN MODO NORMAL Y EN UN MODO DE REPRODUCCION DE VELOCIDAD VARIABLE. DURANTE LA REPRODUCCION A VELOCIDAD NORMAL, EL VTR DIGITAL REPRODUCE UNA IMAGEN GRABADA DE DATOS QUE HAN SIDO GRABADOS EN EL AREA DE JUEGO NORMAL DE UN MEDIO DE GRABACION. CUANDO EL TVR DIGITAL SE EMCUENRA EN UN MODO DE REPRODUCCION DE BAJA VELOCIDAD VARIABLE, REPRODUCE UNA IMAGEN DE DATOS GRABADOS EN UNA PRIMERA AREA DE JUEGO. CUANDO DE ENCUENTRA EN UN MODO DE REPRODUCCION DE ALTA VELOCIDAD VARIABLE, REPRODUCE UNA IMAGEN EN UNA SEGUNDA AREA DE JUEGO. ESTAS PRIMERAS Y SEGUNDAS AREAS DE JUEGO SE LOCALIZAN EN CURSOS RESPECTIVOS QUE SE CORRESPONDEN CON DISTINTOS AZIMUTS.
Description
Aparato y método para grabar y reproducir datos
digitales.
Esta invención se refiere a la grabación y
reproducción de datos digitales. La invención puede ser aplicada,
por ejemplo, a un sistema de grabación y reproducción de velocidad
variable para ser usado en un VTR digital (Video Tape Recorder =
Grabadora de Cintas de Vídeo), y/o a un sistema de grabación y
reproducción de velocidad variable que efectúa una conversión de
velocidad de datos en datos de programas antes de la grabación, y
que reconstruye, durante la reproducción, la información de la base
de tiempos original del programa de velocidad convertida. Dicho
sistema de grabación y reproducción de velocidad variable, que
realiza la invención, es particularmente adecuado para grabar
señales de vídeo que están organizadas según el formato MPEG2.
En un VTR digital propuesto anteriormente, una
señal de vídeo digital es grabada en una cinta magnética después de
haber sido comprimida, primeramente, según una técnica DCT (Discrete
Cosine Transform = Transformada Discreta de Coseno), y grabada
según una técnica de codificación de longitud variable. Dicho VTR
digital es capaz de grabar señales de vídeo en dos modos
diferentes. En un primer modo, el VTR digital graba la muy conocida
señal de difusión de televisión NTSC, o similares. Este modo se
denomina aquí como un modo SD (Standard Definition = Definición
Estándar), en el que la señal de vídeo es grabada a una velocidad de
25Mbps. En un segundo modo de grabación, el VTR digital graba una
señal HDTV (High Definition Television = Televisión de Alta
Definición). Este segundo modo se denomina aquí como modo HD (High
Definition = Alta Definición), en el que la señal de vídeo es
grabada a una velocidad de 50 Mbps. Las técnicas para grabar lo que
se denomina como un paquete de transporte, que está formateado como
una señal MPEG2, están siendo propuestas actualmente.
El formato MPEG2 permite que una pluralidad de
diferentes programas sean transmitidos como una corriente de datos
codificados multiplexados por división en el tiempo. La estructura
fundamental de datos para organizar y transportar estos programas
multiplexados a sus respectivos destinos se designa como un paquete
de transporte.
Cada paquete de transporte tiene una longitud
fija de 188 octetos, y comprende una parte de cabecera y una parte
de carga útil. Los datos de la parte de cabecera identifican el
contenido del paquete de transporte. El VTR digital usa esta parte
de cabecera para seleccionar un programa designado, entre la
corriente de datos de programas multiplexados.
Las Figuras 22A - 22D ilustran el contenido del
paquete de transporte. Como se muestra en la Figura 22A, cada
paquete de transporte incluye una parte de cabecera seguida de una
parte de carga útil. La parte de carga útil corresponde al
contenido del programa de vídeo. Como se muestra en la Figura 22B,
la cabecera comprende: un código de sincronismo de ocho octetos; un
indicador de error de transporte que indica la presencia o ausencia
de errores en un paquete; un indicador de comienzo de unidad de
carga útil que indica el comienzo de una unidad de carga útil; un
código de prioridad de transporte que indica la importancia de un
correspondiente paquete; un código de identificación de paquete
(PID = Packet Identification) que indica un atributo particular del
paquete; un código de control de conversión seudoaleatoria
("scramble") de transporte que indica si los datos de la parte
de carga útil han sido convertidos seudoleatoriamente; un código de
control de campo de adaptación que indica la presencia o ausencia
de un campo de adaptación; un contador cíclico que determina si una
parte del paquete ha sido abandonada a medio camino durante la
transmisión; y un campo de adaptación en el cual se puede insertar
cualquier información de identificación adicional u octetos
ficticios.
Como se muestra en la Figura 22C, el campo de
adaptación está compuesto de varios códigos. El primer código es un
código de longitud de campo de adaptación que indica la longitud de
datos del campo de adaptación. El siguiente código es un código
indicador discontinuo que cambia su contenido para indicar que se ha
puesto a cero un reloj del sistema. A continuación del código
indicador discontinuo hay un código indicador de acceso aleatorio
que indica un punto de entrada para acceso aleatorio. El código
indicador de acceso aleatorio está seguido de un código indicador
elemental de prioridad de corriente que designa una parte o la
totalidad de la parte de carga útil como importante. La parte final
del campo de adaptación está designada como un campo opcional.
Como se muestra en la Figura 22D, el campo
opcional está compuesto de varios códigos. Estos códigos son: un
PCR (Program Clock Reference = Referencia de Reloj de Programa), un
OPCR (Original Program Clock Reference = Referencia de Reloj de
Programa Original), una cuenta atrás de empalmes, una longitud de
datos privados de transporte y datos privados de transporte, una
longitud de adaptación de extensión de campo, y un campo opcional.
El código PCR incluye una marca de tiempos para ajustar y calibrar
un valor de tiempo. Un bucle de enclavamiento de fase (PLL = Phase
Locked Loop) usa el código PCR para generar un reloj de sistema de
27 MHz, por ejemplo. Para decodificar y reproducir exactamente los
datos de programa, la correspondiente base de tiempos almacenada en
el campo PCR debe ser mantenida con una desviación tan pequeña como
sea posible.
Las Figuras 23A y 23B ilustran la manera en la
que un paquete de transporte MPEG2 es grabado por el VTR digital
propuesto anteriormente. Un programa deseado (por ejemplo, el
programa A) es seleccionado entre una corriente de datos
multiplexados por división en el tiempo de programas A, B y C.
Suponiendo que la velocidad de datos de los programas A, B y C es
igual, por ejemplo, a 30 Mbps, y una velocidad sustancial del
programa seleccionado es igual a 10 Mbps, se ejecuta una conversión
de velocidad de 30 Mbps a 10 Mbps en un registro intermedio de
conversión de velocidad.
La Figura 24 ilustra dicho registro intermedio
102 de conversión de velocidad. El paquete de transporte del
programa seleccionado es suministrado a un terminal de entrada 101
del registro intermedio 102 de conversión de velocidad, que reduce
la velocidad de datos del programa de entrada a un tercio de su
valor original. Por tanto, la velocidad se reduce de 30 Mbps a 10
Mbps. El paquete de transporte con velocidad convertida es
suministrado desde un terminal de salida 103 a un VTR digital.
Como la velocidad de grabación en el modo SD del
VTR digital es igual a 25 Mbps, efectuando la conversión de
velocidad como se mencionó anteriormente, el paquete de transporte
puede ser grabado tal como está por el VTR digital.
Efectuando la conversión de velocidad mencionada
anteriormente al programa seleccionado, el sistema de VTR digital
propuesto anteriormente también cambia la base de tiempos del
programa seleccionado. Sin embargo, como el código PCR del programa
seleccionado todavía refleja la base de tiempos del programa antes
que su velocidad fuera convertida, una subsiguiente operación de
decodificación que se base en este código PCR inexacto dará lugar a
una reproducción pobre de la señal de vídeo con velocidad
convertida.
El formato MPEG2 proporciona tres tramas de
datos: una trama I que fue codificada intra-trama,
una trama P que fue codificada con predicción de dirección de
avance, y una trama B que fue codificada con predicción de
bi-direccionalidad. En un modo de reproducción de
velocidad variable, como la cabeza reproductora no atraviesa toda
la longitud de cada pista, no se pueden obtener los datos de las
tramas continuas. Por tanto, no se pueden decodificar los datos de
las tramas P y B. Solamente se pueden decodificar los datos de la
trama I que fue codificada intra-trama. Por lo
tanto, en el modo de reproducción de velocidad variable, del sistema
de VTR digital propuesto anteriormente, solamente se usan los datos
de la trama I.
Sin embargo, cuando el paquete de transporte es
suministrado al VTR digital para su grabación, los paquetes que
incluyen la trama I no pueden ser obtenidos completamente en el modo
de reproducción de velocidad variable. Es dudosa una relación
posicional en la que han sido grabados los datos de la trama I. Por
lo tanto, los datos de la trama I correspondientes a una parte
específica de un plano de imagen son abandonados en el momento de
la reproducción de velocidad variable, y se deteriora la calidad de
una imagen en el modo de reproducción de velocidad variable.
Respectivos aspectos de la invención se exponen
en las reivindicaciones 1, 10, 17 y 18 de la misma.
Realizaciones preferidas de la invención que se
describe a continuación proporcionan:
un aparato y un método de grabación/reproducción
de datos digitales que pueden reconstruir correctamente una base de
tiempos de un paquete de transporte original, de un paquete de
transporte que ha sido grabado como una señal con velocidad
convertida;
un aparato y un método de grabación/reproducción
de datos digitales que usa un modo de reproducción de velocidad
variable, que no degradan la calidad de la imagen reproducida de los
datos de un paquete de transporte con velocidad convertida;
un aparato de grabación de datos digitales que
comprende medios de generación de tiempos para determinar,
basándose en un reloj de referencia, cuándo se recibe un paquete de
datos, y medios para marcar en el tiempo el paquete de datos
recibido, con esta hora de llegada; y
un aparato de reproducción de datos digitales
para reproducir un paquete de datos grabado en una cinta,
caracterizado porque una base de tiempos es gestionada tomando como
base una hora de llegada añadida al paquete de datos.
Según un aspecto preferido de la invención, se
proporciona un aparato de grabación de datos digitales para grabar
un paquete de datos en una cinta, en el que el aparato comprende
medios para organizar la pista de la cinta en un área de lectura
normal y un área de lectura trucada. El área de lectura trucada está
situada en varias áreas reproducibles en la pista que rastrea la
cabeza cuando el aparato está en un modo de reproducción de
velocidad variable máxima. El aparato preferido también incluye
medios para grabar el paquete de datos en el área de lectura normal
y para grabar una parte del paquete de datos en áreas de lectura
trucada durante la reproducción de velocidad variable. El aparato
preferido también incluye medios para reproducir los datos grabados
en las áreas de lectura normal y trucada.
Cuando un programa es seleccionado del paquete
de transporte y es convertido en velocidad y grabado, la información
de la hora de llegada del paquete es añadida a cada paquete para
reconstruir la información de base de tiempos de cada paquete. Esta
información de tiempos es generada basándose en un reloj de
referencia. Durante la reproducción, se reconstruye el mismo estado
de la base de tiempos que durante la introducción, basándose en la
información de tiempos.
Como para los paquetes a los cuales se añadió la
información de tiempos, la relación entre el número de bloques de
sincronismo y el número de paquetes en los cuales son grabados
bloques de sincronismo, se establece en una relación de número
entero.
En la grabación y reproducción del VTR digital,
como la rotación del tambor está sincronizada con el reloj de
referencia, la información de la base de tiempos del paquete de
datos puede ser conservada durante la grabación y la
reproducción.
El aparato preferido usa dos áreas de lectura
trucada, que están designadas como TP1 y TP2. El área TP1 de
lectura trucada se usa durante la reproducción de velocidad variable
de alta velocidad, y el área TP2 de lectura trucada se usa durante
la reproducción de velocidad variable de baja velocidad. Las áreas
TP1 y TP2 de lectura trucada están dispuestas en pistas de
diferentes acimutes, respectivamente. Los datos de la trama I se
graban en las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada. Usando los datos
grabados en las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada, se puede
mejorar la calidad de la imagen durante la reproducción de velocidad
variable. Además, el funcionamiento del aparato preferido no está
limitado por ninguna disposición particular de la cabeza grabadora,
porque cada una de las áreas de lectura trucada está dispuesta en
pistas de diferentes acimutes, respectivamente, y porque solamente
las pistas correspondientes a un acimut (y a una de las áreas de
lectura trucada) se usan en el modo de reproducción de velocidad
variable, de baja o alta velocidad.
La siguiente descripción detallada, dada a modo
de ejemplo y sin la intención de limitar la presente invención
únicamente a ésta, se comprenderá mejor en unión de los dibujos
adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 ilustra un sistema de grabación de
VTR digital que realiza la presente invención;
La Figura 2 ilustra el formato de datos de un
paquete de transporte;
la Figura 3 ilustra un circuito para añadir la
información de tiempos a un paquete de transporte;
la Figura 4 ilustra una pluralidad de paquetes
de transporte organizada en una pluralidad de bloques de
sincronismo;
la Figura 5 ilustra el formato de la cabecera
adicional que es añadida a cada bloque de sincronismo;
la Figura 6 ilustra las posiciones de pistas de
una pluralidad de áreas de lectura trucada;
la Figura 7 ilustra un diagrama de formas de
onda para explicar el área de lectura trucada;
la Figura 8 ilustra el formato de datos de una
pista oblicua usada en el sistema de grabación;
la Figura 9 ilustra la posición de una
pluralidad de áreas de lectura trucada con relación a una pluralidad
de señales piloto;
la Figura 10 ilustra las diversas velocidades de
cinta que pueden ser realizadas durante un modo de reproducción de
velocidad variable;
la Figura 11 muestra el recorrido de una cabeza
reproductora durante una operación de reproducción de velocidad
variable;
las Figuras 12A y 12B ilustran las partes de
cada pista que son rastreadas por cada operación de exploración en
una operación de reproducción de velocidad variable;
las Figuras 13A y 13B muestran una disposición
de bloques de sincronismo en cada pista de grabación;
la Figura 14 ilustra una primera realización de
un aparato de grabación que graba datos de reproducción de
velocidad variable en áreas de lectura trucada;
la Figura 15 ilustra una segunda realización de
un aparato de grabación que graba datos de reproducción de
velocidad variable en áreas de lectura trucada;
la Figura 16 es un gráfico que ilustra una
relación entre la cantidad de coeficientes de alta frecuencia en
los datos de grabación de velocidad variable, y el correspondiente
tamaño de memoria (expresado en bits) necesario para almacenar
dichos datos de grabación;
la Figura 17 ilustra una tercera realización de
un aparato para grabar datos de reproducción de velocidad variable
en áreas de lectura trucada;
la Figura 18 ilustra un procedimiento para
dividir un plano de imagen;
la Figura 19 ilustra una cuarta realización de
un aparato para grabar datos de reproducción de velocidad variable
en áreas de lectura trucada;
la Figura 20 es un diagrama para explicar la
división del plano de imagen;
la Figura 21 ilustra un sistema de reproducción
de VTR digital que realiza la invención:
las Figuras 22A - 22D son diagramas esquemáticos
para usar en la explicación del paquete de transporte;
las Figuras 23A y 23B ilustran la selección de
un programa de paquete de transporte para grabar, entre una
pluralidad de programas multiplexados; y
la Figura 24 ilustra un registro intermedio de
conversión de velocidad para usar en realizaciones de la
invención.
La Figura 1 ilustra un sistema de grabación de
un VTR digital. El número de referencia 1 designa un terminal de
entrada para recibir una señal de vídeo analógica, tal como una
señal de televisión NTSC o similar. Para los propósitos de esta
descripción, esta señal de vídeo se denominará señal de vídeo
estándar. Esta señal de vídeo es suministrada a un convertidor
analógico/digital A/D 2 que convierte la señal de vídeo analógica
recibida a una señal de vídeo digital.
El convertidor A/D 2 suministra la señal de
vídeo convertida a un circuito de compresión DCT, que comprime la
señal de vídeo de entrada de acuerdo con una técnica de compresión
DCT y codificación de longitud variable. En particular, la señal de
vídeo del convertidor A/D 2 es dividida en bloques que son mezclados
y sometidos a la conversión DCT. Los datos convertidos según la DCT
son registrados en una base de unidad de registro intermedio
predeterminada. El circuito de compresión DCT emplea una unidad de
registro intermedio según una tabla de cuantificación de tal manera
que la cantidad total de códigos sea igual o menor que un valor
predeterminado. Los datos son cuantificados por dicha tabla de
cuantificación óptima, y son codificados en longitud variable y
repartidos en tramas.
Después, la salida del circuito 3 de compresión
DCT es suministrada al terminal 4B del circuito de conmutación 4.
El conmutador 4 también incluye un terminal 4A, al cual es
suministrado un paquete de transporte de señal de vídeo digital
codificado en el formato MPEG2, después que esta señal es convertida
en velocidad por el circuito 9 de conversión de velocidad y
conversión de formato.
La unidad 9 de conversión de velocidad y
conversión de formato convierte la velocidad de la señal MPEG2 de,
por ejemplo, 30 Mbps a 10 Mbps. Además, los datos en las áreas de
lectura trucada (que se explicarán más adelante) están dispuestos
para obtener un plano de imagen preferido durante la reproducción de
velocidad variable. El sistema de grabación de la Figura 1 pone el
circuito de conmutación 4 al terminal 4B para grabar la señal de
vídeo suministrada al terminal de entrada 1; cuando el sistema graba
el paquete de transporte MPEG2, pone el circuito de conmutación al
terminal 4A.
La salida del circuito de conmutación 4 es
suministrada a un circuito 5 de formación de tramas, que organiza
los datos de grabación en tramas predefinidas, y ejecuta un proceso
de codificación de corrección de errores.
La salida del circuito 5 de formación de tramas
es suministrada a un codificador 6 de canales, que modula los datos
recibidos. El codificador 6 de canales suministra la señal modulada
a una cabeza giratoria 8, a través de un amplificador de grabación
7. La señal de vídeo comprimida o el paquete de transporte del
MPEG2, dependiendo del terminal de conmutación en el que se puso el
circuito de conmutación 4, se graba en una cinta magnética mediante
la cabeza giratoria 8.
Cuando hay que grabar el paquete de transporte
MPEG2, el circuito de conmutación 4 es conmutado al terminal 4A.
Haciendo esto, el paquete de transporte MPEG2 es dividido en tramas
por el circuito 5 de formación de tramas, modulado por el
codificador 6 de canales, y grabado en la cinta magnética mediante
la cabeza giratoria 8.
Cuando hay que grabar la señal de vídeo
estándar, el circuito de conmutación 4 es conmutado al terminal 4B.
Haciendo esto, la señal de vídeo estándar es comprimida por el
circuito 3 de compresión DCT, dividida en tramas por el circuito 5
de formación de tramas, modulada por el codificador 6 de canales, y
grabada en la cinta magnética mediante la cabeza giratoria 8.
Como se mencionó anteriormente, el grabar una
señal de paquete de transporte MPEG2 requiere primero el circuito 9
de conversión de velocidad y conversión de formato para seleccionar
un programa (codificado en el formato MPEG2) entre la pluralidad de
programas multiplexados por división en el tiempo, que normalmente
son suministrados al mismo, para grabar en un medio de grabación
(por ejemplo, una cinta magnética). Después, este circuito
convierte la velocidad de datos del programa seleccionado de, por
ejemplo, 30 Mbps a 10 Mbps. La conversión de velocidad también
altera la información de base de tiempos del programa MPEG2. Por
tanto, durante la reproducción, la información de la base de
tiempos original del programa MPEG2 grabado no puede ser recuperada
del propio programa, debido a esta conversión de velocidad.
Para remediar esta situación, el presente
sistema añade a cada paquete de transporte una información de
tiempos que indica la hora de llegada del paquete. Esta adición se
efectúa antes de que cada paquete de transporte sea suministrado al
circuito 9 de conversión de velocidad y conversión de formato para
grabar en el medio de grabación. La información de tiempos añadida
es grabada en la cinta magnética junto con cada paquete de
transporte. Durante la reproducción de los paquetes de transporte
grabados, el sistema extrae la información de tiempos asociada a
cada paquete, para obtener la información de base de tiempos
original de cada paquete.
La Figura 2 ilustra el formado de datos de un
paquete de transporte y la información de tiempos asociada. Como se
mencionó con respecto a las Figuras 17A y 17B, antes de la
conversión de velocidad, cada cabecera de cada paquete de
transporte comienza con un código de sincronismo de 8 octetos. Para
proporcionar espacio para la información de tiempos, que comprende
3 octetos, el circuito 9 de conversión de velocidad y conversión de
formato quita un octeto del código de sincronismo y añade el código
de información de tiempos de tres octetos al principio de la parte
de cabecera. Por tanto, después de realizado este proceso, cada
paquete de transporte comprenderá 190 octetos.
La Figura 3 ilustra un circuito para añadir la
información de tiempos de tres octetos antes que el paquete de
transporte sea grabado. En la Figura 3, el paquete de transporte es
suministrado primero al circuito 32 de detección de sincronismo. El
circuito 32 de detección de sincronismo detecta el código de
sincronismo en la cabecera del paquete de transporte. Una salida de
detección, de la señal de detección de sincronismo, es suministrada
al registro de bloqueo 33. Una segunda salida del circuito 32 de
detección de sincronismo es suministrada a un circuito 37 de
eliminación de sincronismo. Cuando el código de sincronismo es
detectado, el circuito 37 de eliminación de sincronismo elimina un
octeto del código de sincronismo. Después, la salida del circuito
37 de eliminación de sincronismo es suministrada a un circuito 38 de
marcas de tiempos.
Un generador 34 de reloj de referencia genera un
reloj de referencia con una frecuencia de, por ejemplo, 27 MHz.
Esta señal de reloj de referencia es suministrada a un bucle de
enclavamiento de fase (PLL) 35 y a un contador 36. El tambor al
cual está unida la cabeza 8 es girado a, por ejemplo, 150 Hz
basándose en la salida del PLL 35.
La señal de reloj de referencia es contada por
el contador 36, del cual se deriva la información de tiempos. Esta
información de tiempos derivada es suministrada al registro de
bloqueo 33. El circuito 38 de marcas de tiempos añade los 3 octetos
de la información de tiempos al paquete de transporte, y suministra
este paquete modificado al terminal de salida 39 para la
grabación.
La Figura 4 ilustra la organización de datos de
dos paquetes de transporte que incluyen, cada uno, una marca de
tiempos de 3 octetos, como está indicado por los bloques sombreados
oscuramente. Estos dos paquetes de transporte están organizados en
5 bloques de sincronismo SB0 - SB4. Una cabecera adicional, indicada
por los bloques sombreados ligeramente, es añadida a cada bloque de
sincronismo. Las líneas continuas indican los paquetes de
transporte. Cada cabecera adicional incluye un número de serie, o
similar. Las líneas de trazos de la Figura 4 indican un código de
sincronismo e identificación (SINC & ID) (añadido al principio
de cada bloque de sincronismo), y un código de paridad (C1)
(añadido al final de cada bloque de sincronismo). Por tanto, cada
bloque de sincronismo empieza con el código de sincronismo e
identificación de 5 octetos. Los siguientes 72 octetos de cada
bloque de sincronismo (que incluyen la cabecera adicional)
comprenden la parte de carga útil del bloque de sincronismo.
Después, cada bloque de sincronismo concluye con un código de
paridad (C1) de ocho octetos.
La Figura 5 ilustra con más detalle la cabecera
adicional añadida a cada bloque de sincronismo. Como se indica en
la Figura 5, la cabecera adicional puede estar dividida en un área
de lectura normal y un área de lectura trucada. Estos octetos de
cabecera adicional pueden incluir datos que son representativos de
un valor particular (datos efectivos ) así como datos sin otro
significado que su capacidad para llenar espacios vacíos (datos
ficticios). Cada cabecera adicional puede incluir datos relacionados
con la identidad de su correspondiente bloque de sincronismo
(número de serie), datos de inversión de polaridad, datos de lectura
normal (NP = Normal Play), o datos de lectura trucada (TP = Trick
Play). Una parte de la cabecera adicional puede ponerse adosada
como un área reservada.
El área de lectura trucada está destinada a
mejorar la calidad de imagen en el modo de reproducción de velocidad
variable, sirviendo como un área reproducible durante la
reproducción de velocidad variable. Con respecto al formato MPEG2,
que proporciona una trama I, una trama P y una trama B, durante la
reproducción de velocidad variable solamente se usa la trama I, y
estos datos de la trama I son almacenados en el área de lectura
trucada.
A saber, la velocidad de grabación del VTR
digital se establece en 25 Mbps en el modo SD. Por otra parte,
cuando el paquete de transporte es grabado a la velocidad de 10
Mbps, hay una velocidad de grabación excedente. Por tanto, el área
reproducible en el modo de reproducción de velocidad variable se
puede establecer en el área de lectura trucada, y el paquete que
incluye la trama I se puede grabar superpuestamente en el área de
lectura trucada.
Por ejemplo, la Figura 6 muestra la ubicación de
una cabeza cuando pasa sobre una pluralidad de pistas de grabación
durante el modo de reproducción de velocidad variable. El recorrido
de la cabeza es ilustrado en la Figura 6 como la flecha que se
extiende diagonalmente a través de la pluralidad de pistas. Cada
parte sombreada a lo largo de esta flecha diagonal corresponde a un
área (TP) de lectura trucada. El área reproducible TP se usa como
el área de lectura trucada para grabar el paquete para reproducción
de velocidad variable. En un VTR que usa exploración helicoidal y
grabación acimutal, los datos que son reproducidos desde el área TP
aparentan una forma como de ráfagas, como se muestra en la Figura 7.
Fijando las posiciones formadas en pistas en el área reproducible
TP mediante una operación ATF (Automatic Track Following =
Seguimiento Automático de Pista) o similar, y grabando el paquete
que incluye la trama I en el área reproducible, los datos de la
trama I se pueden reproducir exactamente.
Según una realización de la invención, se
proporcionan dos clases de áreas de lectura trucada, TP1 y TP2. Un
área (TP1) de lectura trucada se usa para reproducción de velocidad
variable de una velocidad alta. La otra área (TP2) de lectura
trucada se usa para reproducción de velocidad variable de una
velocidad baja. Las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada están
dispuestas, respectivamente, en pistas de diferentes ángulos de
acimut.
A saber, en el VTR digital mostrado en la Figura
8, cada pista está dividida en cuatro sectores: un sector ITI que
se usa para operaciones de post-grabación o
similares; un sector de audio; un sector de vídeo; y un sector de
subcódigos que se usa durante operaciones de búsqueda o similares.
La pista es rastreada por cabezas de diferentes ángulos de acimut.
Por ejemplo, pueden estar dispuestas dos cabezas giratorias
distanciadas 180º, o se puede usar un solo conjunto de cabeza con
dos acimutes. Una señal piloto está superpuesta en la pista, para
permitir el rastreo ATF.
La Figura 9 ilustra dos tipos de áreas de
lectura trucada designadas como TP1 y TP2, y sus posiciones con
respecto a señales piloto f0 y f1. A los sectores de vídeo de las
pistas se le asignan alternativamente las señales piloto f0 o f1.
La señal piloto f0 está incorporada dentro del área TP1 de lectura
trucada, que el sistema de la presente invención usa durante la
reproducción de velocidad variable de alta velocidad. Dicha
reproducción de alta velocidad puede ocurrir, por ejemplo, a 18
veces la velocidad de reproducción normal. En el ejemplo de la
Figura 9, los datos son respectivamente grabados 18 veces en TP1. La
señal piloto f1 está incorporada dentro del área TP2 de lectura
trucada, que el sistema usa durante la reproducción de velocidad
variable de baja velocidad. Dicha reproducción de baja velocidad
puede ocurrir, por ejemplo, a 4 veces la velocidad de reproducción
normal. En el área TP2 de lectura trucada, los datos son
repetitivamente grabados 2 veces.
Como se mencionó anteriormente, las áreas TP1 y
TP2 de lectura trucada están dispuestas en las pistas de diferentes
acimutes, respectivamente. Usando solamente la pista de un acimut en
cada una de las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada, la reproducción
de velocidad variable se puede efectuar usando dos cabezas
distanciadas 180º, en una disposición de cabezas de doble acimut sin
limitar la construcción de la cabeza.
Durante una operación de enclavamiento de fase
del VTR digital, la información de rastreo se obtiene de las pistas
que incluyen la señal piloto f0. Tomando como base la señal piloto
f0 para obtener la información de rastreo, el VTR digital hace que
las pistas con la señal piloto f1 sean vulnerables a inexactitudes
que pueden resultar de errores al montar las cabezas en los
tambores giratorios. Para eliminar esta vulnerabilidad, el área TP2
de lectura trucada está dispuesta en las pistas que están asociadas
con la señal piloto f1. El área TP1 de lectura trucada para
reproducción a velocidad constante de alta velocidad es asignada a
las pistas que están asociadas con la señal piloto f0. El área TP1
de lectura trucada compensa las desviaciones de rastreo originadas
por el modo de reproducción de velocidad a 4 veces la velocidad
normal. Estas desviaciones de rastreo son mayores que las
originadas por el modo de reproducción de velocidad a 18 veces la
velocidad normal.
La Figura 10 ilustra las diversas velocidades de
cinta que pueden ser realizadas en estos dos modos diferentes de
reproducción de velocidad variable. A saber, cuando la velocidad de
la cinta en el modo de reproducción de velocidad variable se
establece en (N + 0,5) veces la velocidad de reproducción normal
(por ejemplo, 1,5 veces, 2,5 veces, o 3,5 veces la velocidad
normal) como se muestra en las Figuras 11 y 12, todas las partes de
lectura trucada, de las pistas del mismo acimut, pueden ser
reproducidas en dos exploraciones. A saber, la Figura 11 muestra el
caso en que la velocidad de reproducción variable máxima se fija a 7
veces la velocidad de reproducción normal, y la reproducción de
velocidad variable se ejecuta a 3,5 veces la velocidad de
reproducción normal. En este caso, como se muestra en la Figura
12A, las partes de ambos extremos de la pista del acimut A son
reproducidas por la primera exploración, y la parte central de la
pista del acimut A es reproducida por la segunda exploración. Por
tanto, estas dos operaciones de exploración dan lugar a la
exploración de una pista. Grabando repetitivamente los mismos datos
de lectura trucada en cada pista del acimut A, todos los datos en
una pista de las pistas del acimut A pueden ser reproducidos por
dichas dos exploraciones. Por lo tanto, grabando repetitivamente
los datos de lectura trucada en las pistas del mismo acimut, se
puede asegurar la reproducción de velocidad variable de los datos
de lectura trucada a (N + 0,5) veces la velocidad de reproducción
normal (por ejemplo, 1,5 veces, 2,5 veces, o 3,5 veces la velocidad
normal).
Las Figuras 13A y 13B muestran una disposición
de los bloques de sincronismo en cada pista. Cada pista incluye un
código de corrección de errores reservado (ECC = Error Correction
Code) que comprende nueve bloques de sincronismo. Además, como se
muestra en la Figura 13A, el área de lectura normal y el área TP1 de
lectura trucada están dispuestas en la pista T0. El área de lectura
normal y el área TP2 de lectura trucada están dispuestas en la
pista T1. El área de lectura normal y el área TP1 de lectura trucada
están dispuestas en la pista T2. En la pista T3 solamente está
dispuesta el área de lectura normal. Las áreas TP1 y TP2 de lectura
trucada no están dispuestas en la pista T3, que incluye solamente el
área de lectura normal.
Cada una de las áreas TP1 y TP2 de lectura
trucada comprende hasta 25 bloques de sincronismo. Las áreas de
lectura normal pueden comprender hasta 101 bloques de sincronismo.
Como se muestra en la Figura 4, se logra una buena adaptación entre
las áreas de lectura trucada cuando el número de bloques de
sincronismo en las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada es igual a un
número que sea múltiplo de 5, puesto que los datos de dos paquetes
están empaquetados para cinco bloques de sincronismo.
La Figura 13B ilustra las pistas T0 a T3. Las
designaciones "18X" y "5X" se refieren a la velocidad de
reproducción particular de la pista correspondiente. Por ejemplo,
"18X" indica que la pista T0 es reproducida a 18 veces la
velocidad de reproducción normal. Todas las pistas incluyen un
código de corrección de errores (ECC) de 9 bloques de sincronismo.
Cada una de las pistas T0 - T2 incluye un área de lectura trucada de
25 bloques de sincronismo, pero la pista T3 no incluye ningún
bloque de sincronismo en su área de lectura trucada. A cada bloque
de sincronismo en cada área de lectura trucada de las pistas T0 - T2
se le asigna un número. Las pistas T0 y T2 incluyen bloques de
sincronismo que están numerados como 40 - 44, 62 - 66, 84 - 88,
106 - 110 y 128 - 132. La pista T1 incluye bloques de sincronismo
que están numerados como 38 - 62.
Durante la reproducción de alta velocidad
variable, del área TP1 de lectura trucada, la cabeza se pone en una
posición que permite que se puedan leer el sector de subcódigo y el
sector ITI de una pista. Por tanto, se puede acceder al subcódigo
durante la reproducción de velocidad variable, incluso cuando la
velocidad de reproducción ocurre a 18 veces la velocidad de
reproducción normal. A 18 veces la velocidad de reproducción
normal, la duración de una ráfaga de datos es demasiado corta para
que la señal de error de rastreo efectúe un control ATF. Sin
embargo, explorando el sector ITI se puede efectuar el deseado
control ATF. Cuando se reproduce el sector ITI, de otra área de
datos se puede obtener una señal piloto con una elevada relación
señal/ruido (S/N = Signal/Noise). Como la duración de una ráfaga de
datos resulta larga a 4 veces la velocidad de reproducción normal,
el control ATF se puede efectuar en el área de datos. Por lo tanto,
el área TP2 de lectura trucada, para velocidad de reproducción
variable baja, está dispuesta en una posición donde se puede leer
el subcódigo.
La Figura 14 muestra una primera realización de
un aparato para grabar datos de reproducción de velocidad variable
en áreas TP1 y TP2 de lectura trucada, que están destinadas a ser
reproducidas durante un modo de reproducción de velocidad variable.
En la Figura 14, un paquete de transporte MPEG2 es suministrado a un
terminal de entrada 51. El paquete de transporte es suministrado a
un registro intermedio 52 para conversión de velocidad y a un
decodificador TS/PES 53. Ahora, suponiendo que la velocidad de datos
del paquete de transporte introducido es igual a, por ejemplo, 30
Mbps, el registro intermedio 52 de conversión de velocidad convierte
la velocidad de datos a, por ejemplo, 10 Mbps. En el caso en que
una pluralidad de programas estén multiplexados por división en el
tiempo y sean transmitidos como multiprogramas, se selecciona un
programa deseado, entre esos programas, y el programa seleccionado
es suministrado al registro intermedio 52 para conversión de
velocidad.
El decodificador TS/PES 53 decodifica el paquete
de transporte recibido y extrae los datos de vídeo de la parte de
carga útil del paquete de transporte. La salida del decodificador
TS/PES 53 es suministrada a un circuito 54 analizador de código de
comienzo. El circuito 54 analizador de código de comienzo juzga si
el paquete tiene que ser reproducido según un modo de reproducción
de velocidad variable seleccionado subsiguientemente. Este juicio
está basado en la información contenida en la cabecera del paquete
de transporte. Es decir, este juicio es una determinación de si el
paquete es de alto significado. Esta determinación detecta la
presencia de la trama I basándose en información (tal como una
prioridad de transporte, o algo similar) encontrada en la cabecera
del paquete de transporte. El paquete que incluye la trama I es
juzgado como un paquete necesario para la reproducción de velocidad
variable. La salida del circuito 54 analizador de código de comienzo
es suministrada a un circuito 55 de proceso de TP. La salida del
circuito 55 de proceso de TP es suministrada a circuitos 56A y 56B
de formación de paquetes TS/PES. El circuito 56A de formación de
paquetes TS/PES genera un paquete que ha de ser grabado en el área
TP1 de lectura trucada, que se usa para reproducción variable de
velocidad. El circuito 56B de formación de paquetes TS/PES genera un
paquete que ha de ser grabado en el área TP2 de lectura trucada,
que se usa para reproducción de baja velocidad variable. Los datos
que son grabados en las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada no están
asociados con coeficientes MPEG2 (o DCT) de una escala de alta
frecuencia. Las salidas de los circuitos 56A y 56B de formación de
paquetes TS/PES son suministradas a un registro intermedio 57A de
TP1, y a un registro intermedio 57B de TP2, respectivamente.
Las salidas del registro intermedio 52 de
conversión de velocidad, el registro intermedio 57A de TP1 y el
registro intermedio 57B de TP2 son suministradas al multiplexor
(MUX) 58 a través de formateadores 59A, 59B y 59C de bloques de
sincronismo (SB = Sync Block)), respectivamente. Estos formateadores
de sincronismo (SB) también pueden ser omitidos en el aparato de la
Figura 14 (así como en el aparato de la Figura 15). Los
formateadores SB 59A - 59C organizan los datos de la manera
representada en la Figura 4. La salida del multiplexor 58 es
suministrada a un mecanismo de grabación (no mostrado). La salida
del registro intermedio 52 de conversión de velocidad es grabada en
el área de lectura normal descrita anteriormente. La salida del
registro intermedio 57A de TP1 es grabada en el área TP1 de lectura
trucada. La salida del registro intermedio 57B de TP2 es grabada en
el área TP2 de lectura trucada.
La Figura 15 muestra una segunda realización de
un aparato para grabar datos en áreas TP1 y TP2 de lectura trucada,
que están destinadas a ser reproducidas durante la reproducción de
velocidad variable. En el ejemplo mostrado en la Figura 14, el área
TP1 de lectura trucada (que se usa durante la reproducción de alta
velocidad variable) y el área TP2 de lectura trucada (que se usa
durante la reproducción de baja velocidad variable) son procesadas
individualmente por los circuitos 56A y 56B de formación de paquetes
TS/PES, y el registro intermedio 57A de TP1 y el registro
intermedio 57B de TP2, respectivamente. Sin embargo, en el aparato
de la Figura 15, el área TP1 de lectura trucada y el área TP2 de
lectura trucada son procesadas por un solo circuito, a saber, el
circuito 56 de formación de paquetes TS/PES. La salida del circuito
de formación de paquetes TS/PES es suministrada al registro
intermedio 57 de TP1/TP2. El aparato de la Figura 15 graba la trama
I en el área TP1 de lectura trucada más rápidamente que en el área
TP2 de lectura trucada. Por lo tanto, los datos ficticios son
grabados hasta el final de la grabación del área TP1 de lectura
trucada. Para facilitar este proceso, el número de bloques de
sincronismo de las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada en respectivas
pistas se hace igual a 25 bloques de sincronismo. Las salidas del
registro intermedio 52 de conversión de velocidad y el registro
intermedio 57 de TP1/TP2 son suministradas al multiplexor (MUX) 58 a
través de los formateadores SB 59A y 59B, que organizan los datos
para ser formateados según el formato de la Figura 4.
En el ejemplo anterior, los datos para la
reproducción de velocidad variable son grabados en el área de
lectura trucada sin suprimir los coeficientes de alta frecuencia.
Según se mencionó anteriormente, como la cantidad de datos es
grande, cuando la imagen de trama I extraída es usada directamente
como datos de reproducción de velocidad variable sin eliminar los
coeficientes de alta frecuencia, se deteriora una relación de
actualización de la imagen reproducida, y se necesita una memoria
con una gran capacidad para almacenar los datos. Es decir, la
Figura 16 muestra la relación entre el número de coeficientes
(abscisa) y la cantidad de datos (ordenada). De la Figura 16, por
ejemplo, cuando los coeficientes son reducidos a seis, es suficiente
un tamaño de memoria de 500 kbits para almacenar los datos
reproducidos. Sin embargo, cuando el número de coeficientes es igual
a 64, es necesaria una memoria de 1 Mbit para almacenar los
correspondientes datos.
Durante la reproducción, solamente los datos en
el área de reproducción de velocidad variable son extraídos de los
datos de reproducción, y enviados al decodificador. Sin embargo,
durante la reproducción inversa de velocidad variable, los datos de
la trama I no pueden ser decodificados fácilmente de la misma
manera. Por lo tanto, los datos de una imagen son almacenados en la
memoria del registro intermedio, y los datos son transmitidos de la
misma forma que en el caso de la dirección de avance leyendo los
datos del paquete en la cabecera de la imagen. También en este
caso, se necesita una memoria de registro intermedio con un tamaño
correspondiente a una imagen (que corresponde a datos de
reproducción de velocidad variable).
Por lo tanto, es más práctico suprimir los
coeficientes de alta frecuencia y, después, grabar los datos
resultantes. La Figura 17 ilustra una tercera realización de un
aparato de grabación de datos, en el que los coeficientes de alta
frecuencia son quitados de los datos de grabación. A saber, como se
muestra en la Figura 17, el paquete de un terminal de entrada 61 es
suministrado a un registro intermedio 62 y a un decodificador 63 de
TS/PES. Una salida del decodificador 63 de TS/PES es suministrada a
un circuito 64 analizador de código de comienzo que obtiene la
imagen I de la señal recibida. El circuito 64 analizador de código
de comienzo suministra la imagen I extraída a un circuito 65 de
reducción de coeficientes. El circuito 65 de reducción de
coeficientes suprime los coeficientes de alta frecuencia de la
imagen I. Después de haber sido despojados de sus coeficientes de
alta frecuencia, los datos de la imagen I son almacenados en una
memoria de registro intermedio 66. Esos datos almacenados son
denominados datos de reproducción de velocidad variable. Los datos
en la memoria de registro intermedio 66 son enviados a un circuito
67 de formación de paquetes TS/PES, que vuelve a dividir los datos
en paquetes.
Los datos para reproducción normal almacenados
en el registro intermedio 62, y los datos para reproducción de
velocidad variable del circuito 67 de formación de paquetes TS/PES,
son enviados a formateadores 68A y 68B de bloques de sincronismo, y
se añaden cabeceras a los datos. Los datos resultantes son enviados
a un multiplexor (MUX) 69.
El circuito 65 de reducción de coeficientes usa
un proceso VLD (Variable Length Decoding = Decodificación de
Longitud Variable) para suprimir los coeficientes de alta frecuencia
de cada bloque de la imagen I. Sin embargo, en el formato MPEG2, la
disposición de decodificación de longitud variable es bastante
grande porque no se efectúa ninguna alineación de octetos en las
capas subsiguientes a la capa de corte. Por lo tanto, como se
ilustra en la Figura 16, se necesita usar una memoria con una
capacidad de almacenamiento excesivamente grande en conjunción con
la decodificación de longitud variable efectuada por el circuito 65
de reducción de coeficientes.
Para resolver este problema, solamente una parte
de la imagen I es grabada durante cada operación de grabación (o
secuencia), incluso aunque todo el contenido de datos de la imagen I
haya sido convertido a datos de reproducción de velocidad variable
por el circuito 65 de reducción de coeficientes. Dicha parte puede
comprender, por ejemplo, solamente la parte del tercio superior del
plano de imagen. En la siguiente operación de grabación, se graba
la parte del tercio central del plano de imagen. Después se graba la
parte del tercio inferior en la subsiguiente próxima operación de
grabación. De esta manera, se puede reducir el tamaño de memoria del
registro intermedio 66 grabando cada vez un parte del plano de
imagen.
La Figura 18 ilustra un operación de grabación
en la que un plano de imagen está dividido en tercios, y cada parte
es grabada consecutivamente. En la Figura 18, los datos
correspondientes a la parte del tercio superior del plano de imagen
son almacenados en una memoria. Estos datos comprenden datos de
reproducción de velocidad variable, que son grabados en el área de
lectura trucada. Subsiguientemente, los datos de la parte
correspondiente al tercio central del plano de imagen son extraídos
y almacenados en la memoria. Después, estos datos de reproducción
de velocidad variable son grabados en el área de lectura trucada. A
continuación, los datos de la parte correspondiente al tercio
inferior del plano de imagen son extraídos y almacenados en la
memoria. Después, estos datos son grabados en el área de lectura
trucada. Por tanto, los datos del tercio superior, el tercio central
y el tercio inferior del plano de imagen son almacenados
secuencialmente en la memoria y grabados en el área de lectura
trucada. Usando dicho método, en el presente sistema se puede usar
una memoria con una capacidad de almacenamiento que sea 1/3 de la
capacidad necesaria para almacenar todo el plano de imagen.
El área del plano de imagen se puede conocer
contando la posición vertical del corte en la cabecera del corte.
El último número de corte es almacenado, y los datos
correspondientes a un tercio del plano de imagen son sacados del
siguiente corte. Después de esto, repitiendo dicho proceso, los
datos pueden ser grabados como datos de reproducción de velocidad
variable cada tercio del plano de imagen.
Aunque el plano de imagen ha sido dividido en
tres áreas en este ejemplo, el plano de imagen puede ser dividido
en tantas partes como sea necesario, según la capacidad de la
memoria del registro intermedio o similar. Se usan octetos de
relleno cuando el plano de imagen no puede ser dividido
uniformemente en partes de igual tamaño. Cuando se usan octetos de
relleno, el presente sistema puede indicar su presencia insertando
datos indicadores en la cabecera.
La Figura 19 ilustra un aparato que implementa
el esquema de división del plano de imagen descrito anteriormente.
En la Figura 19, un paquete de un terminal de entrada 71 es
suministrado a un registro intermedio 72 y a un decodificador
TS/PES 73. La salida del decodificador TS/PES 73 es suministrada a
un circuito 74 analizador de código de comienzo. La imagen I es
extraída del circuito 74 analizador de código de comienzo. La salida
del circuito 74 analizador de código de comienzo es suministrada a
una unidad 75 de división de plano de imagen.
Como se muestra en la Figura 20, la unidad 75 de
división de plano de imagen cuenta las posiciones verticales de
cortes en la cabecera del corte y calcula el número de cortes en la
dirección vertical (bloque 81), y extrae los datos de la imagen I
hasta un número predeterminado de cortes (bloque 82). El último
número de corte es almacenado (bloque 83). En la siguiente área, la
extracción de los datos de la imagen I se ejecuta desde el
siguiente número de corte.
Los datos en el área extraída por la unidad 75
de división de plano de imagen se almacenan en una memoria de
registro intermedio 76. Los datos en la memoria del registro
intermedio se envían a un circuito 77 de formación de paquetes
TS/PES y son divididos de nuevo en paquetes. Los datos usados para
una operación de reproducción normal, que están almacenados en el
registro intermedio 72, y los datos para la reproducción de
velocidad variable del circuito 77 de formación de paquetes TS/PES,
son enviados, respectivamente, a formateadores 78A y 78B de bloques
de sincronismo y se añaden cabeceras a ellos. Los datos resultantes
son enviados a un multiplexor (MUX) 79.
Combinando la técnica de almacenar los datos en
la memoria para cada tercio del plano de imagen y la técnica de
reducir los coeficientes de alta frecuencia, se puede reducir aún
más la capacidad de la memoria.
La Figura 21 ilustra un sistema de reproducción
que realiza la invención. En la Figura 21, la señal grabada en una
cinta magnética es reproducida por una cabeza giratoria 60 y es
suministrada a un codificador 62 de canales a través de un
amplificador de reproducción 61. El codificador 62 de canales
demodula la señal de reproducción.
La salida del codificador 62 de canales es
suministrada a un TBC (Time Base Corrector = Corrector de Base de
Tiempos) 63. El TBC 63 está dispuesto para eliminar las
fluctuaciones de la base de tiempos de la señal reproducida. Un
reloj sincronizado con la señal reproducida, y un reloj sincronizado
con una señal de referencia, son suministrados al TBC 63.
La salida del TBC 63 es suministrada a un
circuito 64 de supresión de trama. El circuito 64 de supresión de
trama invierte la operación de formación de trama efectuada por el
circuito 5 de formación de trama del sistema de grabación, y
ejecuta un proceso de decisión de errores o similar.
El circuito 64 de supresión de trama suministra
su salida a un circuito conmutador 65, que está conmutado al
terminal 65A cuando la señal reproducida es el paquete de transporte
MPEG2, y que está conmutado al terminal 65B cuando el aparato de la
Figura 21 reproduce una señal componente.
El circuito 66 de expansión DCT invierte la
compresión efectuada en los datos digitales por el circuito 3 de
compresión DCT, que es parte del sistema de grabación. A saber, el
circuito 66 de expansión DCT decodifica el código de longitud
variable y ejecuta una conversión DCT inversa, retornado, por ello,
la señal de vídeo comprimida a su estado original no comprimida. La
salida del terminal 65B del circuito de conmutación 65 es
suministrada al circuito 66 de expansión DCT. La salida del circuito
66 de expansión DCT es sacada desde un terminal de
salida 67.
salida 67.
Cuando el conmutador 65 está conmutado al
terminal 65A, la salida del circuito 64 de supresión de trama es
suministrada al circuito 68 de proceso de paquetes. El circuito 68
de proceso de paquetes incluye un registro intermedio de conversión
de velocidad, que convierte el paquete de transporte MPEG2
reproducido, de, por ejemplo, 10 Mbps a la velocidad original.
Además, el circuito 68 de proceso de paquetes detecta la información
de base de tiempos que consta de tres octetos que se añadieron a la
cabecera del paquete. Durante la reproducción, la rotación del
tambor está sincronizada con el reloj de referencia similar al de
durante la grabación. Por lo tanto, se puede reconstruir
perfectamente el estado de la base de tiempos que se usó para la
grabación.
Durante la reproducción de velocidad variable,
el sistema determina si el paquete reproducido incluye o no la
trama I. Solamente es procesado el paquete que incluye la trama I.
La salida del circuito 68 de proceso de paquetes es sacada a través
del terminal de salida 70 a otros circuitos (no mostrados) para
reproducir la señal decodificada.
El circuito 68 de proceso de paquetes está en
comunicación con el controlador 71, que hace que el circuito de
proceso de paquetes conmute entre un modo de reproducción normal y
un modo de reproducción de velocidad variable. Una señal de
establecimiento de modo suministrada al controlador 71 desde la
unidad de entrada 72 establece un circuito de servo 73 y el
circuito 68 de proceso de paquetes en el modo de reproducción
seleccionado. Cuando se ejecuta la reproducción de velocidad
variable basada en los datos del paquete de transporte, el control
de fase y el control de velocidad son ejecutados por el circuito de
servo 73 usando el control de rastreo ATF. Por tanto, se reproducen
las áreas TP1 y TP2 de lectura trucada.
En el ejemplo anterior, aunque entre la
pluralidad de programas de entrada multiplexados se selecciona y
graba un programa a una velocidad de 30 Mbps, el presente sistema
puede grabar en el VTR digital todos los programas multiplexados,
cuando la velocidad de transmisión total de los programas es del
orden de 25 Mbps. La siguiente exposición describe los diversos
procesos de reproducción de velocidad variable que se usan en esta
situación:
Se selecciona el programa A, y la trama I
incluida en el mismo es grabada en el área de lectura trucada.
Después se selecciona el programa B, y la trama I incluida en el
mismo es grabada en el área de lectura trucada. Subsiguientemente,
se selecciona el programa C y se graba de la misma manera que los
Programas A y B.
Durante la reproducción de velocidad variable
de, por ejemplo, el programa A, se reproducen los datos de imagen
del programa A y, después, mientras se procesan los datos ficticios
asociados con el programa A, el sistema extrae al mismo tiempo los
datos de otro programa.
La operación de reproducción de velocidad
variable también es aplicable para reproducir una corriente de bits
con conversión seudoaleatoria (scrambled). A saber, durante la
codificación, se prepara un bit para la parte de cabecera del
paquete de transporte en codificación, indicando, por ello, si la
trama I está incluida en ese paquete. Durante la grabación, se
comprueba dicha cabecera, y el paquete que incluye la trama I es
grabado directamente. Los datos restantes, distintos de la
cabecera, son sometidos a conversión seudoaleatoria. Por tanto, no
se pueden eliminar los coeficientes de alta frecuencia. Durante la
reproducción, se recuperan los datos del área de lectura trucada y
se recupera la conversión seudoaleatoria (descramble) mediante el
decodificador, y se puede ver una imagen reproducida de velocidad
variable.
Claims (18)
1. Un aparato de grabación de datos digitales
para grabar un paquete de datos en una cinta, comprendiendo el
paquete de datos una marca de tiempos, estando caracterizado
el aparato por:
un reloj de referencia (34);
medios (36) generadores de tiempos en
comunicación con dicho reloj de referencia (34), para generar una
hora basada en dicho reloj de referencia cuando dicho paquete de
datos llega a dicho aparato;
medios (38) en comunicación con dichos medios
(36) generadores de tiempos, para añadir la hora de llegada de
dicho paquete de datos, a dicho paquete de datos, sin sobrescribir
dicha marca de tiempos; y
medios de grabación (8) en comunicación con
dichos medios de adición (38) para grabar dicho paquete de
datos.
2. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 1, que comprende medios (9) de conversión
de velocidad en comunicación con dichos medios de grabación (8) para
convertir la velocidad del paquete de datos que hay que grabar.
3. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 1, que comprende medios (59) de formateación
de bloques de sincronismo en comunicación con dichos medios de
grabación, para disponer cada n paquetes de datos en un bloque de
sincronismo, en el que n es un número entero.
4. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 1, en el que dichos medios de grabación
comprenden una cabeza grabadora (8) unida a un tambor giratorio
dispuesto para ser girado sincrónicamente con dicho reloj de
referencia (34).
5. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 1, que comprende medios de clasificación
para clasificar cada una de la pluralidad de pistas de la cinta, en
una pluralidad de áreas de lectura normal y una pluralidad de áreas
(TP) de lectura trucada, estando situada cada una de dichas áreas de
lectura trucada en posiciones de cada una de dichas pistas,
correspondientes a posiciones de cada una de dichas pistas que son
rastreadas por la cabeza durante una operación de reproducción de
velocidad variable, en el que dichos medios de grabación (8) son
operativos para grabar dicho paquete de datos en dichas áreas de
lectura normal, y para grabar en dichas áreas de lectura trucada
solamente una parte de dicho paquete de datos, siendo reproducida
dicha parte de dicho paquete de datos durante dicha operación de
reproducción de velocidad variable.
6. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 5, en el que dichas áreas (TP) de lectura
trucada comprenden una primera área (TP1) de lectura trucada para
reproducción de alta velocidad variable, y una segunda área (TP2)
de lectura trucada para reproducción de baja velocidad variable, y
dicha primera área de lectura trucada para reproducción de alta
velocidad variable y dicha segunda área de lectura trucada para
reproducción de baja velocidad variable están dispuestas en pistas
de diferentes acimutes, respectivamente.
7. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 6, en el que dicha primera área (TP1) de
lectura trucada para reproducción de alta velocidad variable es
grabada en pistas de las cuales se obtiene información de rastreo
mediante una operación ATF (Automatic Track Following = Seguimiento
Automático de Pista).
8. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 5, para grabar dicho un paquete de datos
que comprende información de imagen, comprendiendo dicho
aparato:
medios (75) de división de imagen en
comunicación con dichos medios de clasificación, para dividir dicha
información de imagen en una pluralidad de partes de imagen; y
medios de memoria (76) en comunicación con
dichos medios de división de imagen y con dichos medios de
grabación, para almacenar consecutivamente cada una de dicha
pluralidad de partes de imagen, en el que dicha pluralidad de
partes de imagen es grabada en dichas áreas (TP) de lectura
trucada.
9. Un aparato de grabación de datos digitales
según la reivindicación 5, que comprende medios (65) de reducción
de coeficientes en comunicación con dichos medios de grabación, para
reducir coeficientes de alta frecuencia de dicho paquete de
datos.
10. Un método de grabación de datos digitales
para grabar un paquete de datos en una cinta, comprendiendo el
paquete de datos una marca de tiempos, estando caracterizado
el método por:
generar (36) una hora, basándose en un reloj de
referencia (34), cuando dicho paquete de datos llega a un aparato
de grabación de datos digitales;
\newpage
añadir (38) la hora de llegada de dicho paquete
de datos, a dicho paquete de datos, sin sobrescribir dicha marca de
tiempos; y
grabar (8) dicho paquete de datos en dicha
cinta.
11. Un método de grabación de datos digitales
según la reivindicación 10, que comprende convertir (9) la velocidad
de dicho paquete de datos antes de la grabación de los mismos.
12. Un método de grabación de datos digitales
según la reivindicación 10, en el que cada n paquetes de datos son
dispuestos (59) en un bloque de sincronismo, y en el que n es un
número entero.
13. Un método de grabación de datos digitales
según la reivindicación 10, en el que un tambor de dicho aparato de
grabación de datos es girado sincrónicamente de acuerdo con dicho
reloj de referencia (34).
14. Un método de grabación de datos digitales
según la reivindicación 10, que comprende:
clasificar cada una de dichas pistas en una
pluralidad de áreas de lectura normal y una pluralidad de áreas
(TP) de lectura trucada, estando situadas dichas áreas de lectura
trucada en posiciones de cada una de dichas pistas,
correspondientes a posiciones de pistas que son rastreadas por una
cabeza durante una operación de reproducción de velocidad variable;
y
grabar dicho paquete de datos en dichas área de
lectura normal, y grabar en dichas áreas (TP) de lectura trucada
solamente una parte de dicho paquete de datos, siendo reproducida
dicha parte de dicho paquete de datos durante dicha operación de
reproducción de velocidad variable.
15. Un método de grabación de datos digitales
según la reivindicación 14, en el que dichas áreas de lectura
trucada comprenden una primera área (TP1) de lectura trucada para
reproducción de alta velocidad variable, y una segunda área (TP2)
de lectura trucada para reproducción de baja velocidad variable, y
en el que dicha primera área de lectura trucada para reproducción
de alta velocidad variable y dicha segunda área de lectura trucada
para reproducción de baja velocidad variable son grabadas en pistas
de diferentes acimutes, respectivamente.
16. Un método de grabación de datos digitales
según la reivindicación 15, en el que dicha primera área (TP1) de
lectura trucada para reproducción de alta velocidad variable es
grabada en pistas de las cuales se obtiene información de rastreo
mediante una operación ATF.
17. Un aparato de reproducción de datos
digitales para reproducir un paquete de datos grabado en una
cinta,
caracterizado porque:
dicho paquete de datos incluye un código de hora
de llegada indicativo de una hora de llegada cuando dicho paquete
de datos fue grabado en dicha cinta, además de una marca de tiempos
que formaba parte de dicho paquete de datos antes que dicho paquete
de datos fuera grabado en dicha cinta; y
dicho aparato comprende:
medios de reproducción (69) operables para
reproducir dicho paquete de datos desde dicha cinta; y
medios (68) de proceso de paquetes operables
para recibir dicho paquete de datos reproducido desde dichos medios
de reproducción, para detectar dicho código de hora de llegada y
para decodificar dicho paquete de datos recibido en sincronismo con
dicho código de hora de llegada detectado.
18. Un método para reproducir un paquete de
datos grabado en una cinta,
caracterizado porque:
dicho paquete de datos incluye un código de hora
de llegada indicativo de una hora de llegada cuando dicho paquete
de datos fue grabado en dicha cinta, además de una marca de tiempos
que formaba parte de dicho paquete de datos antes que dicho paquete
de datos fuera grabado en dicha cinta; y
dicho método comprende las etapas de:
reproducir (60) dicho paquete de datos desde
dicha cinta, detectando dicho código de hora de llegada; y
decodificar (68) dicho paquete de datos en
sincronismo con dicho código de hora de llegada detectado.
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