FR2481038A1 - Appareil d'enregistrement et de reproduction de donnees video sous forme numerique - Google Patents

Abstract

A.APPAREIL D'ENREGISTREMENT ETOU DE REPRODUCTION DE DONNEES VIDEO-NUMERIQUES, APPAREIL COMPORTANT PLUSIEURS TETES MAGNETIQUES ROTATIVES. B.APPAREIL CARACTERISE PAR UN MOYEN DE DISTRIBUTION DE SIGNAUX DVP-1, DVP-3 POUR ATTRIBUER CHAQUE NOMBRE PAIR DE BLOCS DE DONNEES D'UN INTERVALLE DE BALAYAGE HORIZONTAL A CHACUNE DES TETES MAGNETIQUES ROTATIVES D'ENREGISTREMENT. C.L'INVENTION CONCERNE NOTAMMENT LES MAGNETOSCOPES.

Description

1 248 1038

La présente invention concerne un appareil d'enregistrement et/ou de reproduction de données vidéo sous

forme numérique, et en particulier un appareil d'enregistre-

ment et/ou de reproduction de données vidéo numériques, appa-

reil dans lequel le signal couleur est mis sous forme numérique et est enregistré par plusieurs t9tes magnétiques rotatives travaillant en temps partagée Comme cela est bien connu, un signal vidéo est généralement modulé en fréquence, puis est enregistré sur une bande vidéo dont il peut être reproduit. Récemment, le

traitement vidéo numérique s'est développé dans les install.a-

tions de studio, si bien qu'il faut également envisager cette technique de numérisation dans les magnétoscopes (encore appelés appareils VTR). Comme cela est bien connu, les

magnétoscopes numériques présentent de multiples avantages.

Toutefois, il faut un enregistrement à forte densité dans le magnétoscope, et à cet effet, divers systèmes d'enregistrement

ont été développés jusqu'à ce jour.

Toutefois, jusqu'à présent les principales recherches concernaient l'enregistrement numérique d'un signal vidéo.

Comme cela est bien connu, à l'enregistre-

ment de données numériques d'un signal vidéo, on répartit les données numériques en plusieurs blocs ayant chacun un mot de synchronisation, des données d'identification, des données

d'adresse et des données CRC combinées aux données vidéo.

Le choix du nombre de blocs ainsi que du

nombre de têtes magnétiques rotatives utilisées pour l'enre-

gistrement de ces blocs sont des choix très importants pour améliorer la qualité de l'enregistrement et de la reproduction

et pour simplifier l'ensemble du système.

Dans les systèmes connus, ces condidérati-

ons n'ont pas été très bien prises en compte.

La présente invention a pour but de créer un appareil d'enregistrement et/ou de reproduction de données vidéo numériques, permettant le traitement des données à l'aide

de plusieurs têtes magnétiques rotatives. --

A cet effet, l'invention concerne un appareil du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il se compose de plusieurs têtes magnétiques rotatives combinées à un tambour

2 2481031

guide-bande dont la périphérie reçoit une bande magnétique

défilant selon un chemin hélico dal. et sur un angle d'envelop-

pement prédéterminé, un moyen de traitement de signaux pour diviser le signal vidéo numérique d'un intervalle de balayage horizontal en plusieurs blocs de données et un moyen de dis- tribution de signaux pour attribuer chaque nombre pair des blocs de données dans un intervalle de balayage horizontal à

chacune des têtes magnétiques rotatives pour l'enregistrement.

La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure i est un schéma bloc montrant l'ensemble du système selon un exemple d'un appareil de l'invention.

- - la figure 2 est un schéma bloc de princi-

pe d'un exemple de circuit de traitement numérique pour la

partie enregistrement du processeur vidéo numérique.

- la figure 3 est un schéma bloc de princi-

pe d'un exemple de circuit de traitement numérique au niveau de la partie reproduction. 4 - les figures 4 et 5 sont des schémas respectifs utilisés pour expliquer le format du signal lors

de l'enregistrement numérique d'un signal vidéo couleur.

- la figure 6 est un schéma bloc de princi-

pe d'un exemple de circuit de traitement numérique pour la

partie enregistrement du processeur vidéo numérique.

- la figure 7 est un schéma bloc de princi-

pe d'un exemple de circuit de traitement numérique pour la

partie reproduction.

- la figure 8 est un schéma servant à expliquer un exemple d'assemblage à t9tesmagnétiques rotatives

d'un magnétoscope.

- la figure 9 est un format d'un exemple

de schéma de traces d'enregistrement.

- la figure 10 est un schéma d'un exemple - la figure 11 est un format d'un autre

exemple de schéma d'enregistrement.

DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERENTIEL

La figure 1 est un schéma bloc montrant l'ensemble du système d'un exemple d'appareil d'enregistrement et/ou de reproduction de données vidéo et audio sous forme numérique, selon l'invention, permettant également la fonction éditiono Selon la figure 1, le processeur vidéo

r merique 1 se Aompose d'un premier processeur DVP-1 compre-

nant un convertisseur analogique-numérique (A-D), un convers tisseur numérique-analogique (D-A) ainsi qu'un générateur de signaux pour générer différents signaux de cadence et de temps, un second processeur DVP-2 pour traiter les signaux vidéo numériques en vue de l'enregistrement, un troisième processeur DVP-3 pour traiter les signaux vidéo numériques reproduits, ainsi qu'un analyseur de données ANA ayant une fonction

d'affichage d'erreur.

La figure montre également une caméra de telévision 2 ainsi que des magnétoscopes 3, 4 qui diffèrent

quelque peu d'un magnétoscope habituel pour les parties con-

cernant le mécanisme de la tête et les parties de circuit correspondant. Un moniteur 5 permet d'afficher le signal vidéo reproduit; le moniteur d'affichage 6 permet d'afficher les états d'erreur fournis par l'analyseur de données ANA. Un

processeur audio numérique 7, qui est constitué par un proces-

zeur PCM (à modulations d'impulsions codées) légèrement modifié est mis en oeuvre pour les signaux audio transformés en signaux

PCM, qui sont alors enregistrés ou reproduits par le magnétos-

cope. Un commutateur audio 8 sert à coupler le

processeur audio=numérique 7 sur les magnétoscopes 3 et 4.

Dans ces conditions l.e nombre des canaux de signaux audio est

égal à 16 canaux référencés CH,.o. CH16 on peut ainsi bran-

9 - i16 o et.is rn

cher au maximum les paires de micros M1.. M16 et de haut-

parleurs SP1... SP16. A l'enregistrement, le signal audio-

numérique du processeur audio-numérique 7 est appliqué sélec-

tivement aux magnétoscopes 3 et 4, alors qu'à la reproduction le signal reproduit par les magnétoscopes 3 ou 4 est appliqué

au processeur audio-numérique 7 par le commutateur audio 8.

Un appareil de télécommande 9 fournit des

signaux de télécommande qui permettent de commander le proces-

z-ur vidéo numérique 1, les magnétoscopes 3, 4 et le proces-

seur audio-numérique 7 à partir d'un endroit éloigné. Le -

-4 2481038

système d'enregistrement et/ou de reproduction du signal vidéo

couleur et du signal audio seront décrits ci-après en détail.

Lorsque la caméra de télévision 1 effectue une prise de vue sur un objet non représenté, le signal vidéo couleur fourni par la caméra 2 est appliqué au premier proces- seur vidéo DVP-1 faisant partie du processeur vidéo numérique

1; ce signal est alors échantillonné et mis sous forme numé-

rique. Une ligne de télévision du signal vidéo couleur à

l'exception des parties correspondant à l'impulsion de synchro-

nisation horizontale HD et du signal de salve BS est échantil-

lonnée comme région efficace. Les parties correspondant à l'impulsion de synchronisation verticale et à l'impulsion d:égalisation du signal vidéo couleur d'une trame ne sont pas considérées comme données efficaces et le signal appartenant a cette période n'est pas enregistré. Toutefois, comme un signal de test tel que VIR, VIT ou analogue est mis dans la période de retour de stock verticale, le nombre de lignes vidéo efficaces au total est déterminé comme comprenant les lignes ci-dessus. Par exemple dansle cas du signal vidéo couleur du système NTSC, le nombre de lignes vidéo efficaces d'une trame de télévision est égal à 256 lignes en partant de

la dixième ligne de chaque trame.

De plus, dans l'exemple de l'invention, on choisit une fréquence d'échantillonnage fVS du signal vidéo couleur égale à quatre fois la fréquence de la sous-porteuse

couleur fSC A cet effet, on extrait le signal de synchronisa-

tion horizontal HD et le signal de salve BS du signal vidéo couleur d'entrée pour les appliquer à un générateur de signaux qui donne un impulsion de cadence qui est synchronisée sur le signal de salve BS et à une fréquence égale à 4 f$c Sur la SC' base de cette impulsion de cadence, on génère une impulsion d'échantillonnage. La partie efficace ci-dessus du signal vidéo couleur est échantillonnée en fonction de l'impulsion d'échantillonnage et est transformée par conversion A-D pour

donner par exemple un signal numérique à 8 bits en parallèele.

Dans ces conditions, la fréquence d'échan-

tillonnage fVS est égale à 4 fSC et ia fréquence fsc de la sous-porteuse couleur dans le' cas d'un signal vidéo couleur NTSC est donnée parla formule suivante:

2481038

455 f fSC 2 H

Dans cette formule, fH représente la fréquence horizontale.

Il en résulte ainsi dans une période horizontale un nombre d'échantillons égal à 910. Toutefois, comme il est inutile d'échantillonner le signal, dans la période d'effacement hori- zontal, le nombre d'échatillons vidéo efficaces dans une ligne

est inférieur à 910; on arrive par exemple à 768 échantillons.

Le signal vidéo numérique ainsi fourni est appliqué au second processeur vidéo DVP-2 en même temps

que l'impulsion de cadence.

Le second processeur vidéo DVP-2 est réalisé en principe comme cela est par exemple représenté à la figure 2. Dans cet exemple, le signal vidéo numérique et 1l'impulsion de cadence du processeur DVP-1 est appliqué à l'interface vidéo (multiplexeur 11) qui traite le signal vidéo numérique en temps partagé comme cela sera décrit. Les signaux d'identification concernant la ligne, la trame, l'image et la piste ainsi que les différents signaux de temps générés dans le processeur DVP-1 sont appliqués à des circuits prédétermin6s

du processeur DVP-2 respectifs.

Comme décrit ci-dessus, le signal vidéo

num6rique est réparti entre plusieurs canaux pour tre enre-

gistré. Selon l'invention, on a n t9tes magnétiques rotatives pour le signal vidéo dans les magnétoscopes 3, 4; lorsque le signal vidéo numérique est répartie entre n canaux, les données du signal vidéo d'une ligne horizontale sont séparées en 2n

blocs et 2 blocs sont dans cet exemple répartis à chaque canal.

De plus, dans cet exemple, n est égal à 4 (n=4). Ainsi, selon

la figure 4A, les données d'une ligne de télévision sont sépa-

rées en données à la moitié de la ligne précédente et aux données de la moitié de la ligne suivante; les données de la moitié de la ligne précédente et celles de la moitié de la ligne suivante sont respectivement divisées par 4 pour former 8 groupes de données, c'est-à- dire les groupes D1, D2... D8 contenant chacun 96 échantillons. Puis les 4 groupes de données précédents D1, D2, D3, D sont répartis entre les pistes des canaux respectifs A,B,C,D et sont enregistrés, alors que les 4 derniers groupes D5, D6, D7, D8 sont répartis entre les

pistes des canaux respectifs A,D,C,D pour 9tre enregistrés.

Dans ces conditions, les groupes de données D1 et D5 sont

6 -2481031

enregistrés sur une piste TA du cannal A; de même, les grou-

pes de données D3, D, D2, D6 et D4, D8 sont respectivement enregistrés sur les pistes TB, TC et TD des canaux B, C, D. Ainsi, les données qui sont divisées en 4 canaux sont traitées séparément dans les canaux respectifs, il faut des systèmes de traitement de 4 signaux, ce qui se traduit par une structure complexe et un coût élevé. C'est pourquoi on réunit les canaux A, B, C et D en 2 systèmes de

canaux AB et de canaux CD, puis on traite selon l'invention.

A cet effet, dans l'interface vidéo 11, on réduit la vitesse des données de moitié; il en est de même du côté du canal AB comme cela est représenté à la figure 4B; les groupes de données D1 et D3 sont multiplexés et sont traités en temps partagé pour que l'echantillon du groupe de données D et celui du groupe de données D soient combinés

1. 3

en alternance, puis que les données des groupes D5 et D7 soient multiplexées et soient traitées en temps partagé pour que l'échantillon du groupe de données D5 et celui du groupe de données D7 soient combinés alternativement. Du côté du canal CD (figure 4C) les groupes de données D2 et D4 sont multiplexés et sont traités en temps partagé, puis les groupes

de données D6, D8 sont pultiplexés et traités en temps partagé.

Le signal numérique du canal AB ainsi dérivé de l'intèrface vidéo 11 est appliqué à un circuit de compression de base de temps 12AB et le signal numérique du canal CD est appliqué au circuit de compression de la base de temps 12CD. Puis, on effectue une compression de la base de temps suivant un rapport prédéterminé pour faire de la place pour les cotes de correction d'erreur et la conversion

du format des données pour l'enregistrement.

Les données numériques comprimées dans les temps des signaux vidéo des 2 canaux AB et CD fournis par les circuits de compression de base des temps 12AB et 12CD sont appliqués respectivement à des codeurs de correction d'erreur

13AB, 1-3CD, puis aux processeurs d'enregistrement i4AB, 14CD.

Dans les codeurs de correction d'erreur 13AB, 13CD et dans les prdcesseurs d'enregistrement 14AB, I4CD, les données du signal vidéo qui sont multiplexées pour chaque échantillon sont

respectivement traitées pour chaque échantillon en temps partagé.

En d'autres termes, les échantillons des mmes groupes de

7 2481038

données parmi les groupes D1, D2 oo D8 sont traités dans l'unité d'échantillonnage et leur vitesse est diminuée une nouvelle fois de moitié (cela correspond à une réduction de

un quart par rapport aux données échantillonnées à l origine).

En effet, au vu du traitement du signal selon les figures 4D, 4E, 4F, 4G, l'opération est faite avec les canaux respectifs A, B, C, D séparément Comme décrit ci-dessus, les données du signal vidéo sont traitées en temps partagé dans les codeurs

de correction d'erreur 13AB, 13CD et les processeurs d'enregis-

trement 14AB, 14CD sont transformés en des signaux dont les

formats correspondent à ceux des figures 4H et 5.

Dans l'exemple ci-dessus, un bloc B est attribué à chaque groupe de données D, D2... D8 (chaque groupe contient les données de 96 échantillons) d'un huitième

de ligne du signal vidéo. Selon la figure 4H, le bloc B con-

tient en outre un signal de synchronisation SYNC de trois échantillons (24 bits) et un signal d'identification ID ainsi qu'un signal d'adresse AD pour quatre échantillons (32 bits) et une donnée de parité de bloc BPC de quatre échantillons (32 bits). Dans ce cas, le signal de synchronisation SYNC est utilisé pour extraire les signaux ID, AD, les données et les

données de parité de bloc BPC lors de la reproduction.

Le signal d'identification ID indique les classifications des canaux A, B, C, D, la trame et l'image ainsi que l'adresse du bloc B. La donnée de parité de bloc BPC permet de détecter une erreur contenue dans la donnée lors de la reproduction, ainsi que pour corriger T'erreur des données dans un bloc B. De plus, comme pour une trame de chaque canal., les données sont traitées pour avoir la structure indiquée ci-après. La figure 5 montre une structure de données d'un canal des données de signal vidée d'une trame; deux des blocs B sont les données d'une ligne du signal, vidéo (un quart ligne). Dans ces conditions, les références portées sur les

blocs respectifs B correspondent à l'adresse AD mentionnée ci-

dessus. Dans le cas du signal vidéo couleur du système NTSC, le nombre de lignes vidéo effectif est égal à 256 comme cela a été indiqué, et le nombre de blocs d'une

8 2481038

trame de chaque canal est égal à 512. Comme toutefois 16 blocs dans la direction horizontale et 32 blocs dans la direction verticale sont disposés suivant une matrice pour l'unité de bloc selon la figure 5, on ajoute la donnée de parité dans-la direction horizontale (ligne) à la matrice de 16 x 32 dans les colonnes numéro 17 et 18; les données de parité dans la direction verticale sont additionnées à La matrice sous la forme d'une 32ème ligne, ce qui donne un total de 18 x 32 blocs. De plus, dans ce cas, si l'on suppose que les blocs B sont numérotés entre B1 et B594, séquentiellement et par rapport à la première ligne, on effectue les additions modulo-2 suivantes pour les blocs se -suivant de 2 en 2 dans la direction horizontale pour obtenir les données de parité

B17 et B18 de la première ligne.

B C*% B B

B1e493vB50 * " * 1 XB5=17 BGB B6+... eB16 = B18 De la même manière, on forme les données

de parité horizontales de la seconde à la 32ème ligne.

Comme pour la première colonne, en effec-

tuant des additions modulo-2 sur les blocs unitaires dans la direction verticales on obtient la donnée de parité verticale

B577 de la première colonne.

PB19e ---. 559 = 577

En procédant de la même manière, on déter-

mine les données de parité verticales des colonnes numéro 2 à 16. Ces données de parité horizontales et verticales ainsi que les données de parité de bl.oc servent à augmenter la possibilité de correction des erreurs de données

lors de la reproduction.

Le traitement du signal formant les données de parité horizontales et verticales ci-dessus et l'addition de ces données de parité aux données proprement dites sont des opérations effectuées par les codeurs de correction d'erreur 13AB et 13CD alors que le traitement du signal pour obtenir le signal de synchronisation SYNC, le signal d'identification ID et le signal d'adresse AD ainsi que l'addition de ces signaux aux données sont effectués par les processeurs d'enregistrement

14AB et I4CD.

9 2481038

Dans les processeurs 14AB et I4CD on effectue un codage des blocs de façon que le nombre de bits par 6chantillon passe de 8 bits à 10 bits. Ce codage des blocs correspond à une conversion de 28 codes en 10 bits (21), le choix étant fait de façon que DSV (variation de la somme numé- rique) soit égal à 0 ou soit voisin de 0; le code d'origine de 8 bits correspond au code choisi suivant un rapport 1/1 pour donner le code à 10 bits. En d'autres termes, on effectue une conversion de façon que le DSV du signal d'enregistrement soit aussi voisin que possible de 0 et que les états logiques "0" et "1" apparaissent de façon essentiellement homogène. Ce

codage des blocs est fait car on ne peut récupérer les compo-

santes continues lors de la reproduction à l'aide d'une tête

magnétique habituelle.

Le signal numérique à codage par bloc du mot de 10 bits est converti par les processeurs 14AB et 14CD pour passer d'un signal paralléle en un signal série en séquence en partant du bloc B1 jusqu'au bloc B594. Au début et à la fin du signal numérique une période de trame de chaque canal, on ajoute respectivement un signal de préambule et un signal

de post-ambule.

Les signaux numériques série sont séparés pour chaque canal et sont fournis par les processeurs 14AB et

14CD pour être distribués par les amplificateurs d'enregistre-

ment 15A, 15B, 15C, 15D sur les bornes de sortie 16A, 16B, 16C

16D respectives.

Les signaux audio-analogiques recueillis

par les micros M1... M16 sont appliqués au processeur audio-

numérique 7. Le circuit de traitement d'enregistrement du processeur audio-numérique 7 est représenté à la figure 6. Si l.es signaux audio des 2 canaux sont pris en compte,,es signaux des canaux respectifs sont pris par les bornes d'entrée 701 '

702 et le filtre passe-bas 71., 712 aux circuits d'échantil.l.on-

nage et de maintien 721, 722 respectifs. Dans ce cas, on choi-

sit une fréquence d'échantillonnage fAS du signal- audio, qui

soit égale à 50,4/1,001 KH. Dans l.e cas du signal vidéo cou-

z leur NTSC, pour éviter un phénomène de battement entre la sous-porteuse audio et la sous-porteuse couleur, on choisit la fréquence d'image supérieure à 30 H d'une différence z correspondant a -- Hi i de plus, lorsque le signal audio

1000 ' ' -

2481038

est comprim6 en base de temps, te rapport de compression doit être déterminé pour que la fréquence d'échantillonnage qui est comprimé corresponde à un multiple entier de la fréquence horizontale fH' C'est pourquoi la fréquence d'échantillonnage fAS du signal audio est choisie lorsque le rapport de compres-

sion correspond à ce qui est indiqué ci-dessus.

La relation entre la fréquence d'échantil-

lonnage fVS du signal vidéo et la fréquence d'6chantillonnage fAS du signal audio sera exposée ci-après:

1AS 7 5 H

8 14 2

= 7*5 * -5 fsc =32 - 2275 fSc.......... (1) fvS = 4 ' fSc........ .(2)

8

fAS = 2275 fvs...... (3) -_ Les données ainsi échantillonnées sont transformées par les convertisseurs A-D 731 et 732 qui les transforment en des signaux numériques de 16 bits pour un

échantillon.

Les signaux numériques série des conver-

- -tisseurA-D 731 32 7 sont appliqués tous deux à un multiple-

xeur 74 pour être traités en temps partagé de faç.on que les

données du premier canal et les données du second canal appa-

raissent en alternance à chaque échantillon. Lès données de sortie fournies par le multiplexeur 74 sont alors appliquées à un circuit de compression de temps 75 qui comporte une mémoire vive RAM. Les données de sortie sont imbriquées de bloc de données à bloc de données et sont comprimées dans le temps pour faire de la place pour les codes de détection d'érreur et de correction d'erreur suivant un rapport de compression de temps prédéterminé, puis sont appliquées à un codeur de correction d'erreur 76 qui ajoute les codes de détection d'erreur et les codes de correction d'erreur au

flux de données comprimées dans le temps.

Le signal audio-numérique du codeur de correction d'erreur 76 est appliqué à un amplificateur vidéo 77. Il est prévu un générateur de signal de synchronisation 78 qui fournit un signal de synchronisation de télévision et un signal de synchronisation de données pour les appliquer à

l'amplificateur vidéo 77 qui ajoute les signaux de synchroni-

sation ci-dessus aux données audio pour les fournir a la

borne de sortie 79.

La description ci-dessus a été faite dans

le cas de 2 canaux; pourle cas de 16 canaux il suffit de traiter en temps partagé les données numériques de 16 canaux du signal audio dans le multiplexeur 74o Les signaux numériques de 4 canaux sont fournisaux. magnétoscopes 3, - et les signaux numériques du processeur audio 7 sont fournis par le commutateur audio 8 aux magnétoscopes 3 ou 40 Chacun des magnétoscopes 3 et 4 comporte 4 tètes magnétiques rotatives GA, GB, GC et GD et une tgte magnétique rotative AH selon les figures 8A et 8B. Ces 5 ttes GA, GB, GC, GD et AH sont étroitement juxtaposées et sont

décalées séquentiellement suivant l'axe de rotation, pratique-

ment en ligne. Ces tètes tournent à une fréquence de trame de H en synchronisme avec le signal vidéo couleur, Une bande Z magnétique T est enroulée en hélice autour de lîa surface de rotation des têtes GA, GB, GC' GD suivant un tracé en, en

défilant à vitesse constante.

Lorsque par exemple le magnétoscope 3 est en mode d'enregistrement, les signaux vidéo numériques des canaux A, B, C, D sont enregistrés respectivement dans le magnétoscope 3 par les têtes GA, GB, GC, GD sur la bande T sous la forme de 4 pistes inclinées TA, TB, TO, TD pour chaque trame selon la figure 9. De même, le signal audio-numérique

est enregistré sur la bande T sous la forme d'une piste incli-

née TAU par la tête AH.

Dans cet exemple, la largeur des pistes GA, GB, GC, GD et AH, ainsi que la distance entre les pistes adjacentes, sont choisies de façon qu'un ensemble de pistes TA, TB, TC, TD et TAU corresponde à une piste vidéo selon le format SMPTE "C"o Si le débit des données du signal -audio est égal, à RA, on examinera ci-après combien d'échantill.ons peuvent être contenus dans une trame pour des unités à 8 bits, après conversion du signal vidéo en échantillon de données numeriqueso On calcule d'abord le débit de données RA

12 2 2481038

du signal audio. Un exemple de signal audio est un signal de 16 bits pour 16 canaux audio. Si la redondance du code de correction d'erreur, le signal de synchronisation etc sont pris pour 100%, le débit total de données RA correspond A la formule suivante: RA (16 x 2) x 16 x fAS AS 2275 vs ,779 M bits/s.......... (4) 0Io Ainsi, un nombre d'échantillons NA du signal audio-numérique est inséré pour une trame de la manière suivante

1 1001

N R--

A = RA x x +

409 6 1 1 001

=225 x 4 x fsc x x, 2275 Sx

= 53760......... (5)

Comme le nombre d'échantillons vidéo d'une ligne est égal à 910 comme indiqué préc6demment, lorsque la vitesse des donxnées audio est convertie en vitesse de données du signal vidéo numérique, le nombre d'échantillons audio A mettre dans une trame vidéo est donnée par la formule suivante 5376- = 59,0769 lignes.......... (6)

Ainsi, il faut environ 60 lignes.

Ainsi, comme le nombre de lignes vidéo effectif est égal A 256, la donnée du signal audio représente environ un quart de l.a donnée du signal vidéo. Le rapport d'occupation entre les données du signal audio et le total

des données des signaux vidéo et audio représente environ 20%.

Il suffit ainsi d'une piste audio pour 4

pistes vidéo par trame.

En pratique, il. est difficile de répartir de façon précise 5 têtes suivant un alignement, et l'effet des flux de fuite des têtes adjacentes n'est pas négligeable; on décale ainsi les 5 têtes GA, GB, GC, GD et AH dans le sens de

rotation. Dans ces conditions, les positions de début d'enre-

gistrement pour les têtes respectives TA, TB, Tc, TD et TAU ne sont pas théoriquement alignées comme représenté A la figure

9. Toutefois, si les signaux numériques de 4 canaux, c'est-A-

dire les canaux A... D et le signal. audio-numérique sont respectivement fournis avec des retards aux têtes GA, GB, GC,

13 2481035

GD et AH lors de l'enregistrement, le schéma des pistes sur la bande T est analogue à celui formé par les 5 têtes réparties

en ligne selon la figure 9.

Comme décrit ci-dessus, le signal vidéo couleur, numérique et le signal. audio-numérique correspondant,

peuvent s'enregistrer sour forme numérique.

On examinera ci-après la reproduction d'un

signal. numérique enregistré.

Lorsque le magnétoscope 3 passe en mode de reproduction, les données numériques des canaux respectifs sont reproduits essentiellement en même temps par les têtes GA, GB, GC et GD des pistes TAI TB, TC et TD et pratiquement en même temps, on reproduit le signal audio-numérique par la tète AH sur la piste TAU. Si dans ces conditions les tètes GA, GB, GC, GD et AH sont décalées séquentiellement dans le sens de rotation comme cela vient d'être indiqué, les signaux numériques des pistes respectives sont reproduits en étant séquentiellement retardés. Or, on peut facilement corriger ces retards en utilisant par exemple une mémoire tampon.

Le signal vidéo numérique reproduit est appliqué au processeur DVP-3 du processeur vidéo numérique 1

le signal audio numérique reproduit est appliqué par le commu-

tateur audio 8 au processeur audio numérique 7.

En premier lieu, on décrira ci-après la reproduction du signal vidéo numérique. Le processeur vidéo DVP-3 est réalisé comme représenté à la figure 3. Les signaux numériques de 4 canaux sont appliqués respectivement aux bornes d'entrée 20A, 20B, 20C, 20D, puis par les amplificateurs

de reproduction 21A, 21B, 21C, 21D aux processeurs de repro-

duction 22A, 22B, 22C, 22D dans lesquels ils sont respective-

ment transformés de signaux série en signaux parallèles; ils sont également décodés en bloc du code à 10 bits au code à 8 bits d'origine. Le circuit à verrouillage de phase (PLL) génère également un signal de cadence (horloge) en fonction du signal

numérique reproduit.

Les signaux numériques à 8 bits, en paral-

lèle, sont appliqués respectivement aux correcteurs de base

de temps (TBC) 23A., 23B, 23C, 23D pour en supprimer les compo-

santes de fluctuation des bases, de temps. Comme cela est connu, les correcteurs TBC 23A, 23B, 23C, 23D comportent chacun une

14 2481031

mémoire numérique; le signal de synchronisation de bloc SYNC

est utilisé pour détecter le début de signal, de données sui-

vant; l'opération d'inscription dans la mémoire étant faite en fonction de la cadence des processeurs 22A, 22B, 22C, 22Do La lecture dans la mémoire numérique est effectuée par la

cadence fournie à partir duwsignal de synchronisation de réfé-

rence qui supprime les composantes de fluctuation de base de temps. Les signaux des correcteurs TBC 23A, 23B sont appliqués tous deux à un multiplexeur 24AB; les signaux des correcteurs TBC 23C et 23D sont appliqués tous deux au multiplexeur 24CD. Puis, dans le multiplexeur 24AB, lies signaux numériques du canal A et du canal B sont traités en temps partagé pour être alternativement traités échantillon par échantillon; dans le multiplexeur 24CD, les signaux numériques des canaux C et D sont traités en temps partagé alternativement

échantillon par échantillon.

* Les données numériques des multiplexeurs 24AB, 24CD sont fournies chacune par un échangeur 25 à des

décodeurs de correction d'erreur 26AB et 26CD. Dans cet échan-

geur 25, on identifie les canaux respectifs par les signaux

d'identification de piste contenus dans les signaux d'identi-

fication additionnés aux blocs respectifs; les données des blocs sont réparties vers les canaux correspondants. Dans cet

échangeur 25, l'opération se fait en temps partagé.

L'échangeur 25 fonctionne efficacement, en particulier en mode de reproduction spécial. En mode de

reproduction normal, lorsque la position de la piste d'enre-

gistrement sur la bande magnétique et lia trace de défilement

de la tête rotative coïncident, les 4 têtes rotatives reprodui-

sent seulement les signaux enregistrés sur les pistes corres-

pondantes. Par contre, en mode de reproduction spécial, par exemple en mode de reproduction à grande vitesse (mode accéTéré) lorsque la vitesse de défilement de la bande magnétique est plusieurs fois supérieure à la vitesse de reproduction normale, les têtes rotatives balayent plusieurs des pistes comme cela est représenté par une flèche à la figure 7. C'est pourquoi les tètes respectives GA, GB, GC et GD reproduisent chacune un signal contenant en fait un mélange des signaux des canaux

A, B, C, D.

Dans ie cas ci-dessus,!-,changeur 25 distingue l'identification de canal. en fonction du signal d'identification de piste et les signaux reproduits des pistes TA t TB sont appliqu6s tous deux au décodeur 26AB pour le canal AB et les signaux reproduits des pistes TC, T'D sont

appliqués tous deux au décodeur 26CD du canal CD.

Les décodeurs 26AB, 26CD comportent chacun une m6mo re de trame dont la capacité permet d'enregistrer les données d'un canal de trame. Ainsi, les données des canaux A

et B et les données des canaux C et D sont traitées respecti-

vement dans les décodeurs 26AB, 26CD en temps partagé comme cela sera décrit ci-aprèso Les données sont inscrites dans la mémoire de trame pour chaque bloc B en fonction du signal d'adresse AD; simultanément, on corrige l 'erreur de données

par la donnée de parité de bloc et la donnée de.parité hori-

zontale et verticaleo Pour la correction d'erreur, on corrige d'abord l'erreur du bloc unitaire à l'aide de l.a donnée de parité de bloc, puis on effectue la correction d'erreur par

la donnée de parité horizontale et enfin on réalise l a cor-

rection d'erreur par la donnée de parité verticale.

Les données dont l'erreur a ainsi été

corrigée sont appliquées-respectivement aux circuits d'expan-

sion de la base de temps 27AB, 27CD dans lesquels les données

subissent une extension du temps pour chaque canal pour reve-

nir au format du signal d'origine.

Les données du signal vidéo fournies par les circuits d'expansion de base de temps 27AB, 27CD sont appliquées toutes les deux à l'interface vidéo 28 pour ttre transformées et redevenir les données numériques du canal unique d'origine0 Puis, les données sont appliquées au premier

processeur DVP-1o Le processeur DVP-1 effectue une transfor-

mation numérique-analogique (D-A) du signal. numérique; une impulsion de synchronisation et un signal de salve de couleur

sont additionnés au signal vidéo cou.eur d'origine ainsi récu-

péré, puis lensembie est appliqué par exemple au récepteur de télévision de contrtle 50 Dans ces conditions, les diverses impulsions de temps générées en fonction de l 'impulsion de cadence de référence dérivée par le générateur de signal du

processeur DVP-1 sont appliquées respectivement par!'inter-

face vidéo 28 aux circuits respectifs des processeurs de reproductic

248 1038

Dans le système de reproduction ci-dessus, le traitement des données par les trtes GA, GB GC, GD du coté de l'inscription dans les correcteurs TBC 23A, 23B, 23C, 23D utilise 1 'impulsion de cadence extraite des données reproduites, les données de traitement de sortie des correcteurs TBC 23A, 23B, 23C, 23D appliquées aux bornes de sortie utilisent lUimpui= sion de cadence dérivée du générateur de signal du processeur DVP-1

Le signal audio numérique reproduit appli-

que au processeur audio numérique 7 par le commutateur audio

8 est reproduit comme indiqué ci-après. Le processeur de repro-

duction du processeur audio numérique 7 est réalisé par exemple comme indiqué à la figure 7. Le signal reproduit appliqua par la borne d'entrée 80 est fourni à un circuit d:extraction de

données 81 dans lequel on extrait les signaux de synchronisa-

tion de télévision et de synchronisation de données, ainsi que les données en fonction du signal, de cadence généré dans le circuit. Les données ainsi extraites sont appliquées à un circuit d'expansion de base de temps 82 qui assure la désimbrication des données audio pour les remettre sous leur

code d'origine correspondant à la base de temps d'origine.

Le signal numérique ainsi traité est appliqué à un décodeur de correction d'erreur 83 qui corrige les erreurs en fonction

du code de détection d'erreur et du code de correction d'erreur.

Lorsque l'erreur d'une donnée ne peut se corriger dans le décodeur de correction d'erreur 83, le signal de données numériques est appliqué à un circuit de suppression d'erreur 82 de l'étage suivant dans lequel l'erreur qui reste est remplacée par la valeur moyenne obtenue par interpolation des valeurs des mots précédant et suivant le mot faux ou encore

par interpolation avec retenue de la valeur précédente.

Le signal numérique supprimé et d'o on a corrigé l'erreur est appliqué à un démultiplexeur 85 dans lequel le signal est réparti en un signal, d'origine pour le premier canal, et un signal d'origine pour le second canal. Le signal pour le premier canal est appliqué au convertisseur D-A 861 pour être transformé en un signal analogique qui est fourni par le filtre passe-bas 871 à la borne de sortie 881; le signal du second canal est appliqué au convertisseur D-A

17 2481038

862 pour être transformé en un signal analogique et délivré par un filtre passe-bas 872 à la borne de sortie 882

La description ci-dessus a été faite dans

le cas de deux canaux; toutefois, le système de reproduction -ainsi décrit peut s'appliquer au cas de 16 canaux en utilisant le m^me procédé, sauf que le démultiplexeur 85 transforme le

signal numérique en des signaux pour les 16 canaux.

Les signaux audio analogiques des canaux respectifs ainsi fournis par le processeur audio numérique 7

sont appliqués respectivement aux haut parleurs SP, SP2.

SP16. On peut ainsi reproduire les signaux vidéo et audio numériques. A la reproduction, le nombre de blocs contenant des erreurs est indiqué sur le moniteur 16 par

l'analyseur ANA du processeur vidéo numérique 1.

La figure 10 montre le format d'affichage du récepteur de contrôle 6 sur lequel on indique par exemple le nombre de blocs contenant des erreurs. A cette figure, la référence 100 se rapporte à l'écran image du récepteur de contrble 6; dans chacun des cadres 101 on peut afficher un nombre décimal de 10 chiffres entourés par un carré pour afficher le nombre de blocs faux. Les lettres portées sur le côté gauche de chacun des cadres 101 correspondent aux index représentant l'état d'affichage. Les indications suivantes

sont affichées respectivement dans les cadres.

(i) Les lettres BPC 11, BPC 12, BPC 21 et BPC 22

représentent le nombre de blocs faux qui apparais-

sent dans les canaux numéros 1 à 4.

(ii) Les lettres BPC 13, BPC 14, BPC 23, BPC 24 représentent le nombre de blocs faux des canaux respectifs qui ne peuvent être corrigés par les

données de parité de bloc.

(iii) Les lettres HPC 11, HPC 12, HPC 21, HPC 22

représentent le nombre de blocs faux après cor-

rection d'erreur par les données de parité horizontales. (iv) Les lettres VPC 11, VPC 12, VPC 21, VPC 22

représentent le nombre de blocs faux après cor-

rection des erreurs par les données de parité

verticales.

i8 2481038

A la figure 10, 1es lettres TRAMES...

(F) apparaissant dans la partie inférieure de l'écran image représentent le nombre de bocs faux, affichés, pour F trames. Par exempl.e, si *TRAMESI-... (60)" est affiché, cela indique que le nombre de blocs affichés est obtenu à partir des

données de 60 trames.

Lorsqu'on veut effectuer une opération d'édition entre les magnétoscopes 3 et 4, le signal num6rique reproduit par le magnétoscope 3 à travers le processeur de reproduction DVP-3 du processeur vidéo numérique 1 est appliqué directement au processeur d'enregistrement DVP-2 et le signal de sortie du processeur DVP-2 est par exemple appliquA 'au

magnétoscope 4 pour être enregistré.

Dans le processeur audio numérique 7, le signal de sortie du circuit de suppression d'erreur 84 du système de reproduction est appîiqu6 au circuit de compression de base de temps 75 du système d'enregistrement et la sortie

dériv6e sur la borne de sortie 79 est appliqu&e. au magn6tosco-

pe 4. Un circuit d'asservissement de trace de magnétoscope habituel suffit pour les magnétoscopes 3 et 4

lorsqu'ils travaillent en mode d'enregistrement et de repro-

duction. Comme décrit ci-dessus, les données du signal vidéo d'une ligne de t6l6vision sont réparties en plusieurs blocs dont le nombre est double du nombre de têtes magn6tisques rotatives pour l'enregistrement des signaux vidéo; deux blocs parmi l'ensemble des blocs de donn6es du

signal vidéo sont répartis aux têtes respectives, c'est-à-

dire aux canaux et ces blocs sont enregistrés selon l'invention.

C'est pourquoi on arrive au r6sultat suivant. Si le nombre diviseur de données d'une ligne est choisi égal au nombre de t'tes magnétiques rotatives pour le signal vidéo, le bloc

unitaire de correction d'erreur devient trop grand pour corri-

ger l'erreur, si bien que cette correction devient grossière.

Par contre, si le nombre utilisé comme diviseur est choisi egal à plus de 3 fois Te/nombre de tates magnétiques rotatives,

la redondance est trop importante.

Contrairement à ce qui précède, l'invention permet d'éviter les inconvénients ci-dessus et d'assurer une

19 2481038

bonne correction d'erreur et une bonne redondance.

Selon l'exemple représenté, lorsque les données du signal vidéo sont réparties entre les canaux l.es données d'une ligne sont grossièrement divisées en 2 blocs, chacune des moitiés de données étant répartie en un nombre de blocs correspondant a 1U'ensemble des canaux; les bl.ocs ainsi divisés sont r6partis respectivement et en séquence entre les canaux. C'est pourquoi lorsque Tes données d'une trame sont réparties entre les canaux et sont traitées, il suffit d'une mémoire tampon de retard de faible capacité pour faire cogncis der le temps des donn&es de différents canauxo De plus, dans U'exemple représenté, comme les signaux de 2 des 4 canaux sont traités en temps partagé par les processeurs nurnmériques DVP=2 et DVP-3 d'enregistrement

et/ou de reproduction des signaux vidéo, on simplifie considé-

rablement la construction du circuit qui devient compact et

peu coûteux.

De plus, selon.'exempl.e de l'invention,

tel que représenté, on a une piste distincte pour l.e signal.

audio si bien qu'au moment de î'édition, il est facile d'en-

registrer et d'insérer indépendamment le signal vidéo et le

signal audio.

Dans.lUexemple représenté, bien que les signaux appliqués aux 5 têtes rotatives soient fournis avec des retards relatifs pour former une trace de piste analogue à celle des têtes rotatives alignées, il est possible de modifier le retard relatif des signaux pour obtenir un schéma de trace utilisant efficacement la largeur de la bande T

selon la figure 11.

---20 2481038

Claims (2)

REVENDICATIONS

1 ) Appareil d'enregistrement et/ou de reproduction-de donnees vidéo numériques, appareil comportant plusieurs têtes magnétiques rotatives associées à un tambour guide-band3e dont la périphérie reçoit une bande magnétique

qui défile suivant un tracé en hélice et sur un angle d'enire-

loppement prédéterminé, ainsi qu'un moyen de traitement vidéo pour diviser le signal vidéo numérique d'un intervalle de balayage horizontal en plusieurs blocs de données, appareil caractérisé par un moyen de distribution de signaux DVP-1,DVP-3 pour

attribuer, chaque nombre pair de blocs de données d'un inter-

valle de balayage horizontal à chacune des têtes magnétiques

rotatives d'enregistrement.

2') Appareil selon la revendication 1,

caractérisé en ce que chaque bloc contient une donnée d'identi-

fication et une donnée de parité pour rétablir la séquence

d'origine et les conditions d'origine du signal vidéo numéri-

queo 3 ) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une tête magnétique

rotative pour enregistrer des données audio numériques asso-

ciées aux données vidéo numériques sur une piste parallèle à

un faisceau de pistes de données vidéo numériques.

4 ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diverses têtes magnétiques rotatives

sont disposées à proximité l'une de l'autre.

) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal vidéo numérique est un signal vidéo couleur, composé, numérique, quantifié par une cadence dont la fréquence est égale à 4 fois celle de la sous-porteuse couleurs