DE3856377T2

DE3856377T2 - Vorrichtung zum Übertragen eines digitalen Videosignals

Info

Publication number: DE3856377T2
Application number: DE3856377T
Authority: DE
Inventors: Motokazu Kashida; Kenichi Nagasawa; Akihiro Shikakura; Katsuji Yoshimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2008-08-10
Also published as: EP0830033A3; DE3856547D1; DE3885815T3; EP0303450A3; EP0303450B2; EP0554967A3; EP0554967A2; EP0830033A2; EP0303450B1; DE3885815D1; EP0830033B1; US5012352A; DE3885815T2; EP0554967B1; DE3856377D1; EP0303450A2

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Digital- Signal-Übertragungseinrichtung und insbesondere auf eine Einrichtung zur Übertragung digitaler Videosignale und digitaler Audiosignale.

Zum Stand der Technik

Auf dem Gebiet derartiger Übertragungseinrichtungen ist ein digitales Videobandgerät (DVTR) bekannt, bei dem als Übertragungskanal ein magnetisches Aufnahme-Wiedergabe-System verwendet wird. In der nachstehenden Beschreibung wird ein solch digitales Videobandgerät als Beispiel herangezogen.
In dem herkömmlichen digitalen Videobandgerät werden getrennt voneinander ein Aufzeichnungsbereich für das digitale Videosignal (Videobereich) und ein Aufzeichnungsbereich für das digitale Audiosignal (Audiobereich) auf der Aufzeichnungsspur gebildet, und diese beiden Signale werden von getrennten Signalverarbeitungsschaltungen aufgezeichnet und wiedergegeben.
Beim Aufzeichnen des Audiosignals und des Videosignals auf denselben Aufzeichnungsträger sind allgemein getrennte Signalverarbeitungen für Audio- und Videosignale eingerichtet worden, wie oben erwähnt. Aus diesem Grund sind zwei Reihen von Verarbeitungsschaltungen mit einem unvermeidlich angestiegenem Aufwand an Schaltungen erforderlich gewesen.
Da außerdem der Umfang an Audiodaten geringer als der der Videodaten ist, wird der Audiobereich kleiner ausgelegt. Wenn das Band in Längs- oder Querrichtung beschädigt ist, erleiden die Audiodaten einen schwereren Verlust, so daß daher gelegentlich Klänge in nicht akzeptabler Qualität geliefert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile zu beseitigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein digitales Datenübertragungsgerät zu schaffen, das in der Lage ist, Audio- und Videodaten so weit wie möglich in gemeinsamer Weise zu verarbeiten.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Übertragen eines digitalen Signals zu schaffen, die in der Lage ist, die Verschlechterung des Audio- und Videosignals zu vermeiden, die sich aus einem Fehler im Übertragungskanal ergibt.
Die vorstehenden und noch anderen Aufgaben der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Übertragen oder Aufzeichnen eines digitalen Signals vorgesehen, mit: einem ersten Mittel, das betriebsbereit ist, Videoblöcke und Audioblöcke zu bilden, die in ihrer Blocklänge einander gleich sind, wobei die Videoblöcke Synchronisierdaten, digitale Videodaten und erste Fehlerprüfcodes enthalten, und wobei die Audioblöcke Audiodaten, Synchronisierdaten und zweite Fehlerprüfcodes enthalten; und mit einem zweiten Mittel, das betriebsbereit ist, die Videoblöcke zusammen mit den Audioblöcken im Zeitmultiplexverfahren zu übertragen oder aufzuzeichnen, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Videoblock enthaltenen digitalen Videodaten einer Vielzahl von Abtastungen in einer zweidimensionalen Abtastmatrix entsprechen, wobei das Verhältnis der in einem Videoblock enthaltenen digitalen Videodaten zum im Videoblock enthaltenen ersten Fehlerprüfcodes größer ist als das Verhältnis der in einem Audioblock enthaltenen digitalen Audiodaten zum im Audioblock enthaltenen zweiten Fehlerprüfcodes.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Übertragen oder zum Aufzeichnen eines digitalen Signals vorgesehen, mit den Verfahrensschritten: (i) Bilden von Videoblöcken und Audioblöcken, die alle dieselbe Blocklänge aufweisen, wobei die Videoblöcke Synchrondaten, digitalen Videodaten und erste Fehlerprüfcodes, und die Audioblöcke Synchrondaten, digitale Audiodaten und die zweiten Fehlerprüfcodes enthalten; (ii) Übertragen oder Aufzeichnen der miteinander dem Zeitmultiplexverfahren unterzogenen Video- und Audioblöcke; dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Videodaten in jedem Videoblock einer Vielzahl von Abtastungen in einer zweidimensionalen Abtastmatrix entsprechen, das Verhältnis von in einem Videoblock enthaltener digitaler Videodaten zu den im Videoblock enthaltenen ersten Fehlerprüfcodes größer ist als das Verhältnis von in einem Audioblock enthaltener digitaler Audiodaten zu den im Audioblock enthaltenen zweiten Fehlerprüfcodes.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematischen Blockschaltbild eines digitalen Videobandgerätes nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A bis 2D sind schematische Ansichten, die das Datenformat des Videosignals im Bandgerät gemäß Fig. 1 zeigen;
Fig. 3A und 3B sind schematische Ansichten, die das Datenformat des Audiosignals im in Fig. 1 dargestellten Bandgerät zeigen;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die ein Aufzeichnungsformat auf einem Magnetband zur Anwendung im Bandgerät gemäß Fig. 1 zeigt;
Fig. 5 ist ein schematisches Blockschaltbild eines digitalen Videobandgerätes, das ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet;
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die das Datenformat des Videosignals im in Fig. 5 dargestellten Bandgerät zeigt;
Fig. 7 ist ein schematisches Blockschaltbild eines digitalen Videobandgerätes, das ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beinhaltet;
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die im digitalen Videobandgerät gemäß Fig. 7 aufzuzeichnende Videodaten zeigt;
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die mit dem in Fig. 7 dargestellten digitalen Videobandgerät aufzuzeichnende Audiodaten darstellt;
Fig. 10 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Video- Synchronisationsblockes im in Fig. 7 dargestellten Bandgerät darstellt;
Fig. 11 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Audio- Synchronisationsblockes im in Fig. 7 dargestellten Bandgerät zeigt;
Fig. 12A und 12B sind Ansichten, die die Aufzeichnungssequenz von Synchronisationsblöcken des in Fig. 7 dargestellten Bandgerätes zeigen;
Fig. 13 und 14 sind Ansichten, die die Aufzeichnungsmuster auf einem Aufzeichnungsträger im in Fig. 7 dargestellten Bandgerät zeigen; und
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Synchronisationsblockes zeigt, das die in Fig. 7 dargestellte Schaltung ersetzt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nun wird die vorliegende Erfindung detailliert durch Ausführungsbeispiele derselben erklärt, die in den anliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines digitalen Videobandgerätes (DVTR), das die vorliegende Erfindung verkörpert.
Ein Videoeingangsanschluß empfängt ein sogenanntes Videosignalgemisch. Ein Datenverdichter 12 bewirkt eine Zusatzabtastung des Leuchtdichtesignals Y mit einer Frequenz 2fSC (fSC: Zwischenträgerfrequenz) und des Farbsignals I, Q mit einer Frequenz 1/2fSC, und sendet die abgetasteten Daten zu einem Video-ECC-Codierer 14, nachdem die Daten eines unwirksamen Bildbereichs beseitigt sind, wobei das effektive Bildverhältnis von Horizontal/Vertikal = 0,844/0,914 genommen wird. Audiosignal- Eingangsanschlüsse 16, 18 empfangen Audiosignale zweier Kanäle, die mit einer Frequenz von 48 kHz abgetastet und in 16 Bit der Reihe nach im A/D-Umsetzern 20, 22 digitalisiert werden, um einer Audio-Verschachtelungsschaltung 24 zugeführt zu werden. Letztere Schaltung 24 ordnet die eingegebenen Daten um und sendet diese Daten an einen Audiocodierer 26.
Die Codieroperationen der Codierer 14, 26 für Video- und Audiosignale werden in folgender Weise ausgeführt.
Es kann in Betracht gezogen werden, das Video- Leuchtdichtesignal nach Datenverdichtung in der in Fig. 2A dargestellten Weise zu bilden, wobei eine zweidimensionale Anordnung von 240 Bytes in Vertikalrichtung und 384 Bytes in Horizontalrichtung (d. h. 240 Zeilen und 384 Spalten) pro Halbbild gebildet wird, und es kann in Betracht gezogen werden, das Farbsignal I oder Q in der in Fig. 2B dargestellten Weise zu bilden, wobei eine zweidimensionale Anordnung von Bytes in Horizontalrichtung und 128 Bytes in Vertikalrichtung (d. h. 240 Zeilen und 128 Spalten) pro Halbbild entsteht. Jede Datenanordnung der Signale Y, I oder Q ist des weiteren eingeteilt in zwölf Abschnitte, wie dargestellt. Der Videocodierer 14 mischt eine Teilung der Signale Y, I und Q, um eine Datenmatrix von 60 Bytes in Vertikalrichtung und 192 Bytes in Horizontalrichtung (60 Zeilen, 192 Spalten) zu erzeugen, und bewirkt zunächst C2-Codierung in vertikaler Richtung und addiert C2-Paritätsdaten von 4 Bytes, wobei man eine zweidimensionale Datenmatrix von 64 Bytes in Vertikalrichtung und 192 Bytes in Horizontalrichtung gewinnt, in der C2-Paritätsdaten enthalten sind. Dann bewirkt er C1-Codierung in Horizontalrichtung in der Datenmatrix und addiert C1-Paritätsdaten von 4 Bytes, wobei man eine zweidimensionale Matrix von 64 Bytes in Vertikalrichtung und 196 in Horizontalrichtung gewinnt, die C1- und C2-Paritätsdaten beinhaltet. Diese Daten werden von der obersten Zeile nacheinander an den Schalter 28 geleitet.
Für die C1- und C2-Codes können bereits bekannte Codes wie der Reed Solomon Code verwendet werden.
Das der Verschachtelung in der Audio- Verschachtelungsschaltung 24 unterworfene Audiosignal setzt sich zusammen aus 8008 Abtastwerten pro 5 Halbbilder des Videosignals. Dies liegt an der Tatsache, daß ein Halbbild des Videosignals nicht genau 1/60 Sekunde entspricht. Da jedoch die Verarbeitung eines Schalt-Halbbildes nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird in der nachstehenden Beschreibung angenommen, daß das Audiosignal aus 1602 Abtastungen pro Halbbild besteht. Da das Audiosignal zu 16 Bit digitalisiert ist, entsprechen 1602 Abtastwerte der Information von 3204 Bytes. Das Audiosignal von 3204 Bytes/Halbbild wird, wie in Fig. 3A dargestellt, als aus 4 Datenmatrizen zusammengesetzt betrachtet, die jeweils gebildet sind aus 9 Bytes in Vertikalrichtung und 94 Bytes in Horizontalrichtung. Die vier Matrizen können 3384 Bytes (= 9 · 94 · 4), aber das Audiosignal weist nur 3200 Bytes pro Halbbild auf. Auf diese Weise können andere Daten von 180 Bytes pro Halbbild eingefügt werden, um die 3384 Bytes pro Halbbild auszufüllen.
Der Audiocodierer 26 bewirkt eine C2-Codieroperationen in Vertikalrichtung auf der Datenmatrix aus 9 Zeilen und 94 Spalten, wie in Fig. 3A dargestellt, und addiert C2-Paritätsdaten von 3 Bytes hinzu, wobei eine Datenmatrix aus 12 Zeilen und 94 Spalten gebildet wird, die die C2-Paritätsbits beinhalten. Dann bewirkt er C1-Codierung auf der Datenmatrix und fügt C1-Paritätsdaten von 4 Bytes hinzu, wodurch man eine Datenmatrix von 12 Zeilen und 98 Spalten, die die C1, C2-Paritätsdaten enthalten, gewinnt. Die C1- und C2-Codierungen können im Videosignal mit dem Reed-Solomon- Code erzielt werden. Die Daten von 12 Zeilen und 98 Spalten werden nacheinander von der obersten Zeile an zu einem Schalter 28 freigegeben.
Der Schalter 28 schaltet das Video- und das Audiosignal nach dem Zeitmultiplexverfahren um. Die Ausgangssignale des Schalters 28 werden einem Synchronisationsaddierer 30 zugeführt, der ein Synchronisationsmuster hinzufügt. Hinsichtlich des Videosignals werden Synchronisationsmuster von einem Byte bei jeder zweiten Zeile der Datenmatrix aus 64 Zeilen und 196 Spalten hinzugefügt. Die Daten der so gewonnenen 393 Bytes werden nachstehend als Synchronisationsblock bezeichnet. Hinsichtlich des Audiosignals wird ein Synchronisationsmuster von einem Byte alle vier Zeilen der Datenmatrix aus 12 Zeilen und 98 Spalten hinzugefügt, wie in Fig. 3B dargestellt. Somit setzt sich ein Synchronisationsblock des Audiosignals ebenfalls aus 393 Bytes zusammen.
Ein Modulator 32 moduliert das Ausgangssignal des Synchronisationsaddierers 30 zu einer Signalform mit reduzierter Gleichstromkomponente, die für die digitale Aufzeichnung geeignet ist. Das Ausgangssignal des Modulators 32 wird von einem Aufnahmeverstärker 34 verstärkt und wird mittels eines Magnetkopfes 36 magnetisch auf ein Magnetband 38 aufgezeichnet.
Fig. 4 stellt ein Beispiel des Aufzeichnungsformates des Magnetbandes 38 dar, das mit der in Fig. 1 dargestellten Aufnahmeeinrichtung aufgezeichnet worden ist. In Fig. 4 bezeichnet 5 die Aufzeichnungsposition der Synchronisationsinformation, während A das Audiosignal darstellt und V das Videosignal. Ein derartiges Aufzeichnungsformat gestattet eine beträchtliche Vereinfachung der Wiedergabeschaltung, da gesonderte Fenstersignale für die Video- und Audiosignale bei der Erkennung des Synchronisationssignals nicht gebildet werden müssen.
Das zuvor erläuterte digitale Videobandgerät erlaubt es, den Schaltungsaufbau zu vereinfachen, da der Synchronisationsaddierer 30 und die Einstellschaltungen gemeinsam sowohl für die Audio- als auch für die Videosignale verwendet werden, indem die Anzahl von Daten eines Synchronisationsblockes ausgewählt wird, der Audiodaten in gleicher Anzahl von Daten eines Synchronisationsblockes mit Videodaten aufweist.
In dem digitalen Videobandgerät des vorherigen Ausführungsbeispiels werden Daten von 180 Bytes in vier Datenmatrizen des Audiosignals eingefügt, wobei aber die Einfügung der bedeutungslosen Daten von 180 Bytes unerwünscht ist.
In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines digitalen Videobandgerätes dargestellt, das in dieser Hinsicht verbessert ist und das ein anderes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung enthält, wobei mit der Fig. 1 gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen versehen sind. In Fig. 5 erzeugt ein Subcodegenerator 40 eine Schnittzahl für Videodaten, ein Signal, das die Signalform des Video und des Audiosignals bezeichnet, einen Zeitcode usw., die in den zuvor genannten addierten Codes der 180 Bytes verwendet werden. Das Ausgangssignal des Subcodegenerators 40 wird an den Audiocoder 26 angelegt und in der in Fig. 6 dargestellten Weise zur ersten bis zur fünfundvierzigsten Spalte der ersten Zeile in der Datenmatrix von 9 Zeilen und 94 Spalten hinzugefügt, die viermal innerhalb eines Halbbildes erzeugt wird. Die hinzugefügten Codes werden als Steuersignale oder als Bearbeitungssignale bei der Signalrückgewinnung verwendet.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines digitalen Videobandgerätes, das noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Anschluß 101 empfängt das Leuchtdichtesignal Y und die Farbdifferenzsignale I, Q eines Videosignals des NTSC-Typs in paralleler Form, und das Signal Y wird mit einer Frequenz 4fSC (fSC ist die Farbhilfsträgerfrequenz), während die Signale I, Q mit einer 1/4- Frequenz abgetastet werden. Neben der Abtastung wird so verfahren, daß die Abtastpunkte in benachbarten Zeilen der verschachtelten Abtastung nicht vertikal ausgerichtet sind. Auf diese Weise bewirkt der A/D-Umsetzer 102 die sogenannte Zusatzabtastung [subsampling].
Das Signal Y wird abgetastet zu (3,58M/15,75K) · 4/2 = 455 Punkte pro horizontaler Abtastzeile (1H). In der Praxis enthält eine horizontale Abtastzeile 372 Abtastpunkte, wobei Daten nur in dem tatsächlichen Bildrahmen gewonnen werden. Für das Signal I oder Q gibt es 96 Abtastpunkte, die etwa 1/4 jener des Signals Y ausmachen. Die ausgegebenen Daten vom A/D-Umsetzer 102 werden in einen Speicher 103 gegeben, und Fehlerkorrekturcodes (ECC) werden von einem ECC-Addierer 104 hinzugefügt.
Ein Fehlerkorrekturcode wird einem Block von Videodaten hinzugefügt, der durch Teilung eines Halbbildes in vier Bereiche in Vertikalrichtung gewonnen wird, und drei Bereiche in Horizontalrichtung, wie durch einen gestrichelten Bereich in Fig. 8 gekennzeichnet. Wenn ein Feld 240 effektive Horizontalabtastzeilen hat, enthält der Block Y-Daten der 60 (vertikalen) · der 140 (horizontalen; 372/3) Abtastpunkte, und I-, Q-Daten der 60 (vertikalen) · 32 (horizontalen); (= 93/3) Abtastpunkte. Diese Daten werden im Speicher, wie in der unteren Hälfte der Fig. 8 dargestellt, angeordnet, und die Fehlerkorrekturcodes C1, C2 werden in der dargestellten Weise hinzugefügt, um einen Block von 192 · 64 Daten zu erhalten. Die Zahlen in Fig. 8 bedeuten die Anzahl von Bytes, und die Daten jeden Abtastpunktes sind zusammengesetzt aus 8 Bit (ein Byte).
Ein Anschluß 105 empfängt ein Audiosignal mit vier Kanälen, die in einem A/D-Umsetzer 106 mit einer Frequenz von 48 kHz abgetastet werden und in einen Speicher 107 geleitet werden. Dort erhält man 3200 (= 48K/60 · 4) Abtastpunkte pro Halbbild des Videosignals. Die 3200 Abtastwerte werden in vier Audiodatenblöcke geteilt, und Fehlerkorrekturcodes werden jedem Block hinzugefügt. Um jedoch die Audiodaten und die Videodaten in einen Synchrondatenblock gleicher Größe zu bringen, wie später zu beschreiben sein wird, werden weitere 18 Daten addiert, und 9 · 92 Daten werden in dem Speicher in der in Fig. 9 dargestellten Weise angeordnet. Fehlerkorrekturcodes C1, C2 werden wie veranschaulicht, von einem Fehlerkorrekturcode-Addierer 108 hinzugefügt.
In dem Videobandgerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Halbbild in in vier Spuren aufgeteilter Weise aufgezeichnet, und jede Spur zeichnet drei Videodatenblöcke und einen Audiodatenblock auf. Diese Daten werden aus den Speichern 103, 107 in einer Einheit von 384 Bytes gelesen.
Das Videosignal wird als Einheit von zwei Zeilen aus dem Block in Fig. 8 gelesen, und zwar in einer in Fig. 10 dargestellten Weise, und das Audiosignal wird als Einheit von vier Zeilen aus dem Block in einer in Fig. 11 dargestellten Weise ausgelesen.
Ein Schalter 109 empfängt ein Signal einer zum Bilden einer Spur erforderlichen Dauer aus einem Spurwechsel-Zeitgeber 110, und die Daten von 384 Bytes werden (32 · 3) mal aus dem Speicher 103 und dreimal aus dem Speicher 107 während dieser Dauer ausgelesen.
Eine Schaltung 110 fügt Synchronisationsdaten von einem Byte (Sync) und Daten (X) von 3 Bytes, die eine Synchronisationsblockzahl enthalten und einen Redundanzcode für die Nummer der oben erwähnten Daten alle 384 Bytes, wobei ein Block von 392 Bytes gewonnen wird. Fig. 10 zeigt einen Videosynchronisationsblock, der Videodaten Vd enthält, und Fig. 11 zeigt einen Audiosynchronisationsblock, der Audiodaten Ad enthält. Auf diese Weise erhält man Aufzeichnungsdaten, die aus drei Audiosynchronisationsblöcken und 96 Videosynchronisationen pro Spur bestehen.
Ein Synchronisierblock-Austauscher 111, der die Audiosynchronisationsblöcke innerhalb der oben genannten Synchronisationsblöcke verteilt, ist vorgesehen. Die drei aufeinanderfolgend eingegebenen Audiosynchronisationsblöcke werden unter 96 Videosynchronisationsblöcke verteilt, wie in Fig. 12A dargestellt, die Synchronisierblöcke A-1, A-2, A-3, V-1-1, V- 1-2, ..., V-32-2 und V-32-3 zeigt. Die Synchronisationsblöcke werden von der Schaltung 111 in einer Reihenfolge von A-1, V-1-2, V-1-3, V-1-1, ..., V-12-1, A-2, V-13-3, V-13-1, ..., V-23-2, A-3, V-24-1, ..., V-32-2 und V-32-3 freigegeben. Der Aufbau des Austauschers 111 wird später erläutert werden.
Die von dem Austauscher 111 entlassenen Daten werden durch einen Digitalmodulator 112 zu einer Aufnahme/Wiedergabe-Einheit 113 geleitet und auf ein Magnetband aufgezeichnet. Fig. 13 zeigt die Positionen der Audiosynchronisationsblöcke und der Videosynchronisationsblöcke auf einer Spur des Magnetbandes. Wie in Fig. 13 dargestellt, sind die Audiosynchronisationsblöcke A-1, A-2, A-3 in den gleich eingeteilten Positionen auf der Spur.
Jetzt werden die Fig. 12A und 12B zur Erläuterung anderer Funktionen des Synchronissationsblock-Austauschers 111 herangezogen, in der Synchronisationsblöcke A-1, A-2, A-3, A-1', A-2', A-3', V-1-1, V-1-2, ..., V-32-2, V-32-3 dargestellt sind. Fig. 12A zeigt die Reihenfolge der Aufzeichnung der Synchronisationsblöcke auf einer ungradzahligen Spur, während Fig. 12B diese in einer gradzahligen Spur zeigt. In einer ungradzahligen Spur entläßt der Austauscher 111 die Synchronisationsblöcke in einer Reihenfolge von A-1, V-1-2, V-1- 3, V-1-1, ..., V-12-1, A-2, V-13-3, V-13-1, ..., V-23-2, A-3, V- 24-1, ..., V-32-2, V-32-3. In einer gradzahligen Spur werden die Blöcke in einer Reihenfolge freigelassen von V-1-1, V-1-2, V-1-3, ..., A-1', V-6-2, V-6-3, ..., V-16-1, A-2', V-17-3, ..., V-27-1, V-27-2, A-3', ..., V-32-1, V-32-2, V-32-3.
Fig. 14 zeigt die Anordnung der Audiosynchronisationsblöcke und der Videosynchronisationsblöcke in Spuren auf dem Magnetband. Auf diese Weise befinden sich die Audiosynchronisationsblöcke A- 1, A-2, A-3 auf einer ungradzahligen Spur auf Positionen, die die Spur in drei gleiche Teile teilen. Andererseits befinden sich die Audiosynchronisationsblöcke A-1', A-2', A-3' auf Positionen von 1/6, 3/6 und 5/6 einer gradzahligen Spur.
Fig. 15 zeigt ein Beispiel des Synchronisationsblock- Austauschers 111.
Ein Anschluß 201 empfängt Daten, die aufeinanderfolgende Audiosynchronisationsblöcke enthalten. Dieses Eingangssignal wird im Speicher 204 oder 206 mittels eines Schalters 202 in der Einheit einer Spur aufgezeichnet.
Der Schalter 202 wird von dem in Fig. 7 dargestellten Zeitsignal gesteuert, das über einen Zeitsignal-Eingangsanschluß 208 empfangen wird, wobei auf diese Weise der Speicher 204 oder 206 jeder Spur ausgewählt wird. Das Dateneinschreiben in die Speicher 204, 206 wird gesteuert durch Signale W1, W2, die von Adressengeneratoren 203, 205 erzeugt werden und die in gleicher Weise vom Spurzeitsignal gesteuert werden, wobei die Audiodaten unter die Videodaten verteilt werden. Beim Datenlesen wird die Adresse von den Signalen R1, R2 aus den Adressengeneratoren 203, 205 bestimmt.
Die Daten in den Speichern 204, 206 werden sowohl in der in Fig. 12A dargestellten Reihenfolge im erstgenannten Beispiel gelesen; jedoch im zweitgenannten Beispiel werden die Daten des Speichers 204 in der in Fig. 12A dargestellten Weise gelesen, während jene des Speichers 206 in der in Fig. 12B dargestellten Reihenfolge gelesen werden.
Nachstehend wird die Wiedergabefunktion erläutert.
Das von der Aufnahme/Wiedergabeeinheit wiedergegebene Signal wird in einem Digitaldemodulator 121 moduliert, und es wird an einen Synchronisationserkenner 122 und an einen Datenerkenner 124 angelegt, sowie an einen Blockzahlerkenner 123. Der Synchronisationserkenner 122 erkennt die Synchronisierdaten, und Taktsignale, die entsprechend der Sychronisierdaten erzeugt werden, werden im Datenerkenner 124 verwendet, um die Daten zu reproduzieren und dazu die Blockzahl und die Daten X im Blockzahlerkenner 123 verwandt.
Ein Synchronisierblock-Austauscher 125 bewirkt einen umgekehrten Vorgang zu dem des Austauschers 111, wobei auf diese Weise drei Audiosynchronisationsblöcke und 96 Videosynchronisationsblöcke in aufeinanderfolgender Weise freigegeben werden. Dieser Vorgang verwendet das Zeitsignal aus der zuvor genannten Schaltung 110 und wird bestätigt durch die Synchronisationsblockzahlen. Ein Schalter 126 liefert einem Speicher 127 die Videodaten und einem Speicher 128 die Audiodaten. Diese Daten werden der Fehlerkorrektur durch ECC- Decoderschaltungen 129, 130 unterzogen und werden von D/A- Umsetzern 131, 132 in ursprüngliche analoge Signale umgesetzt und letztlich über die Anschlüsse 133, 134 entlassen.
In dem oben erläuterten Videobandgerät können zwei aus drei Audiosynchronisationsblöcke mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit reproduziert werden, und die Fehlerkorrektur kann mit einer beachtlich hohen Wahrscheinlichkeit erfolgen, wenn die Audiodaten und die Fehlerkorrekturdaten in geeigneter Weise in dem Speicher 107 ersetzt werden. Auch selbst wenn die Fehlerkorrektur nicht vollständig ist, so ist doch eine Interpolation leicht ausführbar, weil zwei von drei Datenblöcken in sicherer Weise reproduziert werden können. Auf diese Weise kann die Verschlechterung des reproduzierten Audiosignals minimiert werden, selbst im Falle eines verlängerten Dropouts.
Wenn dabei der Synchronisierblock-Austauscher 125 die letzt genannte Funktion ausführt, werden die Audiodaten nicht nur längs der Spur sondern auch in Querrichtung des Bandes verteilt. Folglich wird ein Kratzer auf dem Band, dem man häufig entlang der Spur oder über die Längsrichtung des Bandes begegnet, zwei aufeinanderfolgende Audioblöcke, die zeitlich nah beieinander liegen, nicht beschädigen, so daß eine befriedigende Wiedergabe erhalten bleibt. Außerdem wird bei Videoblöcken und auch hinsichtlich der verteilten Audioblöcke eine befriedigende Interpolation möglich.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wird für jede zweite Spur ein gleiches Aufzeichnungsmuster verwendet; jedoch ist es auch möglich, ein gleiches Aufzeichnungsmuster alle N (> 2) Spuren zu wiederholen, in dem in Fig. 8 n Adressenerzeuger verwendet werden.
Obwohl sich das vorstehende Ausführungsbeispiel auf einen digitalen Videobandrecorder bezieht, kann mit einem Videobandrecorder zum Aufzeichnen analoger Videosignale und zeitkomprimierter digitaler Audiosignale im Zeitmultiplexverfahren unter Verwendung unterschiedlicher Aufzeichnungspositionen für die Audiodaten in unterschiedlichen Spuren eine gleiche Wirkung erzielt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Übertragen oder Aufzeichnen eines digitalen Signals, mit:

einem ersten Mittel (14, 26, 28, 30; 101 bis 110), das betriebsbereit ist, Videoblöcke und Audioblöcke zu bilden, die in ihrer Blocklänge einander gleich sind, wobei die Videoblöcke Synchronisierdaten, digitale Videodaten und erste Fehlerprüfcodes enthalten, und wobei die Audioblöcke Audiodaten, Synchronisierdaten und zweite Fehlerprüfcodes enthalten; und mit

einem zweiten Mittel (32 bis 36; 112, 113), das betriebsbereit ist, die Videoblöcke zusammen mit den Audioblöcken im Zeitmultiplexverfahren zu übertragen oder aufzuzeichnen,

dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Videoblock enthaltenen digitalen Videodaten einer Vielzahl von Abtastungen in einer zweidimensionalen Abtastmatrix entsprechen, wobei

das Verhältnis der in einem Videoblock enthaltenen digitalen Videodaten zum im Videoblock enthaltenen ersten ersten Fehlerprüfcodes größer ist als das Verhältnis der in einem Audioblock enthaltenen digitalen Audiodaten zum im Audioblock enthaltenen zweiten Fehlerprüfcodes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gesamtlänge digitaler Videodaten im Videoblock größer ist als die Gesamtlänge digitaler Audiodaten im Audioblock.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des ersten Fehlerprüfcodes in einem Videoblock kleiner ist als die Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des zweiten Fehlerprüfcodes im Audioblock.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Videoblöcke eine Vielzahl von die Videodaten und den ersten Fehlerprüfcode einschließenden Videoeinheiten enthalten und die Audioblöcke eine Vielzahl von die Audiodaten und den zweiten Fehlerprüfcode einschließenden Audioeinheiten enthalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der in einem Audioblock mehr Audioeinheiten als Videoeinheiten in einem Videoblock sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Länge einer Videoeinheit ein ganzzahliges Vielfaches der Länge einer Audioeinheit ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des ersten Fehlerprüfcodes in einer Videoeinheit ein ganzzahliges Vielfaches der Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des zweiten Fehlerprüfcodes in einer Audioeinheit ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, die ein Mittel (111) zur Änderung der Reihenfolge enthält, in der das Übertragen oder Aufzeichnen der Videoblöcke und der Audioblöcke von den zweiten Mitteln (32 bis 36; 112, 113) erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, deren zweites Mittel einen Digitalmodulator (32, 112) enthält.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, deren zweite Mittel (32 bis 36; 112, 113) in der Lage sind, die Videoblöcke und die Audioblöcke auf einem Aufzeichnungsträger (38) aufzuzeichnen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, deren zweite Mittel (32 bis 36; 112, 113) in der Lage sind, die Videoblöcke und die Audioblöcke durch Hintereinander-Ausbildung paralleler Mehrfachspuren auf einem bandförmigen Datenträger (38) aufzuzeichnen, und zu bewirken, daß die Audioblöcke auf benachbarten Spuren der parallelen Mehrfachspuren nicht in Längsrichtung des bandförmigen Datenträgers (38) ausgerichtet sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, deren erstes Mittel ausgestattet ist mit einen Multiplexer (28; 109) mit einem ersten Eingabemittel zum Empfang der digitalen Videodaten und des ersten Fehlerprüfcodes, mit einem zweiten Eingabemittel zum Empfang der digitalen Audiodaten und des zweiten Fehlerprüfcodes und mit einem Ausgabemittel zur Ausgabe der digitalen Videodaten und des ersten Fehlerprüfcodes mit den digitalen Audiodaten und dem zweiten Fehlerprüfcode im Zeitmultiplexverfahren.

13. Verfahren zum Übertragen oder zum Aufzeichnen eines digitalen Signals, mit den Verfahrensschritten:

(i) Bilden von Videoblöcken und Audioblöcken, die alle dieselbe Blocklänge aufweisen, wobei die Videoblöcke Synchrondaten, digitalen Videodaten und erste Fehlerprüfcodes, und die Audioblöcke Synchrondaten, digitale Audiodaten und die zweiten Fehlerprüfcodes enthalten;

(ii) Übertragen oder Aufzeichnen der miteinander dem Zeitmultiplexverfahren unterzogenen Video- und Audioblöcke;

dadurch gekennzeichnet, daß

die digitalen Videodaten in jedem Videoblock einer Vielzahl von Abtastungen in einer zweidimensionalen Abtastmatrix entsprechen,

das Verhältnis von in einem Videoblock enthaltener digitaler Videodaten zu den im Videoblock enthaltenen ersten Fehlerprüfcodes größer ist als das Verhältnis von in einem Audioblock enthaltener digitaler Audiodaten zu den im Audioblock enthaltenen zweiten Fehlerprüfcodes.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Gesamtlänge digitaler Videodaten im Videoblock größer ist als die Gesamtlänge digitaler Audiodaten im Audioblock.

15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des ersten Fehlerprüfcodes in einem Videoblock kleiner ist als die Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des zweiten Fehlerprüfcodes im Audioblock.

16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Videoblöcke eine Vielzahl von die Videodaten und den ersten Fehlerprüfcode einschließenden Videoeinheiten enthalten und die Audioblöcke eine Vielzahl von die Audiodaten und den zweiten Fehlerprüfcode einschließenden Audioeinheiten enthalten.

17. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem in einem Audioblock mehr Audioeinheiten als Videoeinheiten in einem Videoblock sind.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die Länge einer Videoeinheit ein ganzzahliges Vielfaches der Länge einer Audioeinheit ist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem die Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des ersten Fehlerprüfcodes in einer Videoeinheit ein ganzzahliges Vielfaches der Gesamtlänge der Fehlerprüfdaten des zweiten Fehlerprüfcodes in einer Audioeinheit ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, mit dem Verfahrensschritt, die Reihenfolge der Videoblöcke und der Audioblöcke zu ändern.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem der Verfahrensschritt des Übertragens und Aufzeichnens der Videoblöcke eine digitale Modulation umfaßt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, bei dem das Aufzeichnen der Videoblöcke und der Audioblöcke auf einem Datenträger erfolgt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Videoblöcke und die Audioblöcke durch Hintereinander-Ausbildung paralleler Mehrfachspuren auf einen bandförmigen Datenträger so aufgezeichnet werden, daß die Audioblöcke in benachbarten Spuren nicht in Längsrichtung des bandförmigen Datenträgers ausgerichtet sind.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, bei dem nach dem Erzeugen des ersten und des zweiten Fehlerprüfcodes die digitalen Videodaten und der erste Fehlerprüfcode dem Zeitmultiplexverfahren mit den digitalen Audiodaten und dem zweiten Fehlerprüfcode unterzogen werden.

25. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Videoblöcke und die Audioblöcke Synchronisationsdaten enthalten, deren Hinzufügen erfolgt, nachdem die digitalen Videodaten und der ersten Fehlerprüfcode mit den digitalen Audiodaten und dem zweiten Fehlerprüfcode dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Videoblöcke und die Audioblöcke Synchronisationsdaten enthalten, deren Hinzufügen erfolgt, bevor die digitalen Videodaten und der erste Fehlerprüfcode mit den digitalen Audiodaten und dem zweiten Fehlerprüfcode dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen sind.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, 25 und 26 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 26, wobei die Audioblöcke zusätzlich zu den digitalen Audiodaten auch Subcodedaten enthalten.

28. Vorrichtung oder Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Subcodedaten einen Zeitcode enthalten.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie 25 und 26 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 26, wobei dem Zeitmultiplexverfahren unterzogene Videoblöcke und Audioblöcke keine fortlaufenden Audioblöcke enthalten.

30. Signalwiedergebende Vorrichtung, die eingerichtet ist, die von einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie 25 und 26 oder unter Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 26 übertragene oder aufgezeichnete Signale zu decodieren und wiederzugeben.

31. Von einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie 25 und 26 oder gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26 übertragenes oder aufgezeichnetes Signa.

32. Vorrichtung oder Verfahren nach Anspruch 27, wobei sich die Subcodedaten vor den digitalen Audiodaten in jedem der Audioblöcke befinden.