DE69122990T2

DE69122990T2 - Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale

Info

Publication number: DE69122990T2
Application number: DE69122990T
Authority: DE
Inventors: Akira Iketani; Tatsuro Juri; Chiyoko Matsumi; Susumu Yamaguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2011-06-29
Also published as: EP0464698B1; EP0464698A1; KR950009383B1; DE69122990D1; US5311372A; KR920001490A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale auf aufeinanderfolgenden, schrägen, parallelen Spuren, in welchem die Tonsignale von N Kanälen (N = ganze Zahl) auf Tonsignalabschnitten von M Spuren aufgezeichnet werden, wobei M eine ganze Zahl größer als N ist, auf denen Videosignale, bestehend aus I Feldern (I = ganze Zahl) auf Videoabschnitten aufgezeichnet werden.
Im Vergleich mit einem konventionellen Videobandrecorder vom analogen Aufzeichnungstyp (im Nachfolgenden als "AVTR" bezeichnet) ist die reproduzierte Bildqualität und die reproduzierte Tonqualität in einem Videobandrecorder des digital aufzeichnenden Typs (im Nachfolgenden als "DVTR" bezeichnet), in welchem Video- und Tonsignale digital aufgezeichnet werden, besser. Das D1-Format ist ein Beispiel der Formate der DVTR, von denen eine kleine Anzahl praktische Anwendung findet. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein D1-Format-Band auf seinen gegenüberliegenden Seiten lineare Spuren auf, wie etwa eine analoge Tonreferenzspur AT zur Aufzeichnung von Tonreferenzen, eine Steuerspur CT zur Aufzeichnung von Spursteuersignalen und eine Zeitcodespur TT zur Aufzeichnung von Zeitcodes und von Benutzerdaten. Diese linearen Spuren dienen zur Verbesserung der Effizienz des Schneidens.
Gleichzeitig weist das D1-Format-Band zwischen den linearen Spuren eine Vielzahl von helikalen Spuren auf, die jeweils als Signalspuren ST dienen, von denen zwei in Fig. 1 dargestellt sind. Jede Signalspur ST besteht aus zwei Videobursts V zur Aufzeichnung von Videosignalen, vier Ton bursts A, die zwischen den Videobursts V angeordnet sind, fünf Lücken G zwischen den Videobursts V und den Tonbursts A und zwei Passsignale B zum Einfügen der Videobursts V zwischen diese. Gerade und ungerade Komponenten jedes Tonkanals werden auf diese vier Tonbursts A aufgezeichnet. Im Falle von 4-Kanal-Tondaten bilden nämlich die Signalspuren 1 bis 4 eine Einheit zur Aufzeichnung der 4-Kanal-Tondaten und die 4-Kanal-Tondaten werden durch Wiederholen der Abfolge der Signalspuren 1 bis 4 wie folgt aufgezeichnet:
Spur 1: Ch 1 - gerade, Ch 4 - ungerade, Ch 3 - gerade, Ch 2 - ungerade,
Spur 2: Ch 2 - gerade, Ch 1 - ungerade, Ch 4 - gerade, Ch 3 - ungerade,
Spur 3: Ch 3 - gerade, Ch 2 - ungerade, Ch 1 - gerade, Ch 4 - ungerade,
Spur 4: Ch 4 - gerade, Ch 3 - ungerade, Ch 2 - gerade, Ch 1 - ungerade.
Im Obigen bezeichnet "Ch" einen Kanal. Das D1-Format wird für den Rundfunk verwendet und sollte daher ausreichend hohe Bild- und Tonqualität aufweisen. Daher weisen die Luminanzkomponenten und die Farbdifferenzkomponenten Videosignalen-Abtastfrequenzen von 13,5 MHz bzw. 6,75 MHz auf. Gleichzeitig weisen die Tonsignale eine einzige Abtastfrequenz von 48 kHz auf, welche mit ihrer Phase an die Abtasifrequenzen der Videosignale gekoppelt ist.
Bei den VTR für die Verwendung im Rundfunk ist es wesentlich, ein vollständiges und unabhängiges Schneiden auszuführen. Es kann jedoch bei VTR für den Gebrauch im Rundfunk nicht garantiert werden, daß eine mechanische Genauigkeit von 100 % erreicht werden kann. Beispielsweise ist es nämlich in dem Fall, wenn ein bereits aufgezeichneter Tonburst beim Schneiden neu geschrieben wird, unmöglich, die neuen Signale an den Stellen aufzuzeichnen, die absolut identisch mit denen des ursprünglichen Tonbursts sind.
Daher werden, wenn kein Schutz zwischen den benachbarten Signalspuren oder den Lücken zur Verfügung gestellt wird, die benachbart zu dem neu zu schreibenden Tonburst liegenden Tonbursts durch das Neuschreiben gestört, wodurch sich eine Vermehrung der Fehler im Zeitpunkt der Reproduktion ergibt. In VTR für den Gebrauch im Rundfunk ist eine derartige Verschlechterung der Qualität der Aufzeichnungssignale nicht erlaubt. Aus dem oben erwähnten Grund werden die Lücken und der Schutz bei relativ großen Werten gesetzt, um eine Verschlechterung der Qualität der aufgezeichneten Daten zu verhindern.
Bis hierher weist das D1-Format-Band eine Breite von 19 mm, eine maximale Länge von 1600 m (maximale Aufzeichnungszeit von 94 min) auf. Darüberhinaus ist eine Bandkassette für das D1-Format-Band wesentlich größer als eine kommerziell erhältliche Bandkassette für ein 1/2-Zoll-Band mit einer maximalen Aufzeichnungszeit von 480 min. Im Rundfunk wird jedoch der Schneideleistungsfähigkeit eine größere Bedeutung beigemessen als der Größe der Bandkassette und der kurzen Aufzeichnungszeit. Mit anderen Worten werden, um die Schneideleistungsfähigkeit des D1-Format-Bandes zu verbessern, zusätzliche Bereiche benötigt, welche nicht zur Aufzeichnung verwendet werden, wie etwa die Lücken und der Schutz, sogar unter Hingabe von Aufzeichnungszeit.
Auf der anderen Seite werden, um DVTR für den Heimgebrauch der praktischen Anwendung zuzuführen, eine längere Aufzeichnungszeit, eine kleinere Kassettengröße und eine höhere Reproduzierbarkeit der Bild- und Tonqualität benötigt, als die, die zur Zeit für den Heimgebrauch AVTR verlangt werden. Daher weisen die bekannten D1-Form-at-DVTR für den Heimgebrauch die Nachteile (1) und (2) auf.
(1) Da das Band extrem große zusätzliche Bereiche aufweist, die nicht zur Aufzeichnung von Daten verwendet werden, wird seine Aufzeichnungszeit kurz.
(2) Da das Band zu viele lineare Spuren zum Schneiden aufweist, ist es unmöglich, die Breite des Bandes zu reduzieren.
Daher besteht bei den bekannten D1-Format-DVTR für den Heimgebrauch ein starker Bedarf, eine zulässige Reproduktionsqualität beim Schneiden durch Ausmerzen der oben erwähnten Nachteile zu sichern.

Zusammenfassung der Erfindung

Demnach ist es ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale zur Verfügung zu stellen, welches optimal zur Aufzeichnung von Tonsignalen durch Verwendung einer Vielzahl von Spuren für jeden Kanal geeignet ist, ohne einen Schutz zu verwenden.
Um dieses Ziel zu erreichen, liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale gemäß Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale zur Verfügung, in welchem, wenn die Tonsignale von N Kanälen synchron mit den Videosignalen der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet werden, die Tonsignale jedes Kanals, die einer Periode von I Feldern (I = ganze Zahl) der Videosignale entsprechen, auf aufeinanderfolgenden Spuren aufgezeichnet werden, jeweils ohne das ein Schutz zur Verfügung gestellt wird. Die Tonsignale des Kanals "1" werden nämlich auf einer Spurgruppe 1 einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Spuren aufgezeichnet und die Tonsignale des Kanals "2" werden auf einer Spurgruppe 2 einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Spuren aufgezeichnet. Genauso werden die Tonsignale des Kanals "N" auf einer Spurgruppe N einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Spuren aufgezeichnet. Im Ergebnis wird, sogar wenn kein Schutz zwischen den benachbarten Spuren zur Verfügung gestellt wird, die Rate der durch das Schneiden zerstörten Tonsignale vermindert und daher kann eine innerhalb eines zulässigen Bereiches liegende reproduzierte Tonqualität durch Fehlerkorrektur erreicht werden.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Anordnung ist jede Spur in einen Videosignalabschnitt und einen Tonsignalabschnitt aufgeteilt und der Tonsignalabschnitt ist in K synchrone Blocks aufgeteilt, so daß L synchrone Blocks der K synchronen Blocks den Tonsignaldaten zugeordnet sind, während die verbleibenden (K-L) synchronen Blocks der Fehlerkorrektur- und den Checkcodes zugeordnet sind, wobei die L synchronen Blocks entsprechend mit Gebieten zur Aufzeichnung von zusätzlichen Daten ausgestattet sind. Die Gebiete zur Aufzeichnung von zusätzlichen Daten können eine identische Kapazität aufweisen und können an identischer Stelle in jedem der L synchronen Blocks angeordnet sein.
Beispielsweise können Benutzerdaten, Zeitcodes usw. als zusätzliche Daten verwendet werden. Daher können diese Daten, welche in dem bekannten D1-Format in den linearen Spuren aufgezeichnet wurden, in den helikalen Spuren gespeichert werden. Daher kann auf die linearen Spuren zur Aufzeichnung derartiger Daten verzichtet werden, wodurch sich eine Reduzierung der Breite des Bandes ergibt.
Gleichzeitig, wenn die den I Feldern der Videosignale entsprechenden Tonsignaldaten in einen Bereich der L synchronen Blocks in jede der S Spuren (S = M/N) der vorliegenden Erfindung verschachtelt werden, wird die für das Format der Videosignale optimale Verschachtelung ausgeführt.
Darüberhinaus werden, wenn Tonsignale aufgezeichnet werden, die asynchron mit den Videosignalen sind, die während einer Periode der I Felder der Videosignale abgetasteten Tonsignale zusammen mit der Anzahl der während der Periode der I Felder der Videosignale ausgeführten Abtastungen aufgezeichnet.
Durch die oben beschriebene Anordnung der vorliegenden Erfindung vergrößert die Entfernung des Schutzes die Aufzeichnungszeit. Darüberhinaus können, wenn die Tonsignale der N Kanäle unabhängig voneinander erneut geschrieben werden, die durch die Ungenauigkeit eines Aufzeichnungsmechanismus erzeugten Fehler reduziert werden und der Schaden für andere Tonsignale vermindert werden. Sogar wenn die Tonsignale beschädigt werden, kann eine optimale Interpolation für die beschädigten Tonsignale durchgeführt werden.
Daher löst die vorliegende Erfindung das Problem, daß das bekannte D1-Format nicht bei den DVTR für den Heimgebrauch angewendet werden kann und ermöglicht lange Aufzeichnung und volle Schneidefunktionen, die für die DVTR für den Heimgebrauch essentiell sind.
Gleichzeitig kann durch das Überlappungsverfahren der oben beschriebenen Anordnung eine optimale Korrektur und Interpolation von durch Schneide- und Aufnahmefehlern erzeugten Fehlern für die unter Verwendung einer Vielzahl von Spuren pro Kanal aufgezeichneten Tonsignale durchgeführt werden. Zusätzlich sind die Bereiche zur effektiven Aufzeichnung der zusätzlichen Daten ohne Verwendung der linearen Spuren gesichert. Weiterhin können, da die Anzahl der während der Periode von I Feldern der Videosignale durchgeführten Abtastungen der Tonsignale variabel gehalten wird, die mit den Videosignalen asynchronen Audiosignale sehr genau durch Aufzeichnung der Anzahl der Abtastungen der Videosignale aufgezeichnet und reproduziert werden. Wie oben beschrieben, erzielt die vorliegende Erfindung bemerkenswerte Auswirkungen für den praktischen Gebrauch.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Dieses Ziel und die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende, in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen derselben, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen vorgenommenen Beschreibung deutlich.
Fig. 1 ist eine Ansicht, die das Aufnahmemuster eines Bandes aus dem Stand der Technik (auf dieses wurde bereits Bezug genommen) verdeutlicht;
Fig. 2 ist eine Ansicht, die das Aufnahmemuster auf einem Band nach einem Aufnahmeverfahren entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
Fig. 3 ist eine Ansicht, die ein Aufnahmemuster auf einem Band nach einem Aufnahmeverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die ein Muster von Aufnahmespuren auf einem Band nach einem Aufnahmeverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die die Struktur von synchronen Blocks in der Aufnahmespur der Fig. 4 zeigt;
Fig. 6
und 7 sind Ansichten von Strukturen von Tondatenblocks, die ein überlappendes Verfahren bei einem Aufzeichnungsverfahren gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 8
und 9 sind Ansichten von Strukturen von Tondatenblocks, die ein überlappendes Verfahren bei einem Aufzeichnungsverfahren gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm eines bei dem Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Schaltkreises.
Bevor mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung fortgefahren wird, sei angemerkt, daß in den verschiedenen Ansichten der begleitenden Zeichnungen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Nunmehr bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt Fig. 2 ein Aufzeichnungsmuster auf einem magnetischen Aufzeichnungsband 11 bei einem Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Aufzeichnungsverfahren werden ein Videosignal und zwei Tonsignale der Kanäle "1" und "2" als digitale Signale auf dem magnetischen Aufzeichnungsband 11 aufgezeichnet. Das Band 11 weist eine Vielzahl von helikalen Spuren auf, die hier jeweils als Signalspuren 12 wirken. Fig. 2 zeigt 12 Videobursts 13, um die Videosignale eines Frames aufzuzeichnen. Jede Signalspur 12 weist ein Videoburst 13 auf. In den 12 Signalspuren 12 besitzen 6 Signalspuren 12 Tonbursts 14a, 14b, 14c, 14d, 14e bzw. 14f für Kanal "1", während weitere 6 Signalspuren 12 Tonbursts 15a, 15b, 15c, 15d, 15e bzw. 15f für Kanal "2" aufweisen. Die Tonbursts 14a bis 14f und 15a bis 15f werden für jedes Tonsignal verwendet, welches während einer Periode eines Frames der Videosignale vorhanden ist. Jede der Signalspuren 12 besteht aus zwei Passmarkierungen B, jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden, dem Videoburst 13, dem Tonburst 14 oder 15 und einer Lücke G, die zwischen dem Videoburst 13 und dem Tonburst 14 oder 15 angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt sind diese 6 Tonbursts 14a bis 14f so angeordnet, daß sie auf dem Band 11 aneinander angrenzen, während die 6 Tonbursts 15a bis 15f ebenfalls so angeordnet sind, daß sie auf dem Band 11 aneinander angrenzen, so daß die Tonbursts 14a bis 14f und 15a bis 15f in dieser Reihenfolge, wie in Fig. 2 gezeigt, aneinander angrenzen.
In dem Aufzeichnungsverfahren der oben beschriebenen Anordnung, wenn 6 Werte, die die zeitliche Anordnung der Tonsignale des Kanals "1" anzeigen, durch 6 dividiert werden, so daß sie Reste von 0, 4, 2, 5, 1 bzw. 3 aufweisen, werden die Tonsignale von Kanal "1" an die Tonbursts 14a bis 14f für Kanal "1" jeweils angehängt. Genauso werden, wenn 6 Werte, die die zeitliche Anordnung der Tonsignale des Kanals "2" andeuten, durch 6 dividiert werden, so daß sie Reste von 0, 4, 2, 5, 1 bzw. 3 aufweisen, die Tonsignale von Kanal "2" an die Tonbursts 15a bis 15f für Kanal "2" angehängt. Sogar wenn bei Verwendung dieses Aufzeichnungsverfahrens auf dem Band 11 aufgezeichnete Tonsignale bis zu einem unkorrigierbaren Grad fehlerhaft über 2 Signalspuren 12 reproduziert werden, grenzen die fehlerhaften Tonsignale auf zeitlicher Basis nicht aneinander an. Als Folge ist es möglich zu verhindern, das Interpolationsgeräusche deutlich werden, sogar wenn eine Interpolation der fehlerhaften Tonsignale ausgeführt wird.
In dem Aufzeichnungsverfahren der oben beschriebenen Anordnung wird die Regeneration der Tonsignale nur eines der Kanäle "1" und "2" betrachtet. Wenn der Schreibvorgang in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem ein Aufzeichnungskopf von seiner vorbestimmten Position abweicht, werden Signalspuren eines Abschnittes des verbleibenden Kanals durch überschreiben in ihrer Breite reduziert und daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß diese Tonsignale nicht reproduziert werden können. Daher werden wahrscheinlich in den nachfolgenden Signalspuren der benachbarten Kanäle in den ersten und letzten Signalspuren jedes Kanals ohne weiteres Fehler produziert. Gleichzeitig besteht in dem Fall, in dem ein Aufzeichnungsmedium verwendet wird, welches vor dem Schreibvorgang einen Löschvorgang benötigt, eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß Signale auf überschriebenen Abschnitten auf dem Kanal zur Regeneration oder auf dem Kanal, welcher nicht der Regeneration ausgesetzt ist, nicht wiederhergestellt werden können, wenn die Regeneration in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem der Aufzeichnungskopf von seiner vorbestimmten Position abweicht. Grundsätzlich vergrößern sich Abschnitte, in denen Signale nicht reproduziert werden können, weiter in ihrer Fläche, wenn die Löschung in einem Zustand ausgeführt wird, in dem ein Löschkopf von seiner vorbestimmten Position in einer Richtung abweicht, die der Abweichung des Aufzeichnungskopfes entgegengesetzt ist. Daher wird für die aufeinanderfolgenden Signalspuren der benachbarten Kanäle angenommen, daß Fehler bevorzugt in den ersten und letzten Signalspuren jedes Kanals produziert werden. Durch Anhängen der Tonsignale an diese beiden Signalspuren, um somit den einen nicht dem anderen zeitlich folgen zu lassen, kann verhindert werden, daß Interpolationsgeräusche deutlich werden, sogar wenn die Interpolation von Fehlern ausgeführt wird.
In dieser Ausführungsform weisen die Tonsignale zwei Kanäle auf. Es ist jedoch überflüssig zu sagen, daß die vorliegende Erfindung auf gleiche Weise auf Tonsignale mit einer beliebigen Anzahl von Kanälen angewendet werden kann. Gleichzeitig sind die Kanäle "1" und "2" in dieser Reihenfolge in Fig. 2 angeordnet, können jedoch auch umgekehrt werden. Wenn weitere Kanäle vorgesehen sind, können die Kanäle in beliebiger Reihenfolge angeordnet werden. Darüberhinaus ist ein Tonburst 14 oder 15 an einem führenden Abschnitt der Signalspur 12 vorgesehen und ein Videoburst 13 ist am Ende des Tonbursts 14 oder 15 angeordnet. Die Anzahl der Tonbursts 14 oder 15 und die Anzahl der Videobursts 13 kann jedoch jeweils einen beliebigen Wert annehmen und die Tonbursts und die Videobursts können in einer beliebigen Reihenfolge auf jeder Signalspur angeordnet werden. Gleichzeitig sind die Reste 0, 4, 2, 5, 1 und 3 für die Tonbursts in dieser Reihenfolge in Fig. 2 angeordnet, können jedoch in einer anderen Reihenfolge angeordnet werden.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Bei diesem Aufzeichnungsverfahren werden ein Videosignal und vier Tonsignale der Kanäle "1", "2", "3" und "4" als digitale Signale auf einem magnetischen Aufzeichnungsband 21 aufgezeichnet. Das Band 21 weist eine Vielzahl von helikalen Spuren auf, die jeweils als Signalspuren 22 wirken. Die Fig. 3 zeigt 20 Videobursts 23, die zur Aufzeichnung von Videosignalen zweier Frames vorgesehen sind. Jede Signalspur 22 weist einen Videoburst 23 auf. In den 20 Signalspuren 22 weist ein erster Satz von 5 Signalspuren 22 Audiobursts 24a bis 24e für Kanal "1", ein zweiter Satz von 5 Signalspuren 22 Audiobursts 25a bis 25e für Kanal "2", ein dritter Satz von 5 Signalspuren 22 Audiobursts 26a bis 26e für Kanal "3" und ein vierter Satz von 5 Signalspuren 22 Audiobursts 27a bis 27e für Kanal "4" auf. Jede der Signalspuren 22 besteht aus zwei Passbereichen B, jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden angeordnet, dem Videoburst 23, den Tonbursts 24, 25, 26 oder 27 und der zwischen dem Videoburst 23 und einem der Tonbursts 24 bis 27 angeordneten Lücke G. Die Tonbursts 24a bis 24e, 25a bis 25e, 26a bis 26e und 27a bis 27e werden für jedes Tonsignal verwendet, welches während einer Periode von zwei Frames der Videosignale vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt sind die Tonbursts 24a bis 24e eines Satzes so angeordnet, daß sie auf dem Band 21 aneinander angrenzen. Genauso ist jeder der Tonbursts 25a bis 25e, 26a bis 26e und 27a bis 27e der anderen Sätze so angeordnet, daß er auf dem Band 21 an den anderen angrenzt.
Bei dem Aufzeichnungsverfahren der oben beschriebenen Anordnung können, wenn eine hocheffiziente Codierung für ein Videosignal auf zwei Frames basiert, nicht nur Schnitte eines Videosignais, wie etwa eine Nahaufnahme oder eine Zusammensetzung, sondern auch die Tonsignalverarbeitung auf zwei Frames aufgebaut werden. Sogar wenn aufgrund geringer Genauigkeit eines Aufzeichnungsmechanismus zum Zeitpunkt des Schneidens aneinandergrenzende Spuren beschädigt werden, verbleiben in diesem Fall drei funktionsfähige Spuren und die Interpolation kann daher hervorragend ausgeführt werden.
In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die Tonsignale aus vier Kanälen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch genauso auf Tonsignale mit einer beliebigen Anzahl von Kanälen angewendet werden. Gleichzeitig sind die Kanäle "1" und "2" in dieser Reihenfolge angeordnet, können jedoch ebenso umgekehrt werden. Darüberhinaus können die Kanäle "3" und "4" in jeder beliebigen Reihenfolge angeordnet werden. Darüberhinaus ist ein Tonburst an einem führenden Abschnitt der Signalspur angeordnet und ein Videoburst folgt dem Tonburst. Für die Anzahl der Videobursts und für die Anzahl der Tonbursts kann jedoch ein beliebiger Wert gewählt werden und die Videobursts und die Audiobursts können in jeder beliebigen Reihenfolge angeordnet werden. Wenn die Anzahl der Spuren, die zur Aufzeichnung von Videosignalen von zwei Frames benötigt werden, wird die Verarbeitungseinheit von Tonsignalen auf ein Feld oder einen Frame gesetzt und die Spuren zur kontinuierlichen Aufzeichnung von Tonsignalen eines Kanals werden übereinstimmend mit den Spuren für die Videosignale gesetzt, wodurch die gleichen Effekte erreicht werden können, die oben beschrieben wurden.
Nun wird eine Anordnung von Aufzeichnungsspuren 31, welche in einem Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Die Aufzeichnungsspuren 31 werden durch einen Aufzeichnungskopf gebildet. Die Aufzeichnungsspur 31 wird durch ein Vorpasstück 32, ein Videosignal 33, eine Schneidelücke 34, einen Tonsignalabschnitt 35 und ein Nachpasstück 36 gebildet.
Wenn beide Videossignale eines Kanals und Tonsignale zweier (N = 2) Kanäle aufgezeichnet werden, werden 10 (M = 10 > N) in Bandlaufrichtung nacheinander angeordnete Videosignalabschnitte 33 der Aufzeichnungsspuren 31 dazu verwendet, die Videodaten (I = 2) eines Frames im Falle des 525-Linien/60-Felder- Systems eines TV-Formats, wie etwa NTSC (im nachfolgenden als "525-System" bezeichnet) aufzuzeichnen. Gleichzeitig, im Falle des 625-Linien/50-Felder-Systems eines TV-Formats, wie etwa PAL.SECAM (im nachfolgenden als "625-System" bezeichnet), werden 12 (M = 12) Videosignalabschnitte 33 dazu verwendet, die Videodaten eines Frames aufzuzeichnen. Gleichzeitig werden in dem 525- und in dem 625-System fünf bzw. sechs in Bandlaufrichtung nacheinander angeordnete Tonsignalabschnitte 35 dazu verwendet, jeden Kanal der Tondaten aufzuzeichnen, der während der Dauer eines Videoframes abgetastet wurde.
Synchrone Blocks in der Umgebung des Tonsignalabschnittes 35 in jeder Aufzeichnungsspur 31 der Fig. 4 werden mit Bezug auf Fig. 5 im folgenden beschrieben. In Fig. 5 schließen die synchronen Blocks einen Videosignalabschnitt 41, eine Schneidelücke 42, ein Synchronsignal 43, einen ID-Code 44, ein Tonsignaldatenabschnitt 45, einen zusätzlichen Datenabschnitt 46, eine äußere Parität 47, eine innere Parität 48 und ein Nachpasstück 49 ein. Im folgenden wird das Aufzeichnungsverfahren der oben beschriebenen Anordnung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein zwischen der Schneidelücke 42 und dem Nachpasstück 49 angeordneter Tonsignalabschnitt schließt 9 (K = 9) synchrone Blocks, bestehend aus 6 (L = 6 < K) Tonsignaldatenabschnitten 45 und drei äußere Paritäten 47, wie aus den synchronen Blocknummern 0-5 und 6-8, gezeigt im linken Abschnitt der Fig. 5, jeweils zu erkennen ist, ein. Jeder synchrone Block ist mit dem synchronen Signal 43 ausgestattet, um die Synchronisation zum Zeitpunkt der Reproduktion auszuführen, dem ID-Code 44 einschließlich einer Blockadresse, usw. und der inneren Parität 48 zur Korrektur von Fehlern im Synchronblock ausgestattet. Gegebene, digitale Tonsignale werden in den Tonsignaldatenabschnitt 45 und notwendige zusätzliche Daten werden in den zusätzlichen Datenabschnitt 46 geschrieben. Äußere und innere Paritäten werden hergestellt um addiert zu werden und somit wird ein Aufzeichnungsblock gebildet. Zu diesem Zeitpunkt ist der zusätzliche Datenabschnitt 46 als Ganzes am Ende des Tonsignaldatenabschnittes 45 angeordnet, d.h. eine zusätzliche Datenfläche identischer Kapazität wird jedem Synchronblock, an welchem das Tonsignal angefügt ist, an identischer Stelle hinzugefügt.
Wie oben beschrieben, wird in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zusätzliche Datenfläche identischer Kapazität an identischer Stelle in jedem Synchronblock, an welchem das Tonsignal angefügt ist, hinzugefügt. Somit wird es möglich, die zusätzlichen Daten zu streuen. Als Folge kann die Eleminierung von reproduzierten, zusätzlichen Daten sogar zum Zeitpunkt des Auftretens von fehlerhafter Synchronisation vermindert werden und es können die zusätzlichen Daten mit hoher Wahrscheinlichkeit zum Zeitpunkt zwischengeschalteter Reproduktion, wie etwa einer Hochgeschwindigkeitssuche usw., reproduziert werden.
Der zusätzliche Datenabschnitt 46 muß nicht notwendigerweise hinter dem Tonsignaldatenabschnitt 45 angeordnet werden, sondern kann im oder vor dem Tonsignaldatenabschnitt 45 angeordnet werden. Es ist gleichzeitig selbstverständlich, daß die gleiche Anordnung, wie die des Tonsignalabschnittes, ebenfalls an einem Tonsignalabschnitt angewendet werden kann. Gleichzeitig zeigt Fig. 5 die Anzahl der synchronen Blocks, die die entsprechenden Abschnitte bilden und die Anzahl von Bytes der entsprechenden Elemente, die die synchronen Blocks beispielhaft bilden. Die vorliegende Erfindung ist daher nicht auf diese Anzahlen beschränkt. Darüberhinaus sind in den ersten drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Bandlaufrichtung, die Laufrichtung der Köpfe und die Winkelstellung der Spuren beispielhaft beschrieben und können somit beliebig gewählt werden.
Im folgenden wird ein Überlappungsverfahren in einem Tonsignaldatenabschnitt in einem Aufzeichnungsverfahren gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 beschrieben. Die Fig. 6 und 7 zeigen Strukturen von Tondatenblocks und entsprechen dem 525-System bzw. dem 625-System. Tabelle 1 Tabelle 2
Die Anfangswerte der zeitlichen Abtastnummern der Fig. 6 bzw. 7 sind jeweils in den Tabellen 1 bzw. 2 dargestellt.
In Fig. 6 zeigt die laterale Richtung die Spurstruktur an Tonsignalen, die Videosignalen eines Frames entsprechen. Die Spurennummern 0-4 entsprechen dem linken Kanal eines stereophonen Signals und die Spurennummern 5-9 entsprechen dem rechten Kanal eines stereophonen Signals. In Fig. 6 zeigt die vertikale Richtung synchrone Blocks. Grob gesagt werden gerade Seriendaten in die synchronen Blocksnummern 0-2, ungerade Seriendaten in die synchronen Blocksnummern 3-5 und andere Paritäten in die synchronen Blocksnummern 6-8 geschrieben. Die Daten der entsprechenden digitalen Tonsignale weisen die in Fig. 6 gezeigten Anfangswerte auf und werden anschließend mit einer Periode von 30 Abtastungen in einer Sequenz von Abtastzeitserien geschrieben, um durch die Bildung der synchronen Blocks auf dem Band aufgezeichnet zu werden.
Eine Tonabtastung wird auf einer Spur 1 aufgezeichnet und die angrenzenden Abtastungen werden in Abtastreihenfolge der Abtastung auf Spuren aufgezeichnet, verschieden und benachbart zur Spur 1. Zum Beispiel ist in Figur 6 eine Abtastung L4 auf Spur 2 aufgezeichnet und Abtastungen L3 und L5, benachbart zur Abtastung L4, werden weder auf der Spur 2 noch auf den Spuren 1 und 3, welche jeweils benachbart zur Spur 2 auf dem Band sind, aufgezeichnet (die Abtastungen L3 bzw. L5 werden auf der Spur 4 bzw. auf der Spur 0 aufgezeichnet).
In einer Gruppe von Spuren, auf der Tonproben eines Kanals während eines Frames aufgezeichnet werden, werden einer auf der ersten Spur der Gruppe aufgezeichneten Abtastung benachbarte Abtastungen nicht auf der letzten Spur der Gruppe aufgezeichnet.
Beispielsweise ist in Fig. 6 eine Abtastung L10 auf der Spur 0 aufgezeichnet, welches die erste Spur der Gruppe ist, und die Abtastungen L9 und L11, welche der Abtastung L10 in Abtastreihenfolge benachbart sind, sind nicht auf der letzten Spur der Gruppe aufgezeichnet (Spur 4). (Die Abtastungen L9 und L11 sind auf den Spuren 2 bzw. 3 aufgezeichnet).
Die Fig. 7 ist der Fig. 6 ähnlich, unterscheidet sich jedoch von der Fig. 6 darin, daß die Anzahl der Spuren auf 12 ansteigt und die überlappenden Serien in der Fig. 7 auf eine Periode von 36 Abtastungen vergrößert sind.
Durch Verwendung des Aufzeichnungsverfahrens der oben beschriebenen Anordnung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verursacht das Löschen von Daten durch einen Schneidevorgang keine hörbare Verschlechterung einer aufgezeichneten Tonqualität. Da das Löschen auf die Spuren 0, 4 oder 5, 9 im 525-System und die Spuren 0, 5 oder 6, 11 im 625-System dieser Erfindung beschränkt ist, weist eine fehlerhafte Abtastung eine größere Distanz von einer anderen auf und wird somit auf natürliche Art und Weise interpoliert.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Stukturen von Tondatenblocks in einem Aufzeichnungsverfahren gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und entsprechen dem 525-System bzw. dem 625-System. Die Anfangswerte der Zeitserienabtastungsnummern der Fig. 8 bzw. 9 sind in den unten stehenden Tabellen 3 bzw. 4 bezeichnet. Tabelle 3 Tabelle 4
Die fünfte Ausführungsform der Fig. 8 und 9 entspricht im wesentlichen der vierten Ausführungsform der Fig. 6 und 7 und die in einer identischen Spur der fünften Ausführungsform enthaltenen Daten sind die gleichen, wie die der vierten Ausführungsform. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform darin, daß im Falle einer Aufzeichnungsvorrichtung, in welcher auf dem Band in Bandlaufrichtung ohne weiteres Kratzer erzeugt werden, Datenketten unabhängig voneinander und für jede Spur in Daten ungerader Serien und Daten gerader Serien rotiert werden, so daß die Fähigkeit der Fehlerkorrektur in der fünften Ausführungsform weiter verbessert ist.
Durch die oben beschriebene Anordnung des Aufzeichnungsverfahrens der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Aufzeichnung von digitalen Tonsignalen eine hohe Fähigkeit der Fehlerkorrektur sogar in einer Aufzeichnungsvorrichtung auf, in welcher in Bandlaufrichtung auf dem Band ohne weiteres Kratzer erzeugt werden.
Nunmehr wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem Fall, in dem Videosignale nicht mit digitalen Tonsignalen synchron sind, ist die Anzahl der Abtastungen der Tondaten, die tatsächlich während einer I (I = ganze Zahl) Felder entsprechenden Periode abgetastet werden, nicht fest. Dementsprechend ist es notwendig, wenn digitale Tonsignale, die nicht mit Videosignalen synchron sind und unter Verwendung eines rotierenden Kopfes mit einer Rotationsfrequenz synchron mit den Videosignalen aufgezeichnet werden, die Anzahl der Abtastungen der digitalen Tonsignale, die während einer I Felder der Videosignale entsprechenden Periode aufgezeichnet werden sollen, mit einer Einheit von I Feldern zu kontrollieren. Somit werden nicht nur tatsächlich während der I Felder an Videosignalen entsprechenden Periode abgetastete Tondaten aufgezeichnet, sondern es wird in der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch ein Wert oder Code aufgezeichnet, welcher die Anzahl der Abtastungen andeutet.
Durch die oben beschriebene Anordnung des Aufzeichnungsverfahrens können sogar digitale Tonsignale, welche nicht mit den Videosignalen synchron sind, synchron mit den Videosignalen aufgezeichnet werden und mit hoher Präzision durch Unterdrückung von Synchronisationsstörungen durch eine Abtastfrequenz zum Zeitpunkt der Reproduktion reproduziert werden. Unnötig zu sagen, daß der zusätzliche Datenabschnitt 46 der Fig. 5 oder ein anderer Abschnitt als Abschnitt zur Aufzeichnung eines Wertes oder eines Codes verwendet werden kann,welcher die Anzahl der Abtastungen andeutet.
Schließlich wird ein in einem Aufzeichnungsverfahren gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeter Schaltkreis mit Bezug auf die Fig. 10 beschrieben. Die Fig. 10 zeigt einen Toneingang von zwei Kanälen; es ist jedoch selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Zwei-Kanal- Tonsignale beschränkt ist. In Fig. 10 digitalisiert ein Tonsignalprozessor 50 Toneingangssignale zum Zeitpunkt der Aufzeichnung oder verarbeitet digitalisierte Toneingangssignale. Diese Verarbeitung schließt eine zur Zeit im allgemeinen ausgeführte Verarbeitung ein, in welcher mehrfach abgetastete Tondaten in einfach abgetastete Werte einer vorbestimmten Frequenz von beispielsweise 48 kHz umgewandelt werden. Die Speicher 51 und 52, verbunden mit einem Schalter 53, speichern Tonsignale der Kanäle "1" und "2" und parallel abgetastete, multiplexe Zwei-Kanal-Tonsignale durch time-sharing. D.h. es werden zum Zeitpunkt der Aufzeichnung Tonsignale der Kanäle "1" und bzw. "2" in den Speichern 51 bzw. 52 bei einer Frequenz von 48 kHz gespeichert. Auf der anderen Seite wird das Auslesen der Speicher 51 und 52 über 54 vorgenommen, welcher in der Reihenfolge der Tonsignale der Kanäle "1" und "2" abtastet. Dieses Auslesen der Speicher 51 und 52 wird bei einer Frequenz zur Verarbeitung von Videosignalen vorgenommen, welche im allgemeinen einige MHz beträgt. Gleichzeitig, zur Erleichterung der Beschreibung, wird durch die Speicher 51 und 52 und den Schalter 53 in dieser Ausführungsform ein multiplexer time-sharing Schaltkreis gebildet. Die Speicher 51 und 52 und der Schalter 53 können jedoch auch durch einen Speicher ersetzt werden.
In diesem Zustand werden Tonsignale, die während einer festen Periode, beispielsweise der Periode eines Frames von Videosignalen, während einer Zeitdauer ausgelesen, die etwa ein hundertstel der für das Speichern benötigten Zeit beträgt. Daher tritt, nachdem die notwendigen Tondaten ausgelesen wurden, bis zum Auslesen der nächsten Tondaten eine freie Periode auf, in welcher keine Tondaten existieren. Ein Schalter 54 ist vorgesehen, um eine kleine Menge von zusätzlichen Daten während einer Zeit während dieser freien Periode einzufügen.
Es ist ein äußerer Tonfehlerkorrekturprozessor 55 zur Hinzufügung von äußeren Paritäten von Tondaten während der freien Periode vorgesehen. Gleichzeitig ist ein Schalter 56 zur Einfügung von Tondaten während der freien Periode vorgesehen. Ein innerer Fehlerkorrekturprozessor 57 addiert innere Paritäten zur Tonsignalen, Tonsignalen, zusätzlichen Daten und äußere Paritäten für Tonsignale, welche an einem Ausgang des Schalters 56 auftreten.
Darüberhinaus addiert der Kanalprozessor 58 unter Verwendung einer bekannten Technologie synchrone Muster und ID-Codes zu den Daten, die hinzuaddierte, innere Paritäten aufweisen. Als Folge können die synchronen Blocks in der Aufzeichnungsspur der Fig. 4 gebildet Werden. Anschließend werden diese Daten in kanalkodierende Daten umgewandelt, die für die Eigenschaften einer Aufzeichnungs- und Reproduktionsvorrichtung passend sind. Dann werden diese kanalkodierenden Daten durch auf einem Zylinder montierten, magnetischen Köpfen 60 auf einem Band aufgezeichnet. Daher kann in dieser Ausführungsform das Aufzeichnungsformat der Fig. 4 erzielt werden.
Zum Zeitpunkt der Reproduktion wird eine zur Aufzeichnung umgekehrte Verarbeitung ausgeführt. D.h. zu Anfang werden die synchronen Muster in den von auf dem Zylinder 59 montierten, magnetischen Köpfen 60 ausgelesenen, reproduktions-kanalcodierenden Daten erfaßt, um nach einem Kopf der synchronen Blocks zu suchen, so daß die synchronen Köpfe neu gebildet werden. Anschließend, nachdem die ID-Codes und die synchronen Muster entfernt wurden, werden die Fehler in den synchronen Blocks unter Verwendung der inneren Paritäten korrigiert. Dann, nachdem die Videosignale abgetrennt wurden, werden die Fehler in den Tonsignalen unter Verwendung der äußeren Paritäten korrigiert. Danach werden die zusätzlichen Daten abgetrennt und die time-sharing multiplex 2-Kanal-Tonsignale werden unter Verwendung der Speicher 51 und 52 in Tonsignale der zwei unabhängigen Kanäle zurückgeführt.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, sei hier festgestellt, daß vielfältige Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann klar sein werden. Solche Veränderungen und Modifikationen sollten daher, solange sie nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen, so gedeutet werden, daß sie in diesem mit eingeschlossen sind.

Claims

1. Verfahren zur Aufzeichnung digitaler Signale auf aufeinanderfolgenden, schrägen, parallelen Spuren, bei welchem die Tonsignale von N Kanälen, wobei N eine ganze Zahl ist, auf Tonsignalabschnitten von M Spuren, wobei M eine ganze Zahl größer als N ist, aufgezeichnet werden, auf denen aus I Feldern, wobei I eine ganze Zahl ist, bestehende Video-Signale auf Videoabschnitten aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß:

die M Spuren in N Spurgruppen mit jeweils S = M/N Spuren, wobei S eine ganze Zahl ist, aufgeteilt werden, wobei die S Spuren jeder Gruppe aufeinanderfolgend angeordnet werden, so daß die Tonsignale jedes Kanals der N Kanäle auf den Spuren einer entsprechenden Spurgruppe innerhalb der M Spuren aufgezeichnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Spurgruppen die in der Abtastungssequenz an auf einer Spur aufgezeichneten Tonsignal-Abtastungen angrenzenden Tonsignal-Abtastungen nicht auf dieser Spur und nicht auf benachbarten Spuren dieser Spur verteilt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Spurgruppen die in der Abtastungssequenz an Tonsignal-Abtastungen in einer ersten Spur angrenzende Tonsignal- Abtastungen nicht in der letzten Spur verteilt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der M Spuren in einen Videosignal-Spurabschnitt (33) und in einen Tonsignal-Spurabschnitt (35) aufgeteilt wird und der Tonsignal- Spurabschnitt (35) in K synchrone Blocks (K = ganze Zahl) aufgeteilt wird, so daß L synchrone Blocks (L = ganze Zahl < K) der K synchronen Blocks den Tonsignal- Daten (45) zugeteilt werden, mit verbleibenden (K - L) synchronen Blocks, die der Fehlerkorrektur und Prüfcodes zugeordnet werden, wobei die L synchronen Blocks jeweils mit Bereichen zur Aufzeichnung von zusätzlichen Daten (46) versehen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß I = 2, M = 10, N = 2, K = 9 und L = 6 für die Videosignale des 525 Systems genommen werden, während I = 2, M = 12, N = 2, K = 9 und L = 6 für die Videosignale des 625 Systems genommen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Videosignalen der I Felder entsprechenden Tonsignal-Daten in zeitlicher Aufeinanderfolge kontinuierlich in einem Bereich der L synchronen Blocks in jeder der S Spuren und wiederholend bei einer Periode von 30 Abtastungen für die Videosignale des 525 Systems und bei einer Periode von 36 Abtastungen für die Videosignale des 625 Systems abgetastet werden, unter Verwendung von Werten der unten stehenden Tabellen 1, 3, 5 oder 7 und Werten der unten stehenden Tabellen 2, 4, 6 oder 8, wobei die Werte die entsprechende Abtast-Anzahl von Abtastungen innerhalb der Periode eines Frames der Videosignale des 525 Systems bzw. der Videosignale des 625 Systems darstellen, wobei die Audiosignal-4-Abtastungen in einer überlappenden Anordnung aufgezeichnet werden. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenn die Tonsignale, welche asynchron mit den Videosignalen sind, aufgezeichnet werden, die Tonsignale durch eine Periode der I Felder der Videosignale aufgeteilt werden&sub1; so daß die Anzahl der Abtastungen ganzzahlig ist, die während der Periode der I Felder der Videosignale abgetasteten Tonsignale zusammen mit einem die Anzahl der Abtastungen, die während der Periode der I Felder des Videosignals ausgeführt wurden, anzeigenden Wert aufgezeichnet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert, der die Anzahl der während der Periode der I Felder des Videosignals ausgeführten Abtastungen anzeigt, als die zusätzlichen Daten (46) aufgezeichnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (46) zum Aufzeichnen der zusätzlichen Daten eine identische Kapazität aufweisen und in jedem der L synchronen Blocks an identischer Stelle angeordnet sind.