HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Datenkopieren
geeignete Codier- und Decodiervorrichtung, insbesondere
auf deren Funktionsweise beim Auftreten
nichtkorrigierbarer Zeichenfehler.
Relevanter Stand der Technik
-
Ein digitaler VTR usw. können ein Beispiel für ein System
zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Bildsignalen und
akustischen Signalen sein.
-
Bei der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung eines
solchen digitalen VTR werden die aufzuzeichnenden
Analogsignale (akustisches Signal und Bildsignal) zuerst
in einen digitalen Code umgewandelt, und es erfolgt eine
Fehlerkorrekturcodierung durch Hinzufügen ein
Paritätsbits für die Fehlerkorrektur durch eine
Fehlerkorrekturcodierschaltung und Aufzeichnen dieses auf
ein Aufzeichnungsmedium. Zum Wiedergeben analoger Signale
anhand der auf das Aufzeichnungsmedium der Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung aufgezeichneten digitalen Daten
werden die digitalen Daten zuerst von dem
Aufzeichnungsmedium wiedergegeben, in eine
Fehlerkorrekturdecodierschaltung (ECC-Decodierschaltung)
eingegeben, die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe
erzeugten Zeichenfehler dort in bestmöglicher Weise
korrigiert, wobei durch die ECC-Decodierschaltung
nichtkorrigierbare Zeichenfehler in einer
Interpolationsschaltung anhand eines bekannten Verfahrens
interpoliert (modifiziert) werden (beispielsweise
interpoliert durch den Mittelwert der vorangehenden und
nachfolgenden Daten), wobei die Ausgabe der
Interpolationsschaltung in ein Analogsignal umgewandelt
wird, und somit die Ursprungssignale wiedergegeben
werden.
-
Damit ein Datenkopieren von auf dem Aufzeichnungsmedium
aufgezeichneten digitalen Signalen in ihrer
ursprünglichen Form in einer digitalen Betriebsart unter
Verwendung von zwei Gruppen von Aufzeichnungs- und
Wiedergabeeinheiten mit einem solchen Aufbau möglich ist,
werden die durch die Interpolationsschaltung der
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung einer Seite
ausgegebenen Digitaldaten in die ECC-Codierschaltung der
anderen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung auf der
anderen Seite eingegeben, und die Signale werden ECC-
codiert und auf das Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet. In
vorgenannter Weise können aufgezeichnete Signale in ihrer
ursprünglichen Form in der digitalen Betriebsart kopiert
werden, ohne deren Umwandlung in Analogsignale.
-
Andererseits handelt es sich bei einem anderen bekannten
Verfahren zur Kompressionscodierung einer Bildinformation
um ein Verfahren wie beispielsweise eine DPCM-Codierung
mittels eines Quantifizierers vom Mittenschritttyp
(midtread type), wobei die bereits codierten Zeichen in
Basisbanddigitalsignale decodiert und danach wieder
codiert werden, um dieselben Symbole wie zuvor zu
erhalten. Bei der Anwendung eines solchen
Codierverfahrens tritt eine codierbedingte
Verschlechterung lediglich zum Zeitpunkt der anfänglichen
Codierung auf, wobei sich die Verschlechterung selbst bei
einer anschließenden Wiederholung des Codierens und
Decodierens nicht aufaddiert, und es kann ein Kopieren
und Editieren in der Basisbanddigitalsignalbetriebsart
ohne begleitende Verschlechterung durchgeführt werden.
-
Allerdings ist es bei einer Bildinformation usw.
allgemeine Praxis gewesen, eine Modifikation durch
Interpolation vorzunehmen, um einen bei der Wiedergabe
der aufgezeichneten Information (bei der Übertragung im
weitesten Sinne) erzeugten nichtkorrigierbaren Fehler zu
behandeln, und wird eine so modifizierte Information
nochmals codiert, so wird dabei ein Codierungsfehler
erzeugt und es entsteht ein Problem. Als Resultat ergibt
sich aufgrund der durch die Modifikation verursachten
Verschlechterung verbunden mit der durch die Codierung
verursachten Verschlechterung eine Aufaddierung der
Verschlechterung bei der Wiederholung des Codierens und
Decodierens.
-
Darüber hinaus werden die kopierten Daten auch bei der
Wiedergabe der kopierten Daten durch die Aufzeichnungs-
Wiedergabe-Vorrichtung wiedergegeben ohne eine
Identifizierung dahingehend, ob es sich um interpolierte
Daten oder korrekte Daten handelt, und die in der ECC-
Decodierschaltung der Aufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtung auf der anderen Seite als
nichtkorrigierbar beurteilten Daten können interpoliert
werden unter Verwendung der Daten, die nach einer
Interpolation durch die Interpolationsschaltung zum
Zeitpunkt des Kopierens aufgezeichnet wurden, was dann zu
einer Verschlechterung der Bildqualität und Tonqualität
führt.
-
Die JP-A-01073560 offenbart eine Wiedergabevorrichtung
zur Verwendung beim digitalen Datenkopieren, auf der der
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 basiert.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine
Wiedergabevorrichtung zur Verwendung beim digitalen
Datenkopieren offenbart, mit:
-
einer Wiedergabeeinrichtung zum Wiedergeben primärer
Digitaldaten gemeinsam mit Prüfzeichen von einem
Aufzeichnungsmedium;
-
einer Fehlerkorrektureinrichtung zum Korrigieren von
Fehlern in den wiedergegebenen primären Digitaldaten
unter Verwendung der wiedergegebenen Prüfzeichen;
-
einer Fehlerverdeckungseinrichtung zum Verdecken von
Fehlern in den durch die Fehlerkorrektureinrichtung
verarbeiteten, wiedergegebenen primären Digitaldaten im
Ansprechen auf ein Auftreten nichtkorrigierbarer Fehler;
und gekennzeichnet durch
-
eine Datenkopierausgabeeinrichtung zum Ausgeben der
durch die Fehlerkorrektureinrichtung und die
Fehlerverdeckungseinrichtung verarbeiteten,
wiedergegebenen primären Digitaldaten und von
Verdeckungskennungen, die Fehlerverdeckungsoperationen
der Fehlerverdeckungseinrichtung angeben.
-
Andere Ziele und die kennzeichnenden Merkmale der
vorliegenden Erfindung sind aus der ausführlichen
Erläuterung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die nachstehend angegebenen
Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus der
Codiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus der
Decodiervorrichtung eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 3A - 3C zeigen einen Systemaufbau, in dem die
Vorrichtungen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 eingesetzt sind;
-
Fig. 4A zeigt ein Beispiel des Aufbaus einer
Ausbesserungskennungserzeugungsschaltung gemäß Fig. 2;
-
Fig. 4B zeigt eine Darstellung zum Erläutern der
Funktionsweise der Decodiervorrichtung gemäß Fig. 2
anhand der Ausbesserungskennungserzeugungsschaltung gemäß
Fig. 4A;
-
Fig. 5A zeigt ein weiteres Beispiel des Aufbaus der
Ausbesserungskennungserzeugungsschaltung gemäß Fig. 2;
-
Fig. 5B zeigt eine Darstellung zum Erläutern der
Funktionsweise der Decodiervorrichtung gemäß Fig. 2
anhand der Ausbesserungskennungserzeugungsschaltung gemäß
Fig. 5A;
-
Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Datenkopiersystems als
Beispiel für ein Ausführungsbeispiel;
-
Fig. 7 zeigt das Datenformat der Aufzeichnung und
Wiedergabe in dem System gemäß Fig. 6;
-
Fig. 8A zeigt ein konkretes Beispiel des Aufbaus eines
Synchronisationsblocks gemäß
Fig. 7;
-
Fig. 8B zeigte ein konkretes Beispiel des Aufbaus eines
Rahmens gemäß Fig. 7;
-
Fig. 8C zeigt ein konkretes Beispiel des Aufbaus eines
Rahmens gemäß Fig. 7;
-
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines
Datenkopiersystems als Beispiel für ein erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel;
-
Fig. 10 zeigt eine Darstellung zum Erläutern der
Eigenschaften einer DPCM vom Mittenschritttyp; und
-
Fig. 11 zeigt eine prinzipielle Darstellung der
Ausbreitung des Fehlers an einem nichtkorrigierbaren Teil
zum Zeitpunkt des Kopierens, wenn eine
Zeileninterpolation verwendet wird.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Es folgt eine Erläuterung der erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiele.
-
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus der
Codiervorrichtung als erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird die Zuführquelle
des digitalen Videosignals als Mutterseite und die
Empfangseinheit als Tochterseite bezeichnet. Ein in den
Eingangsanschluß 10 einzugebendes digitales Videosignal
dv wird durch eine Kompressionscodierschaltung 12
komprimiert und der
Modifikationsinformationsadditionsschaltung 14 zugeführt.
-
Eine Modifikationsinformation cf, die angibt, ob eine
Modifikation durchgeführt wurde, oder nicht, wird der
Modifikationsinformationsadditionsschaltung 14 über einen
Eingangsanschluß 16 von der vorgeschalteten Codier-
Decodier-Vorrichtung zugeführt, und die
Modifikationsinformationsadditionsschaltung 14 gibt das
durch die Kompressionscodierschaltung 12 auszugebende
Zeichen nach dem Hinzufügen einer solchen
Modifikationsinformation cf aus. Wird die in Fig. 1
angegebene Codierschaltung nicht tochterseitig sondern in
der Anfangsstufe verwendet oder ist sie mit Vorrichtungen
eines anderen Codiertyps verbunden, so wird dem
Eingangsanschluß 16 keine Modifikationsinformation cf
zugeführt. In einem solchen Fall addiert die
Modifikationsinformationsadditionsschaltung 14 anstelle
der Modifikationsinformation cf eine einer in der
Vergangenheit nicht modifizierten
Modifikationsinformation entsprechende Information. Wird
ein Zeichen mit variabler Länge als Datenformat
verwendet, so ist eine Ausgestaltung in der Weise
möglich, daß die Modifikationsinformation cf nur dann
addiert wird, wenn es erforderlich ist.
-
Die Ausgabe der
Modifikationsinformationsadditionsschaltung 14 wird der
Fehlerkorrekturcodierschaltung 18 zugeführt und nach
deren Kopplung mit einem Paritätszeichen zur
Fehlerkorrektur durch eine Modulationsschaltung 20
moduliert, so daß sie an die Übertragungsstrecke angepaßt
ist, und wird über den Ausgangsanschluß 22 an die
Übertragungsstrecke abgegeben. Die Übertragungsstrecke
umfaßt, zusätzlich zu einer Kommunikationsschaltung, ein
Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise eine Magnetplatte,
ein Magnetband usw.
-
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus der
Decodiervorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Codierdaten werden über den
Eingangsanschluß 30 von der Übertragungsstrecke
eingegeben, eine Demodulationsschaltung 32 demoduliert
sie und eine Fehlerkorrekturdecodierschaltung 34 erfaßt
und korrigiert die fehlerhaften Zeichen von der
Übertragungsstrecke. Die Fehlerkorrekturdecodierschaltung
34 gibt die fehlerkorrigierten Daten an die
Modifikationsinformationstrennschaltung 38 und die
Nichtkorrigierbarkeitskennung ef an die
Modifikationskennungserzeugungsschaltung 38 aus, im
Ansprechen auf die Erzeugung nichtkorrigierbarer Daten.
Die Modifikationsinformationstrennschaltung 36 trennt die
auf der Mutterseite (beispielsweise die
Modifikationsinformationsadditionsschaltung 14)
hinzugefügte Modifikationsinformation cf von den
kompressionscodierten Bilddaten und führt erstere der
Modifikationskennungserzeugungsschaltung 38 und letzere
der Expansionsdecodierschaltung 40 zu. Die
Expansionsdecodierschaltung 40 decodiert die
kompressionscodierten Bilddaten und expandiert deren
Informationsumfang.
-
Ist das Codiersystem so ausgestaltet, daß die Ergebnisse
der ersten Codierung und Decodierung in der zweiten und
den darauffolgenden Wiederholungen der Codierung und
Decodierung wiedergebbar sind (beispielsweise das DPCM-
Codiersystem unter Verwendung einer
Quantifiziereigenschaft vom Mittenschritttyp), so ist die
Ausgabe der Expansionsdecodierschaltung 40 der
Tochtervorrichtung identisch mit der Ausgabe der
Expansionsdecodierschaltung der Muttervorrichtung, die
der Expansionsdecodierschaltung 40 entspricht.
-
Die Modifikationskennungserzeugungsschaltung 38 erzeugt
anhand der Fehlerkennung ef der Fehlerkorrekturschaltung
34 und der durch die
Modifikationsinformationstrennschaltung 36
bereitgestellten Modifikationsinformation cf eine neue
Modifikationskennung cfe, die die beiden Kennungen ef und
cf repräsentiert. Eine Bildmodifikationsschaltung 42
modifiziert die Ausgabe der Expansionsdecodierschaltung
40 entsprechend der Modifikationskennung cfe und gibt
diese als das digitale Videosignal dve an dem
Ausgangsanschluß 44 aus. Die Modifikationskennung cfe
wird an dem Ausgangsanschluß 46 als
Modifikationsinformation cf an die Codiervorrichtung der
nächsten Stufe ausgegeben.
-
Es folgt eine Erläuterung eines Beispiels eines
Systemaufbaus für den Fall, daß die vorgenannte
Vorrichtung in einem System eingesetzt wird, das aus
einer digitalen Bildaufzeichnungs- und
- wiedergabevorrichtung oder einer digitalen
Bildübertragungsvorrichtung besteht, unter Bezugnahme auf
die Fig. 3A bis 3C. Fig. 3A zeigt den Systemaufbau für
den Fall, daß zwei Aufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtungen auf der Mutterseite und
Tochterseite verbunden sind und das digitale Videosignal
kopiert wird. Wird die mutterseitige Modifikationskennung
cf auf der Tochterseite aufgezeichnet und kein Fehler auf
der Tochterseite erzeugt, so wird der mutterseitige
Modifiziervorgang wiedergegeben, und somit wird den
mutterseitigen Modifikationsdaten bei der tochterseitigen
Codierung keine Verschlechterung hinzugefügt, solange bei
den mutterseitigen Daten kein Fehler auftritt, so daß
eine identische mutterseitige und tochterseitige Ausgabe
erzielt wird.
-
Fig. 3B zeigt ein Beispiel für den Systemaufbau zum
Aufzeichnen der von dem Übertragungsmedium empfangenen
Bilddaten auf der Aufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtung, wobei die Aufzeichnung und
Wiedergabe wie bei dem vorgenannten Beispiel ohne
Verschlechterung der modifizierten Daten erfolgt. Fig. 3C
zeigt ein Beispiel für einen Systemaufbau für den Fall,
daß die digitale Ausgabe der Aufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtung durch die Übertragungsvorrichtung
codiert und an die Übertragungsstrecke abgegeben wird.
Dabei handelt es sich lediglich um Beispiele für den
Systemaufbau, wobei die tatsächlichen Verbindungen
selbstverständlich über einen digitalen Signalwandler,
usw. erfolgen.
-
Es folgt eine konkrete Erläuterung des Modifiziervorgangs
durch die Modifikationskennung cf. Erfindungsgemäß kann
ein beliebiges Modifizierverfahren in Abhängigkeit des
Codiersystems und der Eigenschaften der
Übertragungsfehler verwendet werden, wobei die
Erläuterung hier anhand des Beispiels eines
Zeileninterpolationsverfahrens für eine DPCM-Codierung
erfolgt. Im Falle einer DPCM-Codierung wird der
decodierte Wert beim Auftreten eines Fehlers durch diesen
in der späteren Stufe beeinflußt und er breitet sich in
Zeilenrichtung aus. Zur Vermeidung einer solchen
Ausbreitung werden Rücksetzwerte (PCM-Zeichen, die nicht
DPCM-codiert sind) in der gegenwärtigen Distanz
bereitgestellt. Der aus den fortlaufenden Daten zwischen
solchen Rücksetzwertengebildete Block wird als
Zeilenblock bezeichnet, und das Verfahren zum
Interpolieren des fehlerhaften Zeilenblocks anhand der
Daten der Zeilenblöcke oberhalb und unterhalb eines
solchen fehlerhaften Zeilenblocks ist als hocheffektives
Modifizierverfahren zur Bildverbesserung bekannt. In
diesem Fall wird die vorgenannte Modifikationsinformation
cf für jeden Zeilenblock addiert und auch die
Fehlerkennung ef wird für jeden Zeilenblock erzeugt.
-
Fig. 4A zeigt ein konkretes Beispiel für den Aufbau der
Modifikationskennungserzeugungsschaltung 38 gemäß Fig. 2.
Die Modifikationsinformation cf befindet sich auf hohem
Pegel ("H") für einen zuvor ausgebesserten Block und auf
niedrigem Pegel ("L") für einen nichtmodifizierten Block.
Die Fehlerkennung ef wird für einen einen
nichtkorrigierbaren Zeichenfehler enthaltenden
Zeilenblock auf "H" gesetzt und für einen keinen
nichtkorrigierbaren Zeichenfehler aufweisenden
Zeilenblock auf "L".
-
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, geht der Ausgang
des ODER-Gatters 50 auf "H", wenn die
Modifikationsinformation cf oder die Fehlerkennung ef auf
"H" ist, und eine solche Ausgabe wird in der
Expansionsdecodierschaltung 40 durch einen
Zwischenspeicher 51 mit einem jeden Zeilenblock
synchronisiert und als Modifikationskennung cfe
ausgegeben.
-
Fig. 4B(a) gibt die Ausgabe der
Expansionsdecodierschaltung 40 auf der Mutterseite an. Es
ist erkennbar, daß in dem Zeilenblock B ein Fehler
erzeugt und die. Fehlerkennung ef auf "H" gesetzt wurde.
Fig. 4B(b) zeigt die Ausgabe der
Bildmodifikationsschaltung 42 auf der Mutterseite. Die
Modifikation erfolgt durch Ersetzen (Interpolieren) der
Daten des Zeilenblocks B durch die Interpolationsdaten
B1, erhalten aus B1 = (A + C)/2 anhand der
Modifikationskennung cfe. Fig. 4B(c) zeigt die Ausgabe
der Expansionsdecodierschaltung 40 auf der Tochterseite.
-
Da der durch das Codieren und Decodieren auf der
Tochterseite erzeugte Fehler zu dem auf der Mutterseite
modifizierten B1 hinzugefügt wird, ergibt sich kein mit
B1 äquivalenter Zeilenblock B2. Bei dem üblichen Beispiel
bildet dieser B2 die Ausgabe der tochterseitigen
Vorrichtung. Fig. 4B(a) zeigt die Ausgabe der
tochterseitigen Bildmodifikationsschaltung 42. Die
Modifikationskennung cfe wird "H", aufgrund der durch den
Zeilenblock B1 von der Mutterseite übertragenen
Modifikationsinformation cf, und es erfolgt auch auf der
Tochterseite eine Interpolation entsprechend B1 = (A +
C)/2, und somit stimmen die erhaltenen Ergebnisse mit der
mutterseitigen Ausgabe überein.
-
Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar hervorgeht,
kann sich die durch die bei der Übertragung durchgeführte
Modifizierung hervorgerufene Verschlechterung gemäß dem
vorgenannten Beispiel für das Ausführungsbeispiel nicht
ausbreiten, selbst wenn die Codierung und Decodierung
wiederholt werden. Dies ist in hohem Maße brauchbar für
Datenkopier-, Editier- und Übertragungsvorrichtungen,
usw.
-
Fig. 5A zeigt ein weiteres konkretes Beispiel des Aufbaus
der Modifikationskennungserzeugungsschaltung 38 gemäß
Fig. 2. In der Figur bilden 52, 53 und 54 eine Schaltung
zum Verzögern der Modifikationsinformation cf und der
Fehlerkennung ef für die Periode einer Zeile. Die
Modifikationsinformation cf und die Fehlerkennung ef des
betrachteten Zeilenblocks werden an der
Verzögerungsschaltung 52 und 53 ausgegeben. Normalerweise
ergibt sich eine "H"-Ausgabe am ODER-Gatter 57, solange
die Modifikationsinformation cf oder die Fehlerkennung ef
auf "H" sind, wobei dieses ODER-Gatter 57 die gleiche
Funktion aufweist wie das ODER-Gatter 50 gemäß Fig. 4.
-
Falls die Fehlerkennung ef allerdings an dem vor oder
nach dem betrachteten Zeilenblock befindlichen
Zeilenblock auf "H" ist, so führt die Modifikation
(Interpolation) eines solchen Zeilenblocks zu keiner
zufriedenstellenden Modifikationsinformation, da die
Ausbesserungsinformation cf gleich "H" ist.
-
Ist eine "H"-Fehlerkennung ef an einem vor oder hinter
dem betrachteten Zeilenblock befindlichen Zeilenblock
vorhanden, so geht der Ausgang des NOR-Gatters 55 auf "L"
und dem ODER-Gatter 57 wird "L" selbst dann zugeführt,
wenn die Modifikationsinformation cf auf "H" ist, so daß
die Modifikationsinformation cf vernachlässigt wird. Ein
Zwischenspeicher 58 synchronisiert die Ausgabe des ODER-
Gatters 57 mit dem entsprechenden durch die
Expansionsdecodierschaltung 40 bereitgestellten
Zeilenblock und gibt sie als Modifikationskennung cfe
aus.
-
Auch bei diesem Beispiel erfolgt eine ähnlich
Verarbeitung, wenn ein Fehler gemäß Fig. 4B erzeugt wird.
In dem Fall gemäß Fig. 4A muß jedoch die Modifikation
unter Verwendung der Daten des unterhalb des Zeilenblocks
C befindlichen Zeilenblocks D und die Modifikation des
Zeilenblocks B und C anhand der Zeilenblöcke A und D
erfolgen, wenn eine Fehlerkennung ef in dem Zeilenblock C
auf der Tochterseite erfaßt wird, so daß sich eine hohe
durch die Modifikation hervorgerufene Verschlechterung
ergibt. Daher erfolgt bei diesem Beispiel des
Ausführungsbeispiels eine Verarbeitung gemäß Fig. 5B. In
Fig. 5B(a) ist die Fehlerkennung ef im Zeilenblock C
hochgezogen, um eine für diesen erforderliche
Modifikation anzuzeigen. Allerdings wurde von den
Zeilenblöcken B und D der Zeilenblock B bereits in dem
vorhergehenden Schritt modifiziert, und daher ergeben
sich Daten B2 = f(B1) = f[(A + C)/2] und die
Modifikationskennung cf ist auf "H".
-
Bei dem vorliegenden Beispiel des Ausführungsbeispiels
wird die Modifikationsinformation cf vernachlässigt, wenn
die Modifikationsinformation cf für den betrachteten
Zeilenblock auf "H" ist und die Fehlerkennung ef für die
zum Ausbessern des Zeilenblock erforderlichen anderen
Zeilenblöcke auf "H" ist. Mit anderen Worten wird die
Modifikationsinformation cf für den Zeilenblock B gemäß
Fig. 5B(b) vernachlässigt und die Modifikation erfolgt
unter Verwendung des Zeilenblocks B2, der durch die
Muttervorrichtung modifiziert und durch die
Tochtervorrichtung codiert, decodiert und modifiziert
wurde, und C1 = (B2 + D)/2 wird als Modifikationsausgabe
verwendet. Auf diese Weise ergibt sich ein
geringstmöglicher Modifikationsumfang, selbst wenn ein
Fehler mutterseitig/tochterseitig andauert.
-
Fig. 6 zeigt den Systemaufbau für den Fall, daß
aufgezeichnete Signale mittels des digitalen VTR gemäß
dem vorliegenden Beispiel des Ausführungsbeispiels
digital kopiert werden.
-
In Fig. 6 kennzeichnen die Bezugszeichen 300 und 400 die
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung des digitalen
VTR, usw. Die Bezugszeichen mit der Einheit 10 und 1
eines jeden Teils zeigen den identischen Teil, wenn sie
in der Größe von 300 und 400 verwendet werden.
-
Es erfolgt zuerst eine Erläuterung des Prinzips der
Funktionsweise der für das digitale Datenkopieren
verwendeten Aufzeichnungs-Wiedergabe-Vorrichtung.
-
Akustische Signale und Bildsignale werden in einen
Spracheingangsanschluß 301 bzw. einen
Bildeingangsanschluß 302 eingegeben und mittels A/D-
Umsetzern 303 bzw. 304 in digitale Signale umgewandelt.
Die Zeitachse der so gewandelten Bildsignale und
akustischen Signale wird umgewandelt und hinsichtlich der
Zeitachse gemultiplext, und sie werden der
Fehlerkorrekturcodierschaltung 308 (nachfolgend als ECC-
Codierschaltung bezeichnet) über den Schalter 307
zugeführt. In dieser Schaltung 308 wird einem solchem
Multiplexsignal ein Paritätsbit für die Fehlerkorrektur
hinzugefügt, um die aufzuzeichnenden Daten zu erzeugen.
Für die Wiedergabe aufgezeichneter Digitaldaten ist es
allgemeine Praxis, eine Fehlerkorrekturcodierung zur
Korrektur der bei der Wiedergabe der aufgezeichneten
Daten erzeugten Fehler durchzuführen.
-
Die so erzeugten digitalen aufgezeichneten Daten werden
in die Aufzeichnungsschaltung 309 eingegeben und dadurch
auf das Medium aufgezeichnet.
-
Auf der Wiedergabeseite werden die durch die
Wiedergabeschaltung 310 von dem Medium wiedergegebenen
Digitaldaten in der Fehlerkorrekturdecodierschaltung
(nachfolgend als ECC-Decodierschaltung bezeichnet) 311
bestmöglich von dem bei der Wiedergabe erzeugten Fehler
korrigiert. Die ECC-Decodierschaltung 311 gibt die
Digitaldaten und eine Interpolationskennung
(Modifikationskennung) ef nach der Fehlerkorrektur aus,
und diese Ausgangssignale werden in die
Interpolationsschaltung 312 eingegeben, und die
nichtkorrigierbaren Daten werden durch ein bekanntes
Verfahren (beispielsweise durch den Mittelwert
vorhergehender und nachfolgender Daten) interpoliert und
modifiziert, entsprechend der im Ansprechen auf die in
der ECC-Decodierschaltung 311 nicht korrigierbaren Daten
erzeugten Modifikationskennung ef. Das Ausgangssignal der
Interpolationsschaltung 312 wird in der Trennschaltung
313 in Sprachdaten und Bilddaten aufgeteilt und diese
werden in A/D-Umsetzern 314 bzw. 315 in Analogdaten
umgewandelt und an Ausgangsanschlüssen 316 bzw. 317
ausgegeben.
-
In dieser Aufzeichnungs-Wiedergabe-Vorrichtung ist
darüber hinaus der Digitaleingangsanschluß 306
vorgesehen, der über einen Schalter 307 wechselweise mit
der ECC-Codierschaltung 308 und der Multiplexschaltung
305 verbunden ist, um ein digitales Datenkopieren
durchzuführen, und der Digitaldatenausgangsanschluß 318,
der mit dem Ausgabeende der Interpolationsschaltung 312
verbunden ist.
-
Gemäß Fig. 6 werden zum Zeitpunkt des digitalen Kopierens
Digitaldaten an dem Digitaldatenausgangsanschluß 318 der
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung ausgegeben, die
in einen Digitaldateneingangsanschluß 406 der
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 400 einzugeben
sind. Dabei, wählt ein Schalter 407 in der Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung 400 den
Digitaldateneingangsanschluß 406, und in den Anschluß 406
eingegebene Digitaldaten werden ECC-codiert und danach
aufgezeichnet. Auf diese Weise kann das
Aufzeichnungssignal als Digitaldaten ohne Umwandlung in
ein Analogsignal kopiert werden.
-
Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Aufzeichnungsformats
eines Rahmens eines TV-Signals, das einer Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung zugeführt wird. Der eine
Rahmen umfaßt eine Vielzahl von Synchronisationsblöcken,
von denen jeder Bilddaten und Audiodaten enthält. "V"
kennzeichnet einen Bereich der Bilddaten, "A"
kennzeichnet einen Audiodatenbereich und "P" kennzeichnet
einen Paritätsbitbereich.
-
Aufgrund des Unterschieds zwischen den Abtastraten der
Bild- und Audiodaten kann in der Praxis in den
Audiodaten, die eine geringere Informationsmenge als die
der Bilddaten aufweisen, ein Bruchteilabschnitt
existieren, in dem keine aufzuzeichnenden Daten vorhanden
sind.
-
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein solcher
bruchstückartiger Teil berücksichtigt, und die der in der
Interpolationsschaltung 312 verwendeten
Ausbesserungskennung cf entsprechende
Datenausbesserungsinformation cf wird in einem solchen
Teil aufgezeichnet.
-
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 7 wird angenommen, daß ein
solcher bruchstückartiger Teil, in dem gemäß vorstehender
Erläuterung keine Sprachdaten aufgezeichnet sind, bei
einer n Synchronisationsblöcken entsprechenden Menge
vorhanden ist, wobei die für das vorgenannte
Datenkopieren verwendete Modifikationsinformation cf in
einem solchen Teil anstelle der Sprachdaten eingefügt
wird.
-
Auf diese Weise wird die Modifikationsinformation cf vor
dem vorgenannten Datenkopieren zu den Kopierdaten
hinzugefügt, ohne Bereitstellung eines Bereichs für die
Interpolationskennung in dem Aufzeichnungsformat, d. h.
ohne Erhöhung der Redundanz.
-
Als nächstes erfolgt in Fig. 8A eine Erläuterung anhand
konkreter Werte. Bei diesem Beispiel wird das Format bei
der Aufzeichnung eines hochauflösenden Signals nach der
Kompressionscodierung erläutert.
-
Das hochauflösende Signal wird hinsichtlich des
Helligkeitssignals mit 48,6 MHz und hinsichtlich des
Farbdifferenzsignals mit 16,2 MHz abgetastet und durch
Unterabtastung, DPCM-Codierung,
Pigmentzeilensequenzbildung usw. auf ein Datenvolumen von
105,8184 MBit/s verdichtet. Andererseits werden
Sprachdaten mit 48 kHz abgetastet, durch 16 Bit
quantisiert und in vier Kanälen aufgezeichnet, wodurch
sich Daten mit 3,072 MBit/s ergeben.
-
Werden diese Daten für einen Rahmen punktuiert und ein
Synchronisationsblock besteht aus einem Drittel einer
Bilddatenzeile (V), 4 Kanälen 1 Abtastwert der
Sprachdaten (A) und einem Paritätsbit (P), so ergibt sich
ein Synchronisationsblockaufbau gemäß Fig. 8A. Ein Rahmen
besteht aus 3105 Synchronisationsblöcken gemäß Fig. 8A,
wie in Fig. 8B dargestellt ist. Dabei ist die als
Sprachdaten in dem Sprachdatenbereich aufgezeichnete
Datenmenge eine Menge aus 12800 Zeichen (1 Zeichen = 8
Bit) pro Rahmen, wobei aus den dem Sprachdatenbereich pro
Rahmen entsprechenden 24840 Symbolen (8 · 3 · 1035) 12040
Symbole (24840 - 12800) den bruchstückartigen Teil
bilden, in dem keine Daten tatsächlich aufgezeichnet
werden.
-
Andererseits zeigt die Tnterpolationskennung
(Modifikationsinformation) (F) bei dem Kopieren lediglich
an, ob ein Fehler in einem das Fehlerkorrekturzeichen
(das gemäß vorstehender Erläuterung einem Zeilenblock
entspricht) bildenden Synchronisationsblock verbleibt,
und daher ist ein Bit für einen Synchronisationsblock
erforderlich. Dabei ist es für einen Rahmen ausreichend,
wenn beim Kopieren ein Aufzeichnungsbereich für 3105 Bit
= 388,125 Zeichen für die Interpolationskennung
(Ausbesserungsinformation cf) vorhanden ist, und daher
paßt sie gut in den vorgenannten bruchstückartigen Teil,
in dem keine Sprachdaten aufgezeichnet sind.
-
Wird das Fehlerkorrekturpotential angehoben und ein
Doppelzeichen als Fehlerkorrekturzeichen verwendet, wie
in Fig. 8C dargestellt ist, so ist lediglich ein solcher
zusätzlicher Bereich erforderlich, der das Eingeben einer
Interpolationskennung (Modifikationsinformation cf) beim
Kopieren von 2550 Symbolen (150 · 3 · 5) ermöglicht, d. h.
2250 Bit = 281,25 Zeichen. In diesem Fall beträgt der
erforderliche Aufzeichnungsbereich lediglich 669,375
Zeichen (388,125 + 281,25), selbst wenn eine
Interpolationskennung in transversaler Richtung und
longitudinaler Richtung aufsummiert werden, und sie paßt
in ausreichender Weise in den bruchstückartigen Teil der
vorgenannten Sprachdaten hinein.
-
Wie vorstehend erwähnt, kann die Interpolationskennung
(Modifikationsinformation cf) in der
Interpolationsschaltung 312 des VTR auf der
Wiedergabeseite beim Datenkopieren ohne Bereitstellen
eines speziellen Aufzeichnungsbereichs in die Kopierdaten
eingefügt werden, wobei die Kopierdaten in der
Interpolationsschaltung 412 des Wiedergabesystems des VTR
auf der Aufzeichnungsseite unter Verwendung der Kennung
(Modifikationsinformation cf) beim Kopieren interpoliert
werden, wodurch eine Verschlechterung der Bildqualität
und Tonqualität der wiedergegebenen Signale minimiert
werden kann.
-
Im einzelnen wird gemäß Fig. 4 die Interpolationskennung
(Modifikationsinformation cf) in der
aufzeichnungsseitigen Interpolationsschaltung 412 beim
Interpolieren von bei der Wiedergabe der Kopierdaten
nichtkorrigierbaren Daten gemäß der neuen
Interpolationskennung cf, beispielsweise wenn eine
Interpolation durch periphere Bildpunktdaten erfolgt,
beim Datenkopieren solcher peripherer Bildpunkte
überprüft und beim Vorhandensein eines beim Kopieren
interpolierten Bildpunkts in der Peripherie wird ein
solcher Bildpunkt für die Interpolation nicht verwendet,
wodurch eine Interpolation anhand der genaueren
Bildpunkte ermöglicht und eine Verschlechterung der
Bildqualität oder Tonqualität verringert wird.
-
Fig. 9 zeigt ein Datenkopiersystem gemäß einem weiteren
Beispiel des Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, wobei sowohl ein primärer Wiedergabe-VTR als
auch ein sekundärer Aufzeichnungs-VTR digitale VTR mit
identischem Aufbau sind.
-
Es folgt zuerst eine Erläuterung ihrer Funktionsweisen
beim gewöhnlichen Aufzeichnen und Wiedergeben.
-
Bei der normalen Aufzeichnung werden analoge Bildsignale
in einen Eingangsanschluß 110 eingegeben, durch einen
Abtasttakt mit einer mehr als das doppelte ihrer
Maximalfrequenz betragenden Frequenz abgetastet, durch
die Analog/Digital-(A/D)-Umwandlungsschaltung 111 in 8-
Bit-Digitalsignale umgewandelt und in die
(Hocheffizienz-)Kompressionscodierschaltung 112
eingegeben. In dieser Schaltung 112 werden die
Eingangssignale einer Kompressionscodierung unterzogen,
wobei ein repräsentativer Wert (spezifische Daten)
vorhanden ist, der keinen von der
-
Verarbeitungszeicheneinheit verwendeten Wert (in diesem
Fall 8 Bit, 0 bis 255) darstellt, wie beispielsweise bei
dem Mittenschritt-DPCM mit der in Fig. 10 gezeigten
Charakteristik, und dieses codierte Signal wird über
einen Schalter 113 in die Fehlerkorrekturcodierschaltung
114 eingegeben. Der Schalter 113 ist mit dem Anschluß 102
verbunden, mit der Ausnahme, daß er mit dem
Datenkopiereingangsanschluß 101 zur Verwendung als
aufnahmeseitiger (aufzeichnungsseitiger) VTR beim
Datenkopieren verbunden ist.
-
In der Fehlerkorrekturcodierschaltung 114 werden die
Eingangssignale einer Fehlerkorrekturcodierung mit einer
an die Fehlerrate des magnetischen Umwandlungssystems
angepaßten Korrekturfähigkeit unterzögen. Es kann
beispielsweise eine Reed-Solomon-Doppelcodierung
durchgeführt werden.
-
Das Ausgangssignal der Fehlerkorrekturcodierschaltung 114
wird durch die Modulationsschaltung 115 moduliert, so daß
es an die Übertragungsstrecke angepaßt ist, und über den
Breitbandaufzeichnungsverstärker zum Ermöglichen einer
Hochgeschwindigkeitsdigitalaufzeichnung und einen
Magnetkopf 116 auf das Magnetband 117 aufgezeichnet.
-
Bei der normalen Wiedergabe werden die auf das Magnetband
117 aufgezeichneten digitalen Signale durch den
Breitbandwiedergabeverstärker und Magnetkopf 116
wiedergegeben, durch die Demodulationsschaltung 118
demoduliert und in den Hauptspeicher 119 geschrieben.
Gleichzeitig werden die demodulierten Daten in die
Fehlerkorrekturdecodierschaltung 120 eingegeben, und ihre
Syndromberechnung und Fehlerkorrekturcodier- und
- decodierberechnung werden für jeden Codierblock
durchgeführt. Wird in der Schaltung 120 die Möglichkeit
einer Korrektur beurteilt, so werden die in dem Speicher
119 gespeicherten Wiedergabedaten korrigiert, und bei
einer Beurteilung der Korrektur als unmöglich wird eine
das Vorhandensein eines nichtkorrigierbaren Zeichens
angebende Kennungsinformation in den
Interpolationskennungsspeicher 121 eingegeben. Die
Einheit 127 stellt die Steuereinheit zum Steuern des
Schreibens und Lesens der Kennung für den
Interpolationskennungsspeicher 121 dar.
-
Die ordnungsgemäß korrigierten Daten werden aus dem
Speicher 119 ausgelesen und in die
Kennungsbeurteilungsschaltung 122 eingegeben.
-
In der Kennungsbeurteilungsschaltung 122 wird der nicht
für die Kompressionscodierung des Eingangssignals
verwendete Code erfaßt, und bei dessen Erfassung wird
eine Kennungsinformation unter der diesen Daten
entsprechenden Adresse des
Interpolationskennungsspeichers 121 eingegeben. Danach
wird das Kompressionscodiersignal wie beispielsweise DPCM
in der (Hocheffizienz-)Kompressionsdecodierschaltung 124
decodiert und in die Interpolationsschaltung 125
eingegeben. In der Interpolationsschaltung 125 werden die
von der Kompressionsdecodierschaltung 124 herrührenden
Bilddaten mit den Inhalten des
Interpolationskennungsspeichers 121 verglichen, und beim
Erkennen einer Interpolationskennung werden die Bilddaten
einer Verarbeitung wie beispielsweise einer
Zeileninterpolation unterzogen. Das Ausgangssignal der
Interpolationsschaltung 125 wird in der Digital/Analog-
(D/A)-Umwandlungsschaltung 126 synchron zu dem Abtasttakt
in ein analoges Bildsignal umgewandelt und an dem
Ausgangsanschluß 127 ausgegeben.
-
Es folgt eine Erläuterung der Funktionsweise beim
Kopieren.
-
In dem primären VTR werden die bezüglich des
Ausgangssignals der Demodulationsschaltung 118 als
nichtkorrigierbar beurteilte Zeile oder das Zeichen durch
den spezifischen Code (Daten) ersetzt, der bei der
Kompressionscodierung nicht von der
Fehlerkorrekturdecodierschaltung 120 verwendet wird. Ein
solcher spezifischer Code dient als beim Kopieren zu
übertragende Interpolationskennung. Eine
Kennungsbeurteilungsschaltung 122 führt eine
Kennungserfassung wie im Falle der gewöhnlichen
Wiedergabe durch und gibt die Kennungsinformation in den
Interpolationskennungsspeicher ein. Bilddaten passieren
die Schaltung 122 in ihrer ursprünglichen Form. Durch
einen ausgangsseitigen Kopieranschluß 123 werden die die
Kennungsbeurteilungsschaltung 122 durchlaufenden 8-Bit-
Bilddaten und Takt über ein Flachkabel in den sekundären
VTR-Anschluß 101 eingegeben.
-
In dem sekundären VTR ist ein Schalter 113' mit dem
Datenkopiereingangsanschluß 101' zum Eingeben des Signals
von dem primären VTR verbunden. Die in den
Eingangsanschluß 201' eingegebenen Signale werden einer
Fehlerkorrekturcodierung, Modulation und Aufzeichnung wie
im Falle der gewöhnlichen Aufzeichnung unterzogen.
-
Durch die vorgenannte Datenkopieroperation werden sowohl
die durch den Fehler des elektromagnetischen
Umwandlungssystems des sekundären VTR hervorgerufene
Interpolationskennung als auch die durch den Fehler des
primären VTR hervorgerufene Interpolationskennung, die
durch die Kennungsbeurteilungsschaltung 122' erfaßt wird,
bei der Wiedergabe des durch den sekundären VTR
aufgezeichneten Bands in den
Interpolationskennungsspeicher 121' eingegeben, wobei sie
in der Interpolationsschaltung 121' derselben
Interpolationsverarbeitung unterzogen werden.
Selbstverständlich ist es einfach, auch die beiden
Interpolationskennungen zu unterscheiden und jeder von
diesen eine geeignete Interpolationsverarbeitung getrennt
zuzuweisen.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die einzige
Veränderung der Hardware des gewöhnlichen VTR die
Änderung des Eingangsanschlusses (13, 13', 23, 23') für
das digitale Kopieren, des als der 8-Bit-Komparator zur
Kennungsbeurteilung dienenden Speichers (21, 21') und der
Steuereinheit (27, 27') zum Schreiben und Lesen der
Kennung, so daß das Ausmaß der Hardwareergänzung extrem
gering ist, wobei das Grundzeitgabesystem und die Sequenz
beim Aufzeichnen und Wiedergaben exakt mit der der
gewöhnlichen Funktionsweise übereinstimmen.