DE69623859T2

DE69623859T2 - Aufnahme und Wiedergabe von digitalen Signalen

Info

Publication number: DE69623859T2
Application number: DE69623859T
Authority: DE
Inventors: Hajume Inoue; Naofumi Yanagihara
Original assignee: Sony Electronics Inc
Current assignee: Sony Electronics Inc
Priority date: 1995-06-05
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: DE69623859D1; JPH09135423A; EP0748130A3; JP4100641B2; EP0748130A2; EP0748130B1; US6438319B1

Description

Die Erfindung betrifft die Aufzeichnung und die Wiedergabe (das Abspielen), von digitalen Signalen, z. B. von digitalen Videosignalen.
Die vorliegende Anmeldung ist mit den folgenden früher eingereichten US-Patenten verwandt: US-Patent 51 543 932 (eingereicht 24. Mai 1994), US-Patent 5 627 692 (eingereicht 2. Juni 1994), US-Patent 5 684 917 (eingereicht 21. Oktober 1994) und US-Patent 5 878 187 (eingereicht 19. Dezember 1994).
Fernsehsignale wurden üblicherweise in analoger Form übertragen und aufgezeichnet, in jüngerer Zeit wurde jedoch die digitale Übertragung und Aufzeichnung eingeführt. Digitale Videokassettenrecorder wurden auf den Markt gebracht, und in USA wurde die digitale Sendung von Fernsehsignalen in Form von digitalen Fernsehsystemen für den Satelliten-Direktempfang eingeführt.
Die digitale Sendung von Fernsehsignalen ermöglichte die Einführung von fortschrittlichen digitalen Signalkomprimier- und -kodierverfahren, die die Bandbreite von Fernsehsignalen ohne Verlust an Bildqualität reduzieren. Zu diesen Verfahren gehört der MPEG-Übertragungsstandard (MPEG = Moving Pictures Export Group) ISO/IEC 13838-1, bei dem das Videosignal sogenannte I-Frames enthält, die eine große Datenmenge aufweisen, die ein vollständiges Standbild repräsentiert, sowie Folgen von sog. P-Frames und B-Frames, die kleinere Datenmenge aufweisen und inkrementelle Änderungen des Standbilds repräsentieren, die die Bewegung erzeugen. I-Frames werden mit einer niedrigen Rate übertragen und sind in eine Anzahl von P-Frames und B-Frames eingestreut.
In den oben erwähnten US-Patentanmeldungen wurde vorgeschlagen, digitale Fernsehrundfunksignale mit Hilfe eines digitalen Videorekorders aufzuzeichnen, um dadurch die Wiedergabequalität des Fernsehrundfunksignals bei der Aufzeichnung und der anschließenden Wiedergabe beizubehalten.
Die Verwendung von digitalen Videorekordern bringt Schwierigkeiten mit sich, die aus den Datenkomprimierverfahren erwachsen, die häufig auf die digitalen Fernsehrundfunksignale angewendet werden. Diese digitalen Datenkomprimierverfahren arbeiten typischerweise mit variabler Längenkodierung, bei der jeder Datenwert als Funktion von einigen früheren Datenwerten erzeugt wird, so daß ein Fehler bei der Wiedergabe von gegebenen Daten eine langandauernde Kette von nachfolgenden Datenfehlern verursachen kann.
Um zu verhindern, daß solche langdauernden Ketten von Fehlern die Wiedergabequalität beeinträchtigen, wurde in dem oben genannten US-Patent 5 878 187 vorgeschlagen, bei der Kodierung drei Redundanz- oder Paritätsebenen in die von dem digitalen Videorekorder aufgezeichneten Daten einzufügen. Die erste, zweite und dritte Paritätsebene kodieren wachsend größere Datensegmente, so daß die dritte, die höchste Paritätsebene grob 100 Kilobyte an Daten kodiert. Die sehr große Datenmenge, die durch die dritte Paritätsebene kodiert wird, liefert einen Schutz gegen langandauernde Datenfehler der Art, die durch die Lauflängenkodierung erzeugt werden können, wie sie typischerweise bei digitalen Videosignalen benutzt wird.
Die Verwendung mehrerer Paritätsebenen erschwert die Datenkodierung und -dekodierung, da sowohl während der Aufzeichnung als auch während der Wiedergabe sehr große Datenmengen in relativ kurzer Zeit verarbeitet und gehandhabt werden müssen. Darüber hinaus ist es wichtig, die Kodier- und Dekodiervorgänge mit kleinen digitalen Speichergrößen vorzunehmen, da digitaler Speicher relativ teuer ist.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 535 515 A beschreibt ein Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Audio- und Videodatensignalen. Im Aufzeichnungsmodus ordnet das Gerät die Daten, die in einem Speicher temporär gespeichert werden sollen. Eine Steuereinrichtung fügt dann in Kombination mit einem Fehlerkorrektur-Kodierer Redundanzdaten, zu dem Speicher hinzu, die der Kodierer aus den Datensignalen erzeugt. Die Datensignale und die von dem Kodierer aus den Datensignalen erzeugten Redundanzdaten werden aufgezeichnet. Im Wiedergabemodus werden die Datensignale und die Redundanzsignale reproduziert und temporär in dem Speicher gespeichert, der zu diesem Zweck in zwei Teile unterteilt ist. Die Daten in einer Hälfte des Speichers werden einem Fehlerkorrektur-Dekodierer zugeführt, um in den Datensignalen eventuell vorhandene Fehler zu korrigieren und unzuverlässige Teile der Daten zu identifizieren. Die unzuverlässigen Daten werden dann durch die zuverlässigen Daten aus dem zweiten Teil des Speichers überschrieben, deren Zuverlässigkeit zuvor durch den Fehlerkorrektur-Dekodierer festgestellt wurde.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 398 051 A beschreibt ein Gerät zum Reproduzieren von Videodaten, das einen Speicher aufweist, in dem die Videodaten mit Redundanzdaten temporär gespeichert werden, sowie mit einem Fehlerkorrektur-Dekodierer, der die Videodaten unter Verwendung der Redundanzdaten mit Fehlerkorrektur dekodiert. Wenn die Videodaten erfolgreich dekodiert werden können, werden sie einem Vollbildspeicher zugeführt, bevor sie als reproduzierte Videodaten ausgegeben werden. Wenn die Videodaten aufgrund von Fehlern nicht dekodiert werden können, werden sie nicht dem Vollbildspeicher zugeführt, und als reproduzierte Videodaten wird das vorangehende Vollbild ausgegeben.
Weiterhin ist in DE 36 33 597 A1 ein Gerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben von PCM- Signalen beschrieben, die mit Fehlerkorrektur kodiert wurden. Das Gerät besitzt eine erste und eine zweite RAM-Speichereinheit, in der Daten, die die zurückgewonnenen dekodierten PCM-Signale repräsentieren, gespeichert werden, bevor sie mit Fehlerkorrektur dekodiert werden, oder in die sie eingeschrieben werden, nachdem sie mit Fehlerkorrektur kodiert wurden und bevor sie aufgezeichnet werden. Die erste und die zweite Speichereinheit werden abwechselnd und sequentiell zur Speicherung von Daten und zur Wiedergabe von Daten benutzt, die aus dem Fehlerkorrekturprozessor empfangen oder in diesen eingeschrieben werden.
Verschiedene Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Ansprüchen definiert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, liefern ein Verfahren zur Verwaltung der Paritätskodierung und -dekodierung in einer Weise, die eine effiziente Nutzung des digitalen Speichers ermöglicht, und außerdem einen digitalen Videorekorder und/oder -player, der von diesem Verfahren Gebrauch macht.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen erfolgt die Aufzeichnung in zwei Phasen. In einer ersten Phase wird ein erster Teil eines digitalen Speichers zur Ausgabe von fehlerkorrigierten Daten und zur Speicherung neuer digitaler Daten aus der Signalquelle benutzt. Nachdem ein fehlerkorrigiertes digitales Signal aus dem ersten Teil des Speichers dem Aufzeichnungskopf zugeführt wurde, werden an seiner Stelle digitale Signale aus der Signalquelle in dem ersten Teil des digitalen Speichers gespeichert. Gleichzeitig kodiert eine Fehlerkorrekturschaltung während der ersten Phase digitale Signale mit Fehlerkorrektur, die in einem zweiten Teil des digitalen Speichers gespeichert sind. In der zweiten Phase des Aufzeichnungsvorgangs werden die Rollen der Speicherteile vertauscht: Fehlerkodierte digitale Signale in dem zweiten Teil des Speichers werden dem Aufzeichnungskopf zugeführt, und anstelle dieser fehlerkodierten digitalen Signale werden in dem zweiten Teil des digitalen Speichers digitale Signale aus der Signalquelle gespeichert. Gleichzeitig kodiert die Fehlerkorrekturschaltung die digitalen Signale mit Fehlerkorrektur, die zuvor in dem ersten Teil des digitalen Speichers gespeichert wurden.
Die Wiedergabe ist ebenfalls ein Vorgang in zwei Phasen. In der ersten Wiedergabephase wird ein erster Teil eines digitalen Speichers dazu benutzt, fehlerdekodierte Daten an ein Ziel, z. B. einen Fernseher, auszugeben, und neue digitale Daten aus dem Wiedergabekopf zu speichern. Nachdem ein fehlerdekodiertes digitales Signal aus dem ersten Teil des Speichers an das Ziel ausgegeben wurde, werden an seiner Stelle digitale Signale aus dem Wiedergabekopf in dem ersten Teil des digitalen Speichers gespeichert. Gleichzeitig unterzieht die Fehlerkorrekturschaltung während der ersten Phase die digitalen Signale, die in einem zweiten Teil des digitalen Speichers gespeichert sind, einer Fehlerdekodierung. In der zweiten Phase der Wiedergabeoperation werden die Rollen der Speicherteile vertauscht: Fehlerdekodierte digitale Signale aus dem zweiten Teil des Speichers werden dem Ziel zugeführt, und digitale anstelle dieser fehlerdekodierten digitalen Signale werden Signale aus der Signalquelle in dem zweiten Teil des digitalen Speichers gespeichert. Gleichzeitig unterzieht die Fehlerkorrekturschaltung die digitalen Signale, die zuvor in dem ersten Teil des digitalen Speichers gespeichert wurden, einer Fehlerdekodierung.
Die beiden Speicher, die in den vorangehend beschriebenen Phasen benutzt werden, können als separate integrierte Schaltungen inkrementiert oder in einem einzigen integrierten Speicherschaltungschip zusammengefaßt sein.
Geräte gemäß der Erfindung können entweder eine oder beide der oben beschriebenen Aufnahme- und Wiedergabefunktionen enthalten, und ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden beschrieben wird, erfüllt beide Funktionen.
In diesem speziellen Ausführungsbeispiel gibt es sowohl im Aufzeichnungs- als auch im Wiedergabemodus eine Übergangsperiode zwischen den beiden oben beschriebenen Phasen. Diese Übergangsperiode findet statt, nachdem die Fehlerkodierung oder Fehlerkorrektur zum größten Teil oder vollständig beendet ist und bevor die Speicher ihre Rollen vertauschen und die Fehlerkodierung oder Fehlerkorrektur in einem neuen Speicher beginnt. Während der Übergangsperiode zwischen der ersten und zweiten Phase einer Wiedergabeoperation werden z. B. die fehlerkorrigierten digitalen Signale in dem zweiten Speicher, die das Ergebnis der zuletzt beendeten Fehlerkorrektur sind, aus dem zweiten Speicher ausgelesen und zu dem Signalziel gesendet. Gleichzeitig wird das Einschreiben der digitalen Signale aus dem Wiedergabekopf in den ersten Speicher fortgesetzt. Diese Übergangsperiode dauert an, bis der zweite Speicher voll ist. In diesem Punkt beginnt die zweite Phase, wie oben beschrieben. Als zweites Beispiel werden während der Übergangsperiode von der ersten zu der zweiten Phase eines Aufzeichnungsvorgangs fehlerkodierte digitale Signale aus dem zweiten Speicher ausgelesen und dem Aufzeichnungskopf zugeführt, während die digitalen Signale aus der Signalquelle noch in den ersten Speicher eingeschrieben werden.
Bei dem im folgenden diskutierten speziellen Beispiel werden die Aufzeichnung und die Wiedergabe mit Hilfe eines Videobandsystems durchgeführt, das eine rotierende Trommel verwendet, in anderen Ausführungsbeispielen können die Aufzeichnung und die Wiedergabe mit Hilfe einer Videodisk durchgeführt werden, die unter einem radial positionierten Kopf rotiert, oder mit Hilfe irgendwelcher anderer digitaler Aufzeichnungsmedien. Das im folgenden beschriebene Videobandsystem erlaubt es, die zuvor aufgezeichneten Daten mit variabler Geschwindigkeit wiederzugeben, indem Datenspuren auf dem Videoband aus mehrfachen Durchgängen des Wiedergabekopfes rekonstruiert werden.
Weiterhin benutzt das kodierte Signal in dem speziellen Ausführungsbeispiel, das im folgenden diskutiert wird, ein komprimiertes Format, wie das oben erwähnte MPEG-Format. Ein Paket-Detektor identifiziert die MPEG-Frames, die vollständige Standbilder enthalten, so daß diese Standbilder zur Erzeugung von Trick-Play-Daten benutzt werden können, die zusammen mit den MPEG-Daten aufgezeichnet werden, um Wiedergabefunktionen mit Spezialeffekten zu, ermöglichen. Diese Trick-Play-Daten werden bei der Wiedergabe rekonstruiert und in Wiedergabemodi mit Spezialeffekten benutzt. Zu diesem Zweck besitzt das Wiedergabegerät einen Kodierer zur Erzeugung von MPEG-kompatiblen Paketen aus den Trick-Play-Daten, die während des Wiedergabemodus mit Spezialeffekten für die Anzeige ausgegeben werden, können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines illustrativen und nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines digitalen Videorekorders, in welchem die Erfindung verkörpert ist und der in Zusammenhang mit einem Set-Top-MPEG-Fernsehdecoder benutzt wird,
Fig. 2A und 2B zeigen Darstellungen des oben erwähnten MPEG-Fernsehformats.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm des vorderen Endes der Transportschicht und der Trick- Play-Verarbeitung des digitalen Videorekorders von Fig. 1,
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Fehler- und Kanalkodierungs- und -dekodierungsstufen des digitalen Videorekorders von Fig. 1,
Fig. 5 zeigt eine Darstellung des Datenformats, das von dem digitalen Videorekorder von Figur. 1 auf dem Videoband, aufgezeichnet wird,
Fig. 6A, 6B, 6C, 6D und 6E zeigen Darstellungen für die Verwendung der Speicher 156 und 158 von Fig. 4 durch den digitalen Videorekorder während eines Aufzeichnungsvorgangs,
Fig. 7A, 7B, 7C, 7D und 7E zeigen Darstellungen für die Verwendung der Speicher 156 und 158 von Fig. 4 durch den digitalen Videorekorder während eines Wiedergabevorgangs,
Fig. 8A zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem eine rotierende Trommel benutzt wird, die zwei Paare von seitlich nebeneinander angeordneten Köpfen mit unterschiedlichen Azimutwinkeln aufweist,
Fig. 8B, 8C, 8D, 8E und 8F zeigen Diagramme der Spuren auf dem Videoband und der Pfade, denen die Köpfe von Fig. 8A unter verschiedenen Wiedergabebedingungen folgen,
Fig. 9A zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das eine rotierende Trommel mit zwei Köpfen mit unterschiedlichen Azimutwinkeln benutzt,
Fig. 9B, 9B, 9C und 9D zeigen Diagramme der Spuren auf dem Videoband und der Pfade, denen die Köpfe von Fig. 9A unter verschiedenen Wiedergabebedingungen folgen,
Fig. 10 zeigt eine Darstellung der zeitlichen Abstimmung der Operationen in den Speichern 156 und 158 von Fig. 4 unter verschiedenen Betriebsbedingungen.
In Fig. 1 ist ein digitaler Videorekorder 100 dargestellt, der die Erfindung verkörpert und vorzugsweise in Verbindung mit einem Set-Top-Decoder 110 für den Empfang und die Dekodierung eines digitalen Fernsehrundfunksignals benutzt werden kann. Der Decoder 110 enthält einen Tuner 111 für den Empfang eines digitalen Fernsehrundfunksignals über eine (nicht dargestellten) Antenne. Das digitale Fernsehrundfunksignal, auf das der Tuner abgestimmt ist, wird von einem Demodulator 112 demoduliert und einer Vorwärts-Fehlerkorrektureinheit 113 zugeführt. Die Vorwärts-Fehlerkorrektureinheit 113 entfernt Sendefehler und Empfangsfehler aus dem digitalen Fernsehrundfunksignal und liefert ein fehlerkorrigiertes Signal an den Entschlüsseler 114. Der Entschlüsseler 114 liest die Berechtigungsinformation aus der Smartcard 115 des Benutzers aus, um festzustellen, auf welche Programmkanäle der Benutzer zugreifen kann. Diese Programmkanäle werden einem MPEG-Decoder 117 zur Verfügung gestellt, der die MPEG-Kodierung des digitalen Fernsehrundfunksignals dekodiert, um ein analoges Ausgangssignal für die Anzeige auf einem Fernseher 120 zu erzeugen.
Der digitale Videorekorder 100 empfängt Daten und führt diese über digitale Signalverbindungsleitungen 101 dem MPEG-Decoder 117 des Set-Top-Decoders 110 zu. Das auf den Leitungen 101 empfangene digitale Signal wird von einer Transportschicht-Verarbeitungsstufe 102 verarbeitet, die das digitale Fernsehrundfunksignal kodiert und verarbeitet, wie dies weiter unten beschrieben wird. Eine weitere Kodierung und Verarbeitung wird in einer Trick-Play-Verarbeitungseinheit 103 durchgeführt, wie dies weiter unten beschrieben wird. Die verarbeiteten digitalen Daten werden in der Stufe 105 mit Fehlerkorrektur kodiert, wie dies weiter unten beschrieben wird, dann in einer Stufe 106 für die Aufzeichnung kanalkodiert und dann mit Hilfe eines Magnetkopfs an einer rotierenden Trommel 108 auf einem Videoband 107 aufgezeichnet. Daten, die mit Hilfe des Magnetkopfs auf der Trommel 108 von dem Magnetband 107 abgerufen werden, werden von den Stufen 106 und 105 des digitalen Videorekorders dekodiert und dann auf den digitalen Leitungen 101 als MPEG-kodier tes Signal zurückübetragen, das von dem MPEG-Kodierer 117 dekodiert und als analoges Signal dem Fernseher 120 zugeführt werden kann.
Wie Fig. 2A zeigt, besitzt das von dem digitalen Rundfunk gesendete MPEG-kodierte Signal, das empfangen und auf den Leitungen 101 von Fig. 1 übertragen wird, ein Format, das eine Folge von Paketen 128 enthält, die jeweils einen Header 130 und eine Payload 132 umfassen. Auf jeden Header 130 folgt ein Payload-Abschnitt 132, der digitale Daten enthält, die übertragen werden. Die Payload-Abschnitte enthalten digital kodierte Videoinformationen, sowie digital kodierte Audio- und digital kodierte Programm- und Steuerinformationen. Der jedem Payload-Abschnitt zugeordnete Header-Abschnitt enthält unter anderen Feldern ein Copyright-Feld mit digitalen Signalen, die anzeigen, ob die digitale Information in der folgenden Payload von dem Empfänger dupliziert werden darf, und die Art und Weise, in der sie dupliziert werden kann. Außerdem enthält der Header ein Fehlerfeld 136 mit digitalen Signalen, die verschiedene Fehlerbedingungen anzeigen, unter denen die digitale Information in der dem Header zugeordneten Payload 132 fehlerhaft sein kann.
Wie aus Fig. 2B erkennbar ist, enthält die Videoinformation, die in den Payload-Abschnitten der MPEG-kodierten Klammern 128 gespeichert ist, wie oben erwähnt, eine Sequenz von I- Frames 140, die jeweils eine große Menge an digitalen Daten enthalten, die ein vollständiges Standbild beschreiben, sowie Folgen von P-Frames und B-Frames 142, die jeweils Änderungen anzeigen, die, wenn sie an den Standbilddaten in einem I-Frame vorgenommen werden, die Bewegung des Bilds wiederherstellen. Die in Fig. 2B dargestellten I-Frames und P- und B-Frames können in Abhängigkeit von der Auflösung des Bilds, der Größe des übertragenen Frames und der Größe des verwendeten Payload-Formats entweder in einem einzigen Payload-Abschnitt des MPEG-Signals oder in mehreren Payload-Abschnitten kodiert sein.
Wie Fig. 3 zeigt, besitzt der digitale Videorekorder in seiner vorderen Stufe eine Transportschicht-Verarbeitungsschaltung 102 und eine Trick-Play-Verarbeitungsschaltung 103. Diese Stufen des digitalen Videorekorders wirken zusammen, um MPEG-kodierte Daten für die Aufzeichnung mit Hilfe des Videorekorders aufzubereiten.
Die digitalen Daten, die die digitalen Videorekorder auf der Leitung 101 A empfängt, werden zunächst von einer Paket-Detektorschaltung 109 verarbeitet, die so konfiguriert ist, daß sie die Pakete 128 in dem MPEG-kodierten Signal auf der Leitung 101 A identifiziert und Pakete, die Video- und Audioinformationen enthalten, von Paketen trennt, die Steuerinformationen und andere Rundfunkinformationen enthalten. Video- und Audiopakete werden von der Paket-Detektorschaltung 109 einer elementaren Bildstromschaltung (PES-Schaltung) 119 und einer Copyright-Steuerschaltung 121 zugeführt. Andere Pakete, die Rundfunkhilfsinfor mationen, wie Programmführungsinformationen und Teilnehmerberechtigungsdaten, enthalten, werden auf der Leitung 104 der CPU des digitalen Videorekorders zur Verarbeitung zugeführt. Auf diese Weise kann der Videorekorder irgendwelche Programminformationen oder andere Daten in dem MPEG-kodierten Signal benutzen und/oder anzeigen.
Die Copyright-Steuerschaltung 121 verarbeitet die von dem Paket-Detektor 109 empfangenen Pakete, die Video- und Audiodaten enthalten, um das Copyright-Feld 134 in dem Header 130 jedes Pakets zu bewerten. Die Copyright-Steuerschaltung 121 liefert eine Kontrolle über das Kopieren von Daten durch die Benutzer des digitalen Videorekorders nach Maßgabe der Daten in dem Copyright-Feld 134 der Pakete 128. Wenn das Copyright-Feld 134 z. B. anzeigt, daß das dem Copyright-Feld zugeordnete Paket 128 nicht kopiert werden darf, signalisiert die Copyright-Steuerschaltung 121 der CPU des digitalen Videorekorders, das Duplizieren des Pakets 128 zu verhindern. Wenn das Copyright-Feld 134 hingegen anzeigt, daß die Inhalte des zugeordneten Pakets 128 nur einmal dupliziert werden dürfen, modifiziert die Kontrollschaltung 121 die Inhalte des Copyright-Felds 134, so daß das Copyright- Feld nun anzeigt, daß ein weiteres Kopieren der Inhalte des Pakets 128 nicht mehr möglich ist. Wenn daraufhin der digitale Videorekorder das aufgezeichnete Paket 128 abspielt und die abgespielten Daten einem zweiten digitalen Videorekorder zugeführt werden, der eine Copyright-Steuerschaltung besitzt, verhindert der empfangende digitale Videorekorder ein weiteres Kopieren des Pakets 128. Als weitere Alternative kann das Copyright-Feld 134 eine erlaubte Anzahl von Generationen von Kopien identifizieren. In diesem Fall reduziert die Copyright-Steuerschaltung 121 die Zahl der Generationen, die kopiert werden können, um eins, bevor sie das Paket 128 für die Aufzeichnung durch den digitalen Videorekorder weiterleitet. Schließlich kann das Copyright-Feld 134 auch anzeigen, daß eine beliebige Menge von Kopien erlaubt ist. In diesem Fall leitet die Copyright-Steuerschaltung 121 das Paket 128 unverändert weiter.
Die von der Copyright-Steuerschaltung 121 weitergeleiteten Pakete werden einem. Pufferspeicher 116 zugeführt, in welchem sie gepuffert werden, bis sie für eine weitere Verarbeitung bereitstehen, wie dies weiter unten in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wird.
Die Paket-Detektorschaltung 109 leitet die Video- und Audioinformationen auch an die PES- Detektorschaltung 119 weiter. Die PES-Detektorschaltung 119 identifiziert die Videopakete und trennt die Videopakete von den Audiopaketen. Die Videopakete werden einer Sequenz- Header-Detektorschaltung 118 zugeführt, in der die Audiopakete entfernt werden.
Die Sequenz-Header-Detektorschaltung 118 lokalisiert diejenigen Videopakete, die I-Frames 140 beschreiben (Fig. 2B). Die I-Frame-Daten 140 werden einem Koeffizientenzähler 120 und einer Huffman-Tabelle 122 für die Komprimierung der I-Frame-Daten zugeführt, um komprimierte Bilder zu erzeugen, die für das vollständige Videosignal in den MPEG-kodierten Daten auf der Leitung 101A kennzeichnend sind. Der Koeffizientenzähler, 120 und die Huffman-Tabelle 122 komprimieren die I-Frame-Oaten, indem sie hochfrequente Komponenten aus dem Videosignal eliminieren. Das Ergebnis ist eine relativ kleine Menge an digitalen Daten, die dazu benutzt werden können, die auf der Leitung 101 empfangenen vollständigen Bilder während der Spezialeffekt-Modi des digitalen Videorekorders effektiv zu repräsentieren. Diese komprimierten Darstellungen werden von einem Paket-Kodierer 123 in MPEG-Pakete umgewandelt (so daß sie die gleiche Form haben wie eine MPEG-Rundfunksendung) und in einem Speicher 124 für die Kombination mit dem vollständigen Videosignal gespeichert, wie dies weiter unten anhand von Fig. 4 beschrieben wird.
Die komprimierten Trick-Play-Daten werden so erzeugt, daß der digitale Videorekorder Vorwärts- und Rückwärts-Scanfunktionen ausführen kann, in denen der digitale Videorekorder eine schneite Sequenz von Bildern erzeugen kann, die für eine vollständige Videoinformation in den MPEG-kodierten Daten auf der Leitung 101A repräsentativ sind. Weitere Einzelheiten über die Art und Weise, wie Trick-Play kodiert und von dem digitalen Videorekorder auf einem Videoband gespeichert und dann später abgerufen wird, findet sich in den oben erwähnten US-Patenten 5 543 932 und 5 684 917.
Wie weiter unten näher erläutert wird, werden während der Wiedergabe durch den Videorekorder MPEG-Pakete, die zuvor von einem digitalen Videorekorder gespeichert wurden, von dem Videoband ausgelesen und für die Ausgabe durch den digitalen Videorekorder in Speichern 116 und 124 gespeichert. Diese MPEG-Pakete werden von einer Fehlerkodierschaltung 144 aus dem Speicher 116 oder dem Speicher 124 abgerufen. Der Fehlerkodierer 144 spricht auch auf ein Fehlersignal auf der Leitung 146 an, das anzeigt, ob während der Wiedergabe der MPEG-Pakete in dem Speicher 116 ein nichtkorrigierbarer Fehler aufgetreten ist. Wenn keine nichtkorrigierbaren Fehler aufgetreten sind, leitet der Fehlerkodierer 144 die MPEG-Pakete direkt zu der digitalen Datenausgangsleitung 101B weiter zur Dekodierung durch den MPEG-Dekodierer 117 in dem Set Top-Decoder 110 und zur Anzeige auf dem Fernseher 120 (Fig. 1). Falls jedoch während der Wiedergabe des MPEG-Signals durch den digitalen Videorekorder ein nichtkorrigierbarer Fehler aufgetreten ist, reagiert der Fehlerkodierer 144 auf ein Signal auf der Leitung 146 und modifiziert das Fehlerfeld 136 in dem Header 130 jedes Pakets 128, das von dem Speicher 116 oder dem Speicher 124 empfangen wird. Der Fehlerkodierer 144 ändert das Fehlerfeld 136, so daß es Werte enthält, die auf einen Übertragungsfehler hinweisen. Die MPEG-Pakete werden dann wie zuvor auf der Leitung 101B dem digitalen Datenausgang zugeführt und von dem MPEG-Dekodierer 117 von Fig. 1 dekodiert. So wird für den Fall, daß bei der Wiedergabe des Videobilds ein Fehler auftritt, eine Anzeige dieses Fehlers dem Set-Top-Decoder 110 zugeführt, der als Reaktion auf den Fehler die geeigneten Maßnahmen ergreifen kann.
Wie oben erwähnt wurde, unterstützt der digitale Videorekorder das normale Abspielen von MPEG-Daten sowie Wiedergabemodi mit Vorwärts- und Rückwarts-Scan-Spezialeffekten. Während der normalen Wiedergabe werden die kompletten MPEG-Daten dem Speicher 116 zugeführt und von dem Fehlerkodierer 144 ausgelesen. Während der Wiedergabe von Spezialeffekten werden MPEG-kodierte Tnck-Play-Daten hingegen dem Speicher 124 zugeführt und von dem Fehlerkodierer 144 ausgelesen. Somit werden während der Wiedergabe der Spezialeffekte die Trick-Play-Daten für die Anzeige auf dem Fernseher 120 verwendet, so daß der Benutzer des digitalen Videorekorders Bilder sehen kann, die für die vollständigen MPEG-kodierten Daten auf dem Videoband während der Vorwärts- und Rückwärtsscan-Operationen repräsentativ sind.
Es sei nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Nachdem die MPEG-kodierten Daten empfangen und von der Transportschicht- und Trick-Play-Verarbeitung 102, 103 verarbeitet wurden, wird die resultierende Information durch Fehlerkorrektur und Kanalkodierung verarbeitet und zuletzt von einem Kopf oder von Köpfen einer rotierenden Trommel 108 auf einem Videoband 107 aufgezeichnet. Wie oben erwähnt wurde, sind die MPEG-Daten in Speichern 116 und 124 für das Abrufen und für die Fehlerkorrekturkodierung gespeichert. Die Fehlerkorrekturkodierung und die Kanalkodierung erfolgen in einer Kodier-/Dekodierschaltung 150. Nach der Fehlerkorrekturkodierung in der Kodier-/Dekodierschaltung 150 werden die Daten Parallel-/Seriell-Wandlern 152 zugeführt und über Lese-/Wiedergabeverstärker 154 den Köpfen auf der Trommel 108 zur Aufzeichnung zugeführt.
Die Kodier-/Dekodierschaltung 150 enthält eine Anzahl von Funktionseinheiten für die Fehlerkorrekturkodierung, Kanalkodierung, Fehlerkorrekturdekodierung und Kanaldekodierung. Die Daten aus den Speichern 116 und 124 werden zu einem von zwei Hauptspeichern 156 und 158 übertragen. Jeder Speicher 156, 158 hat eine Größe von etwa 150 Kilobytes. Die Fehlerkorrekturschaltung 160 verarbeitet die in den Speichern 156, 158 gespeicherten Daten und kodiert diese Daten unter Verwendung eines Drei-Schichten-Reed-Solomon-Fehferkorrekturschemas und unterzieht die Daten unter Verwendung dieses Schemas einer Fehlerkorrektur. (Die Schaltung 160 erzeugt das Fehlersignal auf der Leitung 146, das von dem Fehlerkodierer 144 (Fig. 3) empfangen wird). Eine Steuer-Header-Generatorschaltung 162 reichert die mit Fehlerkorrektur kodierten Daten an, so daß sie einen Steuer-Header für die Speicherung auf dem Videoband 107 enthalten. Schließlich kodiert der Kanalkodierer 164 die Daten in den Speichern 156 und 158 in ein geeignetes fehlerresistentes Kanalkodierschema, wie die Viterbi-Kodierung. Nachdem die in den Speichern 156 und 158 gespeicherte Information so kodiert ist, wird sie Parallel-/Serien-Wandlern 152 und über Verstärker 154 den Köpfen für die Aufzeichnung auf dem Videoband 107 zugeführt.
Wahrend der Wiedergabe nehmen die Köpfe A und B die kanalkodierten Daten von dem Videoband 107 auf und führen sie über die Verstärker 154 Phasenverriegelungsschaltungen 166 zu. Die Schaltungen 166 erzeugen analoge Spannungen, die von Analog-/Digital-Wandlern 168 digitalisiert werden. Diese digitalisierten Signale werden dann von Kanaldekodierern 170 aus der Kanalkodierung dekodiert. Die dekodierte Information wird von Serien-/Parallel-Wandlerschaltungen 172 in parallele Form umgewandelt. Die von den Schaltungen 172 erzeugten Daten werden in Speichern 174 gespeichert.
Wie weiter unten näher erläutert wird, dienen die Speicher 174 dazu, eventuelle Mehrfachstapel von Daten, die aus einer einzelnen Spur auf dem Videoband 107 ausgelesen werden, zu kombinieren und zu einer vollständigen Spur zusammenzusetzen. Die Daten aus den Speichern 174 werden dann zu den Hauptspeichern 156 und 158 für die Fehlerkorrektur übertragen und Speichern 116 und 124 für die Ausgabe zugeführt. Dieser Vorgang des Kombinierens von Mehrfachstapeln von Daten aus einer einzelnen Spur kann auch in den Hauptspeichern 156 und 158 vorgenommen werden, wenn die vorhandene Verarbeitungsgeschwindigkeit hierfür und zur Durchführung der anderen weiter unten beschriebenen Operationen ausreichend ist. Falls die Geschwindigkeit nicht groß genug ist, um diese Operationen in den Hauptspeichern 156 und 158 durchzuführen, werden diese Operationen in den Speichern 174 durchgeführt.
Eine (nicht dargestellte) Steuerschaltung arbeitet mit Bus-Transceivern A, B, C, D und E zusammen, um den Datenfluß zwischen den Speichern 156 und 158 und den anderen oben beschriebenen Schaltungen zu verwalten. Die Einzelheiten der in den Hauptspeichern 156 und 158 ablaufenden Operationen, bei denen die anderen oben beschriebenen Schaltungen benutzt werden, werden anhand von Fig. 6A bis 7E erläutert.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, speichert das Videoband 107 digitale Daten in Spuren 180, die mit Hilfe von Köpfen auf der rotierenden Trommel 108 auf dem Videoband 107 aufgezeichnet werden. Durch die Drehung der Trommel relativ zu dem Band 107 werden die Spuren 180 erzeugt, die typischerweise unter einem Winkel sequentiell quer zur Breite des Bandes 107 geschrieben werden, wie dies schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Wie oben erwähnt wurde, werden die auf dem Videoband 107 aufgezeichneten digitalen Daten unter Verwendung von drei separaten Paritäts-Kodierebenen kodiert. Die als C&sub3; bekannte höchste Ebene der Paritätskodierung kodiert große Blöcke von digitalen Daten, um den Schutz gegen Fehler zu verbessern, der besonders wichtig ist, wenn die aufgezeichneten Daten (wie bei digitalem MPEG-Video) lauflängenkodiert sind, da bei der Lauflängenkodierung ein einziger Fehler eine große Datenmenge störend beeinflussen kann. Die C&sub3;-Paritätsbits werden als separate Spuren zusammen mit den kodierten digitalen Videodaten auf dem Band 107 gespeichert. So speichern in jeder Gruppe von 10 Spuren sieben Spuren T0, T1... T5, T6 digitale Videoinformationen, während die letzten drei Spuren T7, T8 und T9 die C&sub3;-Paritätsinformation speichern. Als Ergebnis ist die C&sub3;-Paritätsinformation, wie Fig. 5 zeigt, mit der digitalen Videoinformation auf dem Videoband 107 verschachtelt.
Diejenigen Spuren 180, die digitale Videoinformationen enthalten, haben ein Format, wie es in Fig. 5 ausführlicher dargestellt ist. Dieses Format enthält speziell einen ITI-Bereich 182, der dazu benutzt wird, frequenzsynchronisierte Signale zu liefern, um Insert-Schneiden zu ermöglichen und es außerdem einem Abspielgerät zu ermöglichen, die Spurstrukturinformation von dem Videoband 107 zu gewinnen. Auf den ITI-Bereich 182 folgt ein Audiobereich 184, der dazu verwendet werden kann, digitale Audioinformationen zu speichern, die dem Videosignal in der Spur 180 zugeordnet sind. Der Bereich 186 dient zur Speicherung von Video- oder MPEG-Audio-Videoinformation. Der Bereich 188 schließlich dient zur Speicherung einer Subcode-Information, d. h. einer Information, die die Spurnummer der laufenden Spur anzeigt, so daß, der digitale Videorekorder die Zeitkodierung anzeigen und/oder dem Benutzer die Möglichkeit geben kann, das Videoband an einer spezifischen zeitlichen Stelle einzureihen oder eine spezifische zeitliche Stelle zu suchen.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung dient der Videobereich 186 dazu, alle MPEG-kodierten Daten zu speichern, die von dem digitalen Videorekorder aufgezeichnet werden. Diese MPEG-kodierten Daten enthalten sowohl Video- als auch Audioinformationen, wie dies oben anhand von Fig. 2A beschrieben wurde. Deshalb braucht der Audiobereich 184 die Audioinformation in der MPEG-Übertragung nicht zu speichern; . Der Audiobereich 184 kann deshalb dazu benutzt werden, eine sekundäre Audiospur zu speichern, z. B. eine Audiospur, die durch Nachvertonen der originalen Audiospur erzeugt wird. Alternativ kann der Audiobereich 184 dazu verwendet werden, andere interessierende Informationen zu speichern, die sich auf die in dem Videobereich 186 gespeicherte MPEG- Übertragung beziehen.
Der Videobereich 186 jeder Spur 180 ist als eine Folge von 149 Synchronisierblöcken 190 formatiert. Der erste 138 der Synchronisierblöcke 190 enthält MPEG-kodierte Daten, und die letzten 11 Synchronisierblöcke enthalten die als C&sub2;-Parität bekannte Paritätsinformation der mittleren Ebene. Die in den letzten 11 Synchronisierblöcken gespeicherte C&sub2;-Parität dient zur Fehlerkorrektur der Inhalte der vorangehenden 138 Synchronisierblöcke in dem Videobereich 186 und liefert so eine Fehlerkorrektur-Zwischenebene zur Korrektur von Fehlern, die nicht mehr als etwa 10 Kilobytes an Daten beeinträchtigen.
Jeder Synchronisierblock 190 enthält ferner, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Anzahl von Feldern zur Identifizierung, der Inhalte des Synchronisierblocks. Der Synchronisierblock beginnt mit zwei Bytes eines spezifischen Musters für die Synchronisierung. Dieses Muster erleich tert die Phasenverriegelung auf die Muster von binären Ziffern in der nachfolgenden Information, so daß diese Ziffern bei der Wiedergabe reproduziert werden können. Auf den Synchronisierabschnitt 192 folgt ein ID-Abschnitt 194, der eine 3-Byte-Binärzahl enthält, die die sequentielle Nummer des Synchronisierblocks anzeigt. Die ID des ersten Synchronisierblocks in dem Videoabschnitt 186 ist z. B. gleich 1, und die ID des zweiten Synchronisierblocks in dem Videoabschnitt 186 ist gleich 2 usw. Auf den ID-Abschnitt 194 folgt ein Steuer-Header-Abschnitt 196, der einen T-Byte-Wert darstellt und zur Identifizierung des Datentyps in dem Synchronisierblock benutzt wird.
Die Synchronisierblöcke 190 können MPEG-Daten enthalten, die direkt aus der digitalen Datenübertragung empfangen wurden, oder sie können MPEG-kodierte Trick-Play-Daten enthalten, wie dies oben beschrieben wurde. Falls der Synchronisierblock normale MPEG-Daten enthält, enthält der Steuer-Header 196 eine 4-Bit-Seriennummer in dem zweiten bis vierten Bit und einen binären Wert "0" in dem siebten Bit. Wenn der Synchronisierblock jedoch MPEG-kodierte Trick-Play-Daten enthält, enthält der Steuer-Header 196 zusätzlich zu der 4- Bit-Seriennummer an der fünften Position ein Umschalt-Bit (Toggle-Bit), das von dem Wert 1 auf den Wert 0 umschaltet (Gruppen von Spuren haben abwechselnd Werte 1 oder 0 an dieser Bitstelle -, wobei die Zahl der Spuren in der Gruppe gleich der kleinsten Zaht von Spuren ist, die der Kopf während der Wiedergabe von Spezialeffekten kreuzt), ein neues Frame-Bit an der sechsten Position, das angibt, ob die Trick-Play-Daten den ersten Synchronisierblock in einem neuen Frame für die Anzeige darstellen, und ein Bit an der achten Position, das den Typ der Trick-Play-Daten anzeigt. Die Trick-Play-Daten werden auch durch einen 1-Bit-Binärwert an der siebten Position des Steuer-Headers 196 identifiziert.
Unter gewissen Umständen kann es notwendig sein, in den Videobereich 186 "Füll"-Synchronisierblöcke einzufügen, z. B. wenn die MPEG-Daten nicht ausreichen, einen Videoabschnitt 186 auf dem Videoband 107 auszufüllen. Unter diesen Umständen werden Füll-Synchronisierblöcke zu dem Videobereich 186 hinzugefügt, um den Videobereich aufzufüllen. Füll-Synchronisierblöcke werden durch den Binärwert "1" in dem ersten Bit des Steuer-Headers 186 angezeigt. Wie aus Fig. 5 erkennbar ist, hat das erste Bit des Steuer-Headers 196 den Wert "0", wenn ein Synchronisierblock vollständige MPEG-Daten oder MPEG-kodierte Trick-Play-Daten enthält.
Auf den Steuer-Header 196 folgt der Datenbereich 198, der 76 Bytes an vollständigen MPEG-Daten oder MPEG-kodierten Trick-Play-Daten (oder im Fall eines Full-Synchronisierblocks 190 Füller) enthält. Auf den Datenbereich 198 folgt ein Paritätsbereich 200, der acht Paritäts-Bytes enthält, die aus den vorangehenden 82 Datenbytes kodiert sind. Diese niedrigste Ebene der Paritätskodierung, die als C&sub1;-Parität bekannt ist, dient zur Korrektur von kleinen Zufallsfehlern, die etwa 100 Bytes an Daten beeinträchtigen.
Wie aus Fig. 5 erkennbar ist, enthält jeder Synchronisierblock 90 Bytes. Deshalb enthält der. Videobereich 186 einer Spur 180 13,41 Kilobytes an Daten. Somit enthält eine Spur 1 80 grob 15 Kilobytes an Daten, und. 10 Spuren 180 enthalten grob 150 Kilobytes an Daten. Zur Kodierung von sieben Spuren unter Verwendung der C&sub3;-Paritätskodierung müssen deshalb etwa 150 Kilobytes an Daten gespeichert und verarbeitet werden, um die C&sub3;-Kodierung durchzuführen.
In Fig. 6A bis 6E sind die spezifischen Operationen dargestellt, die während eines Aufzeichnungsvorgangs in den Speichern 156 und 158 ausgeführt werden. Der Aufzeichnungsvorgang, benutzt beide Speicher 156 und 158 in zwei Phasen. In einer ersten Arbeitsphase, die in Fig. 6A dargestellt ist, werden Daten aus den Speichern 116 und 124 in dem Speicher 156 an der Stelle 220 gespeichert. Unterdessen werden Daten, die zuvor fehlerkodiert wurden, aus dem Speicher 156 aus einem Bereich 121 ausgelesen. Während diese Vorgänge ablaufen, wird der Speicher 158, der zuvor gespeicherte Daten enthält, von der Fehlerkorrekturschaltung 160 mit der C&sub3;-Paritätsinformation kodiert.
Während die Zeit läuft, wird das Einschreiben und Auslesen der Daten an sequentiellen Stelten in dem Speicher 156 fortgesetzt, und die Fehlerkorrekturkodierung in dem Speicher 158 wird fortgesetzt. Wie Fig. 6B zeigt, werden in einem Bereich 222 des Speichers 156 neue vollständige MPEG-Daten und MPEG-kodierte Trick-Play-Daten aus den Speichern 116 und 124 gespeichert. Unterdessen werden Daten, die zuvor fehlerkorrigiert wurden, aus einem Bereich 224 in dem Speicher 156 ausgelesen.
Es ist zu beachten, daß die Daten, die aus den Speichern 116 und 124 ankommen, sequentiell an den einzelnen Speicherstellen eingeschrieben wurden, die der Speicherstelle 222 vorangehen, während gleichzeitig eine Information, die zuvor fehlerkodiert wurde, sequentiell aus den einzelnen Speicherstellen ausgelesen wurde, die der Speicherstelle 224 vorangehen. Nachdem eine Speicherstelle in dem Speicher 156 ausgelesen wurde und die darin gespeicherten fehlerkodierten Daten dem Aufzeichnungskopf für die Aufzeichnung auf dem Videoband zugeführt wurden, werden an dieser Speicherstelle neue unkodierte Daten eingeschrieben. Somit bewegt sich die Steile, aus der fehlerkodierte Daten ausgelesen werden, sequentiell durch den Speicher 156 vor der Stelle, an der neue Daten aus den Speichern 116 und 124 in den Speicher 156 eingeschrieben werden.
Während dieses Auslesen und Einschreiben in dem Speicher 156 fortgesetzt wird, führt die Fehlerkorrekturschaltung 160 die Fehlerkorrektur in dem Speicher 158 fort. So wird nach Beendigung der C&sub3;-Kodierung in dem Speicher 158, die C&sub2;-Kodierung in dem Speicher 158 durchgeführt. Der Speicher 158 enthält 10 aufeinanderfolgende Spuren mit digitalen Daten, die auf dem Videoband 107 gespeichert werden sollen. So wird, wie in Fig. 6A dargestellt, die C&sub3;-Kodierung quer über alle Informationsspuren durchgeführt, die in dem Speicher 158 gespeichert sind. Wie Fig. 6B zeigt, wird die C&sub2;-Kodierung ein Mal für jede in dem Speicher 158 gespeicherte Spur durchgeführt und damit insgesamt 10 Mal in dem Speicher 158. (Die C&sub2;-Kodieruog wird an denjenigen Spuren durchgeführt, die später C&sub3;-Daten enthalten, sowie an den Spuren, die die MPEG-Daten selbst enthalten.)
Nach der in Fig. 6B dargestellten Zeit erreichen die in den Speichern 156 und 158 ausgeführten Operationen den in Fig. 6C dargestellten Zustand. Wie, Fig. 6C zeigt, werden neue Daten aus den Speichern. 116 und 124 in einem Bereich 226 in der Nähe des Endes des Speichers 156 gespeichert, und gleichzeitig werden zuvor fehlerkorrigierte Daten aus den letzten Einträgen des Speichers 156 in einem Bereich 228 ausgelesen. Unterdessen hat die Fehlerkorrekturschaltung 160 in dem Speicher 158 die C&sub2;-Fehlerkodierung beendet und mit der Cl-Fehlerkodierung und der Kanalkodierung begonnen.
Wie oben anhand von Fig. 5 erläutert wurde, wird jeder Synchronisierblock 190 mit C&sub1;-Paritätsinformation kodiert. Deshalb führt die Fehlerkorrekturschaltung 160 die C&sub1;-Paritätskodierung in jedem in dem Speicher 158 gespeicherten Synchronisierblock durch. Somit wird die C&sub1;-Kodierung von der Fehlerkorrekturschaltung 160 einhundertneunundvierzig Mal in dem Speicher 158 ausgeführt, wobei jede dieser Operationen auf kleine Blöcken von 90 Datenbytes einwirkt.
Wie in dem vorangehenden Abschnitt erläutert wurde, wird während dieser letzten Kodierprozedur, die in dem Speicher 158 ausgeführt wird, an den Daten in dem Speicher 158 auch eine Kanalkodierung vorgenommen. Die Kanalkodierschaltung 164 verarbeitet die Daten in dem Speicher 158, um diese Daten für die Aufzeichnung auf dem Videoband 107 zu kodieren. Das Kanalkodierschema kann eines aus einer Anzahl von geeigneten Schemata zur Geräuschreduzierung in einem digitalen Aufzeichnungsmedium oder einem analogen Medium, wie einem Videoband, sein. Ein besonders geeignetes Schema ist verwürfelte und verschachtelte NRZI.
Wie Fig. 6D zeigt, hat der digitale Videorekorder einige Zeit nach den in Fig. 6C dargestellten Operationen das Auslesen aller zuvor kodierten Daten beendet, die in dem Speicher 156 gespeichert sind. An diesem Punkt beginnt der digitale Videorekorder mit dem Auslesen der kodierten Daten in dem Speicher 158 aus einem Bereich 230 in dem Speicher 158. Unterdessen werden fortlaufend neue Daten aus den Speichern 116 und 124 in den Speicher 156 eingeschrieben, einschließlich der letzten wenigen Einträge 228 in dem Speicher 156.
Zu der in Fig. 6D dargestellten Zeit kann die Fehlerkorrekturkodierung und die Kanalkodierung in dem Speicher 158 beendet werden. Es ist jedoch nicht notwendig, daß zu dieser Zeit alle Kodierungen in dem Speicher 158 beendet ist. Die C&sub1;-Kodierung und die Kanalkodierung können z. B. in den zwei letzten Einträgen 232 des Speichers 158 fortgesetzt werden, auch wenn voll kodierte Eintrage 230 am Anfang des Speichers 158 ausgelesen werden. Es ist lediglich erforderlich, daß die C&sub1;- und die Kanalkodierung in einem gegebenen Eintrag in dem Speicher 158 beendet sind, bevor dieser Eintrag für die Ausgabe an den Aufzeichnungskopf ausgelesen wird.
In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, zur Einsparung von Speicherplatz und Bandbreite die C&sub1;-Kodierung und die Kanalkodierung gleichzeitig mit dem Auslesen der Daten für die Ausgabe an den Kopf durchzuführen. In diesem Ausführungsbeispiel werden nach der C&sub2;-Kodierung in dem Speicher 158 die Datensynchronisierblöcke sequentiell aus dem Speicher 158 ausgelesen und der Fehlerkorrekturschaltung 160, die die C&sub1;-Kodierung vornimmt, und dann der Kanalkodierschaltung 164 für die Kanalkodierung zugeführt. Deshalb müssen die voll kodierten Daten niemals in dem Speicher 158 gespeichert werden, so daß Speicherplatz und Bandbreite eingespart werden.
Es sei nun auf Fig. 6E Bezug genommen. Einige Zeit nach der in Fig. 6D dargestellten Zeit wurden alle Einträge in dem Speicher 156 mit neuen Daten aus den Speichern 116 und 124 beschrieben. Deshalb beginnt der digitale Videorekorder mit dem Einschreiben neuer Daten aus den Speichern 116 und 124 in die anfänglichen Einträge 130 in dem Speicher 158. Unterdessen fährt der digitale Videorekorder fort, die fehlerkodierte Information aus dem Speicher 158 aus dem Speicherplatz 234 auszulesen. Zu dieser Zeit ist die ganze Kodierung in dem Speicher 158 beendet, und die Fehlerkorrekturschaltung 160 fängt mit der Kodierung in dem Speicher 156 an, beginnend mit der C&sub3;-Kodierung und geht dann weiter zu der C&sub2;- und der C&sub1;-Kodierung.
Im Anschluß an die in Fig. 6E dargestellte Zeit benutzt der digitale Videorekorder die Speicher 156 und 158 dazu, Daten in der genauen Folge von Fig. 6B. 6C und 6D zu speichern und abzurufen, wobei jedoch die Rollen der Speicher 156 und 158 gegenüber der in den Figuren dargestellten Rollen vertauscht sind. Somit umfaßt der Aufzeichnungsvorgang eine erste Phase, in der Daten in den Speicher 156 eingeschrieben und aus ihm ausgelesen werden, während die Kodierung in dem Speicher 158 stattfindet, und eine zweite Phase, in der Daten in den Speicher 158 eingelesen und aus ihm ausgelesen werden, während die Kodierung in dem Speicher 156 stattfindet. Es gibt außerdem eine Übergangsperiode, wie sie in Fig. 6D dargestellt ist, in der Daten in einen Speicher eingeschrieben und aus dem anderen Speicher ausgelesen werden.
Es sei nun auf Fig. 7A bis 7E Bezug genommen. Die von dem digitalen Videorekorder durchgeführte Wiedergabeoperation ist eine ähnliche Zweiphasen-Operation. Während einer ersten Phase der Wiedergabeoperation werden die von dem das Videoband 107 auslesenden Kopf gewonnenen Daten in dem Speicher 156 gespeichert, speziell in einem Bereich 220 des Speichers 156. Gleichzeitig werden die zuvor fehlerkorrigierten Daten in dem Speicher 156 aus einem Bereich 221 ausgelesen und an die Speicher 116 und 124 ausgegeben, um an das Signalziel, z. B. den Fernsehempfänger, ausgeliefert zu werden. Während die Daten in den Speicher 156 eingeschrieben und aus ihm ausgefesen werden, finden in dem Speicher 158 die Fehlerkorrekturoperationen statt. Und zwar wird während der in Fig. 7A dargestellten Zeitperiode die C&sub1;-Fehlerkorrektur an Daten ausgeführt, die der Kopf während der vorangehenden Phase von dem Videoband 107 ausgelesen hat. Wie anhand von Fig. 6C erläutert wurde, wird die C&sub1;-Fehlerkorrektur an jedem von einhundertneunundvierzig Synchronisierblöcken und an jeder der 10 Datenspuren durchgeführt, die von dem Videoband 107 ausgelesen wurden.
Alternativ kann die C&sub1;-Fehlerkorrektur, wie oben erwähnt, auch durchgeführt werden, bevor die von den Köpfen ankommenden Daten in einem Speicher gespeichert werden, d. h. Daten, die von den Köpfen über Serien-/Parallel-Wandler 172 empfangen werden, können unmittelbar nach dem C&sub1;-Fehlerkorrekturschema fehlerkorrigiert werden. Dann werden an den in dem Speicher gespeicherten Daten die C&sub2;- und C&sub3;-Fehlerkorrektur durchgeführt. Bei dieser Lösung ist es nicht mehr notwendig, C&sub1;-Paritätsbits in dem Hauptspeicher zu speichern, so daß die von dem digitalen Videorekorder benötigte Speichergröße reduziert und die Speicherbandbreite verringert wird.
Es sei nun auf Fig. 7B Bezug genommen. Etwas später werden die Daten, die der Videobandkopf von dem Videoband 107 abruft, in einem Bereich 222 des Speichers 156 gespeichert, während die zuvor fehlerkorrigierten Daten weiter aus dem Bereich 224 in dem Speicher 156 ausgelesen werden. Während dieser Zeitperiode wurde die C&sub1;-Fehlerkorrektur in dem Speicher 158 beendet, und die Fehlerkorrekturschaltung 160 führt die C&sub2;-Fehlerkorrektur an allen der sieben Datenspuren durch, die in dem Speicher 158 gespeichert sind.
Etwas später, zu der in Fig. 7C dargestellten Zeit, wird damit fortgefahren. Daten von dem Videoband 107 in den Speicher 156, speziell in einen Bereich 226, einzuschreiben. Gleichzeitig werden die zuvor fehlerkorrigierten Daten weiter aus dem Speicher 156 ausgelesen, diesmal aus den letzten Einträgen in dem Bereich 228 des Speichers 156. Gleichzeitig hat die Fehlerkorrekturschaltung 160 die C&sub2;-Fehlerkorrektur an den in dem Speicher 158 gespeicherten Daten beendet und mit der C&sub3;-Fehlerkorrektur in dem Speicher 158 begonnen, wobei drei Spuren von C&sub3;-Paritätsinformationen benutzt werden, die von dem Videoband 107 ausgelesen werden.
Einige Zeit nach den oben beschriebenen Operationen sind, wie in Fig. 7D dargestellt, alle in dem Speicher 156 gespeicherten fehlerkorrigierten Daten ausgelesen und an die Speicher 116 und 124 ausgegeben. Gleichzeitig hat die Fehlerkorrekturschaltung 160 die C&sub3;-Fehlerkorrektur des Speichers 158 beendet. Somit stehen nun in dem Speicher 158 fehlerkorrigierte Daten zur Verfügung. Zu der in Fig. 7B dargestellten Zeit beginnt der digitale Videorekorder mit dem Auslesen der fehlerkorrigierten Daten aus dem Speicher 158, speziell aus einem Bereich 230 in der Nähe des Anfangs des Speichers 158. Gleichzeitig werden unkorrigierte Daten, die von dem Videoband 107 ausgelesen werden, in dem Speicher 156 gespeichert und zwar speziell in einem Bereich 228 am Ende des Speichers 156. Aus Fig. 7D ist auch erkennbar, daß die C&sub1;-Fehlerkorrektur in diesem Zeitpunkt in dem Speicher 156 beginnen kann, und zwar speziell in einem Bereich 233 in der Nähe des Anfangs des Speichers 156. Zu dieser Zeit kann die C&sub1; oder C&sub2;-Fehlerkorrektur durchgeführt werden, da sowohl die C&sub1;- als auch die C&sub2;-Parität Teilsätze der vollen 10 Datenspuren kodieren, die mit der C&sub3;-Parität kodiert sind.
Es sei nun auf Fig. 7E Bezug genommen. Einige Zeit später ist der Speicher 156 vollständig mit Daten von dem Videoband 107 gefüllt. Zu dieser Zeit beginnt die Speicherung der von dem Videoband 107 ausgelesenen Daten in dem Speicher 158 und speziell in einem Bereich 230 in der Nähe des oberen Teils des Speichers 158. Das Auslesen von fehlerkorrigierten Daten aus dem Speicher 158, nun aus einem Bereich 234, und die Ausgabe an die Speicher 116 und 124 für die Lieferung an das Signalziel werden fortgesetzt.
Im Anschluß an die in Fig. 7E dargestellte Zeit werden die Daten weiter in den Speicher 158 eingeschrieben und aus ihm ausgelesen, während die Fehlerkorrekturprozeduren in dem Speicher 156 fortgesetzt werden. Somit sind die in den beiden Speichern ausgeführten Operationen genau die gleichen wie die in Fig. 7B, 7C und 7D dargestellten Operationen, wobei jedoch die Rollen der Speicher 156 und 158 gegeneinander vertauscht sind.
So ist auch die Wiedergabeoperation eine Zweiphasen-Operation. Während einer Phase dient der Speicher 156 zum Einschreiben und Auslesen von Daten, während der Speicher 158 für die Fehlerkorrektur benutzt wird, während der zweiten Phase sind die Rollen dieser Speicher vertauscht. Es gibt auch eine Übergangsperiode, die in Fig. 7D dargestellt ist und in der Daten von dem Videoband 107 in einen der Speicher eingeschrieben werden, während gleichzeitig zuvor fehlerkorrigierte Daten aus dem anderen der beiden Speicher ausgelesen werden. Während dieser Übergangsperiode kann die Fehlerkorrektur auch in dem Speicher durchgeführt werden, in den Daten eingeschrieben werden.
Aus der Darstellung von Fig. 8a ist ersichtlich, daß die Trommel 108 zwei Paare von Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen A&sub1;, A&sub2;, B&sub1;, B&sub2; besitzen kann, die auf dem Umfang der Trommel 108 einen Abstand von 180º haben. Die Köpfe in jedem Paar haben unterschiedliche Azimutwinkel, so daß z. B. die Köpfe A&sub1; und A&sub2; voneinander abweichende Azimutwinkel haben und die Köpfe B&sub1; und B&sub2; ebenfalls voneinander abweichende Azimutwinkel haben. Der Kopf A&sub1; hat den gleichen Azimutwinkel wie der Kopf B&sub1;, und der Kopf A&sub2; hat den gleichen Azimutwinkel wie der Kopf B&sub2;.
Die Daten werden auf dem Videoband 107 aufgezeichnet durch die Kombination aus der Bewegung der Trommel 108 und der Bewegung des Videobands 107 um die Trommel 108. Wie oben erläutert wurde, werden dadurch Spuren erzeugt, die unter einem Winkel quer zur Breite des Bands 107 verlaufen.
Wie aus Fig. 8B erkennbar ist, können die Pfade 240, 241, 242 und 243, die von den Köpfen A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; bzw. B&sub2; abgetastet werden, zur Veranschaulichung schematisch als geradlinige Bewegungsbahnen quer zur Breite des Videobands 107 dargestellt werden. Wie Fig. 8B zeigt, folgen die Köpfe A&sub1; und A&sub2; während der Wiedergabe und der Aufzeichnung mit maximaler Geschwindigkeit bei dem in Fig. 8A dargestellten Ausführungsbeispiel den Pfaden 240 bzw. 241 quer zur Breite des Videobands 107. Anschließend folgen die Köpfe B&sub1; und B&sub2; den Pfaden 242 bzw. 243 quer zur Breite des Videobands 107.
Während der Wiedergabe mit maximaler Geschwindigkeit ist die Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Trommel 108 und der Transportgeschwindigkeit des Videobands 107 so, daß der Kopf B&sub1; einem Pfad 242 quer zu dem Band 107 folgt, der dem von dem Kopf A&sub2; verfolgten Pfad 241 unmittelbar benachbart ist, diesen jedoch nicht überlappt. So liegen die von den Köpfen A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; und B&sub2; abgetasteten Pfade unmittelbar nebeneinander, überlappen sich jedoch nicht. Wie oben erwähnt wurde, haben die Köpfe A&sub1; und B&sub2; gleiche Azimutwinkel, die Köpfe A&sub2; und B&sub2; haben ebenfalls gleiche Azimutwinkel, und die Azimutwinkel von A&sub1; und B&sub1; sind den Azimutwinkeln der Köpfe A&sub2; und B&sub2; entgegengesetzt. Da die Azimutwinkel der Köpfe A&sub1; und B&sub1; sich von denen der Köpfe A&sub2; und B&sub2; unterscheiden, können die Pfade 240, 241, 242 und 243 sehr geringen Abstand voneinander haben, ohne daß Interferenz zwischen ihnen auftritt.
Das Ausführungsbeispiel der Trommel 108 von Fig. 8A kann auch, wie in Fig. 8C dargestellt, in einem Modus mit halber Geschwindigkeit betrieben werden. Wenn das Band mit der in Fig. 8B dargestellten halben Geschwindigkeit läuft, die Trommel 108 jedoch mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert, folgen die Köpfe A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; und B&sub2; verschiedenen Pfaden quer zur Breite des Bandes 107, Und zwar bilden die Pfade der Köpfe, die das Band 107 kreuzen, im Vergleich zu den in Fig. 8B dargestellten Pfaden einen schiefen Winkel. Dieser schiefe Winkel, der in Fig. 8C schematisch dargestellt ist, ist das Ergebnis der niedrigeren Bandgeschwindigkeit, kombiniert mit der gleichen Drehgeschwindigkeit des Kopfes.
Weil die Bandgeschwindigkeit halb so groß ist wie die im Zusammenhang mit Fig. 8B beschriebenen Bandgeschwindigkeit, überlappen sich die Pfade 240 und 241, denen die Köpfe A&sub1; und A&sub2; folgen, mit den Pfaden 242 und 243, denen die Köpfe B&sub1; und B&sub2; folgen. Im speziellen Fall fallen die von dem Kopf A&sub1; abgetasteten Pfade 240 mit den Pfaden 243 zusammen, die von dem Kopf B&sub2; abgetastet werden. Gleichzeitig fallen die Pfade 241, die von dem Kopf A&sub2; abgetastet werden, mit den Pfaden 242 zusammen, die von dem Kopf B&sub1; abgetastet werden. Dieses Zusammenfallen der Pfade der Köpfe ist darauf zurückzuführen, daß das Band 107 während jeder Trommelumdrehung nur halb so weit weiterwandert, wie im Fall von Fig. 8B. Als Ergebnis erhält man anstelle der Pfade 240, 241, 242 und 243, die direkt nebeneinander liegen, einander jedoch nicht überlappen, wie in Fig. 8B dargestellt, Pfade, die einander überlappen, wie dies in Fig. 8C dargestellt ist.
Die Betrachtung der Kopfpfade von Fig. 8C und der oben beschriebenen Azimutwinkel zeigt, daß eine Aufzeichnung auf dem Videoband in einem Modus mit halber Geschwindigkeit nur mit einem Paar der Köpfe auf der Trommel 108 möglich ist. So können z. B. die Köpfe A&sub1; und A&sub2; zur Aufzeichnung von Information auf dem Band 107 benutzt werden, während die Köpfe B&sub1; und B&sub2; nicht benutzt werden. Alternativ können die Köpfe B&sub1; und B&sub2; für die Aufzeichnung von Information auf dem Band 107 benutzt werden, während die Köpfe A&sub1; und A&sub2; nicht benutzt werden. Man erkennt, daß in jedem Fall benachbarte Spuren, die auf dem Band aufgezeichnet werden, entgegengesetzte Azimutwinkel haben. Da speziell die Köpfe A&sub1; und A&sub2; entgegengesetzte Azimutwinkel haben, haben die Spuren, die nur mit Hilfe der Köpfe A&sub1; und A&sub2; aufgezeichnet werden, alternierende Azimutwinkel.
Wie Fig. 8D zeigt, kann ein ähnliches Aufzeichnungsverfahren in einem Modus mit ein Drittel Bandgeschwindigkeit benutzt werden. Wenn das Band 107 mit einem Drittel der anhand von Fig. 8B beschriebenen maximalen Geschwindigkeit um die Trommel 108 wandert, bilden die Pfade, die von den Köpfen A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; und B&sub2; abgetastet werden, wie in Fig. 8D dargestellt, gegenüber den Pfaden, die abgetastet werden, wenn das Band 107 mit der oben anhand von Fig. 8B beschriebenen maximalen Geschwindigkeit läuft, einen noch stärker geneigten Winkel. Da in diesem Fall das Band jedoch nur mit einem Drittel der oben anhand von Fig. 8B beschriebenen Geschwindigkeit abläuft, überlappen sich die Pfade, die von den Köpfen A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; und B&sub2; quer zu dem Band abgetastet werden, erheblich. Speziell nachdem die Köpfe A&sub1; und A&sub2; die Pfade 240 bzw. 241 über die Breite des Bandes 107 abtasten, tasten die Köpfe B&sub1; und B&sub2; Pfade ab, die die von den Köpfen A&sub1; und A&sub2; gerade abgetasteten Pfade nahezu überdecken. Als nächstes tasten die Köpfe A&sub1; und A&sub2; Pfade ab, wobei der Kopf A&sub1; den Pfad, der zuvor von dem Kopf A&sub2; abgetastet wurde, nahezu überdeckt. Erst danach, d. h. nach 1¹/&sub2; Umdrehungen der Trommel 108, tasten die Köpfe B&sub1; und B&sub2; die von den Köpfen A&sub1; und A&sub2; abgetasteten Pfade 240 bzw. 241 ab. Nach weiteren 1¹/&sub2; Trommelumdrehungen tasten die Köpfe A&sub1; und A&sub2; dann die Pfade 240 und 241 ab, die die Pfade 242 und 243 nicht überlappen, usw.. Wenn das Band mit einem Drittel Geschwindigkeit läuft, ist es so möglich, Daten auf dem Band 107 aufzuzeichnen oder von dem Band 107 zu lesen, indem alle 1¹/&sub2; Umdrehungen der Trommel 108 abwechselnde Kopfpaare A&sub1; und A&sub2; oder B&sub1; und B&sub2; aktiviert werden.
In ähnlicher Weise kann das Band mit 1/n Geschwindigkeit transportiert werden, und die Köpfe A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; und B&sub2; können dazu benutzt werden, Spuren über die Breite des Bands 107 aufzuzeichnen, indem alle n/2 Umdrehungen der Trommel 108 ein Kopfpaar aktiviert wird. So kann das in Fig. 8A dargestellte Ausführungsbeispiel der Trommel 108 dazu benutzt werden, auf einem Videoband 107 mit einem ganzzahligen Teil der in Fig. 8B dargestellten maximalen Aufzeichnungsgeschwindigkeit aufzuzeichnen.
Es sei nun auf Fig. 8E Bezug genommen. Es ist auch möglich, ein Band 107, das mit der (z. B. in Fig. 8B dargestellten) maximalen Geschwindigkeit aufgezeichnet ist, mit niedrigerer Geschwindigkeit abzuspielen. Wie Fig. 8E zeigt, besitzt ein Band 107, das mit der maximalen Geschwindigkeit aufgezeichnet wurde, Spuren 250, die über die Breite des Bandes 107 mit einem Winkel aufgezeichnet sind, der mit dem oben anhand von Fig. 8B beschriebenen Winkel identisch ist. Wenn dieses Band jedoch mit einer Geschwindigkeit abgespielt wird, die halb so groß ist wie die Geschwindigkeit, mit der es aufgezeichnet wurde, bilden die Pfade 240, 241, 242 und 243, denen die Köpfe A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; bzw. B&sub2; folgen, einen schiefen Winkel mit den über die Breite des Bandes 107 aufgezeichneten Spuren 250. Die von jedem der Köpfe abgetasteten Pfade schneiden zwei der auf dem Band 107 aufgezeichneten Spuren. Deshalb enthalten die Daten, die von einem Kopf aufgenommen werden, während er das Band 107 kreuzt, nur etwa die Hälfte der in einer Spur 250 auf dem Band 107 vorhandenen Information.
Wie oben erwähnt wurde, kann unter solchen Bedingungen der vollständige Inhalt jeder Spur 250 des Bandes durch Kombinieren der von mehr als einem der Köpfe gewonnene Information rekonstruiert werden. Wie Fig. 8E zeigt, kann eine Spur 250, die einen ersten Azimutwinkel hat, wie dies durch das Fehlen der Schattierung angedeutet ist, aus Daten rekonstruiert werden, die von den Köpfen A&sub1; und B&sub1; während einer vollen Umdrehung der Trommel 108 aufgenommen werden. Der Kopf A&sub1; folgt dem Pfad 240 über das Band 107 und liefert die Information aus der ersten Hälfte der Spur 250 während der Kopf B&sub1; das Band 107 auf dem Pfad 242 kreuzt und die Information aus dem zweiten Teil der Spur 250 liefert. Wie oben erwähnte wurde, können diese beiden partiellen Spurauslesungen in einem Zwischenspeicher 174 oder in Speichern 156 und 158 kombiniert werden, wie dies oben in Fig. 4 dargestellte wurde. Die partielle Spurinformation kann durch Bezugnahme auf die ID-Abschnitte 194 der Synchronisierblöcke 190 leicht kombiniert werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Der ID-Abschnitt 194 liefert eine Anzeige des Orts eines Synchronisierblocks innerhalb einer Spur. Durch Bezugnahme auf die ID-Abschnitte von Teilspuren, die von den einzelnen Köpfen A&sub1; und B&sub1; ausgelesen werden, können diese Teilspuren kombiniert werden, um eine vollständige Spur für die Fehlerkorrektur und Ausgabe zu erzeugen.
Anhand von Fig. 8F ist erkennbar, daß das Band 107, das mit maximaler Geschwindigkeit aufgezeichnet wurde, auch mit ein Drittel Geschwindigkeit abgespielt werden kann. In einem solchen Fall enthalten die Daten, die während dreier aufeinanderfolgender Halbumdrehungen der Trommel 108 von den Köpfen A&sub1;, B&sub1; und A&sub1; gewonnen werden, nur etwa ein Drittel der Information der Spur 250 auf dem Band 107. Die von dem Band 107 während dreier aufeinanderfolgender Halbumdrehungen der Trommel 108 abgerufene Information genügt jedoch, den gesamten Inhalt jeder Spur 250 zu rekonstruieren. So können die Daten von einer Spur 250, die den oben beschriebenen ersten Azimutwinkel hat, rekonstruiert werden, indem die Daten, die der Kopf A&sub1; während einer ersten halben Umdrehung der Trommel 108 gewinnt (die etwa das erste Drittel der Spur umfaßt), mit den Daten von dem Kopf B&sub1; während einer zweiten halben Umdrehung der Trommel 108 (die etwa das mittlere Drittel der Spur umfassen) und den Daten, die von dem Kopf A&sub1; während einer dritten halben Umdrehung der Trommel 108 (die etwa das letzte Drittel der Spur umfassen) kombiniert werden.
So können im allgemeinen die Spuren 250 auf dem Band 107 rekonstruiert werden, während das Band mit 1/n der oben anhand von Fig. 8B beschriebenen maximalen Geschwindigkeit abgespielt wird, indem die Daten kombiniert werden, die von einem Kopfpaar A&sub1; und B&sub1; oder A&sub2; und B&sub2; während n/2 aufeinanderfolgender Umdrehung der Trommel 108 gewonnen werden.
Weitere Einzelheiten zur Rekonstruktion von Daten aus einer zuvor aufgezeichneten Spur durch mehrfache Umdrehungen einer Trommel 108 finden sich z. B. in US-Patent 4 829 387, Kato et al., ausgegeben am 9. Mai 1989.
Es sei nun auf Fig. 9A Bezug genommen. In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung trägt die Trommel 108 zwei Köpfe A und B, die an um 180º getrennte Positionen auf der Trommel 108 angeordnet sind. Die Köpfe A und B haben entgegengesetzte Azimutwinkel. Wenn die Köpfe A und B die Pfade 252 und 254 über die Breite des Bands 107 abtasten, liegen diese Pfade, wie in Fig. 9B dargestellt, direkt nebeneinander und haben entgegengesetzte Azimutwinkel, um die Trennung zwischen den Spuren zu maximieren. (Die Bandgeschwindigkeit und die Datenrate, mit der Information auf dem Band 107 aufgezeichnet werden kann, sind in einem solchen Ausführungsbeispiel für eine gegebene Umdrehungsgeschwindigkeit des Kopfes 108 halb so groß wie die Bandgeschwindigkeit bzw. die Datenrate, die bei dem in Fig. 8B dargestellten Ausführungsbeispiel möglich sind).
Aus Fig. 9C ist erkennbar, daß die Bandgeschwindigkeit auch in diesem Ausführungsbeispiel auf ein Drittel der Bandgeschwindigkeit von Fig. 9B reduziert werden kann. In dieser Situation können benachbarte Spuren geschrieben werden, indem die Köpfe A und B alle 1¹/&sub2; Umdrehungen der Trommel 108 einander abwechseln. Die Köpfe A und B werden also ähnlich benutzt wie bei dem Beispiel von Fig. 8D.
Aus Fig. 9D ist erkennbar, daß Daten eines Bandes 107, auf dem die Daten mit maximaler Geschwindigkeit aufgezeichnet wurden, auch bei niedrigerer Geschwindigkeit rekonstruiert werden können, indem man die während mehrerer Umdrehungen der Trommel 108 gewonnenen Daten miteinander kombiniert. In Fig. 9D ist erkennbar, daß die Daten in einer Spur 256 aus Daten rekonstruiert werden können, die von dem Kopf A während 1¹/&sub2; Umdrehungen der Trommel 108 gewonnen werden. Die Inhalte einer Spur 258 können aus Daten rekonstruiert werden, die von dem Kopf B während der folgenden 1¹/&sub2; Umdrehungen der Trommel 108 gewonnen werden. Im allgemeinen können Daten, die mit maximaler Geschwindigkeit aufgezeichnet wurden, mit 1/n der maximalen Geschwindigkeit, wobei n eine ungerade ganze Zahl ist, rekonstruiert werden, indem die Daten, die während n/2 Umdrehungen der Trommel 108 gewonnen werden, miteinander kombiniert werden.
In Fig. 10 sind die relativen Zeitlagen der Aufzeichnungs- und Wiedergabeoperationen sowie die Beziehungen zwischen der Verwendung der Speicher 156 und 158 zu den Umdrehungen der Trommel 108 zum besseren Verständnis in tabellarischer Form dargestellt. Die Tabelle in Fig. 10 identifiziert den Wiedergabe- und Aufzeichnungsprozeß und die in jedem der Speicher 156 und 158 während einer festen Anzahl von Umdrehungen der Trommel 108 ausgeführten Operationen, wenn diese Daten auf das Band 107 schreibt oder von ihm ausliest. Die Tabelle von Fig. 10 geht davon aus, daß das in Fig. 8A dargestellte Ausführungsbeispiel der Trommel 108 benutzt wird.
Bei einem Aufzeichnungsvorgangs 260 mit maximaler Geschwindigkeit wird während der ersten fünf Trommelumdrehungen 262 der Speicher 156 benutzt, um Daten aus der ankommenden Übertragung zu speichern und zuvor fehlerkodierte Daten für die Ausgabe an die Köpfe und für die Aufzeichnung auf dem Band abzurufen. Gleichzeitig wird der Speicher, 158 für die Fehlerkodierung von zuvor gespeicherten Daten aus der ankommenden Übertragung benutzt sowie für das anfängliche Abrufen von kodierten Daten für die Köpfe A und B. Während der nächsten fünf Trommelumdrehungen 264 sind die Rollen der Speicher ver tauscht. Der Speicher 156 dient zur Fehlerkodierung von zuvor gespeicherten Daten (und während der Übergangsperiode für das anfängliche Abrufen von fehlerkodierten Daten für die Köpfe), während der Speicher 158 für die Speicherung von Daten aus der ankommenden Übertragung und für das Abrufen von zuvor kodierten Daten für die Ausgabe an die Köpfe benutzt wird. Während der folgenden Perioden 266, 268 sind die Rollen der Speicher wieder vertauscht.
Ähnlich werden bei einer Wiedergabeoperation 270 mit maximaler Geschwindigkeit für die ersten fünf Trommelumdrehungen 262 Daten in dem Speicher 156 gespeichert, wie sie von den Köpfen gewonnen werden, und fehlerkorrigierte Daten werden für die Ausgabe abgerufen. Gleichzeitig wird während dieser fünf Trommelumdrehungen in dem Speicher 158 eine Fehferkorrektur durchgeführt (und anschließend während der Übergangsperiode werden fehlerkorrigierte Daten aus dem Speicher 158 abgerufen). Für die nächsten fünf Trommelumdrehungen 264 werden die Rollen der Speicher vertauscht. Der Speicher 156 wird für die Fehlerkorrektur und das anfängliche Abrufen von Daten für die Ausgabe benutzt, während der Speicher 158 für die Speicherung ankommender Daten von den Köpfen und zur Fortsetzung des Abrufens von fehlerkorrigierten Daten für die Ausgabe benutzt wird. Bei den anschließenden fünf Trommelumdrehungen 266 kehren die Speicher 156 und 158 wieder zu ihren ursprünglichen Rollen zurück. Der Speicher 156 wird zur Speicherung von Daten von den Köpfen und zum Abrufen von korrigierten Daten für die Ausgabe benutzt, während der Speicher 158 für die Fehlerkorrektur von zuvor gespeicherten Daten und das anfängliche Abrufen für die Ausgabe benutzt wird.
Die Aufzeichnung 280 mit halber Geschwindigkeit ist mit der Aufzeichnung 260 mit maximaler Geschwindigkeit identisch mit der Ausnahme, daß die Speicher 156 und 158 ihre Rollen alle 10 Trommelumdrehungen und nicht alle 5 Trommelumdrehungen miteinander vertauschen. So speichert der Speicher 156 während der ersten 10 Trommelumdrehungen 262, 264 Daten aus der ankommenden Übertragung und ruft kodierte Daten für die Ausgabe an die Köpfe ab, während der Speicher 158 zur Fehlerkodierung von zuvor kodierten Daten (und während der Übergangsperiode für das Abrufen von Daten für die Köpfe) benutzt wird. Für die nächsten 10 Trommelumdrehungen 266, 268 werden die Rollen vertauscht, Ein zweiter wichtiger Unterschied, der oben beschrieben wurde, besteht darin, daß kodierte Daten, die abgerufen und den Köpfen für die Aufzeichnung auf dem Band 107 zugeführt werden, nur an die Köpfe A&sub1; und A&sub2; und nicht an die Köpfe B&sub1; und B&sub2; gesendet werden. Die Köpfe B&sub1; und B&sub2; werden also während der Aufzeichnung mit halber Geschwindigkeit nicht benutzt.
Ähnlich ist auch die Wiedergabe 290 mit halber Geschwindigkeit mit der Wiedergabe 270 mit maximaler Geschwindigkeit identisch mit Ausnahme, daß für Operationen, die bei der Wiedergabe 270 mit maximaler Geschwindigkeit nur 5 Trommelumdrehungen in Anspruch nehmen, 10 Kopfumdrehungen benötigt werden. So speichert der Speicher 156 während der ersten 10 Trommelumdrehungen 262, 264 Daten, die von den Köpfen ankommen, und dient außerdem zum Abrufen von zuvor fehlerkorrigierten Daten für die Ausgabe. Gleichzeitig wird der Speicher 158 für die Fehlerkorrektur von zuvor gespeicherten Daten von den Köpfen sowie für das anfängliche Abrufen von fehlerkorrigierten Daten für die Ausgabe benutzt. Diese Rollen werden während der nächsten 10 Trommelumdrehungen 266, 268 vertauscht.
Ein zweiter Unterschied zwischen der Wiedergabe 290 mit halber Geschwindigkeit und der Wiedergabe 270 mit maximaler Geschwindigkeit besteht darin, daß Daten nur von den Köpfen A&sub1; und A&sub2; und nicht von beiden Kopfpaaren A&sub1;, A&sub2;, B&sub1; und B&sub2; gewonnen werden. Die Köpfe B&sub1; und B&sub2; sind also während der Wiedergabe mit halber Geschwindigkeit inaktiv.
Wie oben beschrieben wurde, ist es auch möglich, mit niedrigeren Geschwindigkeiten aufzuzeichnen, z. B. mit ein Drittel Geschwindigkeit 300 oder mit ein Viertel Geschwindigkeit 310. Bei der Aufzeichnung mit ein Drittel Geschwindigkeit vertauschen die Speicher 156 und 158, wie in Fig. 10 dargestellt, ihre Rollen alle 15 Trommelumdrehungen und nicht alle 5 Trommelumdrehungen wie bei der Aufzeichnung mit maximaler Geschwindigkeit. Außerdem werden während der Aufzeichnung mit ein Drittel Geschwindigkeit die Daten den Kopfpaaren A&sub1;/A&sub2; oder B&sub1;/B&sub2; abwechselnd zugeführt, wie dies oben anhand von Fig. 8D beschrieben wurde. Während der Aufzeichnung 310 mit ein Viertel Geschwindigkeit, finden während jedes Rollentauschs der Speicher 156 und 158 20 Trommelumdrehungen statt. Außerdem werden die den Köpfen für die Aufzeichnung zugeführten Daten nur zu den Köpfen A&sub1; und A&sub2; und nur während jeder zweiten Trommelumdrehung übertragen.
Wie oben erwähnt wurde, kann ein Band 107, das mit maximaler Geschwindigkeit aufgezeichnet ist, mit niedriger Geschwindigkeit wiedergegeben werden. Die Wiedergabe 320 mit niedriger Geschwindigkeit bedingt einen ähnlichen Prozeß wie bei der Wiedergabe 270 mit maximaler Geschwindigkeit. Es gibt jedoch einige wenige wichtige Unterschiede. Zunächst vertauschen die Speicher 156 und 158 ihre Rollen bei der Wiedergabe mit halber Geschwindigkeit alte 10 Trommelumdrehungen und nicht alle 5 Umdrehungen. Außerdem werden, wie oben anhand von Fig. 8E und 8F erläutert wurde, Spuren aus Daten rekonstruiert, die aus mehrfachen Durchgängen der Köpfe A&sub1;, A&sub2; und B&sub1;, B&sub2; über eine auf dem Band 107 aufgezeichnete Spur gewonnen werden. Als Ergebnis findet während der Wiedergabe mit reduzierter Geschwindigkeit ein getrennter Rekonstruktionsschritt statt, bei dem der Zwischenspeicher 174 benutzt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde durch die Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, wobei bei der Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele sehr ins Detail gegangen wurde. Natürlich sind Abweichungen von diesen Details möglich, ohne daß damit der Bereich des allgemeinen erfinderischen Konzepts des Anmelders verlassen wird, wie es in den anliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Gerät (100) zum Aufzeichnen eines digitalen Signals und von Redundanzsignalen in der Weise, daß das digitale Signal mit Hilfe der Redundanzsignale fehlerkorrigiert werden kann, wenn das aufgezeichnete digitale Signal wiedergegeben wird,

mit einem digitalen Speicher (156, 158),

mit einem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) zum Aufzeichnen von digitaler Information,

mit einer Fehlerkorrekturschaltung (160), die eine Gruppe von digitalen Signalen aufnimmt und daraus Redundanzsignale erzeugt, die bei der Fehlerkorrektur der digitalen Signale zu benutzen sind,

und mit einer Steuerschaltung, die die Funktionen des Speichers (156, 158), des digitalen Speichersystems (106, 107, 108) und der Fehlerkorrekturschaltung (160) so steuert, daß digitale Signale von einer Signalquelle aufgenommen werden, diese digitalen Signale fehlerkodiert werden, um in dem digitalen abwechselnd erste und zweite fehlerkodierte digitale Signale zu erzeugen und die ersten und zweiten fehlerkodierten digitalen Signale abwechselnd aufzuzeichnen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die genannte Steuerschaltung in einer ersten Phase einer Aufzeichnungsoperation veranlaßt, daß die ersten fehlerkodierten digitalen Signale in einem ersten Abschnitt (156) des Speichers dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) für die Aufzeichnung zugeführt werden, und anschließend veranlaßt, daß digitale Signale aus der Signalquelle anstelle der ersten fehlerkodierten digitalen Signale gespeichert werden, während sie gleichzeitig die Fehlerkorrekturschaltung (160) veranlaßt, zuvor in einem zweiten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale einer Fehlerkodierung zu unterziehen, um in diesem zweiten Abschnitt die genannten fehlerkodierten digitalen Signale zu bilden,

daß die Steuerschaltung in einer zweiten Phase der Aufzeichnungsoperation veranlaßt, daß das zweite fehlerkodierte digitale Signal in dem zweiten Abschnitt (158) des Speichers dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) für die Aufzeichnung zugeführt wird, und anschließend veranlaßt, daß digitale Signale aus der Signalquelle anstelle des zweiten fehlerkodierten digitalen Signals gespeichert werden, während sie gleichzeitig die Fehlerkorrekturschaltung (160) veranlaßt, zuvor in einem ersten Abschnitt (156) des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale einer Fehlerkodierung zu unterziehen, um in diesem ersten Abschnitt die genannten fehlerkodierten digitalen Signale zu bilden,

und daß die Steuerschaltung die ersten und zweiten Phasen der Aufzeichnungsoperation abwechselnd ausführt.

2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, bei dem

die Steuerschaltung während einer Übergangsperiode von der ersten Phase der Aufzeichnungsoperation zu der zweiten Phase der Aufzeichnungsoperation veranlaßt, daß ein fehlerkodiertes digitales Signal in dem zweiten Abschnitt (158) des Speichers dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) für die Aufzeichnung zugeführt wird, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß ein digitales Signal aus der Signalquelle in dem ersten Abschnitt (156) des digitalen Speichers gespeichert wird, und

die Steuerschaltung während einer Übergangsperiode von der zweiten Phase der Aufzeichnungsoperation in die erste Phase der Aufzeichnungsoperation veranlaßt, daß ein fehlerkodiertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt (156) des Speichers dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) für die Aufzeichnung zugeführt wird, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß ein digitales Signal aus der Signalquelle in dem zweiten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeichert wird.

3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, bei dem

die Steuerschaltung die Übergangsperiode von der ersten Phase zu der zweiten Phase initiiert, nachdem die Fehlerkorrekturschaltung (160) die Fehlerkodierung der in dem zweiten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeicherten digitalen Signale beendet hat, und

die Steuerschaltung die Übergangsperiode von der zweiten Phase in die erste Phase initiiert, nachdem die Fehlerkorrekturschaltung (160) die Fehlerkodierung der in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherten digitalen Signale beendet hat.

4. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1,

ferner mit einer Kanalkodierschaltung (164) zum Kodieren eines digitalen Signals für die Aufzeichnung durch das digitalen Speichersystem,

wobei die Steuerschaltung die Kanalkodierschaltung (164) veranlaßt, in dem digitalen Speicher gespeicherte, fehlerkodierte digitale Signale einer Kanalkodierung zu unterziehen, bevor diese fehlerkodierten digitalen Signale dem digitalen Speichersystem für die Aufzeichnung zugeführt werden.

5. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 für die Verwendung mit einer Signalquelle, die ein digitales Videosignal erzeugt, das Daten enthält, die ein vollständiges Standbild repräsentieren, und Daten, die inkrementelle Änderungen des Standbilds repräsentieren, um Bewegung zu erzeugen,

ferner mit einem Trick-Play-Prozessor (103), der die vollständigen Einzelbilder delektiert und komprimierte Darstellungen der vollständigen Standbilder für die Aufzeichnung durch das digitale Speichersystem erzeugt,

wobei die Steuerschaltung veranlaßt, daß die von dem Trick-Play-Prozessor (103) erzeugten, komprimierten Darstellungen in Verschachtelung mit dem digitalen Videosignal aus der Signalquelle in dem Speicher gespeichert werden, so daß sowohl die komprimierten Darstel lungen als auch das digitale Videosignal fehlerkodiert werden und von dem digitalen Speichersystem aufgezeichnet werden.

6. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 5, ferner mit

einem Paketkodierer (123) zum Kodieren der von dem Trick-Play-Prozessor (103) erzeugten komprimierten Darstellungen in einem Format, das mit dem digitalen Videosignal kompatibel ist.

7. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 für die Verwendung mit einem digitalen Videosignal, das in einer digitalen Video-Rundfunksendung für die Anzeige auf einem Video-Display gesendet wird,

ferner mit einem Paketdetektor (109) zum Identifizieren der Video- und Audioinformation in einer digitalen Video-Rundfunksendung und zur Lieferung der Video- und Audioinformation an den Speicher unter dem Steuereinfluß der Steuerschaltung.

8. Aufzeichnungsgerät (10) nach Anspruch 1 mit einer Wiedergabefunktion für die Ausgabe von zuvor aufgezeichneter digitaler Information an ein Wiedergabeziel, bei dem das digitale Speichersystem (106, 107, 108) auch die Wiedergabe von zuvor aufgezeichneter digitaler Information ermöglicht,

die Fehlerkorrekturschaltung (160) unter dem Steuereinfluß der Steuerschaltung auch eine Gruppe von digitalen Signalen nach Maßgabe von daran angefügten Redundanzsignalen fehlerkorrigiert,

die Steuerschaltung in einer ersten Phase einer Wiedergabeoperation veranlaßt, daß ein erstes fehlerkorrigiertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt (156) des Speichers einem Signalziel zugeführt wird, und anschließend veranlaßt, daß von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduzierte digitale Signale anstelle des ersten fehlerkorrigierten digitalen Signals gespeichert werden, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß die Fehlerkorrekturschaltung zuvor in dem zweiten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale einer Fehlerkorrektur unterzieht, und

die Steuerschaltung in einer zweiten Phase einer Wiedergabeoperation veranlaßt, daß ein zweites fehlerkorrigiertes digitales Signal in dem zweiten Abschnitt (158) des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, und anschließend veranlaßt, daß von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduzierte digitale Signale anstelle des zweiten fehlerkorrigierten digitalen Signals gespeichert werden, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß die Fehlerkorrekturschaltung zuvor in dem ersten Abschnitt (156) des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale einer Fehlerkorrektur unterzieht, und

die Steuerschaltung die ersten und zweiten der Wiedergabeoperation abwechselnd ausführt.

9. Gerät (100) zur Wiedergabe eines mit Redundanzsignalen aufgezeichneten digitalen Signals durch Fehlerkorrektur des aufgezeichneten digitalen Signals unter Verwendung der Redundanzsignale,

mit einem digitalen Speicher (156, 158),

mit einem digitalen Speichersystem (106, 107, 108), das eine Wiedergabe von aufgezeichneter digitaler Information ermöglicht,

mit einer digitalen Fehlerkorrekturschaltung (160) für die Fehlerkorrektur einer Gruppe von digitalen Signalen nach Maßgabe von daran angefügten Redundanzsignalen und

und mit einer Steuerschaltung zum Steuern der Funktionen des Speichers (156, 158), des digitalen Speichersystems (106, 107, 108) und der Fehlerkorrekturschaltung (160) für die Wiedergabe und Fehlerkorrektur von digitalen Signalen, um in dem digitalen Speicher (156, 158) abwechselnd erste und zweite fehlerkorrigierte digitale Signale zu bilden und diese ersten und zweiten fehlerkorrigierten digitalen Signale abwechselnd einem Signalziel zuzuführen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuerschaltung in einer ersten Phase einer Wiedergabeoperation veranlaßt, daß das erste fehlerkodierte digitale Signal in einem ersten Abschnitt (156) des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, und anschließend veranlaßt, daß von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduzierte digitale Signale anstelle des ersten fehlerkorrigierten digitalen Signals gespeichert werden, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß die Fehlerkorrekturschaltung (160) zuvor in einem zweiten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale einer Fehlerkorrektur unterzieht,

daß die Steuerschaltung in einer zweiten Phase einer Wiedergabeoperation veranlaßt, daß das zweite fehlerkodierte digitale Signal in dem zweiten Abschnitt (158) des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, und anschließend veranlaßt, daß von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduzierte digitale Signale anstelle des zweiten fehlerkorrigierten digitalen Signals gespeichert werden, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß die Fehlerkorrekturschaltung (160) zuvor in dem ersten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale einer Fehlerkorrektur unterzieht,

10. Wiedergabegerät nach Anspruch 9, bei dem

die Steuerschaltung während einer Übergangsperiode von der ersten Phase der Wiedergabeoperation zu der zweiten Phase der Wiedergabeoperation veranlaßt, daß ein fehlerkorrigiertes digitales Signal in dem zweiten Abschnitt (158) des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß ein von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduziertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt (156) des digitalen Speichers gespeichert wird, und

die Steuerschaltung während einer Übergangsperiode von der zweiten Phase der Wiedergabeoperation in die erste Phase der Wiedergabeoperation veranlaßt, daß ein fehlerkorrigiertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt (156) des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, während sie gleichzeitig veranlaßt, daß ein von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduziertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt (158) des digitalen Speichers gespeichert wird.

11. Wiedergabegerät nach Anspruch 10, bei dem

12. Wiedergabegerät nach Anspruch 9 für die Benutzung mit einem digitalen Videosignal, das in einer digitalen Video-Rundfunksendung für die Anzeige auf einem Video-Display gesendet wird, wobei das digitale Videosignal einen Fehlerabschnitt zum Anzeigen eines Übertragungsfehlers in dem digitalen Videosignal enthält,

wobei die Fehlerkorrekturschaltung (160) ein Fehlersignal erzeugt, wenn in einem von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduzierten digitalen Signal und der Redundanzinformation ein nicht korrigierbarer Fehler delektiert wird,

ferner mit einem Fehlerkodierer (144), der auf ein Fehlersignal aus der Fehlerkorrekturschaltung (160) anspricht, um den Fehlerabschnitt des von dem digitalen Speichersystem (106, 107, 108) reproduzierten digitalen Videosignals zu modifizieren, um das Vorhandensein eines Fehler in dem digitalen Videosignal anzuzeigen, und

wobei die Steuerschaltung veranlaßt, daß das digitale Videosignal dem Signalziel über den Fehlerkodierer (144) dem Signalziel zugeführt wird.

13. Wiedergabegerät nach Anspruch 9 für die Wiedergabe eines Signals mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, mit der das Signal aufgezeichnet wurde,

wobei das digitale Speichersystem (106, 107, 108) ein Video-Bandlaufwerk ist, mit dem ein Magnetband an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt wird, die einen Magnetkopf trägt, um Magnetspuren auszulesen, die quer zu dem Band aufgezeichnet sind,

wobei die Steuerschaltung ein Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit abspielt als der Geschwindigkeit, mit der das Band aufgezeichnet wurde, indem sie das Bandlaufwerk veranlaßt, das Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit an dem rotierenden Magnetkopf vorbeizuführen, als sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, während gleichzeitig veranlaßt wird, daß die Trommel mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert, wie sie beim Auf zeichnen des Bands benutzt wurde, so daß der Magnetkopf während mehr als einer Umdrehung der Trommel durch jede auf dem Band aufgezeichnete Spur wandert,

ferner mit einer Rekonstruktionsschaltung zum Kombinieren der aus jeder Spur während mehrfacher Umdrehungen des Kopfes gewonnenen Information, um eine vollständige Version jeder Spur für die Speicherung in dem Speicher (156, 158) zu rekonstruieren.

14. Wiedergabegerät nach Anspruch 13, bei dem die Rekonstruktionsschaltung einen Zwischenspeicher (174) zum Speichern in Informationen aufweist, die der Kopf während der Umdrehungen des Kopfes aus einer Spur gewinnt.

15. Wiedergabegerät nach Anspruch 13, bei dem die Rekonstruktionsschaltung veranlaßt, daß unvollständige Versionen einer Spur, die während der Umdrehung des Kopfes gewonnen werden, in dem Speicher (156, 158) gespeichert werden, wobei diese unvollständigen Versionen überlappt werden, um eine vollständige Version der Spur in dem Speicher (156, 158) zu bilden.

16. Wiedergabegerät nach Anspruch 9 für die Wiedergabe eines Signals mit einer mit geringeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, mit der das Signal aufgezeichnet wurde,

wobei das digitale Speichersystem (106, 107, 108) ein Video-Bandlaufwerk ist, mit dem ein Magnetband an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt wird, die Magnetköpfe trägt, um Magnetspuren auszulesen, die quer zu dem Band aufgezeichnet sind,

wobei die Trommel zwei Köpfe auf entgegengesetzten Seiten der Trommel trägt,

wobei die Steuerschaltung ein Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit abspielt als der Geschwindigkeit, mit der das Band aufgezeichnet wurde, indem sie veranlaßt, daß das Bandlaufwerk das Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit an den rotierenden Magnetköpfen vorbeiführt, als sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, während sie veranlaßt, daß die Trommel mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert, wie sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, so daß die Magnetköpfe während mehr als einer Umdrehung der Trommel durch jede auf dem Band aufgezeichnete Spur wandern,

ferner mit einer Rekonstruktionsschaltung zum Kombinieren der von beiden Magnetköpfen aus jeder Spur gewonnenen Information, um eine komplette Version jeder Spur für die Speicherung in dem Speicher (156, 158) zu rekonstruieren.

17. Wiedergabegerät nach Anspruch 16, bei dem die Rekonstruktionsschaltung einen Zwischenspeicher (174) zum Speichern der von den beiden Köpfen während wenigstens einer Umdrehung der Trommel aus einer Spur gewonnenen Information aufweist.

18. Wiedergabegerät nach Anspruch 16, bei dem die Rekonstruktionsschaltung veranlaßt, daß unvollständige Versionen einer Spur, die während der Umdrehung des Kopfes gewonnen werden, in dem Speicher (156, 158) gespeichert werden, wobei diese unvollständigen Versionen überlappt werden, um eine vollständige Version der Spur in dem Speicher (156, 158) zu bilden.

19. Gerät nach Anspruch 1 oder 9, bei dem die Fehlerkorrekturschaltung (160) drei Schichten von Paritätskodierung verwendet, wobei ein drittes Paritätskodierschema an einer ganzen Gruppe von digitalen Signalen benutzt wird, ein zweites Paritätskodierschema an Untergruppen der genannten Gruppe von digitalen Signalen benutzt wird und ein erstes Paritätskodierschema an Unteruntergruppen der Untergruppen von digitalen Signalen benutzt wird.

20. Gerät nach Anspruch 1 oder 9, bei dem das digitale Speichersystem (106, 107, 108) ein Video-Bandlaufwerk ist, mit dem ein Magnetband an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt wird, die wenigstens einen Magnetkopf trägt.

21. Gerät nach Anspruch 20, bei dem die rotierende Trommel zwei Magnetköpfe mit unterschiedlichen Azimutwinkeln an entgegengesetzten Seiten der Trommel trägt.

22. Gerät nach Anspruch 20, dem die rotierende Trommel zwei Paare von Magnetköpfen auf entgegengesetzten Seiten der Trommel trägt, wobei die Köpfe in jedem Paar unterschiedliche Azimutwinkel haben.

23. Gerät nach Anspruch 1 oder 9, bei dem das digitale Speichersystem ein Video-Plattenlaufwerk ist, das eine magnetooptische Platte unter einem magnetischen/optischen Kopf dreht.

24. Gerät nach Anspruch 1 oder 9, bei dem der digitale Speicher (156, 158) in einer einzigen integrierten Schaltung enthalten ist und die genannten Abschnitte Seiten in dieser einzigen integrierten Schaltung bilden.

25. Verfahren zum Aufzeichnen von digitalen Signalen aus einer Signalquelle in einem digitalen Speichersystem zusammen mit Redundanzsignalen in der Weise, daß die digitalen Signale unter Verwendung der Redundanzsignale fehlerkorrigiert werden können, wenn die aufgezeichneten digitalen Signale wiedergegeben werden,

mit einer ersten Phase, in der erste fehlerkodierte digitale Signale, die zuvor in einem Speicher gebildet wurden, dem digitalen Speichersystem zugeführt werden, und in der zweite fehlerkodierte digitale Signale in dem digitalen Speicher gebildet werden, wobei die erste Phase die Verfahrensschritte aufweist:

Zuführen der fehlerkodierten digitalen Signale aus einem ersten Abschnitt eines digitalen Speichers zu dem digitalen Speichersystem für die Aufzeichnung, und anschließend Speichern von Signalen aus der Signalquelle in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers, während gleichzeitig in einem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale fehlerkodiert werden, um in dem zweiten Abschnitt die zweiten fehlerkodierten digitalen Signale zu bilden,

mit einer zweiten Phase, in der die zweiten fehlerkodierten digitalen Signale dem digitalen Speichersystem zugeführt werden und in der digitale Signale fehlerkorrigiert und in dem digitalen Speicher als die genannten ersten fehlerkodierten Signale gebildet werden, mit den Verfahrensschritten,

daß die zweiten fehlerkodierten digitalen Signale in dem zweiten Abschnitt des Speichers dem digitalen Speichersystem für die Aufzeichnung zugeführt werden, und anschließend digitale Signale aus der Signalquelle in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden, während gleichzeitig in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale fehlerkodiert werden, um in dem ersten Abschnitt die ersten fehlerkodierten digitalen Signale zu bilden,

wobei die ersten und die zweiten Phasen abwechselnd wiederholt werden.

26. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 25, das ferner aufweist:

eine Übergangsperiode von der ersten Phase zu der zweiten Phase mit den Verfahrensschritten, daß ein fehlerkodiertes digitales Signal in dem zweiten Abschnitt des Speichers dem digitalen Speichersystem für die Aufzeichnung zugeführt wird, während gleichzeitig digitale Signale aus der Signalquelle in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden, und

eine Übergangsperiode von der zweiten Phase zu der ersten Phase mit den Verfahrensschritten, daß ein fehlerkodiertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt des Speichers dem digitalen Speichersystem für die Aufzeichnung zugeführt wird, während gleichzeitig digitale Signale aus der Signalquelle in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden.

27. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 26, bei dem

die Übergangsperiode von der ersten Phase zu der zweiten Phase nach der Fehlerkodierung der in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherten digitalen Signale durchgeführt wird, und

die Übergangsperiode von der zweiten Phase zu der ersten Phase nach der Fehlerkodierung der in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherten digitalen Signale durchgeführt wird.

28. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 25, bei dem die genannten Phasen ferner den folgenden Verfahrensschritt umfassen:

Kanalkodierung der in dem digitalen Speicher gespeicherten fehlerkodierten digitalen Signale für die Aufzeichnung durch das digitale Speichersystem, bevor die fehlerkodierten digitalen Signale dem Speichersystem für die Aufzeichnung zugeführt werden.

29. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 25 für die Aufzeichnung eines digitalen Videosignals, das Daten enthält, die ein vollständiges Standbild repräsentieren, und Daten, die inkrementelle Änderungen des Standbild repräsentieren, um Bewegung zu erzeugen,

mit den Verfahrensschritten:

Erzeugen von komprimierten Darstellungen der vollständigen Standbilder und

verschachteltes Speichern der komprimierten Darstellungen in dem genannten Speicher zusammen mit dem digitalen Videosignal, so daß sowohl die komprimierten Darstellungen als auch das digitale Videosignal fehlerkodiert werden und von dem digitalen Speichersystem aufgezeichnet werden.

30. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 29 mit dem weiteren Verfahrensschritt:

Kodieren der komprimierten Darstellungen in ein Format, das mit dem digitalen Videosignal kompatibel ist.

31. Verfahren zum Wiedergeben von in einem digitalen Speichersystem zusammen mit Red- undanzsignalen aufgezeichneten digitalen Signalen durch Fehlerkorrektur des aufgezeichneten digitalen Signals unter Verwendung der Redundanzsignale

mit einer ersten Phase, in der erste fehlerkorrigierte digitale Signale, die zuvor in einem digitalen Speicher gebildet wurden, einem Signalziel zugeführt werden und in der zweite fehlerkorrigierte digitale Signale in dem digitalen Speicher gebildet werden, wobei die erste Phase die Verfahrensschritte umfaßt, daß die ersten fehlerkorrigierten digitalen Signale in einem ersten Abschnitt des digitalen Speichers dem Signalziel zugeführt werden, und daß anschließend von dem digitalen Speichersystem reproduzierte digitale Signale in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden, während gleichzeitig in einem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherte digitale Signale fehlerkorrigiert werden, um die zweiten fehlerkorrigierten digitalen Signale in dem zweiten Abschnitt des zu bilden,

mit einer zweiten Phase, in der die zweiten fehlerkorrigierten digitalen Signale dem Signalziel zugeführt werden und in der die reproduzierten digitalen Signale, die in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert, fehlerkorrigiert werden, wobei die zweite Phase die Verfahrensschritte umfaßt, daß die zweiten fehlerkorrigierten digitalen Signale in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers dem Signalziel zugeführt werden, und daß anschließend von dem digitalen Speichersystem reproduzierte digitale Signale in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden, während gleichzeitig die reproduzierten digitalen Signale, die dem einem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert sind, fehlerkorrigiert werden,

wobei die ersten und die zweiten Phasen abwechselnd wiederholt werden.

32. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 31, ferner mit

einer Übergangsperiode von der ersten Phase zu der zweiten Phase mit den Verfahrensschritten, daß ein fehlerkorrigiertes digitales Signal in dem zweiten Abschnitt des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, während gleichzeitig digitale Signale, die von dem digitalen Speichersystem reproduziert werden, in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden, und

einer Übergangsperiode von der zweiten Phase zu der ersten Phase mit den Verfahrensschritten, daß ein fehlerkorrigiertes digitales Signal in dem ersten Abschnitt des Speichers dem Signalziel zugeführt wird, während gleichzeitig digitale Signale, die von dem digitalen Speichersystem reproduziert werden, in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeichert werden.

33. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 32, bei dem

die Übergangsperiode von der ersten Phase zu der zweiten Phase nach einer Fehlerkorrektur der in dem zweiten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherten digitalen Signale durchgeführt wird und

die Übergangsperiode von der zweiten Phase zu der ersten Phase nach einer Fehlerkorrektur der in dem ersten Abschnitt des digitalen Speichers gespeicherten digitalen Signale durchgeführt wird.

34. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 31 zur Wiedergabe eines in einer digitalen Video- Rundfunksendung übertragenen digitalen Videosignals für die Anzeige auf einem Video-Display, wobei das digitale Videosignal einen Fehlerabschnitt zum Anzeigen eines Übertragungsfehlers in dem digitalen Videosignal enthält, mit dem weiteren Verfahrensschritt:

Modifizieren des Fehlerabschnitts des von dem digitalen Speichersystem reproduzierten digitalen Videosignals, um das Vorhandensein eines Fehlers in dem Signal anzuzeigen, wenn während der Fehlerkorrektur eines von dem digitalen Speichersystem reproduzierten digitalen Signals ein nicht korrigierbarer Fehler delektiert wird.

35. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 31 für die Wiedergabe eines Signals mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, mit der das Signal aufgezeichnet wurde, wobei das digitale Speichersystem ein Video-Bandlaufwerk ist, mit dem ein Magnetband an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt wird, die einen Magnetkopf trägt, um Magnetspuren auszulesen, die quer zu dem Band aufgezeichnet sind,

mit den weiteren Verfahrensschritten:

Abspielen eines Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, mit der das Band aufgezeichnet wurde, indem veranlaßt wird, daß das Bandlaufwerk das Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit an dem rotierenden Magnetkopf vorbeiführt, als sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, während veranlaßt wird, daß die Trommel mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert, wie sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, so daß der Magnetkopf während mehr als als einer Umdrehung der Trommel durch jede auf dem Band aufgezeichnete Spur wandert, und

Kombinieren der aus jeder Spur während mehrfacher Umdrehungen des Kopfes gewonnenen Information, um eine vollstänige Version jeder Spur für die Speicherung in dem Speicher zu rekonstruieren.

36. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 35, bei dem der Verfahrensschritt des Kombinierens in einem Zwischenspeicher durchgeführt wird.

37. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 35, bei dem der Verfahrensschritt des Kombinierens den Verfahrensschritt umfaßt, daß unvollständige Versionen einer Spur, die während der Umdrehung des Kopfes gewonnen werden, gespeichert werden und daß diese unvollständigen Versionen überlappt werden, um eine vollständige Version der Spur in dem Speicher zu bilden.

38. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 31 für die Wiedergabe eines Signals mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, mit der das Signal aufgezeichnet wurde, wobei das digitale Speichersystem ein Video-Bandlaufwerk ist, mit dem ein Magnetband an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt wird, die Magnetköpfe trägt, um Magnetspuren auszulesen, die quer zu dem Band aufgezeichnet sind, wobei die Trommel zwei Magnetköpfe tragt, mit den weiteren Verfahrensschritten:

Abspielen eines Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, mit der das Band aufgezeichnet wurde, indem veranlaßt wird, daß das Bandlaufwerk das Band mit einer niedrigeren Geschwindigkeit an dem rotierenden Magnetkopf vorbeiführt, als sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, während veranlaßt wird, daß die Trommel mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert, wie sie beim Aufzeichnen des Bands benutzt wurde, so daß die Magnetköpfe während wenigstens einer Umdrehung der Trommel durch jede auf dem Band aufgezeichnete Spur wandern, und

Kombinieren der aus jeder Spur während mehrfacher Umdrehungen des Kopfes gewonnenen Information, um eine komplette Version jeder Spur für die Speicherung in dem Speicher zu rekonstruieren.

39. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 38, bei dem der Verfahrensschritt des Kombinierens in einem Zwischenspeicher durchgeführt wird, indem die von beiden Köpfen während wenigstens einer Umdrehung der Trommel aus einer Spur gewonnene Information gespeichert wird.

40. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 38, bei dem der Verfahrensschritt des Kombinierens die Verfahrensschritte umfaßt, daß unvollständige Versionen einer Spur, die während der Umdrehung der Köpfe in dem digitalen Speicher gewonnen werden, gespeichert werden und daß diese unvollständigen Versionen in dem digitalen Speicher überlappt werden, um eine vollständige Version der Spur in dem Speicher zu bilden.

41. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 25 oder 31, bei dem das Verfahren drei Schichten von Paritätskodierung verwendet, wobei ein drittes Paritätskodierschema an einer ganzen Gruppe von digitalen Signalen benutzt wird, ein zweites Paritätskodierschema an Untergruppen der genannten Gruppe von digitalen Signalen benutzt wird und ein erstes Paritätskodierschema an Unteruntergruppen der Untergruppen von digitalen Signalen benutzt wird.

42. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 25 oder 31, bei dem das digitale Speichersystem ein Video-Bandlaufwerk ist, mit dem ein Magnetband an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt wird, die wenigstens einen Magnetkopf trägt.

43. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 42, bei dem die rotierende Trommel zwei Magnetköpfe mit unterschiedlichen Azimutwinkeln an entgegengesetzten Seiten der Trommel trägt.

44. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 42, bei dem die rotierende Trommel zwei Paare von Magnetköpfen auf entgegengesetzten Seiten der Trommel trägt, wobei die Köpfe in jedem Paar unterschiedliche Azimutwinkel haben.

45. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 25 oder 31, bei dem das digitale Speichersystem ein Video-Plattenlaufwerk ist, das eine magnetooptische Platte unter einem magnetischen/optischen Kopf dreht.

46. Wiedergabeverfahren nach Anspruch 25 oder 31, bei dem der digitale Speicher eine einzige integrierte Schaltung ist und die genannten Abschnitte Seiten in dieser einzigen integrierten Schaltung bilden.