DE3207111A1

DE3207111A1 - Videosignal-aufzeichnungs- und/oder wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE3207111A1
Application number: DE19823207111
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sagamihara Shibamoto; Nobuake Yamato Takahashi
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-02-27
Publication date: 1982-09-16
Also published as: NL187221B; GB2097628A; US4499506A; NL8200762A; GB2097628B; FR2500978B1; NL187221C; FR2500978A1; DE3207111C2; NL187211C

Description

-ο—

VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama, Japan

Videosignal-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10.

Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines analogen zusammengesetzten Videosignals (Videosignalgemisches), insbesondere eines analogen zusammengesetzten Stehbild-Videosignals, wird die Zeitbasis des analogen zusammengesetzten Videosignals geändert und in ein niedrigeres Frequenzband umgesetzt, bevor das analoge zusammengesetzte Videosignal auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird» Dabei wird das wiedergegebene Signal in einer Speicherschaltung gespeichert und dadurch in den ursprünglichen Frequenzbereich zurücktransformiert, daß die Geschwindigkeit, mit der das Signal aus der Speicherschaltung ausgelesen wird, entsprechend gesteuert wird. Das auf diese Weise wiedergewonnene analoge zusammengesetzte Videosignal wird durch einen Fernsehempfänger wiedergegeben.

Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung wird das zusammengesetzte Videosignal jedoch in analoger Form aufgezeichnet und wiedergegeben. Hierbei wird die Qualität des wiedergegebenen analogen zusammengesetzten Videosignals entsprechend den Eigenschaften (Kennlinien) der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung sowie der Speicherschaltung geringfügig verschlechtert. So wird besonders dann, wenn das Videosignal ein Stehbild darstellt, eine Störung in dem wiedergegebenen Bild deutlicher als bei einem Videosignal festgestellt, das ein laufendes Bild darstellt. Daher tritt eine Verschlechterung der Qualität des wiedergegebenen Videosignals in dem wiedergegebenen Bild besonders dann deutlich in Erscheinung, wenn das ana-

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löge zusammengesetzte Videosignal, das aufgezeichnet und wiedergegeben werden soll, ein Stehbild darstellt. ■

Der Erfindung.liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der die geschilderte Verschlechterung der Bildqualität durch Aufzeichnung und/oder Wiedergabe des Videosignals als digitales Signal vermieden ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 10 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Bei diesen Lösungen wird von dem analogen zusammengesetzten Videosignal lediglich eine Videosignalperiode , die eine Videoinformation darstellt, jedoch nicht die Synchronisiersignalperiode, als digitales Videosignal aufgezeichnet und/oder wiedergegeben. Dies hat den Vorteil, daß die Speicherkapazität der in der Vorrichtung enthaltenen Speicherschaltung klein gewählt werden kann. Darüber hinaus kann die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe mit besserer Qualität als bei einem analogen Videosignal durchgeführt werden.

Ferner kann mittels einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung ein digitales Videosignal, das ein Stehbild darstellt, zusammen mit digitalen Audiosignalen aufgezeichnet und/oder wiedergegeben werden. Bei einem Stehbild werden auf diese Weise Störungen weitgehend vermieden.

-ίο-— ■

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend an Hand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

F I G . 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Aufzeichnungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Videosignalaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung,

F I G . 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus eines Blocks eines digitalen Signals, das durch die Aufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 1 aufgezeichnet werden soll,

F I G . 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Aufzeichnungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Videosignalaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung,

F I G . 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines wesentlichen Teils der Wiedergabevorrichtung nach Fig. 3>

FIG. 5(A) bis 5(E) den Verlauf von Signalen, die in den Teilen des Blockschaltbildes nach Fig. 4 auftreten,

. F I G . 6 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines wesentlichen Teils der Wiedergabevorrichtung nach Fig. 3 und
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FIG. 7(A) bis 7(C) den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Blockschaltbildes nach Fig. 6.

An Hand von Fig. 1 wird zunächst ein Ausführungsbeispiel einer Wiedergabevorrichtung der erfindungsgemäßen Videosignalaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtung beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Videogehalt des analogen zusammengesetzten Videosignals (Videosignalgemisches) ein Farbstehbild und der Aufzeichnungsträger ein rotierender Aufzeichnungsträger (nachstehend einfach Platte genannt), um die Erläuterung zu vereinfachen. Ferner wird ein Beispiel beschrieben, bei dem Signale von vier Kanälen in einer Spur der Platte aufgezeichnet und das Videosignal und das Audiosignal gleichzeitig auf der Platte aufgezeichnet werden. Der Videogehalt des analogen zusammengesetzten Videosignals, der Aufzeichnungsträger (oder die Übertragungsstrecke) und dergleichen sind nicht auf die des beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt.

Nach Fig. 1 wird ein analoges zusammengesetztes Videosignal mit einem Farbstehbild als Videogehalt einem Analog/Digital-Umsetzer 15 (nachstehend A/D-Umsetzer genannt) über einen Eingangsanschluß 11 zugeführt. Das Videosignal wird mit einer ersten Abtastfrequenz (von beispielsweise 10,7 MHz) im A/D-Umsetzer 15 abgetastet und quantisiert. Dabei wird das Videosignal in ein digitales Videosignal (PCM-Videosignal) mit acht Bits als Quantisierungszahl umgesetzt. Das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers 15 wird einer Schaltung 16 zugeführt, die einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Steuerschaltung enthält. In dem Direktzugriffsspeicher wird ein Vollbild des zusammengesetzten Videosignals gespeichert.

Über Eingangsanschlüsse 12, 13 und 14 werden jeweils Ausgangssignale eines ersten, zweiten ,und dritten Kanals einem Analog/Digital-Umsetzer 17 zugeführt. Diese Audiosignale werden mit einer zweiten Abtastfrequenz (von beispielsweise 47,25 kHz) im A/D-Umsetzer 17 abge-

tastet und quantisiert. Dabei werden die Audiosignale in ein digitales Audiosignal (PCM-Audiosignal) mit sechzehn Bits als Quantisierungszahl umgesetzt. Das vom A/D-Umsetzer 17 erzeugte digitale Audiosignal mit einer Abtastfrequenz von 47,25 kHz und einer Quantisierungszahl von sechzehn Bits wird einer Signalverarbeitungsschaltung 18 als ein Signal für drei Kanäle zugeführt.

Das digitale Videosignal mit einer Abtastfrequenz von 10,7 MHz und einer Quantisierungszahl von acht Bits wird in seiner Zeitbasis gedehnt und aus der Schaltung als digitales Videosignal mit einer Abtastfrequenz von 94,5 kHz und einer Quantisierungszahl von acht Bits (was einer Abtastfrequenz von 47,25 kHz und einer Quantisierungszahl von sechzehn Bits entspricht) ausgelesen. Dieses digitale Videosignal wird der Signalverarbeitungsschaltung 18 als Signal für einen Kanal zugeführt.

Wie nachstehend noch beschrieben wird, ist der Synchronisiersignalteil des analogen zusammengesetzten Videosignals aus diesem digitalen Videosignal entfernt, so daß das digitale Videosignal nur in der Videosignalperiode ein digitales Signal ist, das den Videoinformationsgehalt darstellt. Um dieses digitale Signal nur in der Videosignalperiode zu erhalten, speichert der Direktzugriffsspeicher in der Schaltung 16 das digitale Ausgangssignal des A/D-. Umsetzers 17 so wie es ist, um dieses digitale Ausgangssignal dann als digitales Videosignal auszulesen, das lediglich einem Videosignal in der Videosignalperiode entspricht. Der Direktzugriffsspeicher in der Schaltung 16 speichert ferner ein Signal, das nur einem in der Videosignalperiode des digitalen Ausgangssignals des A/D-Umsetzers 17 liegenden Videosignal entspricht, und dieses Signal wird als das digitale Videosignal aus dem Speicher ausgelesen.

Die Signalverarbeitungsschaltung 18 bewirkt eine derartige Signalverarbeitung, daß ihre digitalen Eingangssignale für insgesamt vier Kanäle einer Parallel-Serien-Umsetzung unterzogen werden, die digitalen Signale für jeden Kanal jeweils in vorbestimmte Abschnitte aufgeteilt und diese aufgeteilten Signale nach dem Zeitmultiplexverfahren verschachtelt werden. Ferner addiert die SignalVerarbeitungsschaltung 18 ein Fehlerkorrektursignal, ein Fehlersignalfeststellsignal, ein Synchroni- siersignal, das den Anfang eines Blocks darstellt, und ein Steuersignal- (Adressensignal) zur Durchführung der Lageregelung einer Signalabtastvorrichtung und zur Durchführung einer Warteschlangeneinreihungsoperation bei der Wiedergabe der Platte zu den oben erwähnten Signalen, um ein digitales Signal zur Aufzeichnung zu bilden.

Ein Block des durch die Signalverarbeitungsschaltung 18 zur Aufzeichnung erzeugten digitalen Signals ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser Block besteht aus einem Synchronisiersignal 31 aus zehn Bits, die den Anfang des Blocks darstellen, digitalen Audiosignalen 32, 33 und 34, die jeweils sechzehn Bits aufweisen, für den ersten, zweiten und dritten Kanal (Kanal 1 bis Kanal 3), einem digitalen Videosignal 35 mit sechzehn Bits für den vierten Kanal (Kanal 4), Fehlersignalkorrektursignalen 36 und 37 mit jeweils sechzehn Bits, einem Fehlersignal- ' feststellsignal (CRC) 38 mit 23 Bits und einem Steuersignal 39 mit einem Bit.

Bezeichnet man die FehlerSignalkorrektursignale 36 und 37 mit P und Q, dann lassen sich diese Signale durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) darstellen. In den Gleichungen (1) und (2) stellen W1, W2, W3 und W4 jeweils digitale Signale von Kanal 1 bis Kanal 4 dar (wobei diese Signale normalerweise digitale Signale in jeweils verschiedenen Blöcken sind), bezeichnet T eine Hilfsmatrix eines vorbestimmten Polynoms und bedeutet ζ+)

-14-eine Zweierkomplementaddition.

ρ = W1 0 ¥2 0 W3 0 ¥4 . (1 )

Q = T⁴ · W1 (+) T³ · ¥2 (+) T² · ¥3 (+) T · ¥4 (2)

Das Fehlersignalfeststellsignal (CRC) 38 ist ein Rest aus 23 Bits, die sich ergeben, wenn jedes ¥ort, d.h. die Signale 32 bis 35 von Kanal 1 bis Kanal 4, die im gleichen Block liegen, und die P- und Q-Signale 36 und 37 beispielsweise durch ein Erzeugungspolynom χ +.

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χ + χ + χ + 1 dividiert werden. Dieses Signal 38 dient zur Feststellung, ob ein Fehler in einem ¥ort des Blocks, der wiedergegeben wird, vorliegt. In einem Block wird jeweils ein Bit des Steuersignals 39 übertragen, so daß alle Bits des Steuersignals beispielsweise durch 126 Blöcke übertragen werden (d.h., das Steuersignal 39 enthält 126 Bits).

Die SignalVerarbeitungsschaltung 18 erzeugt nacheinander Blöcke eines digitalen Signals mit 130 Bits pro Block, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Dieses digitale Signal wird einer Modulationsschaltung 19 als nächster Stufe zugeführt. Darin wird das digitale Signal einer modifizierten Frequenzmodulation (MFM) unterzogen und beispielsweise durch Frequenzmodulation eines Trägers in ein frequenzmoduliertes Signal umgesetzt. Das frequenzmodulierte Signal wird durch ein Aufzeichnungsgerät 20, das einen Laserstrahl und dergleichen benutzt, auf einer Platte 21 aufgezeichnet.

So wird beispielsweise eine Reihe intermittierender Vertiefungen als spiralförmige Hauptspur auf der Platte aufgezeichnet. Diese Hauptspur wird in der ¥eise gebildet, daß die erwähnten digitalen Audiosignale der drei Kanäle und das digitale Videosignal des einen Kanals zeitlich nacheinander in Blockeinheiten mit dem in Fig. 2 darge-

-15- ^: "■■■ ^:~-. '·

stellten Signalformat zusammengesetzt werden. Ferner werden in einem Bereich zwischen den Mittellinien benachbarter Hauptspuren Reihen aus intermittierenden Vertiefungen als Hilfsspur aufgezeichnet. Die Spur wird abwechselnd mit einem ersten und einem zweiten Bezugssignal fp1 und fp2 - in Form von Impulsfolgen - zur Spurnachlaufregelung für eine Umdrehungsperiode der Platte aufgezeichnet. Ferner wird auf der Haupt- oder Hilfsspur, an der Stelle, wo die beiden'Bezugssignale fp1 und fp2 umgeschaltet werden, ein drittes Bezugssignal fp3 aufgezeichnet. Im Wiedergabegerät werden die ^ aufgezeichneten Signale dadurch abgetastet und wiedergegeben, daß eine Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der Platte und einer Elektrode eines Abtaststiftes (Nadel), die über die Platte gleitet und geführt wird, festgestellt wird. Die Platte 21 enthält jedoch keine Führungsrillen für den Wiedergabestift. Das Nachführen des Abtaststiftes längs einer Spur wird in der Weise bewirkt, daß die abgetasteten Größen der drei Bezugssignale fp1 bis fp3 diskriminiert werden.

Wenn die Abtastfrequenz 10,7 MHz (genauer gesagt das Dreifache der Chrominanzhilfsträgerfrequenz von 3,579545 MHz) und die Quantisierungszahl acht Bits beträgt, beträgt die bei einem Vollbild eines NTSC-Farbvideosignals zu übertragende Informationsmenge 2866502,5 (= 3 x 3579545 x 8 : 29,97), da die Vollbildfrequenz 29,97 Hz beträgt. Um ein Signal mit dieser Informationsmenge aufzuzeichnen und wiederzugeben, ist daher ein Direktzugriffsspeicher mit einer Speicherkapazität von 2,87 x 10 Bits sowohl in der Aufzeichnungs- als auch in der Wiedergabevorrichtung erforderlich. Aus Kostengründen sollte die Speicherkapazität des Direktzugriffsspeichers jedoch möglichst klein sein. Erfindungsgemäß sind daher Vorkehrungen getroffen, um diese Forderungen zu erfüllen.

Dieses Ausführungsbeispiel ist eine konkrete Ausführungsform des nachstehend geschilderten Prinzips.

Im allgemeinen enthält das zusammengesetzte Videosignal einen Bildinformationsteil in einer Videoperiode, Horizontal- und Vertikalsynchronisiersignale in einer Synchronisierperiode, Horizontal- und Vertikalaustastsignale und dergleichen. Wenn jedoch das in der Synchronisierperiode liegende Signal in der Wiedergabevorrichtung zugesetzt wird, braucht das Signal nicht in der Synchronisierperiode übertragen zu werden.

Ferner wird, wenn das zusammengesetzte Videosignal ein zusammengesetztes Farbvideosignal ist, das Farbimpulsfolgesignal im allgemeinen in einem mit der hinteren Schwarzschulter des Horizontalsynchronisiersignals nach dem Zeitmultiplexverfahren gemischten Zustand übertragen. Wenn daher die Qualität des das zusammengesetzte Videosignal erzeugenden Geräts in einem vorbestimmten Bereich liegt, ist die Phasenänderung innerhalb eines Vollbildintervalls gering, yenn außerdem das Verhältnis der ersten Abtastfrequenz zur Chrominanzhilfsträgerfrequenz ganzzahlig gewählt und das Verhältnis der Farbimpulsfolgesignalfrequenz zur ersten Abtastfrequenz in der Wiedergabevorrichtung konstantgehalten wird, werden die Positionen des Farbhilfsträgers des ersten und letzten Trägerchrominanzsignals der Bildinformation bei einem Vollbild in vorbestimmten Positionen beibehalten, sofern keine Zitterkomponente (Frequenzänderungskomponente) zwischen beiden Frequenzen in der Aufzeichnungsvorrichtung und der Wiedergabevorrichtung eingeführt wird. In diesem Falle braucht das Farbimpulsfolgesignal nicht in jeder Horizontalablenkperiode übertragen zu werden. Vielmehr genügt es, bei jedem Vollbild nur eine Übertragung bis zu acht Zyklen durchzuführen. Mithin kann das erforderliche Farbimpulsfolgesignal in der Wiedergabevorrichtung in jeder Horizontalablenkperiode in Abhängigkeit von

dem bei jedem Vollbild übertragenen Farbimpulsfolgesignal zugesetzt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird daher nur das in derjenigen Videoperiode, die die Videoinformation darstellt, liegende Videosignal des zusammengesetzten Videosignals aufgezeichnet. Wenn es sich um ein NTSC-Farbvideosignal handelt, gibt es 487 effektive Abtast- bzw. Ablenkzeilen von 525 Zeilen. Außerdem beträgt die Zeit, in der kein Videosignal vorhanden ist, 16,5% in einer Horizontalablenkperiode. Die für ein Vollbild erforderliche Informationsmenge beträgt daher

2866502,5 χ ^|| χ (1 - 0,165) = 2220283,6 (Bits).

.

Das Farbimpulsfolgesignal wird jedoch getrennt übertragen.

Die Speicherkapazität der im Handel erhältlichen Direktzugriffsspeicher (RAM) ist 2ⁿ Bits (wobei η eine ganze Zahl ist). Wenn ein Direktzugriffsspeicher mit

einer Speicherkapazität von 2 (= 2097152) Bits verwendet wird, ist seine Speicherkapazität gegenüber der oben angegebenen Informationsmenge für ein Vollbild mit 2,22 χ 1O⁶ Bits um 5,87% zu klein.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Vorkehrungen getroffen, um die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe erforderliche Informationsmenge noch weiter zu verringern. So wird bei handelsüblichen Fernsehempfängern eine Überablenkung durchgeführt, bei der die Ablenkung so weit über den Bildschirm erfolgt, daß die in den vier Ecken liegenden Bildteile eines Vollbildes nicht sichtbar sind. Wenn daher die in den vier Ecken eines Bildes liegenden Bildteile teilweise entfallen, entstehen in der Praxis keine Schwierigkeiten, da diese Bildteile nicht notwendigerweise übertragen werden müssen. Wenn die Teile daher sieben Abtastzeilen (1,33%) und vierundzwanzig Abtast-

werten (35%) in Horizontalrichtung entsprechen, ist die bei einem Vollbild aufzuzeichnende und wiederzugebende Informationsmenge gleich

2866502,5 x ^x ^¹ " °'¹⁶⁵ " ° = 2096641,8 (Bits)

Diese Informationsmenge von etwa 2,1 χ 10 Bits ist kleiner als die Speicherkapazität eines'Direktzugriffs-

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Speichers mit einer Speicherkapazität von 2 Bits. Wenn daher in der beschriebenen Weise vorgegangen wird, ist es möglich, ein digitales Videosignal für ein Vollbild in einem Direktzugriffsspeicher mit einer Speicherkapa-

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zität von 2 Bits zu speichern. Die Steuerschaltung dient lediglich zu Speicherung des sich auf das im Direktzugriffsspeicher gespeicherte Bild beziehenden Videosignals.

Wenn dabei die Anzahl der Abtastwerte in einer Horizontalablenkperiode (Zeile) 546 beträgt, ist die Anzahl der Abtastzeilen bei einem Bild gleich 480, während die Quantisierungszahl acht Bits beträgt, wobei 2096640 (= 546 χ 480 χ 8) Bits erforderlich sind, und die Diffe-

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renz zu 2 Bits gleich 512 Bits ist. Zur Übertragung des Farbimpulsfolgesignals sind 192 (=8 Zyklen χ 3 Abtastwerte χ 8 Bits) ausreichend. Die Aufzeichnung und Über- . tragung des Farbimpulsfolgesignals kann innerhalb dieser 512 Bits sicher bewirkt werden.

Bekanntlich kehrt sich die Phasenlage des Farbimpulsfolgesignals bei einem NTSC-Farbvideosignal in jeder Horizontalablenkperiode um. Wenn daher das Farbimpulsfolgesignal in einem Ausmaß von bis zu acht Zyklen einmal pro Vollbild in der beschriebenen Weise aufgezeichnet und wiedergegeben (übertragen) wird, muß die Phasenlage eines Farbimpulsfolgesignals in jeder Horizontalablenkperiode digital oder in der Wiedergabevorrichtung analog umgekehrt

"-Ϊ9-

werden. Um diese Maßnahmen zu vermeiden,, können zwei Arten von Farbimpulsfolgesignalen mit entgegengesetzten Phasenlagen aufgezeichnet und wiedergegeben (übertragen) werden.

"'.'■·■

Nachstehend wird die Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe (zum Abspielen) einer mittels der obigen Aufzeichnungsvorrichtung bespielten Platte an Hand von Fig. 3 beschrieben. In Fig. 3 ist die Darstellung einer Spurnachlaufregeleinrichtung weggelassen. In Fig. 3 wird die Platte 21 mit einer Drehzahl von beispielsweise 900 U/min gedreht. Die aufgezeichneten Signale werden durch eine Signalabtastvorrichtung 41 von der Platte 21 abgetastet und wiedergegeben. Diese Signalabtastvorrichtung 41, auch Abnehmer genannt, enthält eine Schaltung, die auf kleine Änderungen der elektrostatischen Kapazität zwischen der Platte 21 und einer Elektrode eines Abtaststiftes infolge des Vorhandenseins und Nichtvorhandenseins der Vertiefungen anspricht. Die Resonanzfrequenz eines in der Signalabtastvorrichtung 41 enthaltenen Schwingkreises ändert sich in Abhängigkeit von dieser elektrostatischen Kapazität. Die Signalabtastvorrichtung 41 erzeugt an ihrem Ausgang das aufgezeichnete Signal, indem diesem Schwingkreis ein Signal mit konstanter Frequenz zugeführt wird. ·

Das aus der Hauptspur abgetastete (zuvor aufgezeichnete) und durch die Signalabtastvorrichtung 41 wiedergegebene Signal wird in einer Demosulationsschaltung 42 FM-demoduliert und dann einer MFM-Decodierung unterzogen. Dabei wird das wiedergegebene Signal in ein in einer zeitlichen Reihenfolge gemischtes Signal mit dem in Fig. 2 dargestellten Format umgeformt. Das Ausgangssignal der Demodulationsschaltung 42 wird einer Fehlerkorrektureinrichtung 44 zugeführt. Das Ausgangssignal der Demodulations schaltung 42 wird entschachtelt und an Hand des

FehlerSignalfeststellsignals CRC daraufhin überprüft, ob ein Fehler aufgetreten ist. Die Korrektur und Wiederherstellung des Fehlersignals (fehlerhaften Signals) wird dadurch bewirkt, daß die Fehlersignalkorrektursignale P und Q nur dann verwendet werden, wenn ein Fehler festgestellt wird.

Die Fehlerkorrektureinrichtung 44 erzeugt daher ein digitales Vierkanal-16-Bit-Signal und ein Abtaststeuersignal ohne Fehler. Diese Ausgangssignale werden einem Serien-Parallel-Umsetzer 45 zugeführt, in dem die Signale einer Serien-Parallel-Umsetzung unterzogen und in ein paralleles Signal umgesetzt werden. Das digitale Dreikanal-16-Bit-Audiosignal aus dem Serien-Parallel-Umsetzer 45 wird in einem D/A-Umsetzer 46 einer Digital/ Analog-Umsetzung unterzogen und über Ausgangsanschlüsse 47, 48 und 49 ausgegeben. Das Abtaststeuersignal wird einer vorbestimmten (nicht dargestellten) Schaltung zur Hochgeschwindigkeitsaufsuche und dergleichen zugeführt.

Andererseits wird das digitale Videosignal des vierten Kanals einer Wiedergabeschaltung 50 zugeführt. In der Wiedergabeschaltung 50 wird das digitale Videosignal in ein analoges zusammengesetztes Videosignal (in diesem Beispiel ein Farbstehbildsignal) in einer vorbestimmten Fernsehnorm umgesetzt, nachdem die Abtastfrequenz umgesetzt wurde, und dem digitalen Videosignal das Synchronisiersignal sowie das Farbimpulsfolgesignal zugesetzt. Das analoge zusammengesetzte Videosignal wird über einen Ausgangsanschluß 51 abgegeben.

Nachstehend wird an Hand von Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 3 dargestellten Wiedergabeschaltung 50 beschrieben. Das die zweite Abtastfrequenz von 47,25 kHz und die Quantisierungszahl von 16 Bits aufweisende digitale Videosignal und das Farbimpulsfolge-

signal, die jeweils durch den Serien-Parallel-Umsetzer 45 erzeugt werden, werden einer Speicherschaltung 62 über einen Eingangsanschluß 61 zugeführt. In der Speicherschaltung 62 werden die Signale für ein VoIlbild gespeichert. Ferner wird das Signal eines nicht dargestellten Oszillators mit einer Frequenz, die gleich der ersten Abtastfrequenz von 10,7 MHz ist, einem Videoperiodensignalgenerator 64, einem Farbimpulsfolgeperiodensignalgenerator 65 und einem Signalgenerator über einen Eingangsanschluß 63 zugeführt. Der Signalgenerator 66 erzeugt daher ein Horizontalsynchronisiersignal a, dessen Verlauf in Fig. 5(A) dargestellt und mit der Frequenz von 10,7 MHz synchronisiert ist, und ein nicht dargestelltes Vertikalsynchronisiersignal.

Diese Synchronisiersignale werden dem Videoperiodensignalgenerator 64, dem Impulsfolgeperiodensignalgenerator 65 und einer Mischschaltung 69 zugeführt, die nachstehend noch beschrieben werden.

Der Farbimpulsfolgeperiodensignalgenerator 65 erzeugt ein Signal b, das in Fig. 5(B) dargestellt ist und der Speicherschaltung 62 zugeführt wird. Das in der Speicherschaltung 62 gespeicherte Farbimpulsfolgesignal wird während einer Periode ausgelesen, die der Periode entspricht, in der das Farbimpulsfolgesignal ursprünglich vorhanden sein sollte, wenn der Speicherschaltung ' 62 das Signal b zugeführt wird. Andererseits erzeugt der Videoperiodensignalgenerator 64 ein Signal c, das in Fig. 5(C) dargestellt ist und der Speicherschaltung 62 zugeführt wird. Das in der Videoperiode vorhandene digitale Videosignal, das in der Speicherschaltung 62 gespeichert ist, wird während einer Periode ausgelesen, die der Videoperiode entspricht, wenn der Speicherschaltung 62 das Signal c zugeführt wird. Das in der Videoperiode liegende digitale Videosignal wird in der Videoperiode ausgelesen, während das digitale Signal des Farbimpulsfolgesignals in der Farbimpulsfolgeperiode aus der

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Speicherschaltung 62 ausgelesen wird, so daß die Abtastfrequenz gleich 10,7 MHz wird. Die auf diese Weise aus der Speicherschaltung 62 ausgelesenen Signale werden in einem D/A-Umsetzer 67 jeweils einer Digital/Analog-Umsetzung unterzogen. In einem Tiefpaßfilter 68 werden aus dem analogen Ausgangssignal des D/A-Umsetzers 67 Frequenzkomponenten entfernt, die höher als die halbe Frequenz von 10,7 MHz liegen. Auf diese Weise ergibt sich das in Fig. 5(D) dargestellte Signal d. Das analoge Videosignal tritt in den Farbimpulsfolgesignal- und Videosignalperioden des obigen in zeitlicher Reihenfolge gemischten analogen Signals d auf. Das Signal d wird der Mischschaltung 69 zugeführt. Die Mischschaltung 69 mischt das analoge Signal d mit dem Horizontalsynchronisiersignal a und dem Vertikalsynchronisiersignal aus dem Signalgenerator 66 und bildet daraus ein Signal e, das in Fig. 5(E) dargestellt ist. Dieses Signal e ist ein analoges zusammengesetztes Farbvideosignal in der NTSC-Norm und wird einem Ausgangsanschluß 70 zugeführt.

Um ein digitales Farbimpulsfolgesignal zu erhalten, das in einer Horizontalablenkperiode bei der Wiedergabe einer Platte, auf der das Farbimpulsfolgesignal in einer Länge von acht Zyklen pro Vollbild aufgezeichnet ist, umgekehrt wird, braucht das Codebit des digitalen Signals des Farbimpulsfolgesignals, das aus der Speicherschaltung 62 ausgelesen wird, nur in jeder Horizontalablenkperiode einmal umgekehrt zu werden.

Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der in Fig. 3 dargestellten Wiedergabeschaltung 50 an Hand des in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbildes beschrieben. In Fig. 6 sind diejenigen Teile, die den in Fig. 4 dargestellten Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

Die erste Abtastfrequenz beträgt wieder 10,7 MHz,

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d.h. das Dreifache der Frequenz des Trägerchrominanzsignals in dem analogen zusammengesetzten Videosignal. Jeder dritte Abtastwert des digitalen Videosignals einer gleichbleibenden Bildinformation ist daher der gleiche. Wenn daher ein Fehler auftritt, z.B. infolge eines Ausfalls und dergleichen, der nicht durch die Fehlerkorrektureinrichtung 44 korrigiert werden kann, dann ändert sich die Charakteristik des Trägerchrominanzsignals, insbesondere wenn Vorhaltoperationen und dergleichen in bezug auf das digitale Videosignal ohne einen Demodulator ausgeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird daher eine Verschlechterung der Qualität des wiedergegebenen Bildes aufgrund nicht korrigierbarer Fehler dadurch verhindert, daß ein drei Abtastungen früher liegender Wert verwendet wird, wie noch beschrieben wird.

Nach Fig. 6 werden das digitale Videosignal mit der zweiten Abtastfrequenz von 47,25 kHz und der Quantisierungszahl von 16 Bits und das Farbimpulsfolgesignal, die •20 jeweils durch den Serien-Parallel-Umsetzer 45 erzeugt werden, einer Verzögerungsschaltung 82 mit einer Verzögerungszeit von drei Abtastungen über einen Eingangsanschluß 81 zugeführt. Diese Signale werden daher um eine Zeit verzögert, die drei Abtastungen entspricht, und einem Anschluß q eines Signalumschaltkreises 83 zugeführt. Außer- ■ dem werden die Signale vom Eingangsanschluß 81 direkt einem Anschluß ρ des Signalumschaltkreises 83 zugeführt. Wenn daher das über den Eingangsanschluß 81 zugeführte digitale Videosignal nach der Digital/Analog-Umsetzung den in Fig. 7(A) dargestellten Verlauf aufweist, dann hat das durch die Verzögerungsschaltung 82 verzögerte Signal nach der Digital/Analog-Umsetzung den in Fig. 7(C) dargestellten Verlauf. In den Fig. 7(A) und 7(C) bezeichnen "o" und "x" jeweils Positionen von Abtastpunkten und Positionen von Abtastpunkten, die nicht korrigiert werden konnten.

Während der Zeit, in der ein Fehlerkorrektur-Unfähigkeitssignal, das erzeugt wird, wenn die Fehlerkorrektureinrichtung 44 keine Fehlerkorrektur durchführen kann, einem Eingangsanschluß 44 zugeführt wird, liegt ein Umschaltkontakt des Signalschaltkreises 83 am Anschluß q. Zu anderen Zeiten liegt der Umschaltkontakt dagegen am Anschluß p. Das digitale Videosignal und das FarMmpulsfolgesignal, die über den Eingangsanschluß 81 zugeführt werden, werden daher normalerweise der Speicherschaltung 62 über den Anschluß ρ des Umschal tkreises 83 zugeführt. Dabei wird das einem Vollbild entsprechende Signal in der Speicherschaltung 62 gespeichert.

Wenn sich der Fehler nicht korrigieren läßt, wird dem Signalumschaltkreis 83 über den Eingangsanschluß ein Impuls f zugeführt, der in Fig. 7(B) dargestellt ist, und daraufhin wird der Umschaltkontakt mit dem Anschluß q verbunden. Daraufhin wird das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 82 der Speicherschaltung 62 über den Signalumschaltkreis 83 zugeführt. Wenn es daher nicht möglich ist, den Fehler zu korrigieren, werden anstelle des augenblicklichen digitalen Videosignals und Farbimpulsfolgesignals die drei Abtastungen früher liegenden der Speicherschaltung 62 zugeführt. Selbst wenn es daher unmöglich ist, den Fehler zu korrigieren, wird am Ausgangsanschluß 70 ein zusammengesetztes Videosignal erzeugt, das keine merklichen Störungen und Ausfälle im wiedergegebenen Bild aufgrund der Unfähigkeit, den ' Fehler zu korrigieren, bewirkt.

Für den Fall, daß es nach weiteren drei Abtastungen zum zweitenmal nicht möglich ist, den Fehler zu korrigieren (dieser Fall tritt in der Praxis kaum auf), können dahingehende Vorkehrungen getroffen sein, daß, wenn der Fehler zum zweitenmal nicht korrigiert werden kann, die augenblicklichen Daten durch sechs Abtastungen

früher liegende Daten ersetzt werden.

Die 'geschilderte Aufzeichnung und Wiedergabe ist nicht auf die Aufzeichnung und Wiedergabe über einen
Aufzeichnungsträger beschränkt, sondern kann auch eine Signalübertragung, d.h. das Senden und Empfangen eines Signals, über einen Übertragungskanal umfassen.

Ferner ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr liegen Abwandlungen ebenfalls im Rahmen der Erfindung.

K/Gu

Leerseite

Claims

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Parksiraße 13
60G0 Frankfurt a. M. 1

VICTOR COMPANY OF JAPAN₅ LTD., Yokohama, Japan

Patentansprüche

(y.

Videosignal-AufZeichnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: eine erste Umsetzeinrichtung (15) zum Abtasten eines analogen zusammengesetzten Videosignals mit einer ersten Abtastfrequenz, um das analoge zusammengesetzte Videosignal in ein digitales Signal umzusetzen; und eine Speichereinrichtung (16) zum Speichern eines von der ersten Umsetzeinrichtung erzeugten digitalen Signals, um es als digitales Videosignal auszulesen, das mit einer zweiten Abtastfrequenz abgetastet ist, wobei dieses digitale Videosignal lediglich einem solchen Videosignal entspricht, das in einer Videosignalperiode, ausschließlich einer Synchronisiersignalperiode, des analogen zusammengesetzten Videosignals liegt, und wobei das auf diese Weise ausgelesene digitale Videosignal aufgezeichnet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

^ dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (16) das von der ersten Umsetzeinrichtung erzeugte digitale Signal so wie es ist speichert und als digitales Videosignal ausliest, das nur einem in der erwähnten Videosignalperiode liegenden Videosignal entspricht.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (16) ein Signal speichert, das nur einem Videosignal entspricht, das in der erwähnten Videosignalperiode eines von der ersten Umsetzeinrichtung erzeugten digitalen Signals liegt, und dieses Signal als das digitale Videosignal ausgibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine zweite Umsetzeinrichtung (17) zum Abtasten analoger Audiosignale mit einer Frequenz, die gleich der zweiten Abtastfrequenz ist, um die analogen Audiosignale in digitale Audiosignale umzusetzen, und eine Signalverarbeitungseinrichtung (18) zum Umsetzen paralleler Daten der digitalen Audiosignale und des digitalen Videosignals in Seriendaten, um die Seriendaten einer Aufzeichnungseinrichtung zuzuführen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die analogen Audiosignale Mehrkanal-Audiosignale sind, daß das analoge zusammengesetzte Videosignal ein Stehbild-Videosignal ist und daß die Aufzeichnungseinrichtung ein Aufzeichnungssignal aus der Signalverarbeitungseinrichtung auf einem Aufzeichnungsträger aufzeichnet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (16) das digitale Videosignal nur in Abhängigkeit von einem Videosignalteil ausgibt, der ein effektives Bild ohne Überabienkungsteile im Empfangsbild eines Fernsehempfängers darstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das analoge zusammengesetzte Videosignal ein analoges zusammengesetztes Farbvideosignal ist,

dadurch gekennzeichnet', daß die erste Abtastfrequenz so gewählt ist, daß sie in einem ganzzahligen Verhältnis zu einer Chrominanzhilfsträgerfrequenz des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals steht, daß die zweite Abtastfrequenz kleiner als die erste Abtastfrequenz ist und daß das aus der Speichereinrichtung ausgelesene digitale Videosignal ein digitales Signal ist, das nur einem in einer Videosignalperiode, ausschließlich

einer Synchronisiersignalperiode, liegenden Farbvideosignal und einem Farbimpulsfolgesignal entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» ■ dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Signal, das dem Farbimpulsfolgesignal des aus der Speichereinrichtung (16) ausgelesenen digitalen Signals entspricht, einem Farbimpulsfolgesignal entspricht, das an einer Position für ein Vollbild des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals liegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Signal, das dem Farbimpulsfolgesignal des aus der Speichereinrichtung (16) ausgelesenen digitalen Signals entspricht, an zwei Positionen für ein Vollbild des analogen zusammengesetzten· Farbvideosignals liegt und Farbimpulsfolgesiganlen mit zueinander entgegengesetzten Phasenlagen entspricht. 20
10. Videosignalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit einer Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (20, 21, 41) zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines digitalen Signals,

dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: eine erste Umsetzeinrichtung (15) zum ' Abtasten eines analogen zusammengesetzten Videosignals, das aufgezeichnet werden soll, mit einer ersten Abtästfrequenz, um das analoge zusammengesetzte Videosignal in ein digitales Signal umzusetzen, eine erste Speichereinrichung (16) zum Speichern eines digitalen Ausgangssignals der ersten Umsetzeinrichtung, um das digitale Ausgangssignal als digitales Videosignal auszulesen, das mit einer zweiten Abtastfrequenz abgetastet worden ist, wobei dieses digitale Videosignal nur einem in einer Videosignalperiode, ausschließlich einer Synchronisiersignalperiode, des analogen zusammengesetzten Videosignals liegenden Videosignal

entspricht und durch die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung aufgezeichnet und wiedergegeben wird; eine zweite Speichereinrichtung (62) zum Speichern des wiedergegebenen digitalen Videosignals und zum Auslesen des . digitalen Videosignals als digitales Videosignal, das mit der ersten Abtastfrequenz in jeder Periode abgetastet ist, die der erwähnten Videosignalperiode entspricht; eine dritte Umsetzeinrichtung (67) zum Umsetzen des digitalen Videosignals, das aus der zweiten Speichereinrichtung ausgelesen worden ist, in ein analoges Videosignal; eine Synchronisiersignalerzeugungseinrichtung (66) zum Erzeugen eines Synchronisiersignals synchron mit einem Signal, dessen Frequenz gleich der ersten Abtastfrequenz ist; und eine Einrichtung (69) zum Mischen des analogen Videosignals, das durch die dritte Umsetzeinrichtung erzeugt wurde, mit dem durch die Synchronisiersignalerzeugung seinrichtung erzeugten Synchronisiersignal zur Bildung eines wiedergegebenen analogen zusammengesetzten Videosignals.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung (64), der das von der Synchronisiersignalerzeugungseinrichtung erzeugte Synchronisiersignal und ein Signal mit einer Frequenz, die gleich der ersten Abtastfrequenz ist, zugeführt werden, um ein Signal zu erzeugen, das eine Videosignalperiode darstellt, und die dieses Signal der zweiten Speichereinrichtung (62) zuführt, um das Auslesen zu steuern.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch

eine zweite Umsetzeinrichtung (17) zum Abtasten analoger Signale, die aufgezeichnet werden sollen, mit einer Frequenz, die gleich der zweiten Abtastfrequenz ist, um die analogen Audiosignale in digitale Audiosignale umzusetzen; eine Signalverarbeitungseinrichtung (18) zum Umsetzen par-

alleler Daten der digitalen Ausgangsaudiosignale der zweiten Umsetζeinrichtung und des digitalen Ausgangsvideosignals der ersten Umsetzeinrichtung in Seriendaten, um diese Seriendaten der Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung zuzuführen; eine Einrichtung' (45) zum Umsetzen der Seriendaten des wiedergegebenen digitalen Signals in parallele Daten, um ein so gebildetes Ausgangssignal der zweiten Speichereinrichtung zuzuführen; ' und eine vierte Umsetzeinrichtung (46), der das auf diese Weise in parallele Daten umgesetzte digitale Signal zugeführt wird, um diese parallelen Daten in analoge Audiosignale umzusetzen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß das analoge zusammengesetzte Videosignal, das aufgezeichnet werden soll, ein analoges zusammengesetztes Farbvideosignal ist, daß die erste Abtastfrequenz so gewählt ist, daß sie zu einer Chrominanzhilfsträgerfrequenz des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals in einem ganzzahligen Verhältnis steht, daß die zweite Abtastfrequenz geringer als die erste Abtastfrequenz ist, daß das digitale Videosignal, das aus der ersten Speichereinrichtung ausgelesen wird, ein digitales Signal ist, das nur einem in einer Videosignalperiode, ausschließlich einer Synchronisiersignalperiode, liegenden Farbvideosignal und einem" Farbimpulsfolgesignal entspricht, und daß die zweite Speichereinrichtung in jeder Periode ausgelesen wird, die der Farbvideosignalperiode und einer Farbimpulsfolgesignalperiode entspricht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (64),· der das von der Synchronisiersignalerzeugungseinrichtung erzeugte Synchronisiersignal und ein Signal mit einer Frequenz, die gleich der ersten Abtastfrequenz ist, zugeführt werden, um ein Signal zu erzeugen,

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das eine Videosignalperiode darstellt, und dieses Signal der zweiten Speichereinrichtung (62) zuzuführen, um das Auslesen der zweiten Speichereinrichtung zu steuern; und eine Einrichtung (65), der das von der Synchronisiersignalerzeugungseinrichtung erzeugte' Signal und ein Signal mit einer Frequenz, die gleich der ersten Abtastfrequenz ist, zugeführt werden, um ein Signal zu erzeugen, das eine Farbimpulsfolgesignalperiode darstellt, und dieses Signal der zweiten Speichereinrichtung (62) zuzuführen, um das Auslesen der zweiten Speichereinrichtung zu steuern.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das dem Farbimpulsfolgesignal des aus der ersten Speichereinrichtung (16) ausgelesenen digitalen Signals entsprechende digitale Signal einem Farbimpulsfolgesignal entspricht, das in einer Position für ein Vollbild des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals vorliegt, und daß das Signal, das in der Periode liegt, die der Periode des aus der zweiten Speichereinrichtung (62) ausgelesenen Farbimpulsfolgesignals entspricht, ein solches Signal ist, daß die Phasenlagen der analogen Farbimpulsfolgesignale, die durch die dritte Umsetzeinrichtung erzeugt wurden, sich alternierend umkehren.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Signal, das dem Farbimpulsfolgesignal des aus der ersten Speichereinrichtung (16) ausgelesenen digitalen Signals entspricht, in zwei Positionen für ein Vollbild des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals liegt und Farbimpulsfolgesignalen entspricht, die entgegengesetzte Phasenlagen aufweisen, und daß das Signal in der Periode, die der Farbimpulsfolgesignalperiode entspricht, die aus der zweiten Speichereinrichtung (62) gewonnen wurde, ein Signal ist, das durch abwechselndes Aus-

lesen von Signalen gebildet wurde, die gegenphasigen Farbimpulsfolgesignaleh entsprechen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10,

gekennzeichnet durch eine Fehlerkorrektureinrichtung (44) zur Fehlerkorrektur des wiedergegebenen digitalen Videosignals; eine Verzögerungseinrichtung (82) zum Verzögern eines Ausgangssignals der Fehlerkorrektureinrichtung um eine vorbestimmte Anzahl von Abtastperioden; und eine Schalteinrichtung (83), die das Ausgangssignal der Fehlerkorrektureinrichtung normalerweise durchläßt, ohne es durch die Verzögerungsschaltung zu leiten, und ein Ausgangssi—' gnal der Verzögerungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Signal durchläßt, das durch die Fehlerkorrektureinrichtung erzeugt wird, wenn die Fehlerkorrektureinrichtung den Fehler nicht korrigieren kann, um das auf diese Weise durchgelassene Signal der zweiten Speichereinrichtung (62) zuzuführen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuzeichnende analoge zusammengesetzte Videosignal ein analoges zusammengesetztes Färbvideosignal ist, daß die Anzahl der vorbestimmten Abtastperioden gleich dem Verhältnis der ersten Abtastfrequenz des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals zu einer Farbhilfsträgerfrequenz des analogen zusammengesetzten Farbvideosignals ist.