DE68929548T2

DE68929548T2 - Informationsübertragungssystem mit Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung

Info

Publication number: DE68929548T2
Application number: DE68929548T
Authority: DE
Inventors: Shingo Kawasaki-shi Ikeda; Motokazu Musashino-shi Kashida; Toshihiro Yokohama-shi Yagisawa; Masahide Yokohama-shi Hasegawa; Canon Musashishinden-ryo Mitsugu Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2009-08-04
Also published as: SG95576A1; EP1189455A2; EP0793383A2; EP1189455A3; US6084730A; EP0794666B1; DE68929394D1; DE68928449D1; DE68929548D1; EP0793383B1; EP0353757B1; EP0353757A3; EP0794666A3; DE68929394T2; EP0794666A2; EP0793383A3; EP0353757A2; DE68928449T2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Informationsübertragungssystem und insbesondere auf ein Informationsübertragungssystem mit Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung.
Verwandter Stand der Technik
Ein digitaler Videobandrecorder zur Aufzeichnung und Wiedergabe digitaler Videosignale und ein System zur Übertragung und zum Empfangen digitaler Videosignale sind bereits bekannt.
Ein System zur Aufzeichnung eines Videosignals in einem digitalen Videobandrecorder und eine Übertragung des wiedergegebenen Videosignals nach einer Codierung kann folglich durch die Kombinierung bekannter, wie gemäß 1 gezeigter Technologien realisiert werden. Ein einem Eingangsanschluss 1 zugeführtes analoges Videosignal wird einem Videobandrecorder 2 eingegeben. Das von diesem ausgegebene analoge Videosignal wird einer Codier-(übertragungs-)Vorrichtung 3 zur Codierung und Bandkomprimierung zugeführt. Die Ausgabe der Codiervorrichtung 3 wird durch einen Übertragungskanal 30 einer einen Empfänger bildenden Decodiervorrichtung 4 zur Signalexpandierung und D/A- Umwandlung zugeführt. Somit wird das ursprüngliche analoge Videosignal an einem Ausgabeanschluss 5 erhalten.
In dem Videobandrecorder 2 sind eine A/D-Umwandlungseinrichtung 12, eine Bandkomprimierungsschaltung 14, eine elektromagnetische Umwandlungseinheit 16, eine Expansionsschaltung 22 zur Durchführung einer zu dem Prozess der Bandkomprimierungsschaltung 22 umgekehrten Expansion und eine D/A-Umwandlungseinrichtung 24 bereitgestellt. In der Codiervorrichtung 3 sind eine A/D-Umwandlungseinrichtung 32 und eine Bandkomprimierungsschaltung 34 zur Übertragung bereitgestellt. In der Decodiervorrichtung 4 sind eine Expandierungsschaltung 42 zur Durchführung einer zu dem von der Bandkomprimierungsschaltung 34 durchgeführten Prozess umgekehrten Expandierung und eine D/A-Umwandlungseinrichtung 44 bereitgestellt.
Als eine Anwendung des vorstehend beschriebenen Signalübertragungssystems kann ein System aufgefasst werden, in dem eine Vielzahl von Empfängern mit Decodierern gewünschte Programme von einer Vielzahl von übertragenden Videobandrecordern (Bildquellen) durch eine Vermittlung empfangen kann. In einem derartigen System wurde die Übertragungsseite herkömmlicherweise aus einer Vielzahl von Sendern aufgebaut, von denen jeder aus dem Videobandrecorder 2 und der Codiervorrichtung 3 zusammengesetzt ist, und die Ausgänge der Sender sind zum Zwecke der Vermittlung verbunden worden.
In dem vorstehend beschriebenen System wird jedoch eine A/D-Umwandlung und eine Signalkomprimierung und -expandierung in dem Videobandrecorder und auch vor und nach dem Übertragungskanal 30 durchgeführt. Derartig wiederholte Prozesse führen zu einer Verkomplizierung in der Struktur, was zu einer längeren Fertigungszeit, einer verringerten Zuverlässigkeit, zu erhöhten Kosten, einem größerem Gewicht und zu Schwierigkeiten bei einer Steigerung der Kompaktheit führt. Diese Nachteile werden deutlicher, wenn eine Vielzahl von Sendern und eine Vielzahl von Empfängern durch die Vermittlung miteinander verbunden sind, da ein Bedarf an einer Gruppe von großer Ausstattung besteht.
2 zeigt ein ähnliches System, in dem die Eingabe und die Ausgabe des Videobandrecorders, die Eingabe der Codiervorrichtung und die Ausgabe der Decodiervorrichtung digitale Videosignale darstellen, und in dem weiterhin eine Funktion zur Fehlerkorrektur in den Codes hinzugefügt wird.
Gemäß 2 wird das digitale Videosignal in einer Bandkomprimierungsschaltung 14 einer Bandkomprimierung unterzogen, und einer Fehlerkorrekturcode-(ECC, „Error correction code")-Hinzufügungsschaltung 16 zugeführt, die einen Fehlerkorrekturcode zur Erfassung und Korrektur von Fehlern hinzufügt, die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe entstehen. Die Ausgabe der ECC-Hinzufügungsschaltung 16 wird einer Fehlerkorrekturschaltung 26 durch eine aus magnetischen Köpfen und einem magnetischen Aufzeichnungsmedium bestehenden elektromagnetischen Umwandlungseinheit 10 zugeführt. Die Fehlerkorrekturschaltung 26 korrigiert die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe in der elektromagnetischen Umwandlungseinheit verursachten Fehler, wobei sie den in der ECC-Hinzufügungsschaltung 16 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode verwendet. Ist eine Korrektur nicht möglich, dann gibt die Fehlerkorrekturschaltung 26 ein Interpolierungs-Flaggsignal 27 aus. Eine Expandierungsschaltung 22 wendet bei der Ausgabe der Fehlerkorrekturschaltung 26 eine bezüglich der Bandkomprimierung in der Bandkomprimierungsschaltung 14 umgekehrte Expan dierung an, und eine Interpolierungsschaltung 28 führt eine Interpolierung bei den Daten durch, für die eine Korrektur gemäß dem durch die Fehlerkorrekturschaltung 26 gesetzten Interpolierungsflag 27 nicht möglich ist. Die Schaltungen 14 bis 28 entsprechen einem digitalen Videobandrecorder 2, und die Ausgabe der Interpolierungsschaltung 28 stellt ein digitales Videosignal dar.
Die Ausgabe der Interpolierungsschaltung 28 wird einer Bandkomprimierungsschaltung 34 zur Übertragung und Bandkomprimierung zugeführt. Dann wird der Fehlerkorrekturcode zur Übertragung in einer ECC-Hinzufügungsschaltung 36 hinzugefügt. Die Bandkomprimierungsschaltung 34 und die ECC-Hinzufügungsschaltung 36 entsprechen der Codiervorrichtung 3.
Die Ausgabedaten der ECC-Hinzufügungsschaltung 36 werden durch einen Übertragungskanal 30 einer Fehlerkorrekturschaltung 46 der Empfangsseite zugeführt, die die Fehler in der Übertragung gemäß dem durch die ECC-Hinzufügungsschaltung 36 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode korrigiert. Ist der Fehler nicht korrigierbar, dann gibt die Fehlerkorrekturschaltung 46 ein Interpolierungs-Flagsignal 47 aus. Eine Expandierungsschaltung 42 wendet bei der Ausgabe der Fehlerkorrekturschaltung 46 eine der Bandkomprimierung in der Bandkomprimierungsschaltung 34 entsprechende Expandierung an, und eine Interpolierungsschaltung 48 führt gemäß dem Interpolierungs-Flagsignal 47 aus der Fehlerkorrekturschaltung 46 bei den nichtkorrigierbaren Daten eine Interpolierung durch. Die Schaltungen 46 bis 48 entsprechen der Decodiervorrichtung 4, und die Ausgabe der Interpolierungsschaltung 48 stellt ein digitales Videosignal da.
Das gemäß 2 gezeigte System weist zusätzlich zu den Nachteilen, die mit dem gemäß 1 gezeigten System assoziiert sind, einen Nachteil des Erfordernisses zweier Interpolierungsschaltungen 28, 48 auf, da die Interpolierungen für die Fehler in der elektromagnetischen Umwandlungseinheit 10 und in dem Übertragungskanal 30 getrennt durchgeführt werden. Auch für eine Interpolierung in der Interpolierungsschaltung 28 werden die komprimierten Daten in der Expandierungsschaltung 22 expandiert und in der Bandkomprimierungsschaltung 34 zur Datenübertragung wieder komprimiert.
Deshalb ist eine Steigerung der Kompaktheit des Systems gemäß 2 schwierig, da eine effiziente Verwendung von Schaltungen in keiner Weise beabsichtigt ist. Die wiederholten Komprimierungen und Expandierungen des Videosignals können auch zu einer Verschlechterung der Bildqualität führen. Die Möglichkeit einer derartigen Verschlechterung bei der Bildqualität ist hoch, wenn sich das Bandkomprimierungsverfahren zum Aufzeichnen von jenem zur Übertragung unterscheidet, beispielsweise wenn eine Unterabtastung durch ein Feld-Offset-Verfahren durchgeführt wird, während die andere durch ein Zeilen-Offset-Verfahren durchgeführt wird, oder wenn die Quantisierer zur differentiellen Quantisierung verschiedene eingestellte Werte aufweisen.
3 zeigt ein ähnliches System, in dem keine mit einer Hocheffizienzcodierung assoziierte Bandkomprimierung durchgeführt wird. Ein derartiges System ist zur Verwendung als eine Audioverarbeitungsschaltung in einem System angepasst, das mit einer Vudeoverarbeitungsschaltung und einer Audioverarbeitungsschaltung versehen ist. In dem gemäß 3 gezeigten System wird ein einem Anschluss 1 zugeführtes analoges Audiosignal in einer A/D-Umwand lungseinrichtung 12 digitalisiert, und ein Fehlerkorrektursignal zur Korrektur des Fehlers bei der Aufzeichnung und Wiedergabe durch eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 16 hinzugefügt. Dann wird das Signal in einer Modulierungsschaltung 18 moduliert und auf einem Aufzeichnungsmedium T, wie einem Videoband, mittels eines magnetischen Kopfs H_R aufgezeichnet (im Falle eines Videobandrecorders ein rotierender Magnetkopf). Ein weiterer magnetischer Kopf H_P (es kann ebenso der magnetische Kopf H_R für diesen Zweck verwendet sein) gibt das magnetische Signal auf dem Aufzeichnungsmedium T wieder, und das Signal wird durch eine Demodulierungsschaltung 29 demoduliert. Eine Fehlerkorrekturschaltung 26 korrigiert den Fehler bei der Aufzeichnung und Wiedergabe durch den durch die Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 16 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode.
Bei der Übertragung des derart wiedergegebenen Signals fügt eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 36 einen Fehlerkorrekturcode zur Korrektur des Fehlers bei der Übertragung zu der Ausgabe der Fehlerkorrekturschaltung 26 hinzu, und eine Modulierungsschaltung 38 führt eine Modulierung zur Übertragung und zur Zuführung zu dem Übertragungskanal 30 durch. Eine Demodulierungsschaltung 49 empfängt und demoduliert die durch den Kanal 30 übertragenen Daten, und eine Fehlerkorrekturschaltung 48 korrigiert den Fehler bei der Übertragung durch den durch die Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 36 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode. Eine D/A-Umwandlungseinrichtung 44 wandelt das ausgegebene digitale Signal der Fehlerkorrekturschaltung 46 in ein analoges Signal um.
Auch in einem derartigen System erhöhen die in zwei Stufen durchgeführten Fehlerkorrekturen das Ausmaß der Verschaltung und die Kosten des Systems.
Die Veröffentlichung durch TOOMS: „Systems Engineering Considerations in the All Digital Television Production and Transmission Centre" IBA TECHNICAL REVIEW, Nr. 16, März 1982 (1982-03), Seiten 26 bis 42, beschreibt ein digitales Fernsehsystem, in dem Videodaten aus verschiedenen Eingaben auf einen VTR oder auf eine Netzwerkschnittstelle zur Übertragung auf einen anderen Ort geschaltet werden können.
Kurzfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist eine Lösung der vorstehend beschriebenen Nachteile.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Steigerung der Kompaktheit bei der Schaltungsgröße und eine Verringerung der Kosten in einem System zur Übertragung der Ausgabe einer Auszeichnung-/Wiedergabevorrichtung.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Vermeidung einer Verschlechterung der Informationen und eine Verringerung der Größe der Schaltungen in einem System zur Übertragung der Ausgabe einer Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe komprimierter Informationen.
Zur Erreichung der vorstehend beschriebenen Aufgaben ist eine in Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung und ein in Anspruch 6 beschriebenes Verfahren vorgeschlagen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Verringerung der Größe der Schaltungen in einem System zur Übertragung der Ausgabe einer Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen mit hinzugefügtem Fehlerkorrekturcode.
Zur Erreichung der vorstehend beschriebenen Ausgabe ist ein System vorgeschlagen, das in dem Anspruch als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist. Es sind ebenso Systeme vorgeschlagen, die in den Ansprüchen als weitere Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
Weitere Aufgaben der Erfindung und ihre Vorteile werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele zur Gänze offensichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine Blockdarstellung eines Beispiels eines Systems zur Übertragung der Ausgabe einer Ausgabe-/Wiedergabevorrichtung zu einem Übertragungskanal,
2 eine Blockdarstellung eines weiteren Systems, das jenem gemäß 1 gezeigten ähnelt,
3 eine Blockdarstellung eines weiteren Systems, das jenem gemäß 1 gezeigten ähnelt,
4 eine Blockdarstellung eines Systems, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet,
5 eine Blockdarstellung einer Anwendung des gemäß 4 gezeigten Systems,
6 eine Blockdarstellung eines weiteren Systems,
7 eine Blockdarstellung eines weiteren Systems,
8 eine Blockdarstellung eines weiteren Systems,
9 eine Blockdarstellung eines weitern Systems, und
10 eine Blockdarstellung einer Anwendung des gemäß 9 gezeigten Systems.
Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die Erfindung ist nachstehend durch ihre gemäß den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele ausführlich klargestellt.
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Ein von einem Eingabeanschluss 1 eingegebenes analoges Videosignal wird einer Codiervorrichtung 103 zur A/D-Umwandlung und Bandkomprimierung zugeführt. Die komprimierten Ausgabedaten der Codiervorrichtung 103 werden einer digitalen Datenaufzeichnungseinrichtung (DDR, „Digital data recorder") 10 zugeführt, die eine elektromagnetische Umwandlungseinheit aufweist, und auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einem Magnetband, aufgezeichnet. In der DDR 10 wiedergegebene Daten werden durch einen Schalter 56 zu einem Übertragungskanal 30 übertragen. Die Ausgabe der Codiervorrichtung 103 kann durch Plazieren des Schalters 56 bei einem Kontakt b in Echtzeit zu dem Übertragungskanal 30 übertragen werden. Die durch den Übertragungskanal 30 übertragenen Daten werden einer Decodiervorrichtung 104 zur Durchführung eines zu jenem der Codiervorrichtung 103 umgekehrten Prozesses zum Erhalt der ursprünglichen Bandbreite eingegeben. Somit wird ein analoges Videosignal an einem Ausgangsanschluss 5 erhalten.
Es sind in der Codiervorrichtung 103 eine A/D-Umwandlungseinrichtung 12 und eine Bandkomprimierungsschaltung 52 bereitgestellt. In der Decodiervorrichtung 104 sind eine Expandierungsschaltung 54 zur Durchführung eines zu dem Prozess der Bandkomprimierungsschaltung 52 umgekehrten Prozesses und eine D/A-Umwandlungseinrichtung 44 bereitgestellt.
5 zeigt eine Blockdarstellung einer Anwendung, die auf dem gemäß 4 gezeigten System basiert, in dem eine Vielzahl von Empfängern auf eine Vielzahl von Bildquellen durch einen Austausch zugreifen kann. Es sind ein Eingabeanschluss 1 für ein analoges Signal, eine Codiervorrichtung 103, die aus einer A/D-Umwandlungseinrichtung 12 und einer Bandkomprimierungsschaltung 52 aufgebaut ist, digitale Datenaufzeichnungseinrichtungen 10-1 bis 10-i, ein die digitalen Datenaufzeichnungseinrichtungen umgehender Signalpfad 60, Schalteinrichtungen 58-1 bis 58-(i+1) zur Zuführung der Ausgabe der Codiervorrichtung 103 zu den digitalen Datenaufzeichnungseinrichtungen 10-1 bis 10-i und dem Signalpfad 60, ein eine Vermittlungsfunktion aufweisender Vermittlungsschalter 61, Übertragungskanäle 30-1 bis 30-j und Decodiereinrichtungen 104-1 bis 104-j, von denen jede eine Expandierungsschaltung 54 und eine D/A-Umwandlungseinrichtung 44 aufweist, gezeigt.
In der gemäß 5 gezeigten Struktur werden die durch eine A/D-Umwandlung und eine Datenkomprimierung in der Codiervorrichtung 103 erhaltenen komprimierten Daten in einer gewünschten der digitalen Datenaufzeichnungseinrichtungen 10-1 bis 10-i aufgezeichnet oder direkt dem Vermittlungsschalter 61 durch den Signalpfad 60 mittels der Schalter 58-1 bis 58(i+1) zugeführt. Die die Decodiervorrichtungen 104-1 bis 104-j aufweisenden Empfänger greifen auf digitale Datenaufzeichnungseinrichtungen 10-1 bis 10-i, die ein gewünschtes Programm aufweisen, oder auf Daten durch die Übertragungskanäle 30-1 bis 30-j und den Vermittlungsschalter 61 zum Empfangen der Daten zu. Die Daten werden durch die Expandierungsschaltung 54 expandiert und durch die D/A-Umwandlungseinrichtung 44 zur Bereitstellung eines analogen Videosignals in ein analoges Signal umgewandelt.
Das Aufzeichnungsmedium der digitalen Datenaufzeichnungseinrichtungen kann aus einem Magnetband, einer Magnetplatte, einer optischen Platte, einer magnetooptischen Platte usw. bestehen.
Wie aus vorstehender Beschreibung leicht zu verstehen ist, vermeiden die gemäß den 4 und 5 gezeigten Systeme eine Wiederholung einer Bandkomprimierung und Expandierung bei der Signalübertragung und vereinfachen die Struktur, wodurch die Schaltungsfertigung erleichtert und die Zuverlässigkeit verbessert wird. Es kann ebenso eine Kostenverringerung, eine Gewichtsverringerung und eine Steigerung der Kompaktheit realisiert werden.
6 zeigt eine Blockdarstellung eines weiteren Systems, in dem die gleichen Komponenten wie jene gemäß den 2 und 4 durch die selben Bezugszeichen dargestellt sind. Die Bandkomprimierungsschaltung 52 ist die selbe wie jene gemäß 4 gezeigte, und die ECC-Hinzufügungsschaltung 16 und die elektromagnetische Umwandlungseinheit 10 sind die selben wie jene gemäß 2 gezeigten. Die Ausgabe der elektromagnetischen Umwandlungseinheit 10 wird einer Fehlerkorrekturschaltung 64 zugeführt, die den Fehler bei der Aufzeichnung und Wiedergabe in der elektromagnetischen Umwandlungseinheit gemäß dem in der ECC-Hinzufügungsschaltung 16 hinzugefügten Korrekturcode kor rigiert, oder ein Interpolierungs-Flagsignal 65 für nicht-korrigierbare Daten ausgibt. Eine Hinzufügungsschaltung 66 fügt ein Interpolierungs-Flagsignal 65 beispielsweise hinter jedes Datum eines vorbestimmten Umfangs ein, das von der Fehlerkorrekturschaltung 64 ausgegeben wird. Die ECC-Hinzufügungsschaltung 36 fügt einen Korrekturcode zu den Daten aus der Hinzufügungsschaltung 66 hinzu und sendet die Daten zu dem Übertragungskanal 30.
Auf der Empfangsseite werden die durch den Übertragungskanal übertragenen Daten einer Fehlerkorrekturschaltung 70 zugeführt, die die Fehler bei der Übertragung unter Verwendung des in der ECC-Hinzufügungsschaltung 36 hinzugefügten Fehlerkorrekturcodes korrigiert. Die Fehlerkorrekturschaltung 70 erzeugt ein dem Interpolierungs-Flagsignal 65 entsprechendes Interpolierungssignal 71 und ein weiteres Interpolierungs-Flagsignal für nichtkorrigierbare Daten. Die Interpolierungs-Flagsignale 71, 72 werden einer Hinzufügungsschaltung 73 zugeführt, die logisch als eine ODER-Schaltung funktioniert, und falls eines der Interpolierungs-Flagsignale 71, 72 das Erfordernis einer Interpolierung anzeigt, das Flagsignal zu einer Interpolierungsschaltung 74 sendet.
Die Expandierungsschaltung 54 wendet bei den Ausgabedaten der Fehlerkorrekturschaltung 70 einen Expandierungsprozess an, der der Bandkomprimierung in der Bandkomprimierungsschaltung 52 entspricht. Die Interpolierungsschaltung 74 führt eine Interpolierung bei der Ausgabe der Expandierungsschaltung 54 gemäß der Ausgabe der Hinzufügungsschaltung 73 durch.
Da die Fehlerrate bei dem Übertragungsaustausch 30 üblicherweise sehr klein ist, erzeugt das Interpolierungs- Flagsignal aus der Fehlerkorrekturschaltung 64 kaum einen Fehler bei der Übertragung durch den Kanal 30, so dass die Verschlechterung der Bildqualität, die aus einem derartigen Fehler resultiert, vernachlässigbar ist.
Wie aus vorstehender Beschreibung offensichtlich ist, erfordert das gemäß 6 gezeigte System lediglich eine Interpolierung, Bandkomprimierung und Expandierung. Folglich ist eine Steigerung der Kompaktheit des gesamten Systems und eine Verringerung von dessen Gewicht möglich.
7 zeigt eine Blockdarstellung eines weiteren Systems, in dem ein analoges Videosignal einem Eingabeanschluss 1 zugeführt und in einer A/D-Umwandlungseinrichtung 12 digitalisiert wird. Eine Bandkomprimierungsschaltung 52 komprimiert die Ausgabedaten (das digitale Videosignal) der A/D-Umwandlungseinrichtung 12 durch eine Unterabtastung, differentielle Codierung usw. zur Verringerung der Datenquantität. Eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 16 fügt einen Fehlerkorrekturcode zu den Ausgabedaten der Bandkomprimierungsschaltung 52 hinzu. Dann führt eine Modulierungsschaltung 18 eine digitale Modulierung beispielsweise durch ein anwachsendes NRZ-Verfahren durch, und ihre Ausgabe wird durch einen Magnetkopf H_R auf einem Magnetband T aufgezeichnet.
Das auf dem Magnetband T aufgezeichnete Signal wird durch einen Magnetkopf H_P wiedergegeben und durch eine Demodulierungsschaltung 29 demoduliert. Eine Fehlerkorrekturschaltung 26 führt eine Fehlerkorrektur gemäß dem in der Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 16 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode zur Bereitstellung eines komprimierten Videosignals durch. Bei einem einfachen kombinierten System wird die Ausgabe der Fehlerkorrekturschaltung 26 durch eine Expandierungsschaltung expandiert, aber in dem vorliegenden System wird die Ausgabe der Fehlerkorrekturschaltung 26 direkt einer Interpolierungsschaltung 80 zur Durchführung einer Interpolierung der Daten, die nicht in der Fehlerkorrekturschaltung 26 korrigiert wurden, zugeführt. Die Interpolierungsschaltung 80 stellt erforderliche Daten durch Intra- oder Interrahmeninterpolierung bereit. Die Interpolierung beim komprimierten Signal ist für bestimmte Komprimierungsverfahren nicht notwendigerweise einfach, aber einige Interpolierungen sind sehr einfach, wie eine Zeileninterpolierung für differentielle, digitalisierte Signale, und es kann eine passende Kombination einer Komprimierung und einer Interpolierung ausgewählt werden.
Die Ausgabe der Interpolierungsschaltung 80 wird dann einem Verarbeitungssystem zur Übertragung zugeführt. Somit fügt eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 36 einen Fehlerkorrekturcode zur Übertragung hinzu, und eine Modulierungsschaltung 38 führt eine Modulierung zur Übertragung durch. Somit wird die Ausgabe der Modulierungsschaltung 38 zu dem Übertragungskanal 30 übertragen, der beispielsweise aus einer optischen Faser oder einem Kommunikationssatelliten besteht. Das durch den Übertragungskanal 30 übertragene Signal wird durch eine Demodulierungsschaltung 49 der Empfangsseite demoduliert, und eine Fehlerkorrekturschaltung 46 führt eine Fehlerkorrektur unter Verwendung des durch die Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 36 hinzugefügten Fehlerkorrekturcodes durch. Dann führt eine Expandierungsschaltung 54 einen dem Prozess der Bandkomprimierungsschaltung 52 entsprechenden Expandierungsprozess durch, wodurch ein digitales Videosignal erhalten wird. Eine Interpolierungsschaltung 80 führt eine Interpolierung bei einem nicht durch den Fehlerkorrekturcode aus der Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 36 korrigierten Abschnitt durch. Eine D/A-Umwandlungseinrichtung 44 wandelt die Ausgabedaten der Interpolierungsschaltung 82 in ein analoges Signal um, das von einem Ausgabeanschluss 5 ausgegeben wird.
In dem gemäß 7 gezeigten System wird das Signal, das von einem das Aufzeichnungsmedium bildenden Magnetband T wiedergegeben wird, ohne eine Expandierung einer Interpolierung in der Interpolierungsschalung 80 unterzogen, ihm dann der Fehlerkorrekturcode zur Übertragung hinzugefügt und es zu dem Übertragungskanal 30 gesendet. Somit wird das Signal im komprimierten Zustand von dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem zu dem Übertragungskanal übermittelt, so dass die Bildqualitätsverschlechterung, die aus wiederholten Komprimierungen und Expandierungen resultiert, verhindert werden kann.
8 zeigt eine Blockdarstellung eines weiteren Systems, in dem gleiche Komponenten wie jene gemäß 7 durch gleiche Bezugszeichen dargestellt sind. Das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem des Magnetbands T kann in dem System auf der Übertragungsseite durch eine Umgehung 84 und einen Auswahlschalter 86 umgangen werden. Auf der Empfangsseite wird die Ausgabe der Fehlerkorrekturschaltung 46 einer Interpolierungsschaltung 88 zur Durchführung zuerst der Interpolierung der nicht-korrigierbaren Daten zugeführt, und die Ausgabe dieser wird, durch einen Schalter 95 ausgewählt, entweder einem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem 100 oder einer Umgehung 101 zugeführt. Die Ausgabe davon wird der Expandierungsschaltung 54 zur Durchführung einer der Bandkomprimierung in der Bandkomprimierungsschaltung 52 entsprechenden Expandierung zugeführt. Das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem 100 besteht aus einer Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 90, einer Modulierungsschaltung 91, einem Aufzeichnungskopf H_R', einem Magnetband T', einem Wiedergabekopf H_P', einer Demodulierungsschaltung 92, einer Fehlerkorrekturschaltung 93 und einer Interpolierungsschaltung 94, und funktioniert auf die selbe Weise wie das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem der Übertragungsseite. Das heißt in dem Fall, in dem eine Sendeempfängerschaltung verwendet wird, die sowohl die Funktion der Übertragungs- als auch der Empfangsseite aufweist, die in den Figuren gezeigt sind, kann ein Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem für derartige Systeme der Übertragungs- und Empfangsseite verwendet werden. Ist der Schalter 86 in dem gemäß 8 gezeigten System bei dem Kontakt a positioniert, dann ist die Funktion die selbe wie jene der Übertragungsseite des gemäß 7 gezeigten Systems. Ist der Schalter 86 bei dem Kontakt b positioniert, dann wird das Signal aus dem Eingabeanschluss 1 auf Echtzeitgrundlage zu dem Übertragungskanal 30 übertragen.
Andererseits führt auf der Empfangsseite zuerst die Interpolierungsschaltung 88 eine Interpolierung bei den Daten durch, die in der Fehlerkorrekturschaltung 46 nicht korrigierbar waren. Ist der Schalter 95 bei dem Kontakt b positioniert, dann wird die Ausgabe der Interpolierungsschaltung 88 in der Expandierungsschaltung 54 expandiert und durch die D/A-Umwandlungseinrichtung 44 in ein analoges Signal umgewandelt. Ist der Schalter 95 bei dem Kontakt a positioniert, dann wird die Ausgabe der Interpolierungsschaltung 88 einmal auf dem Magnetband T' aufgezeichnet. Eine derartige Interpolierung bei dem komprimierten Videosignal vermeidet selbst dann die Wiederholung der Komprimierung und Expandierung, wenn das empfangene Signal einmal auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.
Das gemäß 8 gezeigte System lässt vier Betriebsarten zur Verwendung durch die Kombinationen der Schalter 86 und 95 zu.
Gemäß den 7 und 8 wird jede der Einheiten der Magnetköpfe H_R, H_P, H_R' und H_P' verwendet, es kann aber eine Vielzahl von Einheiten für jeden verwendet werden, oder es können der Aufzeichnungskopf und der Wiedergabekopf kombiniert werden. Es können auch rotierende Köpfe wie in dem Videobandrecorder verwendet werden. Außerdem kann das Magnetband durch eine magnetische Platte oder eine optische Platte ersetzt werden.
Wie leicht aus vorstehender Beschreibung verständlich ist, erlaubt das gemäß den 7 und 8 gezeigte System eine Vereinfachung der Systemstruktur, eine Kostenverringerung, eine Vereinfachung und niedrige Leistungsaufnahme und verhindert eine unnötige Verschlechterung der Signalqualität, da es frei von einer Wiederholung einer Signalkomprimierung und -expandierung bei der Aufzeichnung/Wiedergabe und Übertragung der Daten ist.
9 zeigt eine Bockdarstellung eines weiteren Systems zur Aufzeichnung/Wiedergabe und Übertragung eines Informationssignals, in dem eine A/D-Umwandlungseinrichtung 12, eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 108 zur Hinzufügung eines Codes von höherer Korrekturfähigkeit als jene des für die Korrektur eines Übertragungsfehlers verwendeten Korrekturcodes, wie eines DEC-Codes zur Korrektur zweier vertikaler Richtungen und eines SEC/DED-Codes zur Korrektur einer horizontalen Richtung (eine Korrektur/zwei Erfassungen), eine Modulierungsschaltung 18 zur Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium, ein Aufzeichnungsmagnetkopf H_P, ein Aufzeichnungsmedium T, wie ein Videoband oder eine Magnetplatte, ein Wiedergabe magnetkopf H_P, eine der Modulierungsschaltung 18 entsprechende Demodulierungsschaltung 29, eine Modulierungsschaltung 38 zur Übertragung, ein Übertragungskanal 30, eine der Demodulierungsschaltung 38 entsprechende Demodulierungsschaltung 49, eine Fehlerkorrekturschaltung 109 zur Durchführung einer Fehlerkorrektur gemäß dem durch eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 108 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode und eine D/A-Umwandlungseinrichtung 44 gezeigt sind.
Das gemäß 9 gezeigte System funktioniert auf folgende Weise. Die A/D-Umwandlungseinrichtung 12 digitalisiert ein analoges Audiosignal, und die Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 108 fügt einen Fehlerkorrekturcode hinzu, der den Fehler bei der Übertragung in dem Übertragungskanal 30 korrigieren kann. Die Daten mit dem so hinzugefügten Fehlerkorrekturcode werden durch die Modulierungsschaltung 18 und den Magnetkopf H_R auf dem Aufzeichnungsmedium T aufgezeichnet, und die wiedergegebene Ausgabe des Magnetkopfs H_P wird in der Demodulierungsschaltung 29 demoduliert, bei der eine Ausgabe der Ausgabe der Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 108 entspricht, es sei denn, es tritt ein Fehler bei der Aufzeichnung und Wiedergabe auf.
Die Modulierungsschaltung 38 moduliert die Ausgabe der Demodulierungsschaltung 29 und sendet die erhaltene Ausgabe zu dem Übertragungskanal 30. Die übertragenen Daten werden durch die Demodulierungsschaltung 49 demoduliert. Die Daten werden dann in der Fehlerkorrekturschaltung 109 basierend auf dem durch die Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 108 hinzugefügten Fehlerkorrekturcode korrigiert und durch die D/A-Umwandlungseinrichtung 44 in ein analoges Signal umgewandelt.
Die Fehlerrate im Stadium der Eingabe in die Fehlerkorrekturschaltung 109 wird gegenüber jener in dem einfachen kombinierten System als höher eingeschätzt, aber die Fehler können durch die Verwendung eines Fehlerkorrekturcodes hoher Redundanz und hoher Fehlerkorrekturfähigkeit in der Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 108 hinreichend korrigiert werden.
10 zeigt ein System, in dem das gemäß 9 gezeigte System bei einem System zur gleichzeitigen Übertragung von Audio- und Videosignalen verwendet wird, wobei die gleichen Komponenten wie jene gemäß den 3 und 9 durch die selben Bezugszeichen dargestellt und nicht ausführlich beschrieben sind.
Ein Eingabevideosignal Vin und ein Eingabeaudiosignal Ain werden jeweils Eingabeanschlüssen 1-V, 1-A zugeführt. Das Videosignal wird in einer A/D-Umwandlungseinrichtung 12-V digitalisiert, dann in einer Bandkomprimierungsschaltung 52-V einer Bandkomprimierung unterzogen, wie einer Unterabtastung zur Verringerung der Pixelanzahl oder einer Codierung zur Verringerung der Bitanzahl für jedes Pixel, und einer Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 16-V zugeführt.
Dem Videosignal wird ein Fehlerkorrekturcode zur Aufzeichnung/Wiedergabe durch eine Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung 16-V gegeben, und dem Audiosignal wird ein Fehlerkorrekturcode zur Aufzeichnung/Wiedergabe und Übertragung durch eine Fehlerkorrekturhinzufügungsschaltung 108-A gegeben. Eine Zeitmultiplexschaltung 110 führt einen Zeitmultiplex des durch die Hinzufügungsschaltungen 16-V, 108-A erhaltenen Video- und Audiosignal durch, und das erhaltene Multiplexsignal wird durch eine nachfol gende Modulierungsschaltung 18 auf einem Aufzeichnungsmedium T aufgezeichnet.
Ein von dem Aufzeichnungsmedium T wiedergegebenes Signal wird in einer Demodulierungsschaltung 49 demoduliert, dann in einer Datentrennungsschaltung 112 in das Videosignal und das Audiosignal getrennt, und das Videosignal wird alleine der Hinzufügung von Fehlerkorrekturcodes für den Fehler bei der Aufzeichnung/Wiedergabe und jene bei der Übertragung in den Schaltungen 26-V, 36-V unterzogen. Die Signale werden dann wieder in einer Zeitmultiplexschaltung 114 einem Zeitmultiplex unterzogen und durch eine Modulierungsschaltung 38 zu dem Übertragungskanal 30 gesendet.
Das durch den Übertragungskanal 30 übertragene Signal wird in einer Demodulierungsschaltung 49 demoduliert, dann wieder in einer Datentrennungsschaltung 116 in das Videosignal und das Audiosignal getrennt, und das Videosignal wird durch eine Fehlerkorrekturschaltung 46-V der Fehlerkorrektur bei der Übertragung unterzogen, während das Audiosignal in einer Fehlerkorrekturschaltung 109-A der Fehlerkorrektur bei der Aufzeichnung/Wiedergabe und bei der Übertragung unterzogen wird.
Das Videosignal wird nach der Fehlerkorrektur in der Fehlerkorrekturschaltung 46-V der Expandierung der Bitanzahl auf den ursprünglichen Zustand und in einer Expandierungsschaltung 54 der Interpolierung der bei der Unterabtastung übersprungenen oder durch Ausfälle verlorenen Pixel unterzogen. Somit werden ein Ausgabebildsignal Vout und ein Ausgabeaudiosignal Aout erhalten.
Das vorstehend beschriebene System erlaubt eine deutliche Vereinfachung der Schaltungsstruktur für das Audiosignal.
Der Datenumfang des Audiosignals wird durch die gesteigerte Redundanz erhöht, eine derartige Erhöhung stellt aber kein Problem dar, da das Band für das Audiosignal hinreichend schmaler als jenes für das Videosignal ist. Folglich kann die Schaltungsstruktur ohne eine Verschlechterung der Bild- und Tonqualität vereinfacht werden.
Die Fehlerkorrekturschaltung und die Fehlerkorrekturcodehinzufügungsschaltung für das Videosignal können im Falle eines Audiosignals eingespart werden, dies wird aber zu einem merklichen Anwachsen beim Umfang zu übertragender, redundanter Daten führen. Deshalb kann eine erhöhte Bandkomprimierung in der Bandkomprimierungsschaltung 52-V verwendet werden, wenn die Vereinfachung der Schaltungsstruktur für das Videosignal wünschenswert ist.
In dem vorstehend beschriebenen System wird das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem auf der Übertragungsseite bereitgestellt, es kann aber natürlich auf der Empfangsseite oder sowohl der Übertragungs- als auch der Empfangsseite bereitgestellt sein.
Wie aus vorstehender Beschreibung offensichtlich ist, verwenden die gemäß den 9 und 10 gezeigten Systeme lediglich eine Fehlerkorrektur und können daher eine Schaltungsvereinfachung und eine Kostenverringerung erreichen.
Es ist ein Informationsübertragungssystem offenbart, das versehen ist mit:
einer Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinheit zur Aufzeichnung komprimierter Informationen, die durch eine Komprimierung digitaler Informationen mit einer hocheffizienten Codierung erhalten worden sind, auf einem Aufzeichnungs medium, und zur Wiedergabe der Informationen von dem Aufzeichnungsmedium,
einer Übertragungseinheit zur Übertragung der komprimierten Informationen, die durch die Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinheit aufgezeichnet wurden, zu einem Übertragungskanal, und
einer Empfangseinheit zum Empfangen der komprimierten Informationen von dem Übertragungskanal und zur Expandierung des Umfangs der empfangenen, komprimierten Informationen zur Wiedergabe der ursprünglichen digitalen Informationen.

Claims

Digitale Videoaufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung und Übertragung von Videodaten umfassenden Informationen, mit: einer Eingabeeinrichtung (1) zur Eingabe von Videodaten umfassenden Informationsdaten, einer Codierungseinrichtung (103) zur Komprimierungscodierung der Informationsdaten zur Erzeugung komprimierungscodierter Daten, einer Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung (10) zur Aufzeichnung der komprimierungscodierten Daten auf einem Aufzeichnungsmedium und zur Wiedergabe der komprimierungscodierten Daten von diesem, und einer Übertragungseinrichtung (56) zur Übertragung der komprimierungscodierten Daten zu einem externen Übertragungskanal (30), wobei die Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung (10) fest mit der Codierungseinrichtung verbunden ist, und die Übertragungseinrichtung (56) eine zwischen der Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung (10) und dem externen Übertragungskanal (30) angeordnete Schalteinrichtung umfasst, die zur selektiven Übertragung der komprimierungscodierten Daten, die durch die Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung wiedergegeben werden, oder, in Echtzeit unter Umgehung der Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung (10), der komprimierungscodierten Daten, die durch die Codierungseinrichtung erzeugt werden, zu dem externen Übertragungskanal ohne Expandierung der komprimierungscodierten Daten betreibbar ist, so dass die komprimierungscodierten Daten durch eine externe Decodierungseinrichtung (104) expandiert werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierungseinrichtung eine Hochleistungscodierungsschaltung zur Codierung der digitalen Informationen unter Verwendung von deren Korrelation umfasst, und wobei die Decodierungseinrichtung eine Decodierungsschaltung zur Ausführung eines Prozesses umfasst, der umgekehrt zu dem Prozess der Hochleistungscodierungsschaltung ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung eine Vielzahl an Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräten (10-1 bis 10-i) zur jeweiligen Aufzeichnung der komprimierungscodierten Daten auf einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien und zur Wiedergabe der komprimierungscodierten Informationen von den Aufzeichnungsmedien umfasst, und dass die Vorrichtung ferner eine Auswahleinrichtung (58-1 bis 58-(i+1)) zur selektiven Zufuhr der komprimierungscodierten Daten für den externen Übertragungskanal zu der Vielzahl an Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräten umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung eine Auswahleinrichtung (61) zur selektiven Bereitstellung der komprimierungscodierten Daten für den Übertragungskanal enthält, die von einem ausgewählten der Vielzahl an Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräten wiedergegeben werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung zur selektiven Übertra gung der komprimierungscodierten Daten zu einer Vielzahl an Übertragungskanälen (30-1 bis 30-j) eingerichtet ist.
Digitales Videoaufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen und Übertragen von Videodaten umfassenden Informationen, mit den Schritten: Eingeben von Videodaten umfassenden Informationsdaten, Komprimierungscodieren der Informationsdaten zum Erzeugen von komprimierungscodierten Daten, Aufzeichnen der komprimierungscodierten Daten auf einem Aufzeichnungsmedium und Wiedergeben der komprimierungscodierten Daten von diesem, und Übertragen der komprimierungscodierten Daten zu einem externen Übertragungskanal (30), dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufzeichnungsmedium die komprimierungscodierten Daten über eine feste Verbindung zugeführt werden, und der Übertragungsschritt zum selektiven Übertragen der komprimierungscodierten Daten über eine zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem externen Übertragungskanal angeordnete Schaltungseinrichtung, die in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabeschritt wiedergegeben werden, oder, in Echtzeit unter Umgehung des Aufzeichnungsmediums, der komprimierungscodierten Daten, die in dem Informationskomprimierungsschritt erzeugt werden, zu dem externen Übertragungskanal ohne Expandieren der komprimierungscodierten Daten verwendet wird, so dass die komprimierungscodierten Daten in einem Decodierungsschritt expandiert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Komprimierungscodierungsschritt ein Codieren der Informationsdaten unter Verwendung von deren Korrelation umfasst, und wobei der Decodierungsschritt ein Ausführen eines Prozesses umfasst, der umgekehrt zu dem Prozess der Hochleistungscodierungsschaltung ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungs-/Wiedergabeschritt ein jeweiliges Aufzeichnen der komprimierungscodierten Daten auf einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien und Wiedergeben der komprimierungscodierten Daten von den Aufzeichnungsmedien umfasst, und dass das Verfahren ferner den Schritt des selektiven Zuführens der komprimierungscodierten Daten für den externen Übertragungskanal zu der Vielzahl von Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräten umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsschritt ein selektives Bereitstellen der komprimierungscodierten Daten für den Übertragungskanal enthält, die von einem ausgewählten der Vielzahl von Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräten wiedergegeben werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsschritt zum selektiven Übertragen der komprimierungscodierten Daten zu einer Vielzahl von Übertragungskanälen (30-1 bis 30-j) eingerichtet ist.