DE2828263A1

DE2828263A1 - Anordnung zur speicherung und wiedergabe von video-daten auf einer video-speicherplatte

Info

Publication number: DE2828263A1
Application number: DE19782828263
Authority: DE
Inventors: Jack H Bailey; Gerald H Ottaway
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-01-18
Also published as: JPS5418618A; GB1590521A; DE2828263C2; NL7807318A; IT7825054A0; CA1124387A; FR2397037A1; FR2397037B1; HK42086A; JPS6259953B2; IT1158866B; US4161753A

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

hz/ms

Anordnung zur Speicherung und Wiedergabe von Video-Daten auf einer Video-Speicherplatte

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Speicherung und Wiedergabe von Video-Daten auf einer Video-Speicherplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Video-Aufzeichnungsplatten und dafür geeignete Wiedergabegeräte sind allgemein bekannt. Dabei wird beispielsweise in dem NTSC-System ein einzelnes Fernsehschirmbild , ein sog. "frame" oder anschließend nur Bild genannt, aus 525 horizontalen Zeilen gebildet, die sequentiell als zwei ineinandergeschachtelte Felder, von denen jedes 262,5 Zeilen enthält, übertragen werden. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt dabei ca. 30 Bilder pro Sekunde. Das Fernsehsignal enthält dabei die Information für die helligkeit und die Farbe des Bildes, für die Synchronisation und für den Ton. Die Video-Speicherplatte weist Spuren auf, in denen die Information enthalten ist, durch die V das Wiedergabegerät in die Lage versetzt wird, das Fernsehbildsignal zu reproduzieren. Dabei kann die Information in einer Weise gespeichert sein, die binäre Signale beim Lesen der Aufzeichnung abgibt. Diese binären Werte können als 1 oder 0 ^interpretiert werden, sie können auch in einer Weise moduliert werden, die für analoges Aufzeichnen üblich ist. Video-Speicherplatten können optisch oder auch bei Anwendung magnetischer 'Technik dementsprechend gelesen werden.

,Zweck und Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, bei einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Speichertech' nik auf der Video-Speicherplatte und die Wiedergabetechnik so ,zu gestalten, daß die Speicherdichte, d. h. die Anzahl der auf

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ieiner Video-Speicherplatte speicherbaren Fernsehbilder, gegenüber den bekannten Techniken wesentlich gesteigert ist. Dabei • soll die Speicherdichte bei in der Praxis gut verwendbaren Größen der Speicherplatte so gestaltet sein, daß eine möglichst \ lange Spieldauer erzielt wird. Dazu dient auch die Möglichkeit, ι die Menge der zu speichernden Informationen zu reduzieren, wozu !es wünschenswert ist, die Fernsehsignale als binäre Cods oder als analoge Werte zu speichern, die dann in Binärwerte konverjtiert werden.

!Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß grundsätzlich durch die im !kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten Merkmale igelöst.

ιWeitere vorteilhafte Ausgestaltung sowie zweckmäßige Weiterbildungen dieser prinzipiellen Lösung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Durch die erfindungsgemäß gestaltete Anordnung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß auf ein und derselben Datenspur mehrere Bilder speicherbar sind, unabhängig davon, ob die Spuren am Außenumfang, in der Mitte oder innen liegen, d. h. ■ bei unterschiedlich großem Radius, und dies bei ein und dersel-* ben Winkelgeschwindigkeit. Darüber hinaus ist es besonders vor-+ teilhaft, daß mit dieser Technik auch in Daten komprimierender Weise teilweise unabhängige und dazu teilweise nur die Änderungsinformationen enthaltenden Bilder bzw. Informationen gespeichert werden, die dann anschließend durch das geeignete ; Wiedergabegerät zu vollständigen Fernsehbildern zusammengesetzt werden können. Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, daß die Speicherdichte innerhalb der ümfangsspuren im wesentliehen konstant gehalten ist, was das Lesen und die Lesetechnik wesentlich vereinfacht. ;

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Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist nachfolgend an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen :

Fig. 1 schematisch ein bevorzugtes Wiedergabesystem

für die Benutzung im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig. 2 die Anordnung von Bitspeicherplätzen auf der

Aufzeichnungsplatte gemäß der Erfindung, die die verbesserte Aufzeichnungsdichte klarlegt;,

Fig. 3 eine Video-Speicherplatte mit beispielhaften

Datenspuren, die die veränderliche Anzahl der Bilder pro Spurumdrehung wiedergibt;

Fig. 4 die Video-Speicherplatte aus Fig. 3 mit der

Darstellung der ineinandergeschachtelten Daten-Einheiten verschiedener Bilder pro Spurumfang ;

Fig. 5 das Datenformat der Aufzeichnung für die Dar-<

stellung einer Spuradressierung und einer Datenkompression innerhalb eines Bildes, und :

Fig. 6 die Ineinanderschachtelung von Datensegmentenj

; für die Kompression von Daten von Bild zu J

' Bild. j

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Wiedergabeapparat liest jvon einer Video-Speicherplatte 10 Daten und gibt Signale ab, j die von einem Fernsehbildschirmgerät 11 zur Wiedergabe des In- , haltes benutzt werden können. Die Platte 10 ist auf einem Dreh-[ tisch angeordnet, der durch einen Motor 13 mit einer gleichför-l igen Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, die einem Bild pro J PO 977 OO8

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Umdrehung entspricht. Ein Lesekopf 14 ist mechanisch durch geeignete Mittel 15 mit einer KopfPositioniervorrichtung 16 verbunden, die den Lesekopf zu einer ausgewählten Position der Platte einstellt, und den Lesekopf von Spur zu Spur weiter bewegt, wenn die Platte abgespielt wird. Der Lesekopf 14 enthält ein optisches System zur Beleuchtung ausgewählter SpeicherPositionen auf der Platte 10 mit einem Lichtstrahl und empfängt optisch die reflektierten Lichtstrahlen oder solche, die durch die Video-Speicherplatte hindurchfallen, zum !Auswerten. Der Lesekopf 14 gibt elektrische Analogsignale auf

I einer Leitung 20 ab, die in ihrer Form den aufgezeichneten Da-

ίten auf der Platte entsprechen, und dieses Signal wird einer Si-■gnalbearbeitungsschaltung 21 zugeführt. Die Signa!bearbeitungsj schaltung 21 gibt ein Ausgangssignal auf die Leitung 23 digiitaler Art ab, das einen Binärwert wiedergibt, der von der Speicherplatte gelesen ist. Dabei können beispielsweise die

I1 und 0 Bits auf dem Ausgang 23 vorhandenen Punkten und nicht !vorhandenen Punkten auf der Platte entsprechen. Vorzugsweise ί sind die Punkte auf der Aufzeichnungsplatte in der Länge moduliert, um einen numerischen Mehrfach-Bit-Wert zu repräsentieren, und die Signalbearbeitungsschaltung 21 enthält einen Konverter für die Erzeugung des Ausgangssignals 23. Die Si-Ignalbearbeitungsschaltung 21 kann auch Mittel für die Fest- : stellung von Spurfehlern enthalten sowie solche für die Feineinstellung der Position des Lichtstrahls 17. In äquivalenter _; Weise können auf der Signalleitung 20 Simultansignale von einer Anzahl benachbarter Spuren enthalten sein und Spurfolgekompo- '

nenten der Signalbearbeitungsschaltung 21 wählen eines dieser Signale für den Ausgang 23 aus. Die Signalbearbeitungsschaltung 21 kann ein Schieberegister für die Konvertierung der seriellen Daten, die vom Lesekopf 14 kommen, in Mehrfach-Bit— Datenblöcke für den Ausgang 25 erzeugen oder es kann ein Block von Spuren parallel gelesen werden. Die Signalbearbeitungsschaltung 21 oder Teile davon können mit der Lesekopfanordnung 14 kombiniert werden. Diese Komponenten der Figur 1 sind kon-

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ventionell in verschiedenen Formen und die Erfindung ist in einem weiten Bereich solcher Systeme anwendbar, die funktionell ähnliche Komponenten aufweisen. Es ist sicherlich hilfreich/ diese Komponenten ganz allgemein als eine Funktionsgrup-* pe aufzufassen, die ein Mittel für das Lesen einer ausgewählten¹ ümfangsspur einer Video-Speicherplatte bilden.

Ein Pufferspeicher 26 erhält als digitalen Eingang die Signale auf Leitung 23 mit der Datenrate der Speicherplatte und liefert digitale Ausgangssignale mit einer ausgewählten Rate auf : eine Mehrfach-Bit-Leitung 27. Ein Datenprozessor 28 hat zwei ' unterschiedliche Funktionen. Zum ersten führt er verschiedene Steuerfunktionen durch. Er reagiert auf Signale, die in Worten enthalten sind, welche ihrerseits in dem Pufferspeicher, wie noch beschrieben wird, enthalten sind, oder auf anderen Eingängen, um ein Signal auf eine Leitung 30 abzugeben, um damit die Lesekopfpositionierung 16 zu veranlassen, den Lesekopf auf die j nächste gewünschte ümfangsspur zu verschieben. (In äguivalen- ' ter iveise kann dieses Signal einer Signalbearbeitungsschaltung | zugeführt werden, durch die die Leseweise elektronisch weiter- ι geschaltet wird auf die nächste Ümfangsspur und die Kopfposi- ! tionierung durch ein Signal der Bearbeitungsvorrichtung gesteuert wird und zwar dann, wenn größere Wechsel bei der Kopfpositionierung notwendig sind.) Gemäß einer anderen Steuerfunktion gibt der Datenprozessor 28 Adreß- und Steuersignale über eine Leitung 32 zu dem Zugriffpufferspeicher 26 für Übertragung von Daten in und aus dem Puffer auf den Leitungen 23 und 27. In einer zweiten Funktion führt der bevorzugte Datenprozessor 28 logische und arithmetische Operationen an den Daten aus, die !vom Puffer 26 kommen, bevor die entsprechenden digitalen Datensignale auf der Ausgangsleitung 34 abgegeben werden. Der Puffei jkann Teil eines konventionellen Hauptdatenspeichers eines Prozessors sein.

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j Die Daten auf Leitung 34 sind vorzugsweise digitale Gegenstücke der zusammengesetzten Video- und Ton-Signale, die einem Fern-■sehbildschirmgerät zugeführt werden, wobei eine Schaltung 35 !die digitalen Signale erhält und ein moduliertes Trägersignal an seinei
net ist.

■an seinem Ausgang 36 abgibt, das für das Fernsehgerät 11 geeig-

Besondere Aspekte der Komponenten des in Fig. 1 dargestellten ,Systems werden später erläutert, und zwar nach der direkt nach-'folgenden Beschreibung der Video-Aufzeichnungsplatte.

j Die verbesserte Speicherdichte der Video-Speicherplatte 10 ist lan Hand der Fig. 2 besser verständlich. Fig. 2 zeigt die Spei-'cherplatte 10 mit einer Anzahl von Kreisen 40, die Daten-Bit- !Positionen entlang Teilen von drei repräsentativen ümfangsspuren 37, 38 und 39 darstellen. Auf der innersten Spur 37 hat eine Bitposition 40 eine minimale Länge und Breite innerhalb der Speicherkapazität der Speicherplatte und innerhalb der Fähigkeit des Wiedergabesystems, diese zu entdecken und die entsprechende Angabe anzuzeigen. Ein Satz radialer Linien A |bis E zeigt die gegenseitige Lage der Aufzeichnungspositionen Ivon einer Spur zur anderen. Eine Bitposition 40 nimmt eine gebogene Spurlänge zwischen den Linien A und E ein. Die Spur 38, Idie die Bits 41 und 42 enthält, hat einen Radius, der doppelt ι so groß wie der Radius der inneren Spur 37 ist, und diese bei-

den Bit-Positionen 41 und 42 nehmen dieselbe proportionale Bogenlänge auf der Spur 38 ein, wie das einzelne Bit 40 auf der Spur 37. Da die Speicherplatte mit einer konstanten Winkelge- > schwindigkeit gelesen wird, würde auf der Spurlänge, die den j Bitpositionen 41 und 42 zugeordnet ist, bei herkömmlicher Tech-) nik nur eine einzige Bitposition vorhanden sein.

[Zusätzliche radiale Linien B und C und Bitpositionen entlang I

Ider Spur 39 zeigen die weitere Verbesserung der Spurdichte, die' 'bei einer Spur mit einem größeren Radius möglich ist. üblicher-i

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weise würde bei bekannten Systemen die den vier Bit-Positionen 43 bis 46 zugeordnete Spurlänge für eine einzelne Bitposition benutzt werden.

Da die in Fig. 2 dargestellten Bit-Speicherpositionen dieselbe Größe auf den Außenspuren wie auf den Innenspuren aufweisen, laufen die Bits auf den Außenspuren proportional schneller unter dem Lesekopf hinweg als die Bits auf den inneren Spurumfängen und wenn der Lesekopf äußere Spurumfänge liest, muß er schneller darauf reagieren und muß dabei auf eine insgesamt geringere Menge an Licht ansprechen, als wenn er eine innere Spur liest.

Fig. 3 zeigt repräsentative Spurumfänge 50 und 51, bei denen der Radius der Spur 50 doppelt so groß ist wie der Radius der Spur 51. Die Spur 50 ist in acht Sektoren A bis H und die Spur 51 in vier Sektoren I bis L geteilt. Die Sektoren der Spur 50 haben etwa die gleiche Länge wie Sektoren der Spur 51. Aus der vorstehenden Beschreibung der Datenorganisierung gemäß der Fig. 2 kann entnommen werden, daß die Sektoren in etwa gleiche Daten-Einheiten speichern können und es vereinfacht die Beschreibung, wenn mit dem I¹ all begonnen wird, indem die Daten- ; ,Speicherkapazität eines Sektors einem einzigen Bildschirm-Bild entspricht. Bei diesem Fall sind acht Bilder entlang der Um- ' fangsspur 50 und vier Bilder entlang der IMfangsspur 51 gespei+ chert. Somit würde in einem Gerät gemäß Fig. 1 die Spur 50 achif •Mal gelesen werden, bevor die Lesekopfpositionierung 16 durch > ein Signal 30 so gesteuert wird, daß der Lesekopf auf die ^; ι !

,nächste Spur, die nicht dargestellt ist, vorgeschoben wird. | iDie Umfangsspur 51 würde vier Mal gelesen werden, bevor der ;

f j

[Kopf auf die nächste Spur vorgeschoben wird. Die Konfiguration j j der Spuren mit einem Bild pro Sektor, wie dies Fig. 3 zugrunde-} j liegt, erfordert einen Bild-Puffer zur Speicherung eines konti4 inuierliehen Video-Ausgangssignals. Die Spuranordnung gemäß verfliegender Erfindung, wie sie in Flg. 4 dargestellt ist, erfor-,

ι ;

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-U-

dert jedoch nur einen Puffer für ein Achtel eines Bildes. (Bei Anwendung der Daten-Kompressionstechnik, die in Fig. 5 dargestellt wird, ist die Puffergröße auf etwa ein Sechzigstel eines vollen Bildpuffers reduziert.)

Fig. 4 zeigt die acht Bilder, die auf der Spur 50 gespeichert sind und dabei jedes in acht Daten-Einheiten aufgeteilt ist, die in einer ineinandergeschachtelten Art entlang der Spur 50 gespeichert sind. Wie die Legende am Außenrand der Platte in Fig. 4 besagt, beginnt die Spur mit der Daten-Einheit 1 des Bildes 1, die nur ein Achtel der Spurlänge entlang des Sektors !A einnimmt. Die acht Daten-Einheiten des Bildes 1 sind an ■gleichmäßig beabstandeten Orten entlang der Spur gespeichert, wobei jede Daten-Einheit des Bildes 1 von einer entsprechenden !Daten-Einheit des Bildes 2 gefolgt ist. Die Spur 51 speichert Ivier Bilder in einem Format, das dem Format der Spur 50 entspricht, wobei die ersten vier Segmente beispielsweise des

Sektors I in Reihenfolge die erste Einheit jedes der vier BiI-

|der enthalten. Dann enthalten die zweiten vier Segmente des ;Sektors I die zweiten Daten-Einheiten der vier Bilder; die Ierste Hälfte des Sektors J enthält die dritten Daten-Einheiten. I und die Daten-Einheiten vier bis acht folgen diesem Muster ent-r lang der Spur. Die Datenordnung im Fall, indem auf der Spur entlang des gesamten Umfanges nur ein einziges Bild enthalten ] ist, sind die Daten in ihrer konventionellen Sequenz gespel- _; chert.

Die bislang beschriebene Video-Speicherplatte gemäß der Erfin-j dung gibt die Möglichkeit einer höheren Speicherdichte für kon-j· ventioneile Aufzeichnungen und erlaubt es, ein einzelnes Bild ! wiederholt anzuzeigen, um ein stehendes Bild darzustellen oder; erlaubt die Darstellung eines Bildes auf dem Fernsehbildschirm' 11 in Zeitlupe. Weil die Video-Speicherplatte gemäß der Erfin-' dung unterschiedliche Anzahlen von Bildern pro Umdrehung ent- | hält, können zusätzlich kompatible Speicherplatten unterschied-^-

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liehe Datendichten aufweisen, um beispielsweise für Heimaufzeichnungen eine niedrigere Diche zu haben als bei in der Fabrik hergestellten und gepressten Speicherplatten. Die erfindungsgemäß gestaltete Video-Speicherplatte ist besonders vorteilhaft für die Speicherung von komprimierten Daten einsetzbar, wie dies aus der nachfolgenden Beschreibung noch deutlich wird.

Gemäß der Daten-Kompressionstechnik, die an Hand der Bⁿig. 5 dargestellt ist, ist das Bildschirm-Bild in Segmente geteilt, von denen jedes Segment sechzehn horizontale Zeilen enthält, und zwar acht Zeilen für das erste Feld bzw. Halbbild und die entsprechenden acht Zeilen des zweiten Feldes bzw. Halbbildes. Fig. 5 zeigt weiterhin das Format eines einzelnen Bildes (ohne Ineinanderschachtelung mit anderen Bildern). Die Datenspur beginnt mit einem Tonsignal, dem sechzig Video-Einheiten folgen, die mit Vi bis V60 gekennzeichnet sind, und in denen jeweils acht horizontale Zeilen enthalten sind. Das bislang beschriebene Format ist identisch mit der normalen Ordnung von Video- , Signalen mit der Ausnahme der Trennung von Ton- und Bildsigna- ■ len. Innerhalb der acht Zeilen-Segmente sind die Daten weiter-¹ hin als 8x8 -Bereiche von Bildelementen organisiert. Eine ' Kurzbeschreibung der Datenkompressionstechnik ist für die spä-ι tere Beschreibung der ineinandergeschachtelten Art des Aufzeicii-.nungsformats von Hilfe. .

i I

Für die Datenkompression wird jeder Bereich von 8x8 -Bild- | punktelementen durch eine geeignete Transformationnsmatrix bearbeitet, beispielsweise eine Walsh-Hadamard-Matrix. Die resul-jtierende Matrix, mit G bezeichnet, enthält einige Ausdrücke, die generelle Bildcharakteristiken darstellen und große numejrische Werte haben, und enthält andere Ausdrücke, die detaillierte Bildcharakteristiken wiedergeben und numerische Werte i !aufweisen, die null oder vernachlässigbar klein sind. Die Speij [cherung von nur einem Teil des Ausdrucks G (beispielsweise j 'ein Sechstel) ist für die Rekonstruierung eine annehmbare Wiedergabe des ursprünglichen 8 χ 8 -Bereichs aus Bildelementen PO 977 008

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ausreichend und zwar mit Hilfe von inversen Transformierungsoperationen des Ausdrucks G, der von der Speicherplatte gele- '■ sen wird.

Wie aus der Fig. 5 weiterhin zu entnehmen ist, ist in jeder Daten-Einheit V1 bis V60 das Helligkeitssignal Y und die Farbsignale I und Q enthalten sowie eine Kopfinformation, die eine Startmarkierung enthält als eine Identifizierung der Daten-Einheit als Video- oder Audio-Signal sowie weiterhin eine jAdresse enthält. Die Kopfidentifizierung kann weiterhin Pariitätsbits oder dergleichen enthalten. Die Markierung ist ein be-Isonderes Signal, das den Anfang einer Daten-Einheit identifi- ;ziert, wie dies aus der Kammunikations- und Aufzeichnungstech- ;nik bekannt ist. In der bevorzugten Aufzeichnungsart werden die Daten in Blöcken mit einer festen Anzahl von Bits zusammengefaßt, d. h. geblockt. Jeder Bit-Block ist als ein optisch les-'barer Punkt gespeichert, der zumindest eine Einheitslänge aufweist, die zum optischen Lesen geeignet ist und eine null darstellt sowie zusätzliche kleine Längenteile aufweist, um einen besonderen numerischen Wert darzustellen. Diese Punkte sind ^!entlang der Aufzeichnungsspur durch einen Abstand fester oder ,ebenfalls modulierter Länge getrennt. Somit kann in vorliegen-I dem System der Datenwiedergabe eine Markierung durch jeden op-Itisch erkennbaren Punkt oder Zwischenraum gebildet werden, der Jkeine gültigen Daten wiedergibt. Der Tonspeicherbereich hat leine ähnliche Kopfidentifizierung mit einer Markierung und ei-'ner Adresse.

Wenn die Daten-Einheiten, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, auf etwa ein Sechzigstel des Bildes (ca. acht Zeilen von Bildinformationen) , und zwar reduziert von einem Achtel des Bildesi dann ist für die Speicherung der von der Speicherplatte gelegenen Daten der notwendige Pufferspeicher 26 nur in einer Spei-

Jeherkapazität für acht Zeilen in komprimierter Datenform notiwendig. Die Datenkompression innerhalb eines Bildes kann etwa

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sechs zu eins sein, so daß der Eingangsbereich des Pufferspeichers dann weniger als zwei nicht verdichteten Zeilan entspricht. Wie üblich beim Datenpuffern, sind zwei solche Eingangspufferbereiche vorhanden, so daß ein leerer Pufferbereich geladen werden kann, während der Prozessor mit den Daten, die vorher in den anderen Eingangspufferbereich eingegeben worden sind, arbeiten kann.

Konventionelle Mittel sind in dem Signalbearbeitunskreis 21 vorgesehen, um eine Lücke oder eine andere Markierung zu erkennen und um dem Prozessor anzugeben, daß die nächsten von der Speicherplatte kommenden Daten eine Kopfidentifizierung ist, die eine Adresse enthält. Der Prozessor verv/endet konventionelle Technik für die Erkennung der nächsten Adresse, die in den Puf-* fer zu laden ist, und für das Durchschalten dieser Daten in die vorher bestimmten Speicherbereiche im Puffer. Der Prozessor kann aus Sequenz der Bilderzahlen erkennen, zu welcher Zeit er ein Signal auf Leitung 3O zum Weiterschalten des Kopfes auf die nächste Spurposition zum Lesen der nächsten Spur geben muß. Beispielsweise kann der Prozessor einen Daten-Einheiten- und ßild-Zähler fortschalten, wenn jedes Datensegment von der Platte in den Puffer geladen wird und er kann den Zähler zurücksetzen und die Leseoperation auf die nächste Umfangsspur verschieben, nachdem der Zählerstand der höchsten Bildzahl dieser speziellen Umfangsspur entspricht. (Die Zahl der Daten-Einheiten pro Bild ist üblicher Weise gleich oder kann andererseits von der Spur selbst gelesen werden; die Anzahl der Bilder auf einer Spur ist variabel und kann von der Spur selbst gelesen werden.) Wenn so-* mit ein Signal auf der Leitung "Stehendes Bild" dem Prozessor 28 in Fig. 1 zugeführt wird, wird der Prozessor veranlaßt, imm^r wieder wiederholt zu demselben Bild Zugriff zu nehmen und dieses von der Video-Speicherplatte zu lesen oder in anderer Weise die normale Sequenz und/oder die Zugriffsrate zu den Bildern zu ändern. Wenn die Signale auf Leitung 34 vom Pufferspeicher her regeneriert werden anstelle von der Platte her, dann ist ein

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- 15 wesentlich größerer Pufferspeicher notwendig.

Wenn somit die Aufzeichnung das in Fig. 5 gezeigte Format aufweist, dann werden vom System die Daten für Bild 1, Daten-Einheit V1 gelesen und diese Daten in vorher zugeordneten Bereichen im Pufferspeicher 26 abgespeichert. Der Prozessor bearbeitet diese Daten, um acht Zeilen dekomprimierter Daten herzustellen, die in einem Pufferausgangsbereich für acht volle Zeilen gespeichert werden. (Dabei können alternierende Ausgangsbereiche benutzt werden, wie dies bereits weiter oben für verschiedene EingangsSpeicherbereiche beschrieben wurde.) Der Prozessor kann auch die Daten auf Parität hin überprüfen. Wenn die Speicherplatte zu dem Ort der Daten-Einheit V2 des Bildes 1 gedreht ist, werden diese Daten in den Puffer eingelesen und ^;stehen zur Berarbeitung zur Verfügung. Somit hält das System dekomprimierte Daten für acht Zeilen am Ausgang 34 des Prozessors bereit und hält gleichzeitig die komprimierten Daten für die nächsten acht Zeilen im Ausgangsbereich des Pufferspeichers 26 bereit.

!Es sei angenommen, daß die Daten-Einheit V1 bearbeitet worden 'ist und auf Leitung 34 vom Ausgangsteil des Speichers abgegeben ,wird, daß weiterhin die Daten-Einheit V2 in einem Eingangsbe-,reich des Pufferspeichers eingelesen worden ist und bearbeitet, {wird und daß weiterhin die Daten-Einheit V3 gerade von der ^; [Speicherplatte gelesen und in den anderen Eingangsbereich des !Pufferspeichers eingelesen wird. Wird ein Paritätsfehler in

ider Daten-Einheit V2 festgestellt, dann kann die gesamte Daten4 Einheit V2 gestrichen werden bzw. unberücksichtigt bleiben und ' die Daten-Einheit V1 wird wiederholt. Diese Wiederholung stellt eine generelle Kontinuität des Bildinhaltes sicher. ;

An Hand der Fig. 6 soll nun das Aufzeichnungsformat bei der , Datenkompression von Bild zu Bild erläutert werden. Ein TeIe- : visionsprogramm wird üblicher Weise aus einer Folge von Szenen '

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zusammengestellt, von denen jede Szene eine große Anzahl von Einzelbildern enthält. Während einer Szene wiederholen sich die Daten von Bildern in sehr großem Umfang und Veränderungen ^! treten im allgemeinen nur langsam und wenig auf. Es ist bekannt, Televisionsdaten dadurch zu komprimieren, daß komplette Bilder· in geeigneten Intervallen aufgezeichnet werden und daß dann nut die Veränderungen, die während der dazwischen liegenden Bilder auftreten, aufgezeichnet werden. So kann beispielsweise nach einem vollen Bild für die nachfolgenden drei Bilder nur die ; Veränderungen aufgezeichnet werden. Die Video-Speicherplatte i und das Wiedergabegerät gemäß dieser Erfindung sind besonders für die Anwendung dieser Daten-Kompressionstechnik geeignet. Fig. 6 zeigt eine repräsentative Folge von Daten entlang zweier benachbarter Umfangsspuren. Die Sequenz gemäß Fig. 6 beginnt > auf der Außenspur mit Bild 1, Daten-Einheit V1, in der die er-I sten acht Zeilen des Bildes enthalten sind. Die Daten-Einheit ! V1 hat vorzugsweise die komprimierte Form, wie sie vorstehend ^! beschrieben ist. Dem Bild 1, Daten-Einheit V1 folgt nacheinan-j der Bild 2, Daten-Einheit V1, Bild 3, Daten-Einheit V1 und Bild 4, Daten-Einheit V1. Die Sequenz ist dieselbe wie in Fig. 4, jedoch sind die Datenspeicherbereiche, die den BiI- '' dern 2, 3 und 4 zugeordnet sind, nur sehr klein. Diese Se- , quenz wird fortgesetzt mit der vollen Daten-Einheit für Bild 1 j .Daten-Einheit V2 und den komprimierten Daten für die Daten- ^!

ι ,Einheiten V2 der Bilder 2, 3 und 4. Auf der inneren Spur fol- | gen mit diesem Format die Daten für die Bilder 5 bis 8. Alterina tiν kann Bild 5, Daten-Einheit V1 auf der Außenspur nachfolgend dem Bild 4, Daten-Einheit V1 angeordnet sein.

jWie Fig. 6 wiedergibt, hat ein volles Bild eine feststehende !Anzahl von Bitpositionen und eine Sequenz von Differenz-Bildjeinheiten hat ebenfalls eine feste Anzahl von Bitpositionen, I laber die Anzahl der Bits, die einer Differenzbild-Einheit zugeordnet ist, kann variiert werden entsprechend dem Wunsch, die Änderungen in den Daten von Bild zu Bild besser wiederzugeben.
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-ΠΙ

ι Die Arbeitsweise zur Wiedergabe eines vollen Bildes 1 ist identisch mit der Arbeitsweise, wie sie bereits beschrieben wurde. !Für die Wiedergabe und bildliche Darstellung des Bildes 2 beiginnt das System mit der erneuten Einspeicherung von Bild 1, Daten-Einheit V1 in den Pufferspeicher und dann Bild 2, DatenjEinheit V1. Der Prozessor bearbeitet dann die Daten von Bild 1, Daten-Einheit V1 und Bild 2, Daten-Einheit V2, um die ersten 'acht Zeilen vom Bild 2 zu generieren. Die Puffereingangsbereiche ;sind in geeigneter Weise größer als in den Beispielen, wie sie j in Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschrieben wurden, ;trotzdem ist der Puffer wesentlich kleiner als Puffer, die anjdererweise notwendig wären, um alle Daten des Bildes 1 zu speijehern, um die Daten für Bild 2 zu dekomprimieren.

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Ά*-

Leerseite

Claims

L·ATENTAN SPRÜCHE

Anordnung zur Speicherung und Wiedergabe von Video-Daten auf einer Video-Speicherplatte, die eine Vielzahl von umlaufenden Datenspuren aufweist und mit einer, einem Bild pro Umdrehung entsprechenden V7inkelgeschwindigkeit rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang einer Datenspur (50, 51) mehrere Bilder (frames) gespeichert sind,

daß jedes Bild (frame) in aufeinanderfolgende Daten-Einheiten aufgeteilt ist,

daß diese Daten-Einheiten eines zugehörigen Bildes in einer Folge im wesentlichen gleiclunäßig beabstandeter Stellen am Spurumfang verteilt und entsprechend mit Daten-Einheiten anderer Bilder auf derselben Spur ineinandergeschachtelt gespeichert sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in je einer Daten-Einheit die Daten einiger aufeinanderfolgender horizontaler Zeilen eines Bildes (frame) des Fernsehschirmbildes enthalten bzw. gespeichert sind und daß die Daten-Einheiten von sich entsprechenden horizontalen Zeilen, die auf derselben Datenspur enthalten sind, in der Folge der Bildsequenz geordnet gespeichert sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige Bilder (frames) derart gespeichert und so von anderen unabhängig wiedergebbar sind, und daß einige Bilder in Daten komprimierender Form, in der sie teilweise : vom vorhergehenden unabhängigen Bild abhängen, gespei- chert sind, und daß die Daten-Einheiten der komprimierten¹

Bilder in der Reihenfolge nach der entsprechenden Daten-₍ Einheit des vorhergehenden, zugehörigen und unabhängigen Bildes auf der Platte angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Umfangsspur (50, 51) entsprechend dem unterschiedlichen Radius eine unterschiedliche Anzahl von Bildern (frames) bei in etwa gleicher Speicherdichte gespeichert sind und daß auf dem Spurumfang eine Kopfidentifizierung für die Bildsequenzzahl gespeichert ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede KopfIdentifizierung eine Anfangsmarkierung mit einem, ein bestimmtes Intervall umfassenden Bereich ohne Daten enthält, und daß die Datensignale durch binäre Darstellungen in Längsmodulation auf der Datenspur zur Darstellung von binären Blockcods geformt sind.
6. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Platte gesteuert gelesenen Daten in einen Pufferspeicher (26) eingelesen werden und daß ein Prozessor (28) zur gesteuerten Ladung des Pufferspeichers (26), um die richtige Reihenfolge der eingelesenen Daten-Einheiten zu bestimmen, und zur Spurfortschaltung vorgesehen ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (28) so steuerbar ist, daß ein bestimmtes Bild immer wieder wiederholt gelesen wird, um ein stehendes Bild wiederzugeben.

'8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

in den Daten-Einheiten bestimmte, ausgewählte Teile ! transformierter Daten einer Mehrzahl von Bereichen von ι Bildpunktelementen für eine Mehrzahl horizontaler [ Zeilen enthalten sind, daß in den Daten-Einheiten Fehlerkorrekturbits enthalten sind, daß aus diesen Daten- · Einheiten die Signale für die horizontalen Zeilen gebil-j

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det werden, daß Fehlererkennungsmittel vorgesehen sind und daß bei Vorliegen eines Fehlers in einer Daten-Einheit zu ihrer Ersetzung die vorhergehende entsprechende Daten-Einheit verwendet wird.

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