DE3050713C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abspielgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Gerät ist aus dem SMPTE Journal, Volume 87, Juni 1987, Seiten 379 bis 382 bekannt.

Das bekannte Abspielgerät ist Bestandteil eines halbautomatischen Fernseh-Schneidetisches zum elektronischen Schneiden und Kleben von Videobändern; das mit dem Gerät abzuspielende Aufzeichnungsmedium ist also ein Magnetband. Um ausgewählte Orte längs des Magnetbandes, wo ein Schnitt vorgenommen werden soll, adressieren zu können, enthält das Magnetband auf einer eigenen, von den Videosignalen getrennten Spur (zweite Tonspur) Digitalsignale, welche die einzelnen Vollbilder des Videosignals identifizieren. Hierzu wird ein Zeitcode verwendet, der jedem Block von 30 aufeinanderfolgenden Vollbildern eine bestimmte Stunde, Minute und Sekunde zuordnet und jedem Vollbild innerhalb eines jedes Blocks zusätzlich noch eine Zahl von 1 bis 30 zuteilt.

Neben Videobändern können zur Speicherung von Videosignalen auch plattenförmige Aufzeichnungsträger verwendet werden. Eine solche "Bildplatte" besteht aus einem flachen Körper, der auf seiner Oberfläche die Signalspuren trägt.

Diese Spuren sind häufig sehr dünn, damit die Platte Programmaterial in ausreichender Länge enthalten kann und genügend Bandbreite für ein Videosignal bietet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Abspielgerät so auszubilden, daß sich eine Anzeige der Programmspieldauer bzw. verbleibenden Programmspielzeit für eine Bildplatte mit relativ einfachen Mitteln realisieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Abspielgerät ist ausgelegt als rotierender Plattenspieler zum Abspielen von Platten, auf denen ein mit-aufgezeichnetes Digitalsignal in einer Ho­ rizontalzeile eines jeden Halbbildes des aufgezeichneten Videosignals untergebracht ist und eine digitale Halbbildnummer entsprechend dem jeweiligen, das Digitalsignal enthaltenden Halbbild darstellt, wobei sich alle digitalen Halbbildnummern voneinander unterscheiden und in auf­ einanderfolgenden Videohalbbildern fortlaufend ansteigende Werte haben. Erfindungsgemäß enthält in einem solchen Abspielgerät ein auf die decodierten Digitalzahlen an­ sprechender Computer eine Einrichtung, die jede digitale Halbbildnummer durch eine Konstante dividiert, welche gleich der Anzahl von Halbbildern pro Einheit der Spielzeit ist, um die Programmspielzeit anzuzeigen.

Bei dem weiter oben beschriebenen bekannten Abspielgerät dient die im Zeitcode enthaltene Information dazu, nur die Relativposition eines Vollbildes gegenüber anderen Vollbildern zu manifestieren. Nach dem elektronischen Schneide- und Klebevorgang erlischt die Bedeutung des Zeitcodes; die Reihenfolge der Digitalzahlen ist dann nicht mehr kontinuierlich, und der Code ist sinnlos geworden. Eine Anzeige der Programmspieldauer beim Abspielen der fertig geschnittenen Aufzeichnung wäre im bekannten Fall gar nicht mehr möglich. Aus diesem Grund hat es bisher nicht nahegelegen, Zeitcodes zu anderen Zwecken als zum automatischen Schneiden von Videobändern aufzuzeichnen und zu verwenden. Umso weniger hat es nahegelegen, aufgezeichnete Halbbildnummern (die auch zu anderen Zwecken wie etwa zur Feststellung des "Hängens" des Abnehmers in einer Spurwindung der Aufzeichnungsplatte benutzt werden können) in eine Zeitangabe umzurechnen und dann zur Anzeige der Programmspieldauer heranzuziehen. Das erfindungsgemäße Vorgehen wird schließlich auch nicht dadurch nahegelegt, daß es an sich bekannt ist (Deutsche Offenlegungsschrift 27 48 233) Zeitcodes in jeweils einer bestimmten Horizontalzeile eines Halbbildes unterzubringen, anstatt sie auf einer gesonderten Spur aufzuzeichnen. Auch in diesem bekannten Fall sollen die Zeitcodes ausdrücklich nur dazu dienen, einzelne Vollbilder des Videosignals zu adressieren.

Die erfindungsgemäßen Mittel zur Anzeige der Programmspieldauer sind einfach, weil zum einen die benötigte Halbbildnummer eine sehr einfach aufzuzeichnende kurze Information ist und weil zum anderen die durchzuführende Division zur Ermittlung der Programmspieldauer eine recht einfache und mit wenig Schaltungsaufwand durchführbare Operation ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung eines Fernsehsignals mit dem Vertikalaustastintervall zwischen ungeraden und geraden Halbbildern;

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Digitaldatenschemas, wie es bei dem offenbarten Aufzeichnungsverfahren benutzt ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Bildplattenspielers;

Fig. 4 ein Blockschaltbild, welches mehr Einzelheiten des Informa­ tionspuffers für den Bildplattenspieler gemäß Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 ein teilweise in Blockdarstellung ausgeführtes Schaltbild des Informationspuffers für den Bildplattenspieler gemäß Fig. 3;

Fig. 6 eine Ausführungsform eines Empfangssteuerzählers für den in Fig. 5 gezeigten Informationspuffer;

Fig. 7 ein Zustandsübergangsdiagramm für die Mikroprozessor-Steuerschaltung gemäß Fig. 3 und

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines Programmalgorithmus für die Mikroprozessor-Steuerschaltung gemäß Fig. 3.

Signalschema

Fig. 1 zeigt besondere Einzelheiten eines NTSC-Fernsehsignals im Schema gemäß der vedeckten Farbträgertechnik, wie sie in der US-PS 38 72 498 von D. Pritchard mit dem Titel "Color information translating systems" beschrieben ist. Die miteinander verschachtelten ungeraden und geraden Halbbilder sind durch ein Vertikalaustastintervall voneinander getrennt. Der Fernseh­ fachmann erkennt leicht das übliche Vertikalaustastintervall, das ein erstes Ausgleichsimpulsintervall, ein Vertikalsynchronisierintervall und ein zweites Ausgleichsimpulsintervall, dem eine Anzahl von Horizontalzeilenintervallen zum Beginn jedes neuen Halbbildes folgen, enthält. Wie Fig. 1 zeigt, beginnt die Videosignalinformation in der Zeile 22′ des Halbbildes 1 und in der Zeile 284′ des Halbbildes 2.

Die der Halbbildnummer entsprechende Digitalinformation erscheint in der Zeile 17′ des Halbbildes 1 und in der Zeile 280′ des Halbbildes 2. Digital­ information könnte genauso gut in andere Zeilen des Vertikalaustastintervalls eingefügt werden. Um Einzelheiten des Digitalsignalschemas zu zeigen, ist in Fig. 2 der Zeitmaßstab während der Daten enthaltenen Horizontalzeile (Zeile 17′ oder Zeile 280′) gedehnt.

Daten werden als Leuchtdichtepegel dargestellt: 100 IRE-Einheiten bedeuten eine logische EINS und 0 IRE-Einheiten (Austastpegel) eine logische NULL. Das erste Datenbit folgt dem üblichen Horizontalsynchronimpuls 140 und dem Farbsynchronsignal 142. Die Frequenz des Farbsynchronsignals 142 beträgt etwa 1,53 MHz, also die Frequenz des verdeckten Farbträgers. Jedes Datenbit wird synchron mit dem verdeckten Farbträgersignal von 1,53 MHz übertragen. Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt jede Digitalnachricht einen 13-Bit-Startcode, der mit B(x) bezeichnet ist, einen 13-Bit-Redundanz-Fehlerprüfcode, der mit C(x) bezeichnet ist, und 51 Informationsbit, die mit I(x) bezeichnet sind. Der Beginn der nächsten Horizontalzeile ist gekennzeichnet durch den nächsten Horizontalzeilensynchronimpuls 140 a und das Farbsynchronsignal 142 a. Somit sind die einzelnen Datenbits synchron mit dem Farbträger und die gesamte digitale Nachricht ist synchron mit dem Vertikalsynchronimpuls. Die Daten­ frequenz kann ein Vielfaches oder ein (ganzzahliger) Bruchteil einer geeigneten Farbträgerfrequenz sein. Natürlich können auch andere Leuchtdichtewerte den Logikwerten EINS und NULL zugeordnet werden, oder ein gegebener Leuchtdichtepegel kann durch mehr als ein Bit bezeichnet werden.

Bei dem hier beschriebenen System wird zur Synchronisierung des Datensystems mit der Digitalnachricht ein Startcode benutzt, und damit vermeidet man die Notwendigkeit, die Flanke des Horizontal- oder Vertikalsynchronimpulses feststellen zu müssen. Synchronisierfehler bei einem seriell arbeitenden Digital­ datensystem führen zu (Voll-)Bildfehlern, wo also die empfangenen Daten um ein oder mehr Bits aus ihrer richtigen Lage verschoben sind. Bisher bekannte Systeme zur Aufzeichnung von Digitaldaten in einer für Bildplatten codierten Form haben gezeigt, daß die Flanken der Synchronimpulse als Zeitbezug nicht zuverlässig sind und zu Fehlern des Vollbildes führen. Startcodes haben sich als zuverlässiger erwiesen.

Der speziell gewählte Startcode 1111100110101 ist einer der in der Radar- und Sonartechnik bekannten Barker-Codes, wie sie beispielsweise in dem Buch "Group Synchronization of Binary Digital Systems" von R. H. Barker, 1953 bei Academic Press, New York, beschrieben sind. Barker-Codes sind so gewählt, daß die Autokorrelationsfunktion eines einen Barker-Code enthaltenden und gegenüber sich selbst verschobenen Signals bei Koinzidenz maximal, andernfalls dagegen minimal ist. Das bedeutet, daß bei Zuordnung eines Wertes von +1 oder -1 zu jedem Bit im Startcode und Berechnung der Summe der jeweiligen Bitprodukte für jede Verschiebungsposition des Startcodes gegenüber sich selbst eine solche Autokorrelationsfunktion ein scharfes Maximum im Koinzedenzfalle ergibt. Insbesondere ergibt ein Barker-Code bei Verschiebung um irgendeine ungerade Anzahl von Stellen gegenüber sich selbst eine Auto­ korrelation von 0. Eine Verschiebung eines Barker-Codes um irgendeine gerade Anzahl von Stellen gegenüber sich selbst ergibt eine Autokorrelation von -1. Wenn jedoch Koinzidenz herrscht, ergibt die Autokorrelation den Wert N, wobei N die Anzahl von Bits im Barker-Code ist. Wenn also mit anderen Worten ein Barker-Code um irgendeine Anzahl von Stellen gegenüber sich selbst verschoben wird, dann unterscheidet er sich um eine maximale Anzahl von Bit­ positionen. Beim Vorhandensein von Rauschen verringert diese Eigenschaft die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Startcodeermittlung im Vergleich zu einem willkürlich gewählten Startcode.

Die Informationsbits I(x) enthalten eine Halbbildnummer, eine Bandnummer und einen Raum für Informationsbits für spätere Erweiterung. Die Halbbildnummern kennzeichnen jedes Halbbild des Videosignals durch eine individuelle 18-Bit-Binärzahl. Am Beginn der Bildplatte ist das erste Halbbild des Video­ programms das Halbbild "null". Danach wird jedes Halbbild aufeinanderfolgend in ansteigendem Sinne numeriert. Die Bandnummern beziehen sich auf das auf­ gezeichnete Videosignal in einer Gruppe benachbarter Windungen der Spiralrille, die eine bandförmige Gestalt bilden. Das gesamte Material in einem solchen Rillenband wird durch eine gemeinsame Bandnummer identifiziert. Als ein Bespiel für die Bandnummernanwendung sei erwähnt, daß das Videosignal, nachdem das Ende des Videoprogrammaterials aufgezeichnet ist, die Bandnummer "dreiundsechzig" hat. Der Bildplattenspieler fühlt das Band dreiunsechzig als Ende des Programms und reagiert darauf durch Abheben des Abtasters von der Platte.

Der Fehlerprüfcode C(x) wird aus I(x) im Bildplattenaufzeichnungsgerät berechnet. Zu diesem Zweck wird I(x) mit einer Konstante H(x) multipliziert. Das erhaltene Produkt wird durch eine andere Konstante g(x) dividiert, und nach dieser Division wird der Rest (der Quotient wird nicht benutzt) zu einer dritten Konstanten M(x) addiert und man erhält C(x).

Im Bildplattenspieler wird die abgenommene Information auf Fehler geprüft, indem man die gesamte Information einschließlich des Startcodes durch die erwähnte Konstante g(x) dividiert. Wenn der Rest gleich dem Startcode B(x) ist, dann wird die Information als fehlerfrei angesehen. Die Konstanten H(x) und M(x) werden so gewählt, daß der Rest der gesamten Information den Startcode ergibt. Die Konstante g(x), die sowohl bei der Bildplattenaufzeichnungs­ apparatur wie auch beim Bildplattenspieler benutzt wird, wird als das Generatorpolynom des Codes bezeichnet. Es wird ein spezifischer Wert g(x) gewählt, der zu einem Code führt, mit Hilfe dessen sich Fehler feststellen lassen, was besonders vorteilhaft bei Verwendung bei einem Bildplattenmedium ist. In dem hier beschriebenen System werden die oben angeführten Additions-, Multiplikations- und Divisionsvorgänge entsprechend speziellen Regeln durchgeführt, die auf die Geräte zugeschnitten sind, mit denen sie ausgeführt werden sollen. Die Fehlercodierung wird in größeren Einzelheiten später noch im Zusammenhang mit den Geräten für Codierung und Decodierung erläutert werden.

Bei dem Bildplattenspieler gemäß Fig. 3 wird das Frequenzmodu­ lationssignal mit Hilfe einer einen Abnehmerwandler und einen Abtaststift enthaltenden Abtasteinrichtung 20 abgetastet und mittels einer Videosignalverarbeitungsschaltung 18 in ein normgerechtes Fernsehsignal zur Wiedergabe mit einem üblichen Fern­ sehempfänger umgewandelt. Die Videosignalverarbeitungsschaltung 18 enthält eine Schaltung, die unter Steuerung durch das Farb­ synchronsignal einen 1,53 MHz-Oszillator mit dem Farbträger phasensynchronisiert. Der Farboszillator wird zusätzlich zu seiner üblichen Verwendung für die Demodulierung der verdeckten Farbträgerschwingung zur Lieferung eines digitalen Taktsignals herangezogen, das auf der Leitung 72 erscheint. Die Videosignal­ verarbeitungsschaltung 18 enthält ferner Einrichtungen zur De­ modulierung des Videoträgers und Kammfilterung des demodulierten Videosignals. Ein Kammfilter 19 subtrahiert zwei aufeinanderfolgende Halbbildzeilen, und das Subtraktionsergebnis erscheint auf der Leitung 70 als verarbeitetes Videosignal. Da die Zeile 16′, in welcher der Schwarzpegel herrscht, von der Zeile 17′ subtrahiert wird, die mit Digitaldaten moduliert ist, sind die verarbeiteten Videosignale auf der Leitung 70 die wiedergewonnenen Digitaldaten. Natürlich kann die Zeile 16′ irgendeinen konstanten Leuchtdichtepegel beinhalten. Wenn die der Datenzeile 17′ nachfolgende Zeile 18′ eine Zeile konstanter Leuchtdichte (einschließlich schwarz) ist, dann stellt das folgende Ausgangssignal des Kammfilters während der Zeile 18′ wiederum wiedergewonnene Digitaldaten, jedoch invertiert, dar. Durch Subtraktion einer Zeile von einer benachbarten Zeile konstanter Leuchtdichte wird das wiedergewonnene Digitalsignal auf sich selbst bezogen, und Datenfehler infolge von Verschiebungen des Gleichspannungspegels im Videosignal werden eliminiert. Wenn es erwünscht ist, Daten in aufeinanderfolgenden Zeilen unterzubringen anstatt Daten neben Zeilen konstanter Leuchtdichte zu haben, dann wären Einrichtungen erforderlich, welche das Videosignal auf einen vorbestimmten Leuchtdichtepegel oder einen Gleichspannungs­ bezugspegel beziehen, damit sich der Digitaldatenfluß von dem Videosignal trennen läßt.

Aus Fig. 3 kann man sehen, daß der Informationspuffer 16 bei Zuführung des verarbeiteten Videosignals auf der Leitung 70 und des 1,53 MHz-Taktsignals auf der Leitung 72 Digitaldaten aus dem Videosignal extrahiert. Der Puffer 16 wird gesteuert durch ein vom Mikroprozessor 10 über die Leitung 71 zugeführtes digitales Binär­ steuersignal. Ein Binärzustand des Steuersignals auf der Leitung 71 läßt den Informationspuffer 16 Daten aufnehmen. Beim anderen Binärzustand konditioniert das Steuersignal auf der Leitung 71 den Informationspuffer 16 für die Übertragung der empfangenen Daten zum Mikroprozessor 10. Wenn das Steuersignal auf der Leitung 71 einen hohen Pegel hat, dann öffnet sich der Informationspuffer 16 für die Abfühlung ankommender Daten auf der das verarbeitete Videosignal führenden Leitung 70 unter Verwendung des 1,53 MHz-Signals auf der Leitung 72 als Taktsignal. Nach Aufnahme einer vollständigen Information oder Nachricht liefert das Zustandssignal auf der Leitung 75 eine Anzeige darüber, daß die Information vollständig ist. Zur Übertragung der Information zum Mikroprozessorspeicher wird das Steuersignal auf der Leitung 71 auf einen niedrigen Pegel gebracht. Dadurch wird der Informationspuffer 16 gesperrt und die internen Steuerschaltungen zurückgesetzt, und die Ergebnisse der Informationsfehlercodeprüfung auf die Zustandsleitung 75 geschaltet. Wenn das Zustandssignal anzeigt, daß die Information gültig ist (wenn also die Fehlercodeprüfung eine Gültigkeit ergibt), dann wird der Mikroprozessor 10 für die Übertragung von Daten im Informationspuffer 16 zum Mikroprozessor 10 programmiert. Der Mikroprozessor liefert ein externes Taktsignal auf der Leitung 73 für den Datentransfer von Infor­ mationspuffer 16. Bei jedem Taktimpuls wird ein Bit der Daten auf der Leitung 74 aus den Informationspuffer heraus- und in den Mikroprozessor 10 hineingeschoben. Wenn sämtliche Daten in den Mikroprozessor 10 überführt sind, dann ist das Programm fertig für eine weitere digitale Information bzw. Nachricht, auf der Steuerleitung 71 erscheint wieder ein hoher Pegel und der Vorgang wiederholt sich.

Der Mikroprozessor 10 steuert über den Informationspuffer 16 die Austastung der Zeile 17′ (oder Zeile 280′) aus dem Videosignal. Die erste digitale Information wird erhalten durch ständiges Absuchen des Videosignals nach einem Startcode. Danach wird der Informationspuffer 16 gesperrt. Dann wird der Informationspuffer, gesteuert durch das zeitliche Auftreten der ersten digitalen Nachricht, für etwa sechs Zeilen geöffnet, ehe die nächste digitale Nachricht erwartet wird. Wenn keine gültige Nachricht gefunden wird, dann wird der Informationspuffer 16 etwa sechs Zeilen nach dieser erwarteten Zeit des Auftretens gesperrt. Wird dagegen eine gültige Digitalnachricht gefunden, dann wird der Informationspuffer 16 gesperrt, und aufgrund des Zeitpunkts des Auftretens der derzeitigen Digitalnachricht wird die neue Zeit für das Auftreten der nächsten Digitalnachricht errechnet. Auf diese Weise öffnet der Mikroprozessor 10 ein Tor oder Datenfenster von etwa zwölf Zeilen Breite, welchen zentrisch um die erwarteten Daten herum liegt.

Das Zeitintervall von der Mitte des einen Datenfensters zum nächsten ist etwa das Zeitintervall eines Videohalbbildes. Die Breite des Datenfensters wird so gewählt, daß für den Fall der ungünstigen zeitlichen Verhältnisse die erwarteten Daten in das Datenfenster fallen. Quellen von Zeitfehlern, wie sie noch erläutert werden, sind: Das begrenzte Auflösungsvermögen des Digitalzeitgebers, die Driftrate des Zeitgebers, Programmunsicherheiten bei der Bestimmung des Zeitpunkts des Auftretens der derzeitigen Daten, Zeitdifferenzen zwischen ungeraden und geraden verschachtelten Halbbildern. Anpassungen für die Verwendung anderer Mikroprozessoren und/oder Zeitgeber können durchgeführt werden durch entsprechende Justierung der Breite des Datenfensters. Das Mikroprozessorprogramm, welches die Logik für das Suchen von Daten und die Zentrierung des Datenfensters steuert, wird anschließend im Zusammenhang mit den Fig. 7 und 8 beschrieben.

Der Mikroprozessor 10 reagiert auch auf die Einsteller 14 am Bedienungsfeld des Plattenspielers (Auflegen, Pause und Abtasten) zur Betätigung des Spieler­ mechanismus 12 und Ansteuerung des Anzeigefeldes 22 des Spielers entsprechend einem vorbestimmten Programm, wie ebenfalls noch erörtert werden wird. Der Spielermechanismus ist weiterhin mit mindestens einer Verschiebeeinrichtung für den Abtaststift versehen, die durch den Mikroprozessor 10 betätigt wird. Eine solche Verschiebeeinrichtung arbeitet piezoelektrisch, elektromagnetisch oder in anderer Weise und versetzt den Signalabnehmer in benachbarte Rillen oder Signalspuren der Bildplatte. Die Verwendung einer solchen Verschiebe- oder Umspringeinrichtung für das Verlassen blockierter Rillen wird anschließend ebenfalls in Verbindung mit den in den Fig. 7 und 8 gezeigten Flußdiagrammen beschrieben.

Fehlercode

Wie bereits gesagt wurde, benutzt ein Bildplattenaufzeichnungsgerät die Informationsbits I(x) zur Berechnung von C(x). Wegen der großen Anzahl von Potentialkombinationen - I(x) und C(x) sind zusammen 64 Bits lang - und wegen des Wunsches die Fehlerfeststellungs- und Korrektureigenschaften eines gegebenen Codes ohne Zuhilfenahme einer Aufzählung zu bestimmen, werden Fehlercodes mathematisch behandelt. Eine generelle mathematische Entwicklung der Ringtheorie und Galois'scher Felder GF(2 ^m ), die generell für Fehlercodes anwendbar sind, findet sich in der Veröffentlichung "Error Correcting Codes" von W. Wesley Peterson in der MIT Press, Cambridge, Mass. Für die hier vorliegenden Zwecke läßt sich die Fehlercodierung in der Bildplatte am besten anhand einiger einfacher Definitionen verstehen.

Eine digitale Nachricht, die EINSen und NULLen enthält, kann betrachtet werden als Darstellung eines algebraischen Polynoms, welches Potenzen von x enthält. Die Koeffizienten der jeweiligen Potenzen von x sind die einzelnen Bits der Nachricht. Beispielsweise kann die 4-Bit-Nachricht 1011 dargestellt werden durch das Polynom P(x) der Form

P(x) = 1 · x³ + 0 · x² + 1 · x + 1 · x⁰
= x³ + x + 1.

Wendet man diesen Ausdruck auf den Startcode 1111100110101 an, dann ergibt sich

B(x) = x¹² + x¹¹ + x¹⁰ + x⁹ + x⁸ + x⁵ + x⁴ + x² + ¹.

Die höchste Potenz von x wird der Grad des Polynoms genannt. Im obigen Beispiel ist B(x) ein Polynom zwölften Grades.

Polynome können addiert, subtrahiert, multipliziert und dividiert werden nach den üblichen Regeln der Algebra, außer daß Koeffizienten in Modulo-2- Ausdrücken geschrieben werden können. Eine Kurzschreibweise für den Rest eines Polynoms nach Division durch ein anderes Polynom wird durch Klammern angegeben. Wenn

und der Rest r(x) einen Grad niedriger als der Divisor g(x) ist, dann ist

[P(x)] = r(x).

Bei der Bildplattenaufzeichnungsvorrichtung wird die gesamte auf der Bildplatte aufgezeichnete Nachricht oder Information ausgedrückt durch ein Polynom T(x). Aus Fig. 2 ergibt sich

T(x) = B(x)x⁶⁴ + C(x)x⁵¹ + I(x). (1)

Der Term x⁶⁴ verschiebt B(x) um 64 Bits, weil B(x) am Anfang des Datenschemas liegt. Entsprechend verschiebt der Term x⁵¹ C(x) um 51 Bits, um darzustellen, daß C(x) vor I(x) aufgezeichnet ist. Gemäß der beschriebenen Anlage berechnet die Aufzeichnungseinrichtung einen Wert für C(x) so, daß die gesamte Nachricht T(x) einen Rest gleich B(x) ist, nachdem sie durch g(x) geteilt ist. Nimmt man C(x) von der Form an

C(x) = [I(x) · H(x)] + M(x), (2)

dann sind H(x) und M(x) konstante Polynome, die so gewählt sind, daß

[T(x)] = B(x). (3)

Es läßt sich zeigen, daß die Gleichungen (1), (2) und (3) nach Lösung für die konstanten Polynome H(x) und M(x) ergeben

H(x) = [x¹²⁷]
M(x) = [B(x)x¹³ + B(x)x¹²⁷].

Im Bildplattenspieler wird die aufgezeichnete Digitalinformation von den elektronischen Schaltungen des Spielers gelesen. Die auf der Bildplatte aufgezeichneten Daten sind T(x). Die vom Plattenspieler gelesenen Daten sind R(x). Wenn zwischen Aufnahme und Wiedergabe keine Fehler auftreten, dann ist T(x) = R(x). Die erhaltene Nachricht R(x) wird auf Fehler geprüft, indem R(x) durch g(x) dividiert wird. Ist der Rest gleich B(x), dem Startcode, dann wird die Information als fehlerfrei angesehen. Wenn andererseits der Rest nicht gleich B(x) ist, dann bedeutet dies einen Fehler.

Die Eigenschaften des in der obengenannten Weise erzeugten Codes hängen von der Wahl von g(x), dem sogenannten Generatorpolynom, ab. Das im Einzelfall für die Bildplatte gewählte Polynom g(x) ist einer von dem Computer berechneten Codes, die Tadao Kasami in seiner Veröffentlichung "Optimum Shortened Cyclic Codes for Burst Error Correction" in den IEEE Transations on Information Theory 1963 beschrieben hat. Ein Farbsynchronsignalfehler in einem Digitalsystem stellt eine Fehlerart dar, bei welcher benachbarte Bits in einer Digitalnachricht verloren sind. Farbsynchronsignalfehler bilden einen wahrscheinlichen Typ von Übertragungsfehlern bei Bildplatten. Wie Kasami in der erwähnten Literaturstelle zeigt, kann ein Code, der einzelne Farbsynchronsignalfehler von 6 Bits oder weniger korrigieren kann, unter Verwendung eines Generatorpolynoms folgender Art benutzt werden

g(x) = x¹³ + x¹² + x¹¹ + x¹⁰ + x⁷ + x⁶ + x⁵ + x⁴ + x² + 1.

Weiter läßt sich zeigen, daß für dieses Polynom g(x) alle einzelnen Farb­ synchronsignalfehler von 13 Bits oder weniger festgestellt werden und mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,988% aller einzelnen Farbsynchronsignalfehler, die länger als 13 Bits sind, ebenfalls festgestellt werden. Der hier beschriebene Bildplattenspeicher benutzt nur die Fehlerfeststell­ eigenschaften des gewählten Codes.

Als ein besonderes Beispiel der Fehlercodeerzeugung sei der Fall angenommen, bei dem die Halbbildnummer 25 000 ist, die Bandnummer 17 und die Zahl der Reservebits 0 ist. Weil 25 000 in Binärdarstellung 000 110 000 110 101 000 ist und 17 in Binärdarstellung 010 001 ist (Bits höherer Ordnung stehen links), sind die 51 Informationsbits 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 000 010 001. Die Reihenfolge der Übertragung geschieht folgendermaßen: Zuerst die Reservebits, dann folgt die Halbbildnummer und dann die Bandnummer, wobei die höchststelligen Bits zuerst übertragen werden. Der Fehlercode für den obengenannten speziellen Ausdruck I(x) wird als Rest von I(x) mal H(x) plus M(x) berechnet und dar­ gestellt durch 0111100100010. Das nächste Videohalbbild ist 25 001 oder in Binärdarstellung 000 110 000 110 101 001. Für entsprechende Informationsbits 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 001 010 001 ist der richtige Fehlercode 1000101101110. Die vollständige Digitalinformation für das Halbbild 25 001 einschließlich des Startcodes ist damit 1111100110101 1000101101110 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 001 010 001, dargestellt in der Reihenfolge der Übertragung. Der Startcode ist in den ersten 13 Bits enthalten, der Fehlercode in den nächsten 13 Bits und die 51 Informationsbits sind die letzten. Bei dem Bildplattenspieler wird die oben angegebene Digitalinformation auf Fehler geprüft, indem die erhaltene Information durch g(x) geteilt wird. Werden keine Fehler festgestellt, dann ergibt sich der Rest zu 1111100110101, welcher genau der Startcode ist.

Ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Decodierung der erhaltenen Information R(x) ist in Fig. 4 gezeigt, welches eine Ausführung des Informationspuffers 16 gemäß Fig. 3 darstellt. Ein Steuersignal auf der einen Eingang bildenden Leitung 71 konditioniert den Empfangsdecoder gemäß Fig. 4 entweder für die Zuführung von Daten vom Videosignal oder zur Übertragung von Daten zum Mikroprozessor.

Im Empfangszustand wird jedes Bit gleichzeitig in zwei getrennte Register eingeschoben. Ein solches Register 60 ist für Daten und ein anderes Register 62 für die Fehlerprüfung bestimmt. Das Fehlerprüfregister 62 ist eine Polynom-Divisionsschaltung. Wenn jedoch neue Daten aufgenommen werden, dann wird die Teilerrückführung gesperrt, so daß sich ein Durchlaufschieberegister ergibt. Die Betriebsweise des Teiler­ registers 62 wird nachfolgend in Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 8 erläutert. Für den Augenblick genügt die Feststellung, daß das Register 62 unter Steuerung durch die Empfangssteuerschaltung 64 entweder auf­ einanderfolgende Bits von R(x) einschiebt oder aufeinanderfolgende Bits R(x) durch g(x) teilt. In beiden Fällen steht der Inhalt des Registers 62 auf der Datenleitung 78 zur Verfügung und wird dem Startcode- und Datengültigkeitsdetektor 66 zugeführt.

Der Empfangsbetrieb beginnt mit der Konditionierung des Registers 62 für einen Schieberegisterbetrieb. Nachdem B(x) vom Detektor 66 festgestellt worden ist, konditioniert die Steuerschaltung 64 das Register 62 für den Betrieb als Polynom-Divisionsschaltung. Somit beginnt die Polynom-Division durch g(x) mit dem Vorhandensein von B(x) im Teilerregister 62. Die Empfangs­ steuerschaltung 64 reagiert ferner auf das Feststellen von B(x) mit dem Auszählen eines Zeitraums, der gleich den übrigen Nachrichtenbits (64 Takt­ impulse) ist. Nach diesem Zeitraum enthält der Teiler 62 den Rest von R(x) modulo g(x), und das Ergebnis sollte B(x) sein, wenn die Information gültig ist. Während des Fehlerprüfens hat das Datenregister 60 Datenbits eingeschoben. Am Ende des erwähnten Zeitraums speichert das Datenregister 60 nur die letzten 24 Bits. Da jedoch die 24 Informationsbits am Ende der Nachricht stehen, enthält das Register 60 die zugeordneten Informationsbits. Sollen die Reserveinformationsbits benutzt werden, dann können zusätzliche Schieberegisterstufen hinzugefügt werden.

Die Interpretation der Ausgangszustandssignale auf der Leitung 75 hängt vom Zustand des Steuersignals auf der Leitung 71 ab. Konditioniert das Zu­ standssignal auf der Leitung 71 den Empfänger für die Datenaufnahme (Auf­ nahmezustand) dann ist das Zustandssignal auf der Leitung 75 definiert als "Nachricht empfangen". Wenn das Steuersignal auf der Leitung 71 den Empfänger für den Datentransfer konditioniert (Transferzustand), dann bedeutet das Zustandssignal auf der Leitung 75 "Daten gültig". Das Steuersignal auf der Leitung 71 setzt auch die Empfängersteuerschaltung 64 zurück und läßt die Ergebnisse der Restprüfung auf das Statussignal auf die Leitung 75 gelangen.

Die erhaltene Information wird unter Steuerung durch vom Mikroprozessor auf der Leitung 73 zugeführte externe Taktimpulse aus dem Schieberegister 60 herausgeholt. Nach dem Ausschieben der Daten kann das Steuersignal auf der Leitung 71 seinen vorherigen Zustand wieder annehmen und konditioniert erneut den Empfängerdecoder um kontinuierlich einen weiteren Startcode zu suchen.

Fig. 5 zeigt, teilweise als Blockschaltbild, eine Logikschaltung des Empfängerdecoders aus Fig. 4. Die Flipflops mit den Ausgangsanschlüssen Q₀′ bis Q₁₂′ bilden einen Restspeicher. Die Polynom-Division durch g(x) wird ausgeführt durch Multiplikation aufeinanderfolgender Speicher­ ausgangsausdrücke von Q₁₂′ durch g(x) und durch Subtraktion des Produktes (über EXKLUSIV-ODER-Tore 100 bis 108) vom Inhalt des Restspeichers. Eine Rückkopplungsleitung von Q₁₂′ (über das NOR-Tor 109) führt zu einem EXKLUSIV-ODER-Tor, wenn g(x) Koeffizienten von 1 hat, mit Ausnahme für 13. Da die Koeffizienten g(x) für die Bitpositionen 0, 2, 4, 5, 6, 7, 10, 11 und 12 eins sind, ist ein EXKLUSIV-ODER-Tor am Dateneingang jedes ent­ sprechenden Flipflops des Restspeichers angeordnet, wie die Figur zeigt. Ein NAND-Tor 118 stellt B(x) fest, welches sowohl der Startcode als auch der gültige Fehlerprüfcode ist. Der Empfangssteuerzähler 117 beginnt auf ein Startsignal vom UND-Tor 120 hin zu zählen und zählt 23 Taktperioden und liefert dann ein Stop-Signal, welches mit Hilfe eines NAND-Tores 111 die Taktzuführung zu allen Decoder-Flipflops unterbricht. Eine der Ver­ anschaulichung dienende Ausführungsform des Empfangssteuerzählers 117 ist in Fig. 6 mit sieben Flipflops 130 bis 136 gezeigt.

Der Betriebsablauf beim Datenempfang geht folgendermaßen vor sich. Wenn das Steuersignal auf der Leitung 71 einen hohen Wert hat, dann werden Daten durch ein UND-Tor 110 zur Divisionsschaltung 62 weitergeleitet. Das Flipflop 119 ist zuvor eingestellt worden und sperrt die Rückkopplungs­ signale in der Divisionsschaltung 62 durch Blockierung des NOR-Tores 109. Das Register 62 arbeitet nun als Schieberegister. Beim Feststellen von B(x) geht das Ausgangssignal des NAND-Tores 118 auf einen niedrigen Wert über, und das Q-Ausgangssignal des Flipflops 119 geht um eine Taktperiode später auf einen niedrigen Wert über. Daher wird die Rückkopplung für die Polynom- Division durch das Ausgangssignal des UND-Tores 120 über das NOR-Tor 109 wieder hergestellt, wenn B(x) im Restspeicher festgestellt wird. Nach 63 Taktperioden bleibt der Empfangssteuerzähler 117 stehen, und das Zustandssignal auf der Leitung 75 nimmt einen hohen Wert an, was bedeutet "Information empfangen". Das Schieberegister 60 hält die letzten 24 Bits von I(x) fest. Zur Datenübertragung wird das Steuersignal auf der Leitung 71 auf einen niedrigen Wert gebracht. Das invertierte Ausgangssignal des NAND-Tores 118, welches einen niedrigen Wert hat, falls der Rest nach der Division B(x) ist, wird zum Zustandssignal auf der Leitung 75 geschaltet. Externe Taktimpulse auf der Leitung 73 bewirken sukzessive Datenverschiebungen im Speicher 60 zum Ausgangs-Datensignal auf der Leitung 74. Die externen Taktimpulse machen auch den Restpeicher durch Einschieben von Nullen leer.

Die oben beschriebene Anordnung beschreibt einen Restspeicher, der mit derselben Nicht-Null-Konstante beginnt und endet. Es versteht sich jedoch, daß auch andere Anordnungen möglich sind, wenn man einen Cosetcode benutzt. Beispielsweise kann der Restspeicher nach dem Feststellen von B(x) auf eine erste willkürliche Konstante gesetzt werden. Nach der Division wird dann der Restspeicher auf eine richtige zweite Konstante hin überprüft. Die erste oder die zweite Konstante kann Null sein, beide Konstanten jedoch nicht.

Es sei die vereinfachte Apparatur betrachtet, die sich aus dem hier be­ schriebenen Fehlercodeschema ergibt. Weil mit dem Startcode B(x) als gültigen Rest aufgehört wird, dient der Startcode-Detektor (NAND-Tor 118) auch als Detektor für einen gültigen Code. Weil die Division mit dem Startcode in der Divisionsschaltung beginnt, entfällt ein Steuerschritt, in dem der Restspeicher nicht leer gemacht werden muß.

Typischerweise ordnet man Fehlercodes am Ende einer Nachricht an. Durch Anordnung des Fehlercodes vor den Informationsbits vereinfacht sich jedoch die Steuerschaltung weiter, weil sie nicht Informationsbits von Fehlerbits hinsichtlich des Datenspeicherregisters 60 unterscheiden muß. Außerdem ist die Empfangssteuerschaltung, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, ein einfacher Zähler 117 mit einem Startanschluß und einem Stopanschluß, der nur ein einziges Zeitintervall auszählen muß.

Realisierung des Mikroprozessors

Mit dem Videosignal wird Digitalinformation, einschließlich Bandnummer und Halbbildnummer aufgezeichnet und vom Plattenspieler zur Durchführung einer Anzahl von Maßnahmen benutzt. So benutzt der Plattenspieler die Bandnummer­ information, um das Ende der Platte festzustellen (Band 63). Die Information der Halbbildnummern in ansteigender Reihenfolge wird benutzt zur Berechnung und Anzeige der Programmspielzeit auf einer Leuchtdiodenanzeigeeinheit 22 gemäß Fig. 1. Kennt man die Länge des Programmaterials, dann kann die In­ formation über die Halbbildnummer zur Berechnung der restlichen Programm­ spieldauer heranziehen. Für NTSC-Signale läßt sich die abgelaufene Programmzeit in Minuten aus der Halbbildnummer dividiert durch 3600 ausrechnen. Gewünschtenfalls kann die verbleibende Programmzeit aus der vorherigen Berechnung ermittelt werden. Dieses Merkmal ist nützlich für den Zuschauer, wenn er eine gewünschte Stelle im Programm sucht. Ein besonders zweckmäßiges Merkmal, das aus der Information über die Halbbildnummer abgeleitet werden kann, ist die Korrektur einer Festfahrrille, was anschließend in Verbindung mit dem allgemeineren Fall der Spurfehlerkorrektur erläutert werden wird.

Halbbildnummern geben die tatsächliche Position des Abtaststiftes an. Damit läßt sich aus der ersten gelesenen gültigen Halbbildnummer die tatsächliche Abtaststiftposition immer dann bestimmen, wenn der Abtaststift erneut in eine Rille eintritt, ob er nun Spuren übersprungen hat oder ob der Abfühl­ mechanismus betätigt worden ist. Sowohl das Spurfehlerkorrektursystem als auch die Anzeigeeinrichtung für die Programmspielzeit benutzen Daten über die Halbbildnummer und teilen sich daher in den Decoderteil des Bildplatten- Digitaldatensystems. Die spezielle Ausführung des hier noch beschriebenen Spurfehlerkorrektursystems benutzt Daten über die Halbbildnummer (Abtast­ stiftposition), um den Abtaststift bei oder vor seiner zu erwartenden Position zu halten, eine vorbestimmte Relativgeschwindigkeit zwischen Abtaststift und Aufzeichnung vorausgesetzt. Die Programmspielzeit-Anzeige benutzt die Daten über die Halbbildnummer für eine Anzeige der Spielzeit, die tat­ sächlich eine andere Darstellung der Abtaststiftposition ist.

Die Mikroprozessorsteuerschaltung arbeitet mit mehreren internen Betriebsarten. Fig. 7 zeigt ein Zustandswechseldiagramm zur Veranschaulichung der durch das Mikroprozessorprogramm ausgeführten Betriebsartlogik. Jeder der Kreise stellt eine Maschinenbetriebsart dar: Einlegen, Anlaufen, Aufsetzen, Spielen, Pause, Pausenverriegelung und Ende. Für jede Betriebsart ist die Position des Abtaststiftes und der Zustand der Anzeigeeinheit im jeweiligen Kreis eingetragen. Die Pfeile zwischen den Betriebsarten zeigen die logische Kombination der Signale, die von den Einstellern des Bedienungsfeldes gegeben werden (Einlegen, Pause, Abtasten), welche einen Wechsel von einem Betriebszustand in einen anderen veranlassen. Das Einlegesignal zeigt an, daß der Abspielmechanismus bereit ist, eine Bildplatte aufzunehmen. Das Pausesignal wird von einem zugehörigen Schalter des Steuerbedienfeldes gegeben, und das Abtastsignal zeigt den Betrieb des Abtastmechanismus an.

Nach dem Einschalten des Stromes geht das System in den Einlegezustand über, in welchem eine Bildplatte auf dem Plattenteller aufgelegt werden kann. Nach dem Auflegen geht der Plattenspieler für mehrere Sekunden in einen Anlaufzustand über, in welchem der Plattenteller auf die volle Drehzahl von 450 Umdrehungen pro Minute gebracht wird. Am Ende dieses Anlaufzustandes geht der Plattenspieler in den Aufsetzzustand über.

Im Aufsetzzustand senkt das Digitaluntersystem den Abtaststift ab und sucht kontinuierlich nach einer Abspielstelle, welche im Aufsetzbetrieb als gültiger Startcode oder gültiger Fehlerprüfrest definiert ist. Nach dem Finden einer Abspielplatte geht das System in den Abspielbetrieb über.

Im Abspielbetrieb stellt der Mikroprozessor im Speicher eine erwartete oder vorhergesagte Halbbildnummer ein. Die vorhergesagte Halbbildnummer wird für jedes Halbbild erhöht oder erneuert. Für alle aufeinanderfolgenden Ablesungen benutzt der Mikroprozessor die vorhergesagte Halbbildnummer für die Durchführung zweier zusätzlicher Prüfungen zur weiteren Verbesserung der Vollständigkeit (Integrität) der Daten.

Die erste zusätzliche Prüfung ist eine Sektorprüfung. Die hier betrachtete Bildplatte enthält acht Halbbilder pro Umdrehung, wodurch die Platte in acht Sektoren unterteilt wird. Da die gegenseitige räumliche Lage der Sektoren festliegt, folgen die Sektoren bei der Plattendrehung einer periodisch wiederkehrenden Reihenfolge, selbst wenn der Abtaststift eine Anzahl von Rillen überspringt. Obgleich die Digitalinformation von einem oder mehreren Halbbildern (Sektoren) nicht abgelesen werden kann, wenn der Abtaststift in eine neue Rille hineinspringt, merkt sich der Mikroprozessor die Zeit und erhöht die vorhergesagte Halbbildnummer entsprechend. Wenn der Abtaststift in einer neuen Rille sitzt und eine neue digitale Nachricht aufnimmt, dann wird die neue Halbbildnummer durch Vergleich mit der vorausgesagten Halb­ bildnummer überprüft. Ist der Sektor falsch, dann werden die Daten als Fehlabtastung angesehen.

Die Halbbildnummer wird durch eine Binärzahl von 18 Bit dargestellt. Aus der Halbbildnummer läßt sich die Sektorinformation als Rest nach Division der Halbbildnummer durch acht finden. Es sei aber darauf hingewiesen, daß die drei niedrigststelligen Bits einer Binärzahl eine Modulo-8-Zahl darstellen. Daher müssen die drei niedrigststelligen Bits jeder neuen Halbbildnummer gleich den niedrigststelligsten drei Bits der vorausgesagten Halbbildnummer sein, um die Sektorprüfung zu durchlaufen.

Eine zweite Prüfung für die Datenvollständigkeit ist die Bereichsprüfung, eine Prüfung des maximalen Bereichs der Abtaststiftbewegung längs des Plattenradius. Es ist zu erwarten, daß im ungünstigsten Falle in jeder Betriebsart nicht mehr als 63 Rillen übersprungen werden. Die Rillennummern werden durch die 15 höchstwertigen Bits jeder Halbbildnummer dargestellt. Der Mikroprozessor subtrahiert die momentane Rillennummer von der vorausgesagten Rillennummer. Wenn die Differenz größer als der akzeptable Bereich von 63 Rillen ist, dann werden die gegenwärtigen Daten als Fehlablesung angesehen. Alle anderen Ablesungen werden als richtige Ablesungen betrachtet und zur Erneuerung der vorhergesagten Halbbildnummer benutzt. Nach 15 auf­ einanderfolgenden Fehlablesungen geht das System wieder in den Aufsetzbetrieb über. Auch das Vorhandensein eines Abtastsignales bewirkt bei bestimmten Betriebsarten einen Wechsel in dem Aufsetzbetrieb, wie Fig. 7 zeigt.

Beim Übergang von Aufsetz- in den Abspielbetrieb setzt der Mikroprozessor die Fehlablesungszählung auf 13. Das bedeutet, daß beim Übergang vom Auf­ setzbetrieb in den Abspielbetrieb eines der nächsten beiden Halbbilder eine gute Ablesung ergeben muß, andernfalls erreicht der Zählerstand für schlechte Ablesungen den Wert 15 und bewirkt eine Rückkehr in den Aufsetzbetrieb.

Wird die Pausetaste während des Abspielbetriebes gedrückt, dann geht das System in den Betriebszustand Pause über, in welchem der Abtaststift von der Platte abgehoben wird und über diese in der jeweiligen radialen Position gehalten wird. Läßt man die Pausentaste los, dann geht der Plattenspieler in die Betriebsart Pausenverriegelung über und verbleibt dort. Beim erneuten Drücken der Pausentaste wird die Betriebsart Pausenverriegelung verlassen, und es erfolgt ein Wechsel zum Aufsetzbetrieb. Wenn die Bandnummer 63 fest­ gestellt ist, dann erfolgt der Übergang vom Betriebszustand Spielen in den Betriebszustand Ende.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm des vom Mikroprozessor ausgeführten Programms. Der Mikroprozessor als Gerät enthält eine Unterbrechungsleitung und ein programmierbares Zeitsteuergerät. Ein handelsüblich erhältlicher Mikroprozessor, der sich für das hier beschriebene System eignet, ist das Fairchild Semiconductor Modell F 8.

Der Mikroprozessor benutzt das Zeitsteuergerät zur Steuerung des Zeitfensters, in welchem der Informationspuffer nach Daten sucht. Dieses Datenfenster ist etwa zwölf Horizontalzeilen breit und liegt zentrisch um die erwarteten Daten. Werden keine Daten gefunden, dann hält das Zeitsteuergerät die interne Pro­ grammsynchronisierung auf ein Halbbild-Zeitintervall aufrecht.

Die Mikroprozessor-Unterbrecherleitung wird an das auf der Leitung 75 (Fig. 3) vorhandene Zustandssignal gekoppelt. Die Unterbrechungsleitungen werden nur im Aufsetzbetrieb aktiviert, wenn das System kontinuierlich nach Daten sucht. Das Programm wird unterbrochen, wenn eine Digitalnachricht auftritt. Wenn die Fehlercodeprüfung eine Gültigkeit ergibt, dann setzt die nicht dargestellte Unterbrechungsschaltung (interrupt service routine) ein Unterbrechungszeichen. Danach wird das programmierbare Steuergerät im Abspielbetrieb benutzt, um die geschätzte Zeit des Auftretens der nächsten Digitalnachricht anzugeben.

Die von den Schaltern kommenden Eingangssignale (für Einlegen, Abtasten und Pause) weisen einen solchen Zustand auf, daß Schalterprellungen keine un­ erwünschten Reaktionen des Plattenspielers zur Folge haben. Das Mikro­ prozessorprogramm enthält einen speziellen Logikteil, mit Hilfe dessen die Eingangssignale von den Schaltern prellfrei gemacht werden. Die Werte der prellfreien Schaltersignale werden im Speicher gespeichert. Für jeden Schalter wird eine getrennte Entprellzählung festgehalten. Für die Prellprüfung 154 werden die Schalter abgetastet, und es erfolgt ein Vergleich mit dem gespeicherten Schalterwert. Wenn der abgetastete und der gespeicherte Zustand übereinstimmen, dann wird der Prellwert für den betreffenden Schalter auf Null gestellt. Die Schalterzustände werden sooft wie möglich abgetastet. Für jedes Halbbild (nach der NTSC-Norm alle 16 Millisekunden) werden alle Prellzählwerte unbedingt erhöht. Wenn der resultierende Prellwert gleich oder größer als 2 ist, dann werden die gespeicherten Daten auf den neuen (entprellten) Wert gebracht. Dann wird von dem neuen Schalterzustand ausgegangen.

Der erste programmierte Schritt (Fig. 8) nach dem Einschalten des Stromes, ist die Ersteinstellung 150 aller Programmparameter. Das Zeitsteuergerät wird so eingestellt, daß es ein Videohalbbild auszählt. Die Betriebsart wird auf Einlegen eingestellt.

Der nächste Schritt 152 ist ein Programm zur Durchführung der Zustands­ wechsel-Logikvorgänge, wie sie Fig. 7 zeigt. Die Entprellzählwerte werden zu diesem Zeitpunkt normalerweise erhöht und überprüft, um festzustellen, ob ein neuer Schalterzustand völlig prellfrei ist.

Nach den Logikvorgängen 152 für die Betriebsartauswahl tritt das Programm in eine enge Schleife 153 ein, um erstens die Entprellzählwerte für die Schaltereinstellungen auf Null zu tasten, falls nötig dem Schritt 154, und zweitens zu überprüfen, ob das Zeitsteuergerät schon dicht am Ende seiner Auszählung ist, Schritt 155, und drittens zu überprüfen, ob das Unterbrechungssignal eingestellt ist, Schritt 156.

Wenn das Unterbrechungssignal gesetzt ist, 156, dann erfolgt im Programm ein Datentransfer 157 a aus dem Informationspuffer und ein Einstellen 157 b des Zeitsteuergerätes zum Auszählen eines neuen Halbbildintervalles. Wenn die Unterbrecherschaltung das Unterbrechungssignal setzt, dann wird der Inhalt des Zeitsteuergerätes im Speicher aufgehoben. Das Programm verwendet nun den zuvor gespeicherten Zeitsteuergerätinhalt zur Einstellung des Zeitsteuergerätes, 157 b, mit einem korrigierten Wert, der die etwaige Zeit des Auftretens der nächsten Digitalnachricht vorhersagt. Selbst wenn die Daten im Aufsetzzustand die erste gute Abtastung darstellen, dann wird der Fehlabtastungszähler auf 13 gestellt, 157 c.

Wenn das Unterbrechungssignal nicht gesetzt wird, dann verzweigt sich das Programm gegen Ende der Zeitauszählung, 155. Befindet sich das Gerät nicht im Abspielzustand 159, dann wird der Zeitgeber (Zeitsteuerschaltung) für die Auszählung eines anderen Halbbildintervalls gesetzt, 158. Befindet sich das Gerät im Abspielzustand 159, dann ist eine Anzahl hinsichtlich der Zeit kritischer Aufgaben durchzuführen, 160. Das Datenfenster wird geöffnet, 160 a (durch Einstellen des Steuersignals auf Leitung 71 in den Fig. 1 bis 5 auf eine logische EINS), und zwar für sechs Horizontalzeilen vor den erwarteten Daten. Die aufgenommenen Daten werden gelesen und geprüft, wie bereits erwähnt. Nach dem Aufnehmen der Daten, oder wenn keine Daten aufgenommen wurden, wird das Datenfenster wieder geschlossen. Der Inhalt des Zeitgebers, welcher die tatsächliche Zeit des Auftretens der Digitalnachricht darstellt, wird als ein Korrekturfaktor benutzt, um den Zeitgeber erneut einzustellen, 160 b. Der Zeitgeber wird daher so eingestellt, daß das nächste Datenfenster über der vorausbestimmten Zeit des Auftretens der nächsten Digitalnachricht liegt, und zwar auf Grundlage der tatsächlichen Zeit des Auftretens der augenblicklichen Digitalnachricht.

Die erwartete Halbbildnummer wird neu eingestellt, 160 c, die Bandnummer wird für Start (Band 0) und Ende der Abspielung (Band 63) überprüft, und der Fehlabtastungszählwert wird für eine Fehlabtastung erhöht, 160 g. Für gültige Halbbilddaten im Programmbetrachtungsmaterial wird die Zeit berechnet und angezeigt, 160 f. Wenn gültige Halbbilddaten anzeigen, daß der Abtaststift zurückgesprungen ist, dann wird die Stiftverschiebungs- oder Anstoßeinrichtung betätigt, 160 e und der Aufsetzbetrieb beginnt. Wenn der Fehlabtastungs­ zählwert 15 erreicht, wird ebenfalls der Aufsetzbetrieb unmittelbar begonnen. Während der für kritische Aufgaben benutzten Zeit 160 wird die Schalter­ prellüberprüfung periodisch fortgesetzt, so daß die Schalter sooft wie möglich überprüft werden. Das Programm kehrt duch die Betriebsart- Wähllogikvorgänge, 152, unmittelbar in die enge Schleife 153 zurück und wartet, bis der Zeitgebertest, 155, oder die Unterbrechungsprüfung, 156, das Auftreten der nächsten Digitalnachricht anzeigt.

Der Zeitgeber kann eingestellt werden durch eine Eingabe in ihn unmittelbar über programmierte Befehle. Anstatt eine Folge von Befehlen zu benutzen, ist es jedoch am besten, den Zeitgeber einzustellen durch Einrichtung eines Platzes im Speicher (einer Markierung), welche dem ausgezählten Zustand des Zeitgebers entspricht. Der Zeitgeber läuft dann frei. Der abgelaufene Zeitgeber oder das Ende seines Ablaufs wird festgestellt durch Vergleichen des Inhalts des Zeitgebers mit der im Speicher eingestellten Markierung. Der nächste gewünschte Auszählungszustand wird eingestellt durch Addierung des nächsten gewünschten Zeitintervalls zum vorherigen Zeitgeberinhalt und Speicherung des Ergebnisses im Speicher. Der Speicher wird so jedesmal eingestellt, wenn gültige Daten erhalten werden, oder wenn keine Daten innerhalb des Datenfensters auftreten, indem eine neue Markierung im Speicher eingestellt wird entsprechend dem nächsten Auszählungszustand.

Der im Mikroprozessor bei der hier beschriebenen Anordnung benutzte pro­ grammierbare Zeitgeber wird durch das Programm veranlaßt, Zyklen des Ein­ gangstaktes von 1,53 MHz durch einen Faktor von 200 zu dividieren. Der Zähler zählt somit für jeweils 200 Zyklen des 1,53 MHz-Taktes einmal.

Ein Vertikalhalbbild (bei NTSC eine sechzigstel Sekunde) dauert dann etwa 128 Zählungen des Zeitgebers. Man kann alternativ einen Zeitgeber benutzen, welcher ein anderes Vielfaches des 1,53 MHz-Taktes zählt, oder einen, welcher eine vom Videosignal unabhängige Zeitquelle benutzt. Das Datenfenster wird breit genug gemacht, um mehrere Zeit­ fehlerquellen zu erfassen. Die Zeitunsicherheit infolge des begrenzten Auflösungsvermögens des Zeitgebers ist gleich dem geringstwertigen Bit, das zwei Horizontalzeilen entspricht. Weil 128 Zeitgeber- Zählwerte nicht genau ein vertikales Halbbild ergeben, ist der akkumulierte Driftfehler nach 16 aufeinanderfolgenden Halbbildern, in denen keine gültige Nachricht angetroffen worden ist, etwas kleiner als eine Zeile. Da der Farbträgertakt von 1,53 MHz ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz ist, würde ein Zeitgeber, der ein entsprechendes Vielfaches des Farbträgertaktes zählt, eine Driftrate von Null haben. Bei der hier beschriebenen speziellen Anordnung beträgt die Programmunsicherheit bei der Bestimmung der Auftrittszeit von Daten etwa 97 Mikrosekunden, oder etwa 1,5 Zeilen. Weil abwechselnde Halbbilder ineinander verschachtelt sind, dauert schließlich die Zeit von einer digitalen Nachricht zur nächsten entweder 262 oder 263 Zeilen je nachdem, ob das augenblickliche Halbbild ungerade oder gerade ist. Obgleich das Programm Spuren ungerader und gerader Halbbilder halten könnte, ist es einfacher, nur das Datenfenster um eine zusätzliche Zeile zu vergrößern. Faßt man die obigen Faktoren zusammen, dann läßt sich zeigen, daß ein Datenfenster, das sich über drei Zeitgeberzählungen (etwa sechs Zeilen) sowohl vor als auch nach dem Start der erwarteten Daten erstreckt, auch für die ungünstigsten zeitlichen Zustände ausreichend ist.

Das auf Bildplattensysteme angewandte hier beschriebene Datensystem ergibt eine relativ niedrige Rate unentdeckter Fehler, und Fehlalarme, die andernfalls zu unnötigen Abtaststiftbewegungen führen würden, sind erheblich reduziert. Die von dem beschriebenen System gegebene Datensicherheit verbessert die Stabilität vieler Platten­ spielerfunktionen, wie die Anzeige der Programmspielzeit, die für die richtige Betriebsweise von den aufgezeichneten Digitaldaten abhängen.

Claims (3)

1. Abspielgerät zur Wiedergabe von Informationen, die auf einem Medium gespeichert sind, welches Signalspuren mit einem aufgezeichneten Videosignal und einem aufgezeichneten Digitalsignal aufweist, das eine Vielzahl von in einer vorbestimmten Reihenfolge codierter Digitalzahlen repräsentiert, mit einer Abnehmereinrichtung zum Abfühlen der aufgezeichneten Signale, einem Detektor zur Decodierung der aufgezeichneten Digitalzahlen, einem auf die decodierten Zahlen ansprechenden Computer und einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Informationen, die aus dem Digitalsignal ab­ geleitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Abspielgerät ein rotierender Plattenspieler zum Abspielen von Platten ist, auf denen das aufgezeichnete Digitalsignal innerhalb einer Horizontalzeile eines jeden Videohalbbildes des Videosignals untergebracht ist und eine digitale Halbbildnummer entsprechend dem jeweiligen, das Digitalsignal enthaltenden Videohalbbild darstellt, wobei sich die digitalen Halbbildnummern aller Videohalbbilder voneinander unterscheiden und in aufeinanderfolgenden Videohalbbildern des auf der Platte aufgezeichneten Signals fortlaufend ansteigende Werte haben, und daß der Computer eine Einrichtung enthält, die jede digitale Halbbildnummer durch eine Konstante dividiert, welche gleich der Anzahl von Halbbildern pro Einheit der Spielzeit ist, um die Pro­ grammspielzeit auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen.

2. Abspielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspuren ringförmige Windungen sind, deren jede das Videosignal mehrerer Videohalbbildperioden enthält und in jeder Halbbildperiode eine Signal­ komponente enthält, die eine positionskennzeichnende Digitalzahl darstellt, und daß der Detektor die in jeder der Videohalbbildperioden der einzelnen Windungen enthaltene Digitalzahl in eine Halbbildnummer decodiert.

3. Abspielgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer jede digitale Halbbildnummer durch eine Konstante dividiert, die gleich der Anzahl der Halbbilder pro Windung mal die Drehzahl der Platte ist.